 |
Закон биосферы В.И.Вернадского
|
|
|
|
Биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т.е. в сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы человек-природа.
Закон критических величин фактора
Если один из экологических факторов выходит за пределы критических (пороговых или экстремальных) значений, то особям (организмам) грозит смерть, несмотря на оптимальное сочетание других факторов. …Поэтому в каждый конкретный момент из всех экологических факторов решающее значение для организмов и популяций имеет тот, значения которого приближаются к границам диапазона толерантности или выходят за его пределы.
Принцип Ле Шателье-Брауна
При любом внешнем воздействии, которое выводит экосистему из состояния равновесия, в системе усиливаются те процессы, которые ослабляют это воздействие, т.е. система стремится вернуться в состояние равновесия. При этом, чем больше отклонение от состояния экологического равновесия, тем значительнее должны быть энергетические затраты для ослабления противодействия экосистем этому отклонению.
В более общем виде: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, произведено внешнее воздействие, то система стремится отреагировать таким образом, чтобы скомпенсировать произведенное воздействие (если это возможно).
Устойчивость экосистемы
Способность экосистемы возвращаться в исходное (или близкое к нему) состояние после воздействия каких-либо факторов, которые выводят её из равновесия.
Принцип эмерджентности
Принцип не сводимости свойств целого к сумме свойств его частей (Н.Ф. Реймерс, Ю. Одум).
Принцип неравновесной динамики Пригожина-Онсагера
Принцип, сутью которого является следующее: неравновесность есть то, что порождает «порядок из хаоса». Общий принцип для открытых систем.
|
|
|
Принцип Реди
Все живое происходит только от живого.
Биогеохимические принципы Вернадского
Первый принцип. «Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению».
Второй принцип. «Эволюция в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни, устойчивых в биосфере, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы».
Третий принцип. «В течение всего геологического времени … заселение планеты должно было быть максимально возможное для всего живого вещества, которое тогда существовало».
Биогеохимические принципы Вернадского направлены на увеличение КПД биосферы в целом.
Правило биологического усиления
Накопление живыми организмами ряда химически стабильных веществ (пестициды, радионуклиды и др.) приводит к усилению их действия по мере прохождения в биологических циклах и пищевых (трофических) цепях.
Правило «трех третей»
Стратегическое соотношение условий для экологии человека (на глобальном, региональном и локальных уровнях): треть территории должна быть занята заповедной дикой природой, треть – ограниченное хозяйственное использование с сохранением естественного ландшафта, треть – подвергаться окультуриванию (дороги, города, агроэкосистемы и др.).
Правило 1%
Изменение энергии природной экосистемы в среднем на 1% (от 0,3 до 1%) выводит экосистему из состояния равновесия.
Вывод: относительно безопасный уровень потребления ресурсов биосферы не должен превышать 1%.
Пропорция (уравнение) Рэдфилда
Оптимальное соотношение атомов важнейших элементов в биосфере составляет C:N:P=100:15:1.
5. Оболочки планеты: состав, основные процессы.
Атмосфера
Атмосфера – газообразная (газовая) оболочка планет. Атмосфера Земли состоит из смеси газов, водяных паров и мелких частиц твердых веществ. Основа атмосферы – воздух, представляющий собой смесь газов, в первую очередь азота, кислорода, аргона и углекислого газа.
|
|
|
Атмосфера Земли уникальна по содержанию в ней различных газов, в том числе инертных. Главными составляющими частями верхних слоев атмосферы являются H2 и He, а также их ионы. Атмосфера Земли имеет массу ~ 5,15٠1015т. Содержание основных компонентов воздуха и малых добавок в нем приведено далее.
| Компоненты | Содержание, % | |
| Массовая доля | Объемная доля | |
| Азот | 75,52 | 78,09 |
| Кислород | 23,15 | 20,94 |
| Аргон | 1,28 | 0,93 |
| Диоксид углерода | 0,046 | 0,033 |
| Неон | 1,2•10-3 | 1,8•10-3 |
| Гелий | 7,2•10-5 | 5,2•10-4 |
| Криптон | 3,3•10-4 | 10-4 |
| Ксенон | 3,9•10-5 | 8•10-6 |
| Оксид азота | 2,5•10-3 | 2,5•10-4 |
| Водород | 3,5•10-6 | 5•10-5 |
| Метан | 0,8•10-4 | 1,5•10-4 |
| Диоксид азота | 8•10-5 | 1,5•10-4 |
| Озон | 10-5 – 10-6 | 2•10-6 |
| Диоксид серы | - | 2•10-8 |
| Оксид углерода | - | 10-5 |
| Аммиак | - | 10-6 |
По характеру изменений температуры с ростом высоты различают несколько сфер, разделенных узкими переходными зонами, называемыми паузами.
Тропосфера – нижний, примыкающий к Земле слой. Характеризуется средним вертикальным градиентом температуры 6 град/км.
Стратосфера – слой, следующий после тропосферы. Здесь температура остается примерно постоянной до высоты 25 км, а затем постепенно возрастает почти до0°С на нижней границе стратопаузы (около 55 км).
Мезосфера – слой, расположенный выше стратосферы. Характеризуется новым понижением температуры в среднем примерно до-100°С на высоте около80 км.
Термосфера – слой, находящийся выше мезосферы. В термосфере кинетическая температура постепенно возрастает с высотой.
Ионосфера – слой атмосферы от~60 до500 км.
|
|
|
