Круговорот веществ, роль и место человека в биосфере

Академик В.Р. Вильяме писал, что единственный способ придать чему-то конечному свойства бесконечного это заставить конечное вращаться по замкнутой кривой, т. е. вовлечь его в круговорот.

Все вещества на планете Земля находятся в процессе биохимического круговорота. Выделяют дни основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический).

Большой круговорот длится миллионы лет. Горные породы разрушаются, выветриваются и потоками вод сносятся в Мировой океан, где образуют мощные морские напластования.

Малый круговорот, являясь частью большого, происходит на уровне биогеоценоза и заключается в том, что питательные вещества почвы, воды, воздуха аккумулируются в растениях, расходуются на создание их массы и жизненные процессы в них.

В круговороте веществ участвуют три группы организмов:

продуценты - автотрофные организмы и зеленые растения, которые, используя солнечную энергию, создают первичную продукцию живого вещества. Они потребляют углекислый газ, воду, соли и выделяют кислород;

консументы - гетеротрофные организмы, питающиеся на счет гитотрофных и друг друга. Они, в свою очередь, подразделяются на:

консументы 1-го порядка - животные, питающиеся рептилиями; потребляющие кислород и выделяющие углекислый газ;

консументы 2-го порядка - хищники и паразиты растительных организмов;

консументы 3-го и 4-го порядка - сверхпаразиты;

редуценты - организмы, питающиеся организмами, бактериями и грибами.

Вмешательство человека отрицательно влияет на процессы круговорота. Например, осушение болот, вырубка лесов или нарушение процессов ассимиляции веществ растениями в результате загрязнения приводят к снижению интенсивности усвоения углерода. Избыток органических элементов в воде под воздействием промышленных стоков вызывает загнивание водоемов и перерасход растворенного в воде кислорода, что препятствует развитию аэробных (потребляющих кислород) бактерий. Сжигая ископаемое топливо, фиксируя атмосферный азот в продуктах производства, связывая фосфор в детергентах (синтетические моющие средства), человек нарушает круговорот элементов.

Скорость круговорота биогенных элементов достаточно высока. Время оборота атмосферного углерода составляет около 8 лет. Общее время круговорота азота оценивается более чем в 3500 лет.

Круговорот веществ в природе подразумевает общую согласованность места, времени и скорости процессов по уровням от популяции до биосферы. Такую согласованность явлений природы называют экологическим равновесием, но это равновесие динамичное и подвижное.

Каждый человек в процессе своей деятельности постоянно воздействует на экосистему в целом или на ее отдельные звенья, например при вырубке деревьев, отстреле животных, загрязнении природной среды. Не всегда и не сразу это ведет к распаду всей системы, нарушению ее стабильности, но сохранение системы не значит, что она осталась неизменной. Система трансформируется, и оценить эти изменения крайне сложно.

В настоящее время на Земле практически не осталось экосистем, не подверженных влиянию человека. Воздействия человека на экосистемы так интенсивны, что организмы не успевают приспособиться к ним. На уровне отдельной особи происходят необратимые изменения: часть насекомых гибнет из-за ядовитости гербицидов, другие оказываются устойчивыми к ним; у некоторых отмечаются изменения в хромосомах (мутации), влияющие на наследственность.

Развитие биосферы связано с появлением человека на Земле, но длительное время воздействия человека на биосферу определялись только наличием его как биологического вида.

Жизнь живых организмов, в том числе и человека, невозможна без окружающей среды, без природы. Человеку свойственен обмен веществ с окружающей средой, который является основным условием существования любого живого организма.

Организм человека во многом связан с компонентами биосферы - растительностью, насекомыми, животными, микроорганизмами. Он входит в глобальный круговорот веществ. Человеческий организм, как и организмы других животных, подвержен суточным и сезонным ритмам, реагирует на сезонные изменения окружающей температуры, интенсивности (активности) солнечной радиации.

Другие статьи по экологии

Проблемы экологического бизнеса в биоэнергетике
Новой формой социальной экологической практики во всем мире становится экологический или "зеленый" бизнес. Ключевые понятия экобизнеса: очистка, сокращение, вторичное использование ...

Характеристика поступающих стоков
На участок механической очистки поступают три вида промышленных стоков ...

Технологическая схема механической очистки промливневых стоков
Промливневые стоки с ТСБ поступают самотеком по канализационным сетям на узел сбора и откачки стоков ТСБ и из приёмного резервуара тит.250/105 и насосами насосной тит. 250/104 по напорному коллекто ...