生物圏は宇宙組織の自然な部分です。 生物圏の組織と安定性
ロシア連邦教育科学省
VLADIVOSTOK州立経済大学および
サービス
イノベーションとビジネスシステムの情報学研究所
生態学および自然管理の部門
020801.65「エコロジー」
ウラジオストク
VSUES出版社
学問分野「生物圏について教える」の作業プログラムは、高等専門教育の州教育基準の要件に従って編集されています。
作成者:、ワシントン環境庁准教授
2001年1月1日のEPP部門の会議で承認された、プロトコルNo. 6、2014年版
©ウラジオストク出版社
州立大学
経済とサービス、2014年
前書き
生物圏の教義は、生命中心の世界観と、天然資源の合理的な使用と環境保護の観点から生態学者の学生の専門的活動を評価する能力を開発することを目的とした自然科学の分野です。 生物圏の自然環境は、人に原材料、エネルギー、さまざまな材料を提供します。 生物圏の教義は、生物の関係、生息地との人口、自然と人為的生態系の関係、生態系の持続可能な状態の条件、生態系危機の原因、環境管理の環境原則を理解するのに役立ちます。人類の持続可能な開発。 「生物圏の教義」という分野を研究している生態学者の学生は、生物圏を地球規模の生態系、その構成、構造、機能と持続可能性を保証する内部接続と見なしています。 彼らは主な汚染源の評価を行い、都市部の環境問題を分析します。 彼らは、生物圏を技術的影響から保護する方法を研究し、問題と生物多様性を保護する方法を検討します。 地球規模のプロセスと生物圏の気候に対する人間の影響の問題に特に注意が払われています。 生物圏のさまざまなプロセスを研究することで、学生の環境志向の意識を教育し、学生の行動の「生態学的」ステレオタイプを形成することができます。 「生物圏について教える」という分野は、生物圏のさまざまなレベルでの自然システムの機能の基本的なパターン、その安定性、生産性、およびエネルギーを決定する要因を研究することを目的としています。 生物地球化学的循環における生物の役割が明らかになり、自然-社会-経済間の相互作用の問題に関する伝統的な研究と人類の持続可能な開発の概念との間に論理的なつながりが示され、環境問題の建設的な解決に努めています。 世界の生態系の状態と、現代の生物圏を安定させ改善する方法が評価されます。 このコースの研究は、「生物学」、「化学」、「地理学」、「地質学」、「土壌学」などの分野と密接に関連しています。
「生物圏の教義」という分野の研究の特徴は、環境問題への統合的アプローチであり、環境学生が必要な知識を習得し、生物圏における生物地球化学的プロセスの関係を理解することを可能にします。 学問分野を習得するには、地理学、生物学、化学、地質学、生態学、土壌学の基礎知識が必要です。
1.組織的および方法論的指示
1.1。 規律の目標と目的
しつけの目的科学の基本的な概念、問題、方法「生物圏について教える」を学生に理解させることです。 この分野は、専門分野020801.65-エコロジーの学生を対象としています。 規律の主なタスク–以下の活動分野におけるスキルと能力の形成:
・「生物圏について教える」の基礎、その境界および進化の研究。
・生体移動の特徴、物質の生物地球化学的循環、化学元素の空間的および時間的循環。
・生物圏の惑星空間組織に精通している。
・生物圏の発達の熱力学的配向、生物によるエネルギーの変換の考慮。
・科学的管理の基礎としてのヌースフィアの概念の研究。
専門家の形成 コンピテンシー.
