И.Ф. Рассашко, О.В. Ковалева, А.В. Крук
Общая экология
Тексты лекций для студентов специальности 1-33 01 02 «Геоэкология». – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. – 252 с.

Раздел 2. Организация биосферы

Лекция 11. Учение о биосфере

11.4. Принципы, положенные в основу учения о биосфере

В основу учения о биосфере положены важные принципы о существующих в природе взаимосвязях. Эти взаимосвязи долгое время не учитывались человеком в его деятельности. Ф. Энгельс в книге «Диалектика природы» писал: «Людям, которые в Месопотамии, Греции, Малой Азии, других местах выкорчевывали леса, чтобы получить таким путем пахотную землю, и не снилось, что они этим положили начало нынешнему запустению этих стран, лишив их, вместе с лесами, центров скопления и сохранения влаги. Когда альпийские итальянцы вырубали на южном склоне гор хвойные леса, так заботливо охраняемые на северном, они не предвидели, что этим подрезают корни высокогорного скотоводства в своей области; еще меньше они предвидели, что этим они на большую часть года оставят без воды свои горные источники, с тем чтобы в период дождей эти источники могли изливать на равнину тем более бешеные потоки».

Чтобы выявить существующие в природе взаимосвязи, часто требуются длительные наблюдения. Это обусловлено медленностью процессов взаимодействия и многочисленностью звеньев цепи в элементах природы. Сведения о существующих в природе взаимосвязях постепенно накапливались, и в конце 19 века появились глубокие обобщения. В. В. Докучаев в работе «Учение о зонах природы», других работах заложил основы комплексной науки, предметом которой стала та вековечная и закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями природы. Согласно этому учению, к природе следует подходить как к единому целому, как к комплексу, все части которого тесно связаны друг с другом. Изменения хотя бы одного из элементов этого комплекса вызывают изменения в других его частях и, как следствие, комплекса в целом. Данные положения составляют основу закона о всеобщей взаимосвязи и взаимозависимости предметов и явлений в природе. Взаимосвязь явлений и предметов служит основой равновесия, устойчивости биосферы. В основе взаимосвязи элементов природы лежит миграция химических элементов всех сред. Миграция химических элементов в биосфере связана с жизнедеятельностью живых организмов – их дыханием, питанием, размножением, смертью и разложением. Ведущее значение имеет миграция элементов, связанная с образованием растительного покрова и разложением мертвых остатков организмов, т. е. обмен веществ между живыми организмами и средой обитания. Живые организмы являются главным фактором миграции химических элементов. В. И. Вернадский отмечал, что на земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а поэтому более могущественной по своим конечным последствиям, чем организмы, взятые в целом. Захватывая энергию Солнца, живое вещество создает химические соединения, при распадении которых эта энергия освобождается в форме, могущей производить химическую работу. Благодаря деятельности организмов образуются почва и кора выветривания, формируется химический состав подземных и поверхностных вод, определяется состав атмосферы.

В процесс обмена веществ между живыми организмами и их средой активно вовлечены химические элементы и соединения атмосферы (углекислый газ, вода, кислород, азот) и литосферы (кальций, магний, калий, кремний, железо, алюминий, фосфор и др.). В общем, миграция химических элементов определяется двумя противоположными процессами:

1 Образованием живого вещества из элементов окружающей среды за счет солнечной энергии.

2 Разрушением органических веществ, сопровождающихся выделением энергии, в результате чего элементы переходят из органических соединений в минеральные.

Эти процессы протекают многократно и в совокупности образуют круговорот веществ в природе. Круговорот веществ есть многократно (бесконечно) повторяющийся процесс совместного, взаимосвязанного превращения и перемещения веществ в природе. Например, весь кислород планеты – продукт фотосинтеза зеленых растений обновляется через каждые 2000 лет, углекислый газ – через 300 лет, вода – 2 млн. лет. Выделяют (М. М. Камшилов, 1974) большой, или геологический круговорот, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, или биологический. Последний развивается на основе большого абиотического, используя его особенности.

Итак, миграция химических элементов и круговорот веществ лежат в основе существующих в природе взаимосвязей.