Курс «Концепции современного естествознания» Науки

Курс «Концепции современного естествознания» Науки о Земле.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ – КОМПЛЕКС НАУК, ИЗУЧАЮЩИХ ПЛАНЕТУ ЗЕМЛЯ, ЕЕ ОБЛИК, СТРОЕНИЕ, СТРУКТУРУ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ЭТОЙ СЛОЖНОЙ СИСТЕМЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ.

СТИХИЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

СТИХИЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

СТИХИЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

СТИХИЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

СТИХИЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

СТИХИЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

СТИХИЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

РАЗВИТИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ В АНТИЧНЫЙ ПЕРИОД Гекатей Милетский – VI вв. до н. э. «Землеописание» Аристотель - IV в. до н. э. «Метеорологика» Эратосфен - II – III вв. до н. э. «Географические записки» Страбон – I в. до н. э. «География» в 17 книгах Птолемей – II – I в. н. э. «Руководство по географии» в 8 книгах Плиний старший - I в. н. э. «Естественная история»

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЗАРОДЫШЕЙ КОНЦЕПЦИЙ ЗЕМЛЕВЕДЕНИЯ В АНТИЧНЫЙ ПЕРИОД l СТРАНОВЕДЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ (ГЕКАТЕЙ МИЛЕТСКИЙ) l КОНЦЕПЦИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ДЕТЕРМИНИЗМА (ДЕМОКРИТ) l ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ (АРИСТОТЕЛЬ) l ХОРОЛОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ (ПТОЛЕМЕЙ)

РАЗВИТИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ Суммативистская концепция землеведения: «География изучает Землю и все, что находится на ней, начиная от минералов металлов, подземного огня и кончая историей, нравами и бытом народов» Кантианская концепция землеведения: (ХVII-XIX вв. – центробежные тенденции в науке о Земле). «География не является общей и единственной наукой о Земле, изучающей все, что имеет место на Земле» . И. Кант

РАЗВИТИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ География Геология Наука изучающая Наука о составе, поверхность Земли, строении и истории облекающие и развития земной подстилающие ее коры и более слои вещества, глубоких сфер Земли которые в совокупности составляют географическую оболочку

РАЗВИТИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ География Геология Ландшафтоведение Минералогия Биогеография Тектоника Климатология Вулканология Гидрология Петрография Океанология Стратиграфия Гляциология Палеонтология

РАЗВИТИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ География Геология Геофизика Геохимия Геодезия Почвоведение Метеорология Геоэкология Учение о биосфере

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ КОНТИНЕНТАЛЬНАЯ ОКЕАНИЧЕСКАЯ КОРА ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ (3 км) ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ (0. 7 км) ГРАНИТНО-МЕТАМОРФИЧЕСКИЙ БАЗАЛЬТОВЫЙ СЛОЙ (17 км) БАЗАЛЬТОВЫЙ СЛОЙ (15 км) Верхний слой литосферы, находящийся во взаимодействии с другими геосферами, называется кора выветривания.

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ СОДЕРЖАНИЕ ГЛАВНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗЕМНОЙ КОРЕ (КОНТИНЕНТАЛЬНАЯ КОРА) КИСЛОРОД 45. 2 % КРЕМНИЙ 27. 2 % АЛЮМИНИЙ 8. 0 % ЖЕЛЕЗО 5. 8 % КАЛЬЦИЙ 5. 1 % МАГНИЙ 2. 8 % НАТРИЙ 2. 3 % КАЛИЙ 1. 7 % ТИТАН 0. 9 % ПРОЧИЕ 1. 0 %

ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕМЛИ l Образование Земли (4. 6 - 4. 0 млрд. лет) l Формирование единого суперконтинента Пангеи и суперокеана Панталассы (2. 8 – 2. 3 млрд. лет) l Распад суперконтинента на отдельные плиты (2. 2 – 1 млрд. лет) l Деструкция Пангеи. Первые ледниковые эпохи. (1700 – 650 млн. лет) l Раскалывание суперконтинента. Изменение конфигурации континентов, горообразование, покровные оледенения (200 млн. лет)

ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА Геологические эры: Кайнозойская (65 – 0 млн. лет назад) Мезозойская (0. 25 – 0. 065 млн. лет) Палеозойская (0. 5 – 0. 25 млрд. лет) Протерозойская (2. 5 – 0. 5 млрд. лет назад) Архейская (более 2. 5 млрд. лет назад

ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕМЛИ

ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КОНЦЕПЦИЙ Основные геологические концепции: l Нептунизм (18 век) l Плутонизм (18 век) l Катастрофизм (18 – начало 19 века) l Эволюционизм (начало 19 века) l Мобилизм (конец 19 – начало 20 века) l Неомобилизм (вторая половина 20 века)

КОНЦЕПЦИЯ ТЕКТОНИКИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ Текто ника плит — современная геологическая теория о движении литосферы. Она утверждает, что земная кора состоит из относительно целостных блоков — плит, которые находятся в постоянном движении друг относительно друга. При этом в зонах расширения (срединно- океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (англ. seafloor spreading — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции. Теория объясняет землетрясения, вулканическую деятельность и горообразование, большая часть которых приурочена к границам плит.