1.2。 規律を勉強している間に獲得した能力のリスト
この分野は、生物圏の地球化学的、生物地球化学的、生物学的側面の専門的な見解を形成します。 生物圏の概念は、地球規模の生態系におけるプロセスと現象、複雑で動的な環境におけるさまざまなレベルの生物システムの持続可能な存在のメカニズムとパターンの全体像を形成することを目的としています。 学問分野を研究する過程で得られた知識は、学生の生態学的でヌースフィアな世界観を形成し、生物の組織のすべてのレベル(生物、人口、生態系、生物圏)で論理的思考を発達させます。
1.3。 クラスの主な種類とその行動の特徴
専門分野020801.65エコロジーの総規律は200時間で、そのうち68時間の教室での作業(34時間の講義、34時間の実習)と132時間の独立した作業です。 「生物圏の教義」は、5学期に週4時間の授業で、そのうち2時間は講義、2時間は実習です。 コースは試験で終了します。 主な職業の種類:-生物圏の構造、組織、特性、機能に関する主要な体系化された資料を提供する講義。 -実践的なクラスは、生物と環境との関係、生物圏の構造、その進化、地球環境問題についての環境学生の理解の形成に貢献します。 セミナーと実践的なクラスは、生物圏への直接的および間接的な結果を考慮に入れて、専門的な活動の結果を予測する能力を開発します。 -相談には、資料の自己学習の支援が含まれます。 -独立した作業には、実践的なセミナー、テスト、タームペーパーの作成に備えて、教育および科学文献を扱う作業が含まれます。 この分野を研究する過程で、環境保護主義者の学生は講義を聞き、実践的なクラスで実践的なスキルを習得し、試験の準備とタームペーパーの擁護において科学文献、図書館の電子データベース、インターネットを使用して独自に勉強します。
1.4。 規律による管理と報告の種類
規律の研究は、5学期の試験で終了します。 学生は、生物圏の惑星空間組織の実際の知識ベース、因果関係を確立する能力、および結論を定式化する能力を試験で示さなければなりません。 次のタイプの管理が使用されます。-書面による管理タスクの学生のパフォーマンス、口頭での質問、ゼミでの報告、講義への出席、テストを含む現在の認定。
1.5規律による管理と報告の種類
学生の進歩の管理は、知識評価の評価システムに従って実行されます。
現在の進捗管理には、学生が準備している専門的な活動の能力の開発に寄与するタスクが含まれており、次のものが含まれます。
講義や実習の準備として、個々のタスクを実行するときに学士号の独立した準備のレベルをチェックします。
研究されているトピックの要点に関する議論への学士号の参加。
Microsoft Office(Excel、Word、Power Point、Acrobat Reader)、InternetExplorerなど。
b)技術および実験室のサポート
マルチメディア機器を使った教室で講義や実習を行います
7.基本用語集
人類形成は、人の身体的タイプの歴史的および進化的形成、彼の労働活動、発話、および社会の初期の発達のプロセスです。
生物圏-地球の一種の殻であり、生物の全体と、これらの生物と継続的に交換されている惑星の物質の一部が含まれています
生命中心主義-環境保護への科学的アプローチ。これは、野生生物の利益を(人間に見えるように)何よりも優先します。
持続可能な発展-調和のとれた(正しく、均等で、バランスの取れた)開発は、天然資源の開発、投資の方向、科学技術開発の方向性、個人および制度の変化の開発が互いに調整され、人間のニーズと願望を満たすために、現在および将来の可能性を強化します。
生態学的破局-これは突然の出来事であり、生態系、その破壊、犠牲者に深刻な結果をもたらす動きの速いプロセスです。 このような変更の理由は、システムへの外部からの影響と、構造の強度を超えた内部応力の放出の両方である可能性があります。
生態学的危機-地域の生態系の完全または部分的な違反につながる、環境条件の重大な地域的または地域的な混乱。
