Грачёв Владимир Александрович
ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ
Москва, 2017
Тетельмин В.В., Грачев В.А. – М., 2017. - …с.
В книге приведены основные представления о биосфере как единой целостной системе планетарного масштаба. В издании рассмотрены основные исторические вехи развития экологических идей и формирования экологических знаний, охарактеризованы структурные компоненты Вселенной и Солнечной системы, описаны структурные составляющие и этапы эволюции живого вещества на планете, представлены современные типы естественных и антропогенно преобразованных экологических систем, сформулированы особенности взаимодействия человека и биосферы в целом.
Настоящее издание адресовано экологам, аспирантам, магистрантам, обучающимся по направлению «Экология и природопользование», и всем тем, кто не безразличен к проблемам экологии.
ISBN 978-5-9907508-1-4  | © Авторы, 2017 © Неправительственный экологический фонд имени В.И. Вернадского, 2017 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Развитие экологических представлений человечества
1.1. Эволюция экологических представлений от античности до современности
1.2. Биосфера в структуре экологических знаний
1.3. Геохронологическая шкала – геологическое время
1.4. Антропоцен как новая эпоха в геохронологии
ГЛАВА 2. Земля во Вселенной
2.1. Общая картина эволюции Вселенной
2.2. Солнечная система
2.3. Планета Земля
2.4. Луна и лунные приливы
2.5. Магнитосфера и космические ливни
ГЛАВА 3. Структура и границы биосферы
3.1. Биосфера и её составляющие
3.2. Литосфера и тектоника плит
3.3. Гидросфера и свойства воды
3.4. Атмосфера и озоновый слой
ГЛАВА 4. Эволюция биосферы
4.1.Основная версия происхождения жизни
4.2.Первые организмы на Земле
4.3. Эволюция биосферы
4.4. Антропогенез и социогенез
ГЛАВА 5. Фотосинтез и основные типы экосистем
5.1.Фотосинтез – первоисточник жизни
5.2.Климат и погода
5.3. Травянистые и пустынные экосистемы
5.4. Лесные экосистемы и их глобальная функция
5.5.Водные экосистемы и «черные курильщики»
5.6.Урбанизированные экосистемы
ГЛАВА 6. Живое вещество биосферы
6.1.Свойства и признаки живого вещества
6.2.Физико-химическое единство живого вещества
6.3.Элементный и групповой состав живого вещества
6.4.Функции живого вещества (по В.И.Вернадскому)
6.5.Потоки вещества и энергии в биосфере
ГЛАВА 7. Биогеохимические циклы
7.1. Малый и большой циклы углерода
7.2. Биогеохимический цикл азота
7.3. Биогеохимический цикл фосфора
7.4. Биогеохимический цикл серы
ГЛАВА 8. Биокосные системы
8.1. Почва и её структура
8.2. Гумус и гуминовые вещества
8.3. Экологические функции почвы
8.4. Речные, озерные и морские илы
8.5. Кора выветривания
8.6. Водоносные горизонты
ГЛАВА 9. Природные ресурсы
9.1. Классификация природных ресурсов
9.2. Рудные ресурсы
9.3. Лесные ресурсы
9.4. Водные ресурсы
9.5. Биологические ресурсы
9.6. Топливно-энергетические ресурсы
9.7. Ассимиляционный ресурс планеты
9.8. Проблема экономической оценки природопользования
ГЛАВА 10.Этапы взаимоотношений человека и биосферы
10.1. Охотничье-собирательская культура
10.2. Аграрная культура
10.3. Агроландшафты – «вторая природа»
10.4. Обработка почвы. Опустынивание
10.5. Индустриальное общество
10.6. Техносфера – «третья природа»
10.7. Ноосфера
Великому соотечественнику
В.И. Вернадскому посвящается
Введение
Современное представление о биосфере базируется на фундаментальном труде нашего гениального соотечественника В.И.Вернадского.
Биосфера включает в себя верхние слои литосферы, в которых живут организмы, гидросферу и нижние слои атмосферы.Термин «биосфера» (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Хотя французский ученый – естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил концепцию биосферы, еще не введя даже самого термина.