КОНЦЕПЦИЯ ТЕКТОНИКИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ Впервые идея о движении блоков коры была высказана в теории дрейфа континентов, предложенной Альфредом Вегенером в 1920 -х годах. Эта теория была первоначально отвергнута. Возрождение идеи о движениях в твёрдой оболочке Земли ( «мобилизм» ) произошло в 1960 -х годах, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и пододвигания одних частей коры под другие (субдукции). Объединение этих представлений со старой теорией дрейфа материков породило современную теорию тектоники плит, которая вскоре стала общепринятой концепцией в науках о Земле.

КОНЦЕПЦИЯ ТЕКТОНИКИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ Суперматерик Пангея и составляющие его литосферные плиты

КОНЦЕПЦИЯ ТЕКТОНИКИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ За прошедшие десятилетия тектоника плит значительно изменила свои основные положения. Ныне их можно сформулировать следующим образом: l Верхняя часть твёрдой Земли делится на хрупкую литосферу и пластичную астеносферу. Конвекция в астеносфере — главная причина движения плит. l Литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество мелких. Мелкие плиты расположены в поясах между крупными плитами. Сейсмическая, тектоническая и магматическая активность сосредоточена на границах плит. Существует три основных типа относительных перемещений плит l расхождение (дивергенция), выражено рифтингом и спредингом; l схождение (конвергенция) выраженное субдукцией и коллизией; l сдвиговые перемещения по трансформным геологическим разломам. Движение плит — следствие переноса тепла из центральных зон Земли очень вязкой магмой. Сейчас тектонику уже нельзя рассматривать как чисто геологическую концепцию. Она играет ключевую роль во всех науках о Земле, в ней выделилось несколько методических подходов с разными базовыми понятиями и принципами.

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГЕОЛОГИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА ОБЫЧНО РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ НА НЕСКОЛЬКО ДЕСЯТКОВ МЕТРОВ. Глубокие карьеры – США (740 м), Урал (720 м). Шахты – до 4 км. Буровые скважины – несколько км. ВИДЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛИТОСФЕРУ ПРЯМОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ КОСВЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ Добыча полезных ископаемых Стимулирование эрозии и Строительные работы седиментации Сельское хозяйство Оседание и провалы грунта Захоронение отходов Обвалы и оползни Проведение ядерных взрывов Сели (с 1965 по 1988 в СССР был проведен Термокарст 121 взрыв «в интересах хозяйства» )

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГЕОЛОГИИ Добыча полезных ископаемых в РФ (2006 г. ) l Уголь, млн. т - 310103, 9 l Нефть добытая, включая газовый конденсат, млн. т - 481102, 2 l Газ естественный, млрд. м - 3656102, 4 l Железная руда, млн. т - 102107, 4 l Материалы строительные нерудные, млн. м - 3317117, 5 l Апатитовый концентрат, млн. т - 4, 197, 8 За 100 лет 1876 – 1975) в мире было извлечено 25 млрд. т железной руды; 137 млрд. т угля; 47 млрд. т нефти.

Основные этапы развития геологической науки 1. Пранаука (античность – середина XVII века) 2. Становление науки (середина XVII – конец XIX века) 3. Классическая наука (конец XIX века – 60 -е годы XX века) 4. Неклассическая наука (70 -е годы XX века – настоящее время)

РАЗВИТИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ НАУКИ Общее направление развития: от науки описательной к науке конструктивной. Основной подход: от покомпонентного изучения природных явлений и систем к комплексному.

МОДЕЛИ ГЕОСИСТЕМЫ И ЭКОСИСТЕМЫ 2. А 1 В 1. А 1 А 2 А 3 В А 2 А 3 1 – модель экосистемы. 2 – модель геосистемы. А 1, А 2, А 3 – абиотические компоненты. В – биота. Линии означают межкомпонентные связи. Экосистема не имеет размерности.

ПРИРОДНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ Закон географической зональности (В. В. Докучаев) – периодическая система природных (ландшафтных) зон. ГТК = W/R W – валовое увлажнение (осадки минус сток) в мм в год. R – радиационный баланс (ккал/кв. см в год) Аридные Гумидные Семигумидные ландшафты ландшафты

Гидротермический коэффициент Значения ГТК: Менее 2 l Пустыни 2 – 4 l Полупустыни 4 – 7 l Степи и кустарники 7 – 10 l Саванны, прерии, лесостепи 10 – 13 l Леса 13 - 20 l Экваториальные леса, тундры, лесотундры

ЛАНДШАФТЫ РОССИИ

КОНЦЕПЦИИ АНТРОПОГЕННОГО ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЯ

КОНЦЕПЦИИ АНТРОПОГЕННОГО ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЯ

КОНЦЕПЦИИ АНТРОПОГЕННОГО ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЯ АНТРОПОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ: УСЛОВНО-КОРЕННЫЕ ИЗМЕНЕННЫЕ l Слабо измененные l Средне измененные l Сильно измененные l Культурные (агроландшафты) l Техногенные

Структура бореального подпояса России по категориям современных ландшафтов

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЛАНДШАФТНОГО ПОДХОДА 1. Проведение экологической экспертизы. 2. Устойчивость (емкость) ландшафтов - Эрозия - Орошение / осушение - Добыча полезных ископаемых - Лесное хозяйство - Размещение отходов - Загрязнение среды - Рекреационная деятельность 3. Самоочистительная способность ландшафтов 4. Районные планировки. 5. Биосферные заповедники.

Геосферная концепция в науках о Земле Геосферы – оболочки, образованные веществом Земли, различающиеся по химическому составу, агрегатному состоянию, физическим свойствам. В направлении от центра Земли к периферии располагаются ядро, мантия, литосфера, педосфера, гидросфера, атмосфера. Специфической сферой является биосфера.

СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ l ТРОПОСФЕРА (8 – 17 км) ------ озоновый слой----- l СТРАТОСФЕРА (15 – 55 км) l МЕЗОСФЕРА (55 – 95 км) l ТЕРМОСФЕРА (до 450 км) l ЭКЗОСФЕРА (переходная область между атмосферой и космическим пространством) 50% массы атмосферы – в слое 5 км 90% массы атмосферы – в слое 16 км

СОСТАВ АТМОСФЕРЫ l азот – 78. 08% l кислород – 20. 95% на уровне моря l аргон – 0. 93% l угл. газ – 0. 03% Содержание влаги на полюсах – 0. 2% на экваторе – до 2. 5%

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ Солнце обеспечивает – 99. 98% тепла, поступающего на земную поверхность. Из общего потока солнечной радиации l Поглощается атмосферой – 7% l Поглощается озоновым слоем – 13% l Отражается поверхностью Земли – 36% l Достигает Земли – 44%

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АТМОСФЕРЫ l «ТРАНЗИТНЫЙ КОРИДОР» СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ l СОСТАВ ВОЗДУХА

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА АТМОСФЕРУ ПЛАНЕТАРНЫЙ УРОВЕНЬ ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ НАРУШЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ АЭРОЗОЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕГИОНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ АНТРОПОГЕННАЯ ХИМИЗАЦИЯ АТМОСФЕРЫ АЭРОЗОЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ МНОГООБРАЗНЫЕ ФОРМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ (ПЫЛЬ, ДЫМ, ГАЗООБРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, ЗАПАХИ)

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ ПРИРОСТ КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ ХХ ВЕКА (ЗА ГОД В %) CO 2 0. 4% CH 4 0. 6% N 2 O 0. 25% ХФУ 0 -5% Водяной пар -

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ КОНЦЕНТРАЦИЯ СО 2 В АТМОСФЕРЕ (ЧАСТЕЙ НА МЛН ПО ОБЪЕМУ) 1000 – 1800 ГГ. 270 - 290 1958 Г. 315 2000 Г. БОЛЕЕ 350 КОНЕЦ XXI ВЕКА БОЛЕЕ 500 (ПРОГНОЗ)

ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ ВОЗДУХА В РОССИИ

РЕЗУЛЬТАТЫ ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА l За последние 100 лет температура повысилась в среднем на 0. 3 - 0. 6 градуса С. l Период после 1980 г. самый теплый за всю историю инструментальных наблюдений. l По прогнозам с 1990 г. по 2100 г. ср. температура вырастет на 2 гр. С. В различных регионах – от 0. 6 до 7. 0 градусов.