生物は、酸素で環境を豊かにし、二酸化炭素、さまざまな金属の塩、その他の多くの化合物の量を調整します。つまり、生物は、生命に必要な大気、水圏、土壌の組成を維持します。 主に生物のために、生物圏は自己調節の特性を持っています-創造主によって作成された惑星の状態を維持する能力。
生物の巨大な環境的役割により、科学者は、大気と土壌が数億年の進化の中で生物自身によって作成されたという仮説を立てることができました。 聖書によれば、最初の生き物が創造された日には、土壌と空気の両方がすでに地球上に存在していました。
カンブリア紀よりも深く横たわっている地質学的な岩石の構造と後の岩石の構造の類似性に基づいて、学者のヴェルナツキーは、単純な生物の形の生命が「ほぼ最初から」惑星に存在したことを示唆しました。 これらの科学的構造の誤謬は、後に地質学者に明らかになりました。
VI Vernadskyの疑いの余地のないメリットは、生命は生物からのみ現れるという確固たる信念ですが、科学者は、世界の創造という聖書の教義を拒否し、「生命は永遠であり、宇宙は永遠である」と信じて、他の惑星からの地球。 ヴェルナツキーの素晴らしいアイデアは確認されませんでした。 最も単純な形からの惑星の生物の進化的起源の仮説は、ヴェルナツキーの時よりも今日さらに物議を醸しています。
地球上の生命の存在のエネルギー基盤は太陽であるため、生物圏は生命が浸透した地球の殻として定義でき、その組成と構造は生物の共同活動によって形成され、太陽エネルギーの絶え間ない流入。
ヴェルナツキーは、生物圏と惑星の他の殻との主な違い、つまり生物の地質学的活動の現れを指摘しました。 科学者によると、「地球の地殻の存在全体は、少なくともその物質の質量の重さの観点から、本質的に、地球化学的観点から、特徴は、生命によって条件付けられています。」 ヴェルナツキーは、生物を太陽光のエネルギーを地球化学的プロセスのエネルギーに変換するためのシステムと見なしていました。
生物圏の構成は、生物と非生物、つまり生物と不活性物質を区別します。 生物の大部分は、大気、水圏(海、海、川など)、リソスフェア(岩の表層)という惑星の3つの地質シェルの交差ゾーンに集中しています。 生物圏の無生物には、物質とエネルギーの循環によって生物とつながっているこれらの殻の成分が含まれています。
生物圏の非生物成分には、次のものがあります。生物(石油、石炭、泥炭、天然ガス、生体石灰石など)の生命活動の結果である生体物質。 生物と非生物学的プロセス(土壌、シルト、河川、湖などの天然水)によって共同で形成される生体不活性物質。 生物の生命活動の産物ではないが、生物学的サイクルに含まれる不活性物質(水、大気中の窒素、金属塩など)。
生物圏の境界はおおよそしか決定できません。 高度85kmまでの細菌や胞子の検出の事実は知られていますが、高高度での生物の濃度はごくわずかであるため、生物圏はオゾン層によって高度20〜25kmで制限されていると考えられます。これは、強い放射線の破壊的な影響から生物を保護します。
水圏では、生命はいたるところにあります。 圧力が1100atm、気温が2.4°Cの深さ11 kmのマリアナ海溝で、フランスの科学者J. Picardは、窓越しにホロサリア人や他の無脊椎動物、さらには魚を観察しました。 バクテリア、珪藻、藍藻、有孔虫、甲殻類は、400m以上の南極の氷の厚さの下に生息しています。 この細菌は、深さ1 kmの海のシルトの層の下、深さ1.7 kmまでの油井、深さ3.5kmの地下水に見られます。 2〜3 kmの深さは、生物圏の下限と見なされます。 したがって、地球のさまざまな部分での生物圏の総厚は、12〜15 kmから30〜35kmまで変化します。
大気は主に窒素と酸素で構成されています。 少量には、アルゴン(1%)、二酸化炭素(0.03%)、およびオゾンが含まれます。 大気の状態は、陸生生物と水生生物の両方の生命活動に依存します。 酸素は主に、死にかけている有機物の呼吸と無機化(酸化)に使用されます。 二酸化炭素は光合成に不可欠です。