В.И. Вернадский впервые отвел живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Человек не может существовать вне биосферы, однако стремится исследовать космическое пространство. К.Э. Циолковский связывал освоение космоса с созданием искусственной биосферы.В настоящее время идея ее создания вновь становится актуальной в связи с планами освоения Луны и Марса. Однако на данный момент попытка создания полностью автономной искусственной биосферы не увенчалась успехом.
Биосфера тесно связана со всеми иными «сферами» - литосферой, атмосферой, техносферой, экосферой. В результате взаимодействия между техно- и биосферой, в котором техносфера играет активную роль и является более динамичной в своем развитии, возникли современные глобальные экологические проблемы. В глобальном масштабе речь идет, в сущности, о процессе конкурентного вытеснения биосферы техносферой, о количественной экспансии человеческой цивилизации.
Человечество переживает решающий момент своей истории. Древняя проблема взаимосвязи человека и природы сейчас приобрела грозное звучание. Технический прогресс привел к существенным изменениям природной среды, истощаются запасы горючих и минеральных ресурсов, происходит загрязнение, деградация биосферы, и все это ставит под вопрос саму возможность существования человека. Поэтому так необходимо, чтобы все люди поняли свою ответственность перед будущим, чтобы каждый житель Земли осознавал свою причастность к истории.
Биосфера – место нашей жизни и тесно связана с нашей жизнью. Мы все понимаем, что экономика должна быть экологически ориентированной. Каждый человек должен иметь представление о биосфере, её законах и допустимых пределах воздействия на неё. Биосфера для современного бизнеса – это только источник ресурсов, на использование которых не существует ограничений. К сожалению, экономика современной цивилизации остается такой же «присваивающей экономикой», какой она была для первобытного человека.
В.И.Вернадский имел другой взгляд на экономику. Многие современные и модные экономисты считают, что есть только два фактора производства: труд и капитал (труд - для всех, капитал - для них). В.И. Вернадский утверждал, что «производство держится на трех основных китах: капитал, труд и общество».
Ориентация свободного рынка только на экономические показатели деятельности опасна для любого государства и человечества в целом. Избежать экологической катастрофы можно только с постепенным переходом к экологической парадигме развития: с увеличением доли природоохранных и ресурсосберегающих технологий; с отказом от избыточного потребления и необязательного производства; с использованием отходов и их вторичной переработки. Во избежание экологической катастрофы нужна комплексная эколого-экономическая оценка обоснованности всех видов человеческой деятельности.
Сегодня освоение природного пространства происходит, как правило, за счет его разрушения, которое приобретает при этом форму добавочной прибыли. Вместо того чтобы в первую очередь уменьшать шум от самолетов и поездов, конструкторы заботятся об увеличении их скорости, потому что в повседневной жизни тишина дохода не приносит. Многие предприятия выбрасывают в окружающую среду массу жидких и газообразных отходов без их очистки, потому что очистные сооружения стоят дорого. Собственники загрязняющих предприятий предпочитают пользоваться реками и атмосферой как бесплатными стоками. Прекрасная роща вековых дубов имеет цену для промышленников лишь в виде досок. Дикие косули, тюлени и утки, украшают нашу землю, однако, в сегодняшней экономике эти живые представители биоты не имеют стоимости, они приобретают стоимость лишь тогда, когда убиты и проданы. Такие подходы должны быть изъяты. Нельзя рассматривать вопросы биосферы в отрыве от техносферы и от нашего мироощущения.
Поэтому авторы в книге, посвященной биосфере, вынуждены затрагивать вопросы техносферы и в конце книги коснуться ноосферы – сферы разума. Разум должен победить. И все проблемы можно решить.
Авторы выражают благодарность всем, кто содействовал их работе, руководству МГУ и РУДН, директору НИИПЭ О.В. Пляминой и коллективу ее института.
Настоящим фундаментом знаний должна стать наука о собственном доме, то есть фактически наука о новой нравственности. Она замечательна тем, что человек должен заниматься ею всю жизнь.
Никита Моисеев