Последствия изменения климата l Изменение циркуляции воздушных масс l Изменение кол-ва осадков (от -35% до +50%) l Рост уровня Мирового океана (на 0. 5 м к 2100 г. ) l В средних широтах вероятно смещение изотерм в сторону полюсов на 150 – 550 км l Таяние многолетней мерзлоты l Таяние ледников (с уменьшением их площади на 30%) l Повышение засушливости степей и полупустынь l Изменения в производстве зерновых культур (в различных регионах России – от -19% до +41%)

ДИНАМИКА ПРИРОДНЫХ БЕДСТВИЙ

ГИДРОСФЕРА (ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ) ГИДРОСФЕРА – водная оболочка Земли, представляющая совокупность всех водных объектов планеты: океанов, морей, рек, озер, болот, ледников, снежного покрова, подземных вод. l Океаны и моря покрывают 71% площади поверхности Земли l Вместе с ледниками, озерами, болотами и др. – 75% l На суше основную массу воды содержат ледники (1. 9% общих запасов и 70% запасов пресных вод) l Общий объем подземных вод – 1. 7 % гидросферы l Пресные воды составляют 2. 6% гидросферы l Реки – 0. 005% запасов пресных вод

ГЛОБАЛЬНЫЙ КРУГОВОРОТ ВОДЫ Испарение – влагоперенос – осадки – сток – испарение (84% солн. радиации, поглощенной поверхностью Земли, расходуется на испарение) Уравнение водного баланса P - осадки E - испарение R - сток W – изменение запасов влаги (O – в Мировом океане, L – в областях со стоком в океан, C – в областях с внутренним стоком). PO + RL – EO = WO - для Мирового океана PL - EL - RL = WL – для областей со стоком в океан PC - EC = WC – для областей внутреннего стока P – E = W для Земли Поскольку W = 0, то для многолетнего периода P = E

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ГИДРОСФЕРУ - Водозабор - Регулирование речного стока (более 1 млн. водохранилищ) - Переброски речного стока - Неэффективное использование воды - Проблемы с использованием воды бессточных областей (Арал) - Загрязнение воды патогенными микробами органическими соединениями взвешенными веществами евтрофирование асидификация минерализация тяжелые металлы и ядовитые соединения

ДЕГРАДАЦИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА Основные виды антропогенного воздействия: l Деятельность в бассейнах рек, приводящая к изменениям гидрологического режима морей (Азов) l Загрязнение прибрежных вод l Загрязнения, поступающие с речным стоком l Морские перевозки l Использование биологических ресурсов.

ДЕГРАДАЦИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КАТАСТРОФА У ПОБЕРЕЖЬЯ США (МАЙ 2010 Г. )

ФУНКЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА (ПЕДОСФЕРЫ) l БИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ (МЕСТО РАЗМЕЩЕНИЯ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА) l БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ (МЕСТО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В БИОМАССУ) l ФИКСАЦИЯ АЗОТА И ОБРАЗОВАНИЕ БЕЛКОВ l ВЫВЕТРИВАНИЕ (ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОДСТИЛАЮЩИХ ПОРОД В ИЗМЕЛЬЧЕННЫЕ ФРАКЦИИ) l ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ (МЕСТО АКТИВНОГО ВОДООБМЕНА МЕЖДУ ГЕОСФЕРАМИ) l МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ (ОБЛАСТЬ, ВНОСЯЩАЯ ВАЖНЫЙ ВКЛАД В ФОРМИРОВАНИЕ СОСТАВА И РЕЖИМА АТМОСФЕРЫ)

СТАНОВЛЕНИЕ НАУКИ О ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ В. В. Докучаев – основоположник почвоведения. (1846 – 1903 гг. )

ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ В мире имеется 32. 8 млн. кв. км пригодных к пахоте почв, или 22% общей площади суши. При этом только 3% площади суши составляют высокопродуктивные почвы. ОГРАНИЧЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ПЛОДОРОДИЯ (% от общей площади свободной ото льда суши) Засушливость 28% Ограничения по минеральному составу 23% Малая мощность почв 22% Переувлажнение 10% Вечная мерзлота 6%

ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА В РОССИИ СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА В ПОЧВАХ СОСТАВЛЯЛО: 1881 г. 1991 г. В лесостепной зоне 10 – 13% 7 – 10% В степной зоне 7 – 10% 4 – 7%

Учение о биосфере БИОСФЕРА – специфическая оболочка Земли. Область распространения живого вещества, живая оболочка Земли. Биосфера сконцентрирована в основном в виде относительно тонкой пленки на поверхности суши и преимущественно (но не исключительно) в верхних слоях океана. Биосфера не может существовать без взаимосвязи с гидросферой, атмосферой и литосферой, а также без притока солнечной радиации.