水圏。 水は生物圏の最も重要な成分の1つです。 水の約90%は世界の海にあり、地球の表面の70%を占め、13億km3の水が含まれています。 川や湖には、わずか20万km3の水と、約0.001百万km3の生物が含まれています。 水中の酸素と二酸化炭素の濃度は、生物の生命にとって不可欠です。 水中の二酸化炭素の含有量は、空気中の660倍です。 海と海では、5種類の生命の凝縮が区別されます。
1.沖合沿岸。 このゾーンは、土地から来る酸素、有機物、その他の栄養素が豊富です(たとえば、川の水)。 ここでは、最大100 mの深さで、プランクトンとその下部の「パートナー」底生生物が繁殖し、死にかけているプランクトン生物を処理します。
海洋プランクトンは2つのコミュニティで構成されています。
a)植物プランクトン-藻類(それらの70%は微視的な珪藻)とバクテリア;
b)動物プランクトン-植物プランクトンの主な消費者(軟体動物、甲殻類、原生動物、尾索動物、さまざまな無脊椎動物)。
動物プランクトンの生活は絶え間なく進行し、1 kmの深さまで上昇または下降し、食べる人を避けます(そのため、名前はギリシャのプランクトンがさまよう)。 動物プランクトンはヒゲクジラの主食です。 植物プランクトンは動物プランクトンの質量のわずか8%を占めていますが、急速に増殖すると、他の海洋生物の10倍のバイオマスを生成します。 植物プランクトンは50%の酸素を供給します(残りの50%は森林によって生成されます)。
底生生物-カニ、セファロポッドと二枚貝、ワーム、ヒトデとヘッジホッグ、ホロチュリアン(「ナマコ」または別名-トレパン)、有孔虫(海の根茎)、藻類、バクテリアはほとんど光のない生活に適応しています。 有機物を処理してミネラルに変え、上昇する流れによって上層に運ばれ、底生生物はプランクトンに餌を与えます。 底生生物が豊富であるほど、プランクトンが豊富であり、その逆も同様です。 棚の外では、両方の数が急激に減少します。
プランクトンと底生生物は、海に石灰質とシリカのシルトの厚い層を形成し、堆積岩を形成します。 炭酸塩堆積物は、わずか数十年で石に変わる可能性があります。
2.湧昇肥厚は、底生生物製品を地表に運ぶ上昇流の場所で形成されます。 カリフォルニア、ソマリア、ベンガル、カナリアン、そして特にペルーの湧昇が知られており、世界の漁業の約20%を占めています。
3.サンゴ礁-すべてのサンゴ礁に知られており、藻類や軟体動物、棘皮動物、青緑色、サンゴ、魚が豊富です。 サンゴ礁は、サンゴのポリープだけでなく、カルシウムを濃縮する軟体動物や棘皮動物、石灰質の骨格を持つ緑と紅藻の活力により、異常に速く成長します(年間最大20〜30cm)。
サンゴ礁の生態系の主な生産者は微細な光合成藻類であるため、サンゴ礁は50 m以下の深さに位置し、一定の塩分を含む澄んだ温水を必要とします。 サンゴ礁は生物圏で最も生産性の高いシステムの1つであり、年間最大2 t/haのバイオマスを生産します。
4.サルガスの肥厚-多くの気泡がある表面に浮かぶ茶色と紫色の藻のフィールド。 サルガス海と黒海に分布。
5.海洋地殻の断層(リフト)の温泉周辺では、深さ3kmまでの深さでアビサルリフトの海底付近の濃度が形成されます。 これらの場所では、硫化水素、鉄、マンガンイオン、窒素化合物(アンモニア、酸化物)が地球の内部から除去され、化学栄養細菌(より複雑な生物によって消費される生産者)に餌を与えます-軟体動物、カニ、クレイフィッシュ、魚、巨大な無茎性ワームのような動物の裂け目。 これらの生物は日光を必要としません。 リフトゾーンでは、生き物は約500倍速く成長し、印象的なサイズに達します。 二枚貝は直径30cmまで成長し、バクテリアは0.11mmまで成長します! ガラパゴスの裂け目クラスターは、イースター島の近くだけでなく知られています。
海ではさまざまな動物が優勢であり、陸上では植物です。 被子植物だけが種の50%を構成し、海藻はわずか5%を構成します。 陸上の総バイオマスは92%の緑の植物で表され、海では94%が動物と微生物です。
惑星のバイオマスは平均して8年ごとに更新され、陸上植物は14年で、海洋は33日で更新されます(植物プランクトン-毎日)。 すべての水は3000年で生物を通過し、酸素は2〜5千年で、大気中の二酸化炭素はわずか6年で通過します。 炭素、窒素、リンの循環ははるかに長くなります。 生物学的サイクルは閉じられておらず、物質の約10%がリソスフェアに堆積物や埋没物の形で残っています。
生物圏の質量は地球の質量のわずか0.05%であり、その体積は約0.4%です。 生物の総質量は生物圏の不活性物質の0.01〜0.02%ですが、地球化学的プロセスにおける生物の役割は非常に重要です。 生物の年間生産量は約2,000億トンの有機物乾燥重量であり、光合成の過程で700億トンの水が1,700億トンの二酸化炭素と反応します。 毎年、生物の生命活動には、60億トンの窒素、20億トンのリン、鉄、硫黄、マグネシウム、カルシウム、カリウム、およびその他の生体サイクルの要素が含まれます。 人類は、数多くの技術を使用して、年間約1,000億トンのミネラルを抽出しています。
生物の生命活動は、物質の惑星循環に大きく貢献し、その調節を実行します。生命は、生物圏を安定させ、変化させる強力な地質学的要因として機能します。
生きている物質(生きている生物)。 バイオマス
生物-生物圏における生物の全体とバイオマス。
「生物」の概念は、V.I。によって科学に導入されました。 ヴェルナツキー。 それは、総質量、化学組成、エネルギーによって特徴付けられます。
生物は、地球の顔を変える強力な地質学的要因です。 ANDで。 ヴェルナツキーは、地球の表面には、生物全体よりも最終的な結果に強力な力はないことを強調しました。 大気(空気シェル)、水圏(水シェル)、およびリソスフェア(固体シェル)の両方は、生物が継続的に存在するために何十億年にもわたってそれらに与えてきた影響に、それらの現在の状態と固有の特性を負っています生体代謝における要素の流れ。 周囲の世界に影響を与え、それを変えることで、生物はそれ自身の存在を決定する能動的な要因として機能します。
生物の惑星の地球化学的役割のアイデアは、V.I。の主要な規定の1つです。 ヴェルナツキー。 彼の理論における別の重要な位置は、組織化された実体としての生物圏のアイデアであり、環境の物質、エネルギー、および情報能力の生物による複雑な変換の産物です。
現代の位置からの生物圏は、物質の世界的なサイクルに参加している地球の最大の生態系と見なされています。 生物圏のシステムの下には、より低いレベルの生態系があります。 生物地理学は、現代の生物圏の活発な部分の構造単位です。
生物圏は、さまざまな複雑さの生物と生態系の長期的な進化の産物であり、相互作用と動的なバランスが相互に作用し、不活性な環境と調和しています。
単位面積または単位体積あたりの生物の生物の量は、質量の単位で表され、バイオマスと呼ばれます。 バイオマスを構成する生物は、繁殖する能力を持っています-増殖し、地球の周りに広がります。
一般的な生物やバイオマスの特徴は、物質やエネルギーが環境と絶えず交換されていることです。
現在、地球上には200万種以上の生物が生息しています。 これらのうち、約50万種が植物のシェアに該当し、150万種以上が動物のシェアに該当します。 種数で最も多いのは昆虫(約100万種)です。
生体サイクル
生化学的循環とは、生物が積極的に関与する不活性で有機的な性質を介した化学元素の移動と変換です。 化学元素は、生物圏のさまざまな経路に沿って循環します。それらは生物に吸収されてエネルギーを帯び、次に生物を離れ、蓄積されたエネルギーを外部環境に与えます。 ヴェルナツキーが生化学と呼んだそのようなサイクル。 それらは2つの主要なタイプに分けることができます:
1)大気および水圏における予備基金によるガス状物質の循環。
2)地殻内の予備基金による堆積サイクル。
生物はすべての生物化学的循環において積極的な役割を果たしています。 主なサイクルには、炭素、酸素、窒素、リンのサイクルが含まれます。
生物圏の機能
生物サイクルのおかげで、生物圏は特定の機能を実行します。
1.ガス機能-光合成の過程で緑の植物によって、そしてすべての動植物、物質の生物学的サイクルの結果として微生物によって実行されます。 ほとんどのガスは生命によって生成されます。 地下の可燃性ガスは、堆積岩に埋もれた植物由来の有機物質の分解生成物です。
2.濃度機能-生物中のさまざまな化学元素の蓄積に関連しています。
3.レドックス機能(生命の過程での物質の酸化)。 酸化物と塩は土壌で形成されます。 バクテリアは石灰岩や鉱石などを作ります。
4.生化学的機能-生物の代謝(栄養、呼吸、排泄)と死んだ生物の破壊、分解が行われます。
5.人類の生化学的活性。 それは、産業、輸送、および農業のニーズのために、地球の地殻の物質の増え続ける量をカバーします。
生物圏の組織と安定性
生物圏は、自己調節が可能な単一の実体として機能する複雑に組織化されたシステムです。 その構造単位は生物地理学であり、最も複雑な自然システムの1つであり、生物と不活性環境の複合体であり、互いに絶えず相互作用し、代謝とエネルギーによって相互接続されています。 生物圏の安定性は、有機世界の長い博物学の発展の産物である生物地理学の安定性によって決定されます。
生物地理学の重要な特性は、自己調節する能力であり、それはその安定した動的バランスに現れます。 後者は、そのコンポーネント(生きている部分と生きていない部分)の間で発生する相互作用の調整と複雑さによって実現されます。 生成された有機物の消費は、その生成と並行して発生し、規模が後者を超えてはなりません。 環境の物理的および化学的性質が多様であるほど、ビオトープ内の生活条件は、セノーシスの種構成が多様であるほど、安定性が高くなります。 最適な状態からの存在条件の逸脱は、その種の貧困につながります。 セノシスの安定状態は、総生産量の出力によっても決定されます。これにより、栄養段階を通るエネルギーの流れと、食物連鎖で相互に接続され、物質の一般的な循環に関与するすべての生物成分の保存が保証されます。 異なる栄養段階の生物間のバランスの取れた関係は、生物地理学の安定性の条件の1つです。
物理的および化学的環境が不安定な状況下では、生態ピラミッドの同じレベル内で互いに置き換わる(または複製する)ことができる構成種間で生物が完全に再分配されることにより、生物地理学の信頼性が確保されます。 特定の条件下では、一部の種はより快適に感じ(その結果、個体数が増加します)、さらに悪化します-他の種はそれらに近いが、生物地理学において従属的な位置を占めます。 条件の変化は前者に悪影響を及ぼし、逆に後者の繁栄に寄与する可能性があります。 新しい自然因子の作用の強さと持続時間に応じて、その組織の多かれ少なかれ重要な変化が生物地理学の中で起こります。 生物群集の安全性を確保するメカニズムの1つは、「重複の要素」の強化により、外部要因の圧力の下で異なる構造を形成する能力に現れます。
別々の生物地理学は互いに分離されていません。 それらは相互に依存しており、常に相互作用しています。 これの鮮明な証拠は、個々のサブシステムだけでなく、地球の生物圏全体と他の地圏が参加している生体元素の世界的な循環の例である可能性があります。 地球上の元素と物質のサイクル、特に生命が不可能な生体元素のサイクルのバランスは、生物の塊全体の不変性によって保証されます。 多数の要素が生物を通過します。 光合成生物は、太陽エネルギーを固定し、それを地球の他の住民に提供する速度を決定します。 緑の植物は、地球上のほとんどすべての生物の存在に必要な分子状酸素を供給します。 唯一の例外は嫌気性菌です。 循環の安定性を確保するためには、生物の塊の恒常性に加えて、生産者、消費者、分解者の間の恒常性が必要です。 それらはすべて一緒になって、生物圏が不可欠で調和のとれた存在として存在するための条件を作り出し、安定させます。
生物群集の種のレベルでの生態学的重複は、自然界では、生物群集のレベルでの生態学的重複によって補完されます。これは、統合生物圏内の変化する条件下で、ある生物群集が別の生物群集に置き換わるという形で現れます。
生物圏の生物の総量は、十分に長い地質学的時間内に著しく変化します(V.I. Vernadskyの生物量の恒常性の法則)。 その量的安定性は、生物圏における全体的な種の多様性を決定する種の数の一定性によって維持されます。
このように、生物地理学は、地球上でさまざまな生命過程が起こる環境であり、生物の生命活動によって引き起こされる物質とエネルギーの循環であり、全体として、大きな生物圏の循環を構成しています。
生物群集は比較的安定したオープンシステムであり、隣接する生物群集を接続する物質エネルギーの「入力」と「出力」があります。
ノウアスフィア
ヌースフィア(ギリシャのヌース-マインド+スフィア)は、生物圏、人間の心の影響圏、自然と社会の相互作用の発展の最高段階です。 地球に現れると、人は徐々に彼の周りの世界に影響を与える強力な地質学的な力になりました。
地球の理想的な思考の殻としてのヌースフィアの概念は、20世紀の初めに科学に導入されました。 フランスの科学者および哲学者P.TeilharddeChardinおよびE.Leroy。 P. Teilhard de Chardinは、人間を進化の頂点であり、創造性に進化を含めることで物質を変換するものと見なしていました。 科学者は、技術の進歩と経済発展の役割を軽視することなく、進化論的構造の主な重要性をチームと精神的要因に結び付けました。
ANDで。 ヴェルナツキーは、ヌースフィア(1944)について語り、社会と自然の間の相互作用の合理的な組織の必要性を強調しました。これは、すべての人、すべての人類、そして彼の周りの世界の利益を満たします。 科学者は次のように書いています。「人類は、全体として、強力な地質学的な力になります。 そして彼の前で、彼の思考と仕事の前に、単一の全体としての自由な思考の人類の利益のために生物圏の再構築の問題が提起されました。 私たちが気づかずに近づいている生物圏のこの新しい状態は、ヌースフィアです。」
自然は、互いに成功したさまざまな社会経済的形成の条件での人間の活動の痕跡を持っています。 影響の形態はさまざまです。 特にヨーロッパと北アメリカの領土での過去100-150(200)年間の結果は、人類の以前の歴史全体の結果を上回っています。 人口の増加とその幸福の増加に伴い、自然への圧力はますます高まっています。 私たちの時代の初めには、地球上に約2億人がいたと考えられています。 ミレニアムまでに、この数字は2億7500万に上昇しました。 20世紀の半ばまでに。 世界の人口はほぼ2倍(5億人)になりました。 200年以上で13億人に増加し、半世紀でさらに3億人が追加されました(1900年には16億人)。 1950年にはすでに25億人が地球上に存在し、1970年には36億人、2025年までに85億人になると予想されています。この数のうち、世界人口の83%がアジア、アフリカ、今でも人口増加が目立つ南アメリカ。 人口爆発の壊滅的な結果を回避するために、人口の生計の可能性についての考えを持つ必要があります。
惑星の人口の急速な増加は、地球の生物圏の生物学的生産性の限界の問題を深刻にします。 すべての人類の物質的および精神的レベルを高めることを目的とした科学技術の進歩の期間中の活発な人間活動の結果として、再生不可能な天然資源の埋蔵量は大幅に枯渇しました。 自己再生可能な資源は広大な地域で世界的な混乱を経験しており、それらのいくつかは自己再生する能力を失っています。 多くの内陸の貯水池は死んでいるか、生と死の間の危機に瀕しています。 世界の海洋は、生産廃棄物、油流出、放射性物質で汚染されており、多くの重要な生物起源の要素の自然循環(世界的、特に局所的)が崩壊しています。 多くの場合、消費者は環境的に「汚れた」食品と質の悪い飲料水に行き着きます。
