Реферат: Биосфера: царство природы

2.Круговорот кислорода в биосфере осуществляется за счёт пополнения атмосферных запасов кислорода в результате фотосинтеза растений, его поглощения при дыхании организмов, сжигание топлива в промышленности и на транспорте. В настоящее время поддерживается равновесный круговорот кислорода. Сохранение равновесного круговорота кислорода является одной из глобальных задач охраны природы.

3.Круговорот углерода - один из самых важных циклов в биосфере, так как углерод составляет основу органических соединений. Особенно велика в круговороте роль углекислого газа, который поступает в атмосферу при дыхании организмов, сжигании органического топлива, осушении болот и дегумификации почв. В то же время общее уменьшение площади, занятой растительностью, в результате строительства и в особенности сведения лесов уменьшает потребление углекислого газа растениями. Итогом нарушения круговорота углерода может быть парниковый эффект.

4. Круговорот азота - обмен между инертным азотом атмосферы и соединениями азота в почвах и организмах. Круговорот азота протекает по следующей схеме: перевод инертного азота в доступные для растений формы (образование аммиака при грозовых разрядах, производство азотных удобрений на заводах), усвоение азота растениями, переход части азота растений в ткани животных, разложение отмерших растений и трупов животных микроорганизмами - редуцентами вплоть до восстановления молекулярного азота, который возвращается в атмосферу.

В настоящее время биологическая азотфиксация уменьшилась вследствие разрушения естественных экосистем и сравнялась с промышленной фиксацией азота. Происходит повсеместное уменьшение содержания органических соединений азота в почве (разрушение гумуса), что ведёт к снижению плодородия почв. Увеличение производства азотных удобрений для компенсации уменьшения биологического азота ведёт к загрязнению среды и расходованию большого количества энергии.

Экология ставит задачей восстановление естественного цикла азота за счёт уменьшения производства азотных удобрений и расширения посевов бобовых, которые симбиотически связаны с бактериями- азотфиксаторами.

5.Круговорот фосфора. В отличие от циклов углерода и азота, которые являются закрытыми, этот круговорот – открытый, т.е.часть вещества постоянно теряется. Фосфор содержится в горных породах, откуда выщелачивается в почву и усваивается растениями, а затем по пищевым цепям переходит в тела животных. После разрушения мёртвых животных и растений редуцентами только часть фосфора вовлекается в круговорот и повторно используется растениями. Остальной фосфор вымывается из почвы в водоёмы – реки, озёра, моря, где оседает на дно и либо совсем не возвращается на сушу, либо в небольших количествах возвращается с выловленной человеком рыбой и с экскрементами птиц, питающихся рыбой.

Отток фосфора с суши в океан усиливается при сведении лесов, распашке почв и внесении фосфорных удобрений. Поскольку запасы фосфора на суше ограниченны, а его рециклинг из океана проблематичен, в перспективе земледелие ожидает кризис фосфора, что вызовет снижение урожаев. Кроме того, фосфорные удобрения содержат примесь тяжёлых металлов, и потому при их использовании возможно загрязнение почв.

4. Глобальные нарушения биосферы в результате хозяйственной деятельности человека

В настоящее время влияние человека на биосферу носит разрушительный характер, и есть все основания говорить лишь о техносфере как «сфере неразумности». Главными глобальными последствиями этого влияния являются: 1. Нарушение литосферы. 2. Парниковый эффект. 3. Разрушение озонового слоя. 4. Кислотные дожди и т.д.

1. Разрушение литосферы.

Масштабы техногенного влияния человека на литосферу достигли колоссальных величин, которые превышают интенсивность естественных потоков вещества и позволяют делать вывод, что сегодня человек является главной геологической силой планеты.

Сжигание минерального топлива(углеродистых энергоносителей) и твёрдый сток, который благодаря человеку резко усилился за счёт эрозии почв, являются сегодня главными факторами, усиливающими процесс перемещения твёрдого вещества на планете.

