Вход

Экология биосферы.

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Реферат*
Код 332104
Дата создания 08 июля 2013
Страниц 19
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
910руб.
КУПИТЬ

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ПОНЯТИЕ БИОСФЕРЫ И ЭКОЛОГИИ. ТИПЫ ЗЕМНОГО ВЕЩЕСТВА
2. КОНЦЕПЦИЯ БИОСФЕРЫ
3. СИСТЕМА (ПРИНЦИП) БИОМОВ
4. ЗАКОНЫ ПИРАМИДЫ, ТОРМОЖЕНИЯ Т КРУГОВОРОТА
5. ИМИТАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ГЛОБАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА



Введение

Экология биосферы.

Фрагмент работы для ознакомления

(без жизни)
Земля
Содержание газов в атмосфере, %
Двуокись углерода
95
98
98
0,03
Азот
2,7
1,9
1,9
79
Кислород
0,13
Следы
Следы
21
Температура поверхности, С
-53
+477
+290
+13
Гипотеза биотической регуляции Горшкова — представления о биотическом механизме регуляции окружающей среды на основе высокой степени замкнутости круговорота углерода, разрабатывавшиеся с начала 80-х гг. прошлого века биофизиком В.Г.Горшковым.
Процессы синтеза и распада могут совпадать со столь высокой точностью только в условиях отсутствия значимых флуктуации этих потоков. Именно этот факт с учетом рассматриваемого ниже правила десяти процентов (переход энергии по трофической пирамиде) позволил В.Г.Горшкову предложить свое правило одного процента для оценки глобальной стабилизации окружающейсреды.
Гипотеза однонаправленности потока энергии — представление о потоке энергии через продуценты к консументам и редуцентам с падением величины потока на каждом трофическом уровне (в результате процессов жизнедеятельности). Поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество от исходной энергии (не более 0,25%), говорить о «круговороте энергии» нельзя. Данная гипотеза представляет собой «экологическую интерпретацию» второго начала термодинамики: любой вид энергии превращается в тепло — в форму энергии, наименее пригодную для превращения в работу и наиболее легко рассеивающуюся.
Именно гипотеза однонаправленности потока энергии выступает в качестве ограничителя прямых аналогий и оценок в «экологической валюте» эколого-экономических систем (деньги циркулируют, а при обмене деньги и энергия движутся в противоположных направлениях.
Гипотеза константности Вернадского: количество живого вещества биосферы для данного геологического периода есть величина постоянная (оценки биомассы организмов Земли; табл. 2.2).
Таблица 2.2
Сухое вещество
Континенты
Океан
Всего
Зеленые расте-ния
Животные и микроорга-низмы
итого
Зеленые расте-ния
Животные и микроорганизмы
итого
Тонны сухого в-ва
2,4·1012
0,002·1012
2,42·1012
0,02·1010
0,3·1010
0,32·1010
2,432·1012
Согласно этой гипотезе, любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы должно быть компенсировано в каком-либо другом регионе. Правда, в соответствии с постулатами видового обеднения, высокоразвитые виды и экосистемы чаще всего будут заменяться эволюционно (сукцессионно) объектами более низкого уровня. Кроме того, в соответствии с разными типами эколого-ценотических стратегий, будет происходить процесс рудерализации видового состава экосистем, и «полезные» для человека виды будут замещаться менее полезными, нейтральными или даже вредными. Примером может служить изменение процентного соотношения вылова разных видов рыб в Волжском бассейне за последние 50 лет .
Принцип максимизации энергии Лотки — Одума — Пинкертона: в «соперничестве» с другими экологическими объектами выживают (сохраняются) те из них, которые наилучшим образом способствуют поступлению энергии и используют максимальное ее количество наиболее эффективным способом. «С этой целью система:
- создает накопители высококачественной энергии;
- затрачивает накопленной энергии на обеспечение поступления новой энергии;
- обеспечивает кругооборот различных веществ;
- создает механизмы регулирования, поддерживающие устойчивость системы и ее способность приспособления к изменяющимся условиям;
