Экосистема.

Экологическая система планеты или его отдельного региона – это совокупность совместно обитающих видов организмов и условия их существования. На нашей планете могут быть выделены разномасштабные экосистемы. Пруд, с его населением, лес, луг, тайга, степь, пустыня, материки, океаны. Это примеры различных экосистем. Человек может создавать искусственные экосистемы, в которых поддерживается круговорот веществ. Примером может служить аквариум, а так же кабина космического корабля. Крупные круговороты веществ осуществляются через серию небольших круговоротов и более мелкие экосистемы, являющиеся составной частью более крупной. Наземные экосистемы ограниченные пространством с однородным растительным миром – называют биогеоценозами. Например биогеоценоз разнотравного луга, ковыльной степи. Среди животных и организмов, поддерживающих круговорот веществ, обязательно должны быть три группы:

1. созидатели органических веществ из минеральных соединений (зеленые растения).

2. потребители живых организмов.

3. разрушители трупов животных и растений (микроорганизмы, грибы и животные).

Любая экосистема, ее отдельный элемент или популяция, могут существовать только в определенном диапазоне температур, давления и состава воздушной среды. Полностью устойчивого состояния в экосистемах, конечно, никогда не бывает. Численность и соотношение отдельных видов подвержены постоянным колебаниям. Даже в самых стабильных биоценозах наблюдаются изменения, связанные с сезоном, погоды, времени суток. Все изменения в экосистемах можно разбить на две группы: обратимые и поступательные. Обратимые изменения обычно отражают цикличность внешней среды. Они могут быть суточными, годовыми, многолетними, отражать колебания погоды. Поступательные изменения или необратимые – это процесс постоянного преобразования экосистемы, смены в ней видов и, в конечном счете, замены ее другой. Это происходит потому, что жизнедеятельность видов постепенно изменяет и их собственную среду обитания. Такой процесс идет во всех экосистемах. В одних быстрее, в других медленнее, по сравнению с продолжительностью человеческой жизни. Так же устойчивость экосистемы зависит от масштаба и скорости отрицательного воздействия на нее. Например, постепенный сброс небольшого количества загрязнителя в водоем может не нарушить его экосистему, так как очистка будет происходить за счет естественных биологических и химических процессов.

В настоящее время масштабы и скорость воздействия на экологическую систему стали слишком велики. Это привело к гибели отдельных экосистем и нарушению экологического равновесия. Нарушение равновесия в экосистеме вызывает необратимые изменения в ней и постепенное ее разрушение. Это называется экологическим кризисом.

В результате необдуманных действий людей в районе Аральского моря сложилась чрезвычайная экологическая ситуация. Воды рек Амударьи и Сырдарьи, питающих Аральское море, стали чрезмерно использовать в засушливых районах Средней Азии. В результате нарушился естественный водный баланс моря. Оно стало мелеть и его площадь сильно уменьшилась. Вместо дышащей свежестью водной поверхности, десятков рыболовецких предприятий, образовалась пустыня покрытая солью. Некогда благодатный район, дававший большое количество рыбы, возможность жить и трудиться десяткам тысяч людей превратился в район экологического бедствия.

Часто деятельность людей приводит к экологической катастрофе. В результате приводящая к труднообратимым, либо вообще необратимым последствиям. Таким как опустынивание, загрязнение. Отсюда, в таких местах ведение хозяйства любого вида становится невозможным и приводит к опасности тяжелых заболеваний и даже смерти. Экологическая катастрофа, произошедшая в результате деятельности людей – называется техногенной. В основном она связана с авариями на технических объектах.

Крупнейшая экологическая катастрофа произошла в прибрежных водах Аляски. Танкер «Экссон-Валтисс» из-за неумелых действий экипажа сел на риф. В резервуарах танкера находилось 53 млн. галлонов сырой нефти. Более 11 млн. галлонов нефти, вылившихся из танкера, загрязнили свыше 2600 квадратных миль морской акватории и 800 миль побережья. Погибли тысячи морских птиц и животных. В наше время размеры танкеров все время увеличиваются, соответственно и размеры катастроф будут расти.

В наш век любую сложившуюся экологическую систему можно разрушить во много раз быстрее, чем скажем сто лет тому назад. Атомные взрывы, химические заводы, различного рода комбинаты по добыче свинца, меди и ряда других полезных ископаемых, работающие без соблюдения надлежащих природоохранных мер могут быстро создавать вокруг себя безжизненную среду. И.П. Бородин – известный русский ученый сказал: «Природа, такой же уникум, как картины Рафаэля, уничтожить ее легко, а воссоздать практически невозможно.

Биосфера и человек.

Совокупность всех живых организмов на земле, существуют как единая мощная сила, преобразующая поверхностные слои нашей планеты. Впервые на масштабы таких преобразований обратил внимание Вернадский, создавший учение о биосфере и о роли живого вещества в химических и энергетических процессах на Земле.

Биосферой называют ту область Земли, где существует жизнь, подвергающаяся воздействию живых организмов. Иначе говоря, биосфера – это гигантская единая экосистема Земли, включающая в себя все биоценозы и всю часть неживой природы, с которой биоценозы взаимодействуют. Живым веществом называют всю массу организмов всех видов на нашей планете. Химический состав живого вещества входят почти все элементы таблицы Менделеева, составляющие неживую природу – горные породы, гидросфера, атмосфера.

На земле границы биосферы довольно широки. Жизнь охватывает всю гидросферу, нижнюю часть атмосферы и верхние слои литосферы. Распределение живого на планете идет неравномерно. Особенно насыщены жизнью границы раздела сред: поверхность суши, почва, верхние слои морей и океанов, придонные слои в гидросфере. В целом вся поверхность Земли охвачена жизнью, кроме кратеров вулканов и больших ледников.

Большую работу в ходе общего круговорота веществ и преобразования энергии выполняет живое вещество. Зеленые растения на земле являются мощным аккумулятором энергии. Фотосинтез – основной и единственный процесс запасающий и переводящий световую энергию в энергию химических связей. Многие организмы обладают способностью избирательно поглощать и накапливать отдельные элементы в гораздо больших количествах, чем они есть в окружающей среде. Организмы с известковым или кремниевым скелетом (губки, коралловые полипы, моллюски) извлекают из воды, растворенные в ней кальциевые и кремниевые соединения. Многие бактерии концентрируют железо. Отмирая, они на дне водоемов за многие века образуют большие толщи осадочных пород: залежи известняков, фосфоритов, железных руд. Ископаемые мел, уголь, сланец, торф – все это законсервированные тела когда-то живых организмов. Вместе с этим, живое вещество оказывает большое влияние на круговорот воды Земли. Большую роль в этом выполняют растения, извлекающие из почвы и переводящие в атмосферу водные массы, в результате испарения. Живые организмы участвуют в восстановлении и окислении веществ. Процесс дыхания – это процесс окисления кислорода до углекислого газа. А фотосинтез – мощнейший восстановительный процесс. При содействии живых организмов меняется химизм гидросферы и состав атмосферы. Совершая гигантский биологический круговорот веществ в биосфере, жизнь поддерживает стабильные условия для своего существования.