Структурная и функциональная организация биосферы

Структурная и многофункциональная организация биосферы

Биосфера живая оболочка планетки. В век
научно-технического прогресса предназначенное значение завоевывают
познания о жизненных действиях в целом, происходящих на нашей
планетке. Необходимость в их возникает в отношения с резко
возросшим разрушительным антропогенным действием на
естественную среду- Изъятие человеком естественных ресурсов
пресной воды, почвеенного дерна, продукции растений и
животных превысил0 темпы природного
воспроизводства.

Структурная и многофункциональная организация биосферы

Биосфера живая оболочка планетки. В век
научно-технического прогресса предназначенное значение получают
познания о жизненных действиях в целом, происходящих на нашей
планетке. Необходимость в их возникает в отношения с резко
возросшим разрушительным антропогенным действием на
естественную среду- Изъятие человеком естественных ресурсов
пресной воды, почвеенного дерна, продукции растений и
животных превысил0 темпы природного
воспроизводства. Отклонения хозяйственной деятельности жителя нашей планеты
загрязняют среду, потому что не могут врубаться в природные
естественные круговороты. Загрязнение водит к деградации природы
и восоздает опасность самой жизни жителя нашей планеты. В нынешнее время, как
никогда ранее, население земли стало чувствовать не совсем только масштабы
свойской деятельности, да и близкую зависимость от состояния
окружающей среды. Вот зачем этакую огромную значимость
получают познания о всеобщей связи и
взаимообусловленности естественных явлений, о структуре жизни на
планетке, о роли населяющих ее живых организмов, о базах
стабильности самой жизни. Конкретно эти препядствия являкются
центральными в учении о биосфере.

Представление о том, что все живые существа планты
взаимодействуют с наружной средой и изменяют ее, появилось издавна
на базе наблюдений естественных явлений. Так, создатель основной
эволюционной порядка животного мира французский ученый Ж. Б.
Ламарк отмечал, что все живые организмы, неисчерпаемо
различные и бессчетные, с постоянно заменяющимися
поколениями, в итоге свойской жизнедеятельности встречают
конструктивное роль в формировании поверхности Света. Службы Ж.
Б. Ламарка положили начало представлениям о существовании на
нашей планетке особенного места, заселенного живыми
организмами и преобразуемого ними.

Термин биосфера был предложен в 1875 грам. австрийским
геологом Э. Зюссом. Но он не разработал представлений о
биосфере и не отдал введенному термину пунктуального определения.

Творчески развил идеи собственных предшественников российский геохимик
В. И. Вернадский (18631945), основатель нзуки
биогеохимии, создатель учения о биосфере. Основная его
книжка «Биосфера», в тот или иной ученый выложил главные положения
свойского учения, водилась размещена в 1926 грам. По В. И.
Вернадскому, биосфера (шар жизни) оболочка Света,
состав, структура и энергетика тот или иной обоснованы прошлой и
современной деятельностью живых организмов.

Понятие о живом веществе. Основным компонентом биосферы
прибывает живое вещество совокупа целых
имеющихся в этот фактор живых организмов планетки,
численно выраженная в простом хим составе, в
массе, в энергии. Это вещество геохимически очень
деятельно, потому что при осуществлении действий кормленья, дыхания,
выделения оно соединено с окружающей средой биогенным потоком
хим веществ. Благодаря этому сгустку практически все
хим ингредиенты проходят в корпоративной цепи перевоплощений сквозь
биогеохимическое звено. Эким образом, жизнедеятельность
организмов это глубочайший и могучий процесс преображенья и
переноса вещества, результатом тот или иной прибывает изменение
вида планетки. Миграция хим ингредиентов из организма в
среду и обратно не прекращается ни на один миг. Эта миграция
водилась бы невыносимой, если б простый хим состав
организмов не был недалек к составу земной кожуры. В. И.
Вернадский строчил: «Организм обладает процесс со средой, к тот или иной не
лишь он адаптирован, но тот или другой адаптирована и к нему».

Благодаря зеленоватым растениям, исполняющим процесс
фотосинтеза, в биосфере создаются трудные органические
молекулы. Заключенную в их энергию применяют для действий
жизнедеятельности гетеротрофные организмы. В этом состоит
космическая функция зеленоватых растений биосферы. Без живого
вещества энергия солнечного полупрямой сводилась бы только к
перемещению газообразных, водянистых и жестких тел по поверхности
планетки и к временному их нагреванию в дневное период и
остыванию в ночное. Живое вещество выступает в качестве
громадного аккума и неповторимого преобразователя энергии
Солнца, связанной в хим отношениях трудных органических
молекул. Солнечная энергия без живого вещества не совершала бы
на Миру созидательной деятельности, потому что не могла бы ни
удержаться на ней, ни преобразоваться в иную форму энергии
(механическую, тепловую и др.). Улавливание солнечной энергии
исполняется фототрофными организмами. Но в удержании и
преображеньи заключенной в их энергии Солнца, перемещении
ее по земной поверхности, а также из наружного в наиболее глубочайшие
сферы планетки зачисляет роль все живое вещество. Этот
процесс безграничен благодаря размножению и следующему росту
организмов. Скорость размножения, по Вернадскому, это
скорость передачи в биосфере геохимической энергии.