Учение о биосфере В. И. Вернадский – создатель учения о биосфере (1863 -1945 гг. )

ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ К БИОСФЕРЕ ОТНОСЯТСЯ ВСЕ ПРИРОДНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ, В КОТОРЫХ ФУНКЦИОНИРУЕТ ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО: l Нижний слой атмосферы (тропосфера, 15 – 18 км); l Гидросфера (без твердой фазы и вод с температурой более 80 - 90 гр. С); l Поверхностная часть земной коры (кора выветривания, до 2 - 3 км). Автотрофные организмы, обеспечивающие биосферу энергией, сосредоточены в ничтожном по объему пространстве зоны фотосинтеза в пределах доступных для них частей поверхности суши, поверхностных вод и мелководий. Все экосистемы, в том числе биосфера, открытые системы.

МАССА ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА ПЕРВИЧНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ – общее количество органического вещества, создаваемого в ходе фотосинтеза за единицу времени на определенной площади (тонн/кв. км либо тонн углерода). l Для суши мира – 130 млрд. тонн орг. вещества в год. l Для Мирового океана – 90 млрд. тонн орг. вещества в год. l Всего – 220 млрд. тонн в год орг. вещества или 100 млрд. тонн углерода. ОБЩАЯ МАССА ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА ЗЕМЛИ – около 1300 млрд. тонн или 590 млрд. тонн углерода. Растения – 98% биомассы; животные – 2%. ОБЩАЯ МАССА НЕЖИВОГО ВЕЩЕСТВА ЗЕМЛИ – ОКОЛО 3200 МЛРД. ТОНН ИЛИ 1300 МЛРД. ТОНН УГЛЕРОДА.

ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ Биосферу Земли населяют: q Грибов – более 200 тыс. видов q Мхов – более 23 тыс. видов q Папортников – более 9 тыс. видов q Голосемянных (хвойных) – около 640 видов q Покрытосемянных – около 200 тыс. видов Известно около 2 млн. видов. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВИДОВ q Новая Земля – 200 видов q Сахалин – 800 видов Человек в настоящее время q Прибалтика – 900 использует около 23 тысяч q Якутия – 1100 видов растений, в том числе, q Кавказ – 5800 6 тысяч – культурных. q Центральная Африка – 14 000 q Бразилия – 40 000 видов.

ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ За 500 млн. лет на Земле было 5 периодов массового сокращения количества видов. На восстановление уходило около 10 млн. лет. Сейчас согласно данным ЮНЕП под угрозой находятся 30 тысяч видов. За последние 400 лет исчезли 484 вида животных и 654 вида растений.

ЛИМИТИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ ü Температура (от -200 гр. С до +100 гр. С). Сине-зеленые водоросли выдерживают температуру до +80 гр. С; рыбы до +50 гр. С. ü Свет (интенсивность фотосинтеза меняется с изменением длины световых волн). ü Ионизация излучения (у разных растений чувствительность к излучению может различаться на 3 порядка). ü Вода (при количестве осадков 0 – 250 мм в год – пустыни; 250 – 750 мм – степи, редколесья; 750 – 1250 мм – леса; более 1250 мм - влажные леса, гемигилеи. ü Совместное действие температуры и влажности (гидротермические условия). ü Состав воздуха (0. 03% СО 2 и 21% О 2 являются лимитирующим фактором для многих высших растений. ü Биогенные элементы (N, P а также K, Ca, S, Mg и еще 10 микроэлементов). ü Атмосферное давление (в глубинах океана до нескольких тысяч атмосфер).

ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА l ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ l ВОДОРЕГУЛИРУЮЩАЯ l КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ (избирательное накопление элементов) l ТРАНСПОРТНАЯ (передвижение биомассы) l ДЕСТРУКТИВНАЯ (разложение) l ПОЧВООБРАЗУЮЩАЯ

БИОСФЕРНЫЙ ПОДХОД К РАЗВИТИЮ НАУК О ЗЕМЛЕ 1. Биосфера есть специфическая земная оболочка, не только охваченная жизнью, но и ею структурно организованная. 2. Биосфера взаимосвязана и взаимодействует со своим планетным окружением, т. е. развивается в среде планетного характера. 3. Биосфера как планетное явление входит в более обширную надсистему Земли. 4. Организованность биосферы есть функция не только надсистемы Земли, но и в целом космической организованности. 5. В последние десятилетия организованность биосферы испытывает возрастающее воздействие со стороны человека.

ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА 2 ВАРИАНТА : l РАЗВИТИЕ В ЕДИНЕНИИ С ПРИРОДОЙ l ПОКОРЕНИЕ ПРИРОДЫ НЕОЛИТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ ?