10 класс, презентация на тему: "Круговорот веществ в природе " (26.11.2020)

«Круговорот веществ в биосфере»

Круговорот веществ – это повторяющиеся процессы превращения и перемещения веществ в природе, имеющие циклический характер

Воздушный

Водный

1,7 %

Na, Mg, S, Cl, K

98,3 %

0 2 ,Н 2 , N, С и др.

Круговорот веществ

• Малый ( биотический )

Происходит на уровне экосистем. Заключается в том, что питательные вещества, вода и углерод аккумулируются в растениях. Тратятся на построение тела и на жизненные процессы самих растений и других организмов.

Продукты распада органического вещества под действием деструкторов и микроорганизмов снова распадаются до минеральных компонентов, доступных растениям, которые вовлекаются ими в потоки вещества .

• Большой (геологический)

Длится миллионы лет. Заключается в том, что горные породы подлежат разрушению, а продукты выносятся потоками воды в мировой океан, где они образуют напластования.

Гелиотектонические изменения приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу и процесс начинается снова .

Круговорот углерода

Круговорот кислорода

Круговорот азота

Круговорот серы

Круговорот фосфора

Механизмы устойчивости биосферы

Устойчивость - способность поддерживать свою структуру и характер связей между элементами системы, несмотря на внешние воздействия.

Признаки экосистемы:

1.Саморегулирование – способность экосистемы сохранять на определённом уровне своё состояние, характеристики связей между компонентами.

2.Самоподдержание – процесс, в ходе которого экосистема долго сохраняет устойчивость.

Гомеостаз экосистемы - динамическое равновесие системы

Типы устойчивости экосистем

Продолжительность жизни экосистем – проявление устойчивости

• Упругие экосистемы – способны быстро восстанавливаться
• Резистентные экосистемы – способные сохранятся в устойчивом состоянии под нагрузкой

Системе трудно одновременно развить оба типа устойчивости.

Например: калифорнийский лес из секвойи довольно устойчив к пожарам (для этих деревьев характерна толстая кора)- высокая резистентная устойчивость, но если он все же сгорит, то восстанавливается очень медленно или вовсе не восстанавливается (низкая упругая устойчивость)

Механизмы устойчивости биосферы - условия, обеспечивающие устойчивое состояние системы, в том числе и биосферы.

• Неизменное положение Земли в космосе в течение длительного промежутка времени (не менее 4 млрд лет).

2. Цикличность - биологический круговорот веществ необходимое условие возникновения и существования биосферы как глобальной экосистемы. Компоненты экосистемы

• Поток энергии
• Круговорот химических веществ (миграция атомов)

Поток энергии и круговорот биогенных элементов в экосистеме

Биотический компонент

Тепловая энергия

Биогенные

элементы

Абиотический компонент

Через экологические системы идет линейный поток энергии, а не ее круговорот, т.к. энергия не полностью расходуется а часть ее рассеивается в виде тепла.

В биосфере происходит постоянный круговорот химических веществ, которые переходят от одного организма к другому – это биогенная миграция атомов. Для нее характерно накопление химических элементов в живых организмах, а также их высвобождение в результате распада мертвых организмов. Биогенная миграция вызывается тремя процессами:

• Обменом веществ в организмах
• Ростом
• Размножением

• Различают два типа биогенной миграции – через микроорганизмы и через многоклеточные организмы.

3. Цикличность функционирования биосферы – многократное использование биогенных веществ.

Миграции между живыми организмами и неживой природой.

4. Сложность и упорядоченность экосистемы

Какая экосистема будет устойчивей? Экосистема картофельного поля или лесной поляны?

• Разнообразие компонентов экосистемы
• При действии нарушающих факторов, виды

способны заменить другие.

• Нарушается возврат минеральных веществ

в абиотическую среду

5. Равновесное состояние между получением ресурсов (образованием органических веществ) в биосфере и их расходованием.

• геохимическая функция живого вещества

- питание, дыхание, размножение

6. Избыточность информации и обратная связь (петля управления)

- Ответ на получение сигналов от компонентов экосистемы о произошедших в ней изменениях.

• Если связь положительная, то значение изменяющей компоненты в экосистеме все более возрастает.
• Отрицательная обратная связь ведет к уравновешиванию.

7. Антропогенное воздействие

Факторы негативно влияющие на круговорот веществ в биосфере

• Применение минеральных удобрений и ядохимикатов,
• Загрязнение среды с/х. промышленными и коммунальными отходами,
• Попадание в природную среду энергетических загрязнений,
• Эрозия почвенного покрова и увеличение твердого стока в океан,
• Добыча из недр значительного количества руд, топливных и других ископаемых,
• Перераспределение солей в почвах, грунтовых и речных водах под влиянием оросительного земледелия

Человечество превратилось в могучую геологическую силу

Экологические проблемы

• Ускорение круговоротов элементов
• Загрязнение
• Истощение и эрозия почва
• Разрушение природных экосистем (вырубка лесов, распашка степей)
• Сокращение видового разнообразия

Что такое ноосфера?

Ноосфера – новое состояние биосферы, при котором разумная, научно-обоснованная деятельность человека становится одним из главных, определяющих факторов ее развития.

В.И. Вернадский о ноосфере «Живое вещество» есть совокупность живых организмов. Понятие «жизнь» всегда выходит за вещества» в области философии., фольклора, религии пределы понятия «живого, художественного творчества. Это все отпало в живом веществе».

Строение ноосферы

Ноосфера, подобно человеку, её носителю и творцу , имеющему тело, душу, и дух, также имеет трёхчастное строение.

• Её тело — Техносфера , объединяющая все средства переработки энергии и вещества, транспорта и коммуникаций, созданные совокупной мыслью человечества.
• Душа — Социосфера , включающая всю совокупность отношений между людьми и общественными структурами, вплоть до межгосударственных отношений.
• Дух — Идеосфера , сфера идеальных продуктов деятельности человечества, таких, как искусство, наука, религия, мифологические формы сознания.

Переход биосферы в ноосферу

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания?

Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы.

1. Заселение человеком всей планеты.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли.

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос.

6. Открытие новых источников энергии.

7. Равенство людей всех рас и религий.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений.

10. Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся.

11. Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.

12. Исключение войн из жизни общества.

Ноосфера - это биосфера, переработанная научной мыслью, подготавливающейся всем прошлым планеты, а не кратковременное и переходящее геологическое явление.

Домашнее задание:

Прочитать параграфы 23 и 24, выполнить тест