- налаживает с другими системами обмен, необходимый для обеспечения потребности в энергии специальных видов.
Следует заметить, что этот принцип справедлив и в отношении информации, а вот максимальное поступление вещества как такового не гарантирует успеха экологическому объекту в конкурентной борьбе с другими аналогичными объектами.
Принцип Ле Шаталье — Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, равновесие смещается в том направлении, в котором эффект внешнего воздействия ослабляется. При этом чем больше отклонение от состояния экологического равновесия, тем значительнее должны быть энергетические затраты на ослабление противодействия экосистем этому отклонению.
По-видимому, одними из первых применили на уровне аутэкологии принцип Ле Шаталье — Брауна, представляющего собой удачное толкование третьего закона Ньютона, американский физиолог Ф.Пайк, а на уровне экологии сообществ — Д.Н.Кашкаров.
Этот принцип применим в рамках классической физики для описания процессов в закрытых системах (не получающих энергии извне); этот факт следует учитывать при интерпретации получаемых результатов (соответствующие ограничения на структуру и динамику описываемых систем); так как экосистемы — принципиально открытые системы (обмениваются энергией, веществом, информацией с окружающей средой), то для их описания более корректны представления теории нелинейных необратимых процессов.
Принцип неравновесной динамики Пригожина — Онсагера. Этот принцип обсуждался Л.Онсагером в 1931 г. и был развит в работах И.Пригожина 1947 г., а также в его работах 60—80-х гг.
Смысл этого принципа можно выразить следующим утверждением: - на всех уровнях, будь то уровень макроскопической физики, уровень флуктуации или микроскопический уровень, источником порядка является неравновесность.
Неравновесность есть то, что порождает "порядок из хаоса". Если устойчивые системы ассоциируются с понятием детерминистического, симметричного времени, то неустойчивые хаотические системы ассоциируются с понятием вероятностного времени, подразумевающего нарушение симметрии между прошлым и будущим.
Перейдя границу устойчивости, система попадает в критическое состояние, называемое точкой бифуркации. В этой точке даже небольшая флуктуация может вывести систему на иной путь эволюции и резко изменить ее структуру и поведение. Таким образом, случайность и необходимость дополняют друг друга, определяя судьбу открытой системы.
В таблице 2.3 сравниваются особенности поведения открытых (неравновесных) и закрытых (равновесных) систем,.
Таким образом, для закрытых систем общим принципом является второе начало термодинамики, для открытых — принцип Пригожина — Он-сагера. Класс закрытых (консервативных) систем весьма узок по сравнению с более широким классом диссипативных систем. Однако класс сильно диссипативных процессов (для поддержания которых требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур) также весьма узок по сравнению с классом промежуточных процессов. Так, принцип Пригожина — Онсагера не описывает колебательные процессы.
Таблица 2.3
Свойства открытых и закрытых систем
Открытые системы
Закрытые системы
Система «адаптируется» к внешним условиям, изменяя свою структуру
Для перехода из одной структуры к другой требуются сильные возмущения или изменения граничных условий
Наличие большого числа стационарных состояний
Одностационарное состояние

Список литературы

ЛИТЕРАТУРА

1.Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1965. 191 с.
2.Лапо А.В. Следы былых биосфер, или Рассказ о том, как устроена биосфера и что осталось от биосфер геологического прошлого. 2-е изд. М., 1987.208 с.
3.Вернадский В.И. Биосфера: В 2 т. Л., 1926. 146 с.
4.. Горшков В.Г. Энергетика биосферы. Л., 1982. 350 с.
5.Шилов И.А. Биосфера, уровни организации жизни и проблемы экологии // Экология. 1981. № 1. С. 5—11.
6.Родин Л.Е., Ремизов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л., 1968. 143с.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00568
© Рефератбанк, 2002 - 2024