При этом интенсивность вмешательства в геологическую среду возрастает с увеличением энерговооружённости человека. Скорость строительства крупных гидросооружений за последние столетия возросла в 10 раз.

Масштабные вмешательства человека в биосферу стали причиной землетрясений. Чаще всего землетрясения техногенного происхождения возникают в связи с созданием крупных и глубоких водохранилищ.

В настоящее время искусственные(или техногенные) грунты уже покрывают более 55% площади суши Земли. Но их распространение крайне неравномерно, и в ряде урбанизированных районов (Европа, Япония, Гонконг и др.) искусственные грунты покрывают 95- 100%територии, а их мощность достигает нескольких десятков метров.

2.Уничтожение лесов.

Глобальный характер имеют и последствия уничтожения лесов, которые являются мощнейшим климатообразующим факторами и обеспечивают буферность биосферы при поддержании циклов углекислого газа и кислорода.

Около 10 тыс.лет назад, ещё до того, как человек стал заниматься сельским хозяйством, на земном шаре существовали обширные массивы лесов, общая площадь которых составляла примерно 62млн.кв.вм.Однако в течение многих веков в результате расчистки земельных угодий под пашню и пастбища, заготовок деловой древесины и вырубки деревьев на топливо мировой ареал лесных экосистем сократился приблизительно до 42 млн.кв.км,т.е.почти на одну треть по сравнению с досельскохозяйственным периодом. Площадь лесов продолжает уменьшаться и сегодня – в среднем ежегодно на 1.5-2%. На 10 вырубленных гектаров приходится всего 1 гектар лесных посадок, т.е.соотношение составляет 10:1.

Так во Франции леса, некогда покрывавшие 80 % территории, уже в 1789 г.занимали лишь 14 %площади. На территории нынешних США до появления первых английских колонистов, площадь лесной растительности достигала 385 млн га; к 1920г.здесь леса сохранились на 249 млн га, т.е.площадь леса сократилась более, чем на одну треть.

3.Парниковый эффект.

Парниковый эффект- Один из наиболее опасных глобальных процессов, протекающих в биосфере под влиянием человека. В результате нарушения естественного цикла углерода и увеличения содержания в атмосфере углекислого газа при сжигании большого количества ископаемого топлива, разрушении гумуса почв и осушении болот происходит потепление климата. Количество солнечной энергии, поступающей на поверхность планеты, превышает количество энергии, которая отражается поверхностью. Углекислый газ (а также метан, пыль и некоторые другие загрязнители атмосферы), таким образом, играет роль, подобную полиэтиленовой плёнки над парником.

Мировое сообщество предпринимает усилия для предотвращения парникового эффекта как уменьшением выброса в атмосферу углекислого газа, так и путём прекращения рубки лесов и увеличение их площади за счёт искусственных посадок.

4.Разрушение озонового слоя.

Озоновый слой- слой атмосферы с повышенным содержанием озона. Он расположен на высоте 20-45км. Содержание озона в нём примерно в 10 раз выше, чем в атмосфере у поверхности Земли. Озоновый слой защищает поверхность планеты от солнечного излучения высокой энергии-ультрафиолетовых лучей, избыток которых неблагоприятно влияет на живые организмы.

В настоящее время отмечено ухудшение состояния озонового слоя и образование озоновых дыр над полюсами Земли, что представляет экологическую опасность. Полагают, что причиной этих явлений является попадание в озоновый слой хлора и оксидов азота.

5.Кислотные дожди.

Кислотные дожди- осадки, в которых растворены серная и азотная кислоты. Кислотные дожди образуются в результате выброса в атмосферу оксидов серы и азота. Кислотные дожди оказывают отрицательное влияние на экосистемы.

Пагубная роль кислотных дождей может быть уменьшена только при сокращении выбросов в атмосферу диоксида серы за счёт использования на предприятиях малоотходных технологий и фильтров на дымовых трубах.

Вывод