多くの動植物種の環境汚染と自然生息地の乱れは、個体数の減少またはそれらの絶滅をもたらし、その結果、何百万年にもわたって作成された遺伝子プールの喪失をもたらしました。 環境を汚染する変異原物質の影響下で、アグロセノーゼや天然バイオセノーゼの新しい形態の害虫が出現しただけでなく、人間や地球上の他の住民のどちらにも保護特性が発達していない病原性生物も出現しました。
自然の冷酷な搾取は、瞬間的なニーズの満足に従属しますが、今日でも差し迫った問題を解決せず、将来に不利な見通しを生み出します。 世界の人口の一部は栄養失調で飢えています(農業害虫のために毎年総作物の25%が失われています)。 毎年、子供を中心に多くの人が水質の悪い水を使った病気で亡くなっています。 特に大規模な工業都市では、人間の健康は環境汚染の増加に苦しんでいます。 多くの人々は、生態系の劣化だけでなく、貧困、つまり金持ちと貧乏人の間の格差の拡大によって悪影響を受けています。
人間の経済活動や自然災害による悪影響を回避するためには、私たちの周りの自然の中で機能する法律を考慮に入れ、その自己更新をサポートする必要があります。 自然とその合理的な利用を保護するという課題は、国家だけでなく国際的なものにもなりました。その解決策は、私たちの周りの生命の法則と世界の発展に関する知識に基づくべきです。
人々の幸福だけでなく、彼らの生活も、生物圏の危機的状況に対する一般の認識の程度とその反応の速さに依存します。
生物圏の教義
生物圏の現代理論の創設者の見解によると、学者V.I. ヴェルナツキーは、地球上に生命が出現して以来、生物と不活性物質、つまり生物圏(gr。bios-life、sphaira-ballから)の統一が長期的に形成されるプロセスがありました。 「生物圏」という用語は、オーストリアの科学者であり、サンクトペテルブルク科学アカデミーE. Suess(1831〜1914)の外国の名誉会員によって1875年に導入されました。 生物圏-地球の活動的な生命の領域(その殻)、その組成、構造、エネルギーは主に生物(生物)の活動によって決定されます。 ヴェルナツキーによれば、生物は生物圏における自由エネルギーのキャリアであり、すべての主要な生物は、自己制御された生物学的および地球化学的プロセスによって環境と接続されています。 科学者は、生命の広がりの上限と下限を明確に概説しました。 上限は、生物に有害な宇宙からの放射エネルギーによって決まります。 ここでは、オゾン層(スクリーン)によって遅延される硬紫外線を意味します。 その下部の境界は約15kmの高度で通過し、上部の境界は鳥の飛行の記録的な高度で通過します。 生命の下限は、地球の腸の温度の上昇に関連しています。 深さ3〜3.5 kmで、温度は100℃に達します。海洋での生命の下限は、海底の表面から5cmから114mの範囲です。これには、生物圏の一般的な構造が含まれます。大気の下部(オゾン帯まで-20 ... 25 kmの高さ);水圏全体-海、海、陸の表層水(最大深度-110022 mまで);陸面;岩石圏-固体地球の殻の上部の地平線を図1.1に示します。たとえば、オゾン「スクリーン」、つまりオゾン層は、地表からさまざまな高さに位置する成層圏内の大気の層であり、最高のオゾン密度。極のオゾン層の高さは1〜8 km、赤道の高さは17〜18 km、オゾンの存在の最大高さは45〜50km上です。オゾン層、生命の存在は不可能です(太陽の強い紫外線放射のために)。ゴディ バイオマスに含まれるミネラルの増加と量。 土地の生物は1012...1013トン、森林バイオマス-1011 ... 12トン、鉱物と窒素-1010トンです。生物圏のバイオマスの約90%は森林に集中しています。 タイガの年間バイオマス成長率は4です。 ..7%、落葉樹林では10 ... 15%、草の成長は30 ... 50%。
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