WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Основні закони синекології і Біосфера-1 (біосфера Землі) - Реферат

Основні закони синекології і Біосфера-1 (біосфера Землі) - Реферат


Реферат на тему:
Основні закони синекології і Біосфера-1 (біосфера Землі)
Немає і не може бути на нашій планеті об'єкта цікавішого і складнішого від біосфери, що є "продуктом" існування мільярди років життя. Ми дуже хочемо розповісти і про особливості її частин, і про рекорди тваринного й рослинного світу. Однак щоб досягти головної мети книги, ми змушені віддати перевагу важчим для викладу і сприймання законам функціонування і розвитку всієї Біосфери-1.
Як і в менших екосистемах, її живі частинки ростуть і розмножуються завдяки потоку енергії, який вона отримує насамперед від Сонця (майже 100 % усіх енергоресурсів), а також від тіла Землі (йдеться про хемосинтез і спалювання викопного палива людьми). Твердження про необхідність проходження потоку енергії крізь екосистему для забезпечення її існування - теж: закон синекології. Його
важливість і загальність безсумнівні й не потребують додаткового обґрунтування, бо енергообмін є умовою існування будь-якої живої істоти.
Розглянемо основні закони синекології.
1. Перший закон синекології - закон обмеженості (вичерпності) природних ресурсів - вартий серйозного обговорення з огляду на поширену думку, що всі ресурси поділяються на "вичерпні" (газ, нафта тощо) і "невичерпні" (потік енергії від Сонця, повітря, вода тощо).
Уявлення про наявність на Землі "невичерпних" ресурсів помилкове і надзвичайно шкідливе щодо його практичного використання як вихідного положення для планування майбутнього і стратегічних цілей.
В Україні ресурси прісної води вичерпані практично повністю, а те, що її досить у Бразилії чи Заїрі, нас якось не дуже втішає. Очевидно, що забруднення повітря теж рано чи пізно "вичерпає" можливості його природного самоочищення.
Обмежені також ресурси сонячного проміння. Не через те, що Сонце перестане світити (це станеться через 6-9 млрд років), а внаслідок неможливості використання людьми всього (чи значної частини) потоку проміння, яке досягає поверхні Землі.
Теоретичні дослідження енергетичного балансу біосфери і Землі засвідчили, що без порушення існуючої рівноваги у довкіллі не можна вилучати чи долучати більше 1 % всієї енергії, що входить в енергетичний потік біосфери ("правило 1 %", яке дехто з екологів вважає окремим законом).
З цього твердження і всього першого закону синекології випливають такі висновки:
o навіть оволодіння енергією синтезу гелію з дейтерію чи транспортування з навколоземних станцій додаткової електроенергії не зроблять енергетичні ресурси людства безмежними;
o загальноенергетичне обмеження абсолютно унеможливлює сподівання на те, що у "світлому майбутньому" людству пощастить поєднати збільшення власної чисельності з одночасним підвищенням якості життя бодай до вже існуючих "кращих зразків";
o для порятунку людей і стабілізації біосфери на тривалий час необхідно негайно припинити "демографічний вибух" (а ще краще - зменшити населення у багатьох країнах) і свідомо обмежити потреби кожної особи до розумної межі. Очевидно, що ця межа буде високою для малої кількості землян. Можна перебачити, що
у не надто далекому майбутньому землянам доведеться домовлятися між собою про встановлення "стелі індивідуального споживання", яка й стане головною тезою міжнародної конвенції "Про обов'язки людини". Автори вважають її необхідним і логічним продовженням наявної конвенції "Про права людини".
2. Важливим "енергетичним" законом, однаково застосовним як до природних, так і до штучних екосистем, є закон односпрямова-ності і неповного використання енергії.
З одного боку, йдеться про те, що енергія використовується лише один і тільки один раз (циклічний і замкнений рух енергії неможливий ні в живому, ні в неживому світі), а з другого - що це використання неминуче супроводжується її незворотними втратами. Серед земних істот людина належить до групи тих, для кого наслідки і обмеження цього закону синекології особливо прикрі.
Звернімося ще раз до рис. 11, де наведено найголовніші складові "енергетичної машини" біосфери. Продуцентами на суші є наземні рослини (як зазначено вище, у біомасі вони "консервують" у середньому 1 %, а у виняткових випадках - до 3-5 % поглинутої енергії світла), а в морі - дрібненький фітопланктон і водорості (використання світла у них ще менш ефективне, ніж у наземних рослин).
Нагромаджена у зелених клітинах у формі органічних сполук енергія використовується низкою консументів (споживачів), які в екології поділяють на перших, других, третіх... Перші їдять травичку чи фітопланктон, другі споживають перших, треті - других і т. д. Всі вони разом формують трофічний ланцюг, базою якого є продуценти, а ланками - консументи різних рівнів.
На кожному з рівнів відбуваються великі додаткові втрати енергії. Споживачі вищого рівня нагромаджують у речовині власного тіла лише незначну (як правило, не більше 10 %) частину енергії, яку вони поглинули у вигляді їжі.
Прикро, але закон односпрямованості й неповного використання енергії незаперечне обмежує сподівання людини на збільшення частки енергії, яка може припасти на неї.
3. Щоб оцінити цю частку, звернімося до наступного закону синекології, який має назву "піраміда енергій". Традиційно цей закон формулюють так:
З одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший її рівень у найсприятливіших обставинах переходить не більше 10 % тієї енергії, яку отримали живі істоти першого рівня.
Вживання слова "піраміда" у формулюванні закону пояснюється тим, що синекологи часто користуються пірамідальними діаграмами для відтворення маси і нагромадженої в ній енергії істот, які формують окремі рівні трофічного ланцюга. Типові приклади цих діаграм для поширених екосистем наведені на рис. Вони наочно свідчать про мізерність тієї частини енергії, яка відповідно до закону піраміди енергій має припадати на ту людину, харчовий раціон якої складається переважно з ковбаси і додатку з пива та вітамінів.
Рис. Піраміди енергії та маси для простої екосистеми
"Правило 10 %" широко використовується для обчислення величини земельної площі, необхідної для повного забезпечення їжею наявного населення. Звичайно, за умови, що ми прагнемо зберегти нормальний і рівноважний стан місцевої екосистеми і біосфери загалом.
Для визначення меж можливого для людства науковці широко використовують поняття енергії та
Loading...

 
 

Цікаве