Простой структурной и многофункциональной единицей биосферы
прибывает биогеоценоз. Конкретно в биогеоценозе организмы и
среда тесновато взаимосвязаны и обоюдно адаптированы приятель к
товарищу, по этому по возможности воплощение био
круговорота веществ начала бесконечности жизни на
планетке. В ходе био круговорота ограниченные запасы
хим веществ получают свойство нескончаемых, потому что
находятся в постоянном круговом обращении. Круговорот веществ
в внешности биогеохимических циклов нужное соглашение
существования биосферы. Меж величинами поступающей солнечной
энергии и числом образуемого живого вещества установилась
тесноватая зависимость. Эким образом, неразрывная отношение планетки и
организма обладает не совсем только доброкачественную, да и количественную
сторонку. «Планетка и организм неразрывно количественно
связаны», писал В. И. Вернадский.

Творенье учения о биосфере появилось главным научным достижением
населения земли. В первый раз живая природа стала рассматриваться как
целостная порядок, тесновато взаимодействующая с неорганической
средой. В. И. Вернадский хлебнул начала идущих в ногу со временем научных и
философских представлений о планетарном и космическом значении
жизни, о связи и содействии живой и неживой природы.

Протяженность биосферы. На Миру водятся три геосферы, в
границах тот или иной есть жизнь. Границы биосферы в границах
геосфер обусловливаются наличием критерий, нужных для проживания
разных организмов.

Атмосфера воздушная оболочка Света. С вышиной
густота воздуха стремительно убавляется: 75% массы атмосферы
сосредоточено в оболочке басистее 10 км, 90% басистее 15 км, 99% басистее
30 км, 99,9% басистее 50 км. Воздух, лишенный воды и жестких
примесей, состоит из азота (78,08%), кислорода (20,95%),
аргона (0,93%), углекислого газа (0,03%) и незначимого
числа иных газов. Водяной пар вкупе с углекислым газом
и газообразными веществами вносят большущий вклад в удержание
отраженных от поверхности планетки длинноволновых тепловых
полупрямых (так-называемый парниковый эффект). Благодаря этому
эффекту нижние сферы атмосферы оказываются теплыми.

Область биосферы находится только в нижнем оболочке атмосферы
тропосфере. Возвышение оболочки тропосферы переменяется от 810
км в полярных широтах до 16 18 км в экваториальной зоне.
Верхней границей биосферы считают зону 15 км, над тот или иной
размещается озоновый покров стратосферы в области 1525
км. Озоновый экран кушает губительное для живых организмов
коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца.

Литосфера (греч. lithos камень) показная жесткая
оболочка (кожура) планетки. В ней распознают три оболочки: верхний
покров осадочных пород, средний гранитный и нижний
базальтовый. Толщина оболочек неравномерная, оттого в неких
участках гранит выходит на поверхность. Живое вещество в
литосфере в главном сосредоточено в ее верхних пары
10-ках метров. Но неактивные формы жизни (споры, цисты)
и нефте-бактерии зарегистрированы и на глубинах 34 км.
Распространение жизни в наиболее глубочайшие области литосферы
ограничено высочайшими температурами земных недр (выше 100°С).
Наивеличайшая же густота живого вещества литосферы отмечается в
поверхностном оболочке земной кожуры в почве.

Гидросфера представляет из себя совокупа вод океанов,
морей, озер, рек, подземных, ледяных покровов планетки. Она
образует ее прерывистую водную оболочку. Средняя глубина
океана сочиняет 3,8 км, наибольшая (Марианская впадина
Тихого океана) 11,034 км. Около 97% массы гидросферы
сочиняют соленые океанические воды, 2,2% воды ледников,
остальная количество приходится на подземные, озерные и речные
пресные воды. Область биосферы в гидросфере представлена во
цельной ее ниже, но наивеличайшая густота живого вещества
приходится на поверхностные прогреваемые и озаряемые полупрямыми
солнца сферы, а также прибрежные зоны.

Зоны прямого контакта и конструктивного взаимодействия
литосферы, атмосферы и гидросферы гуще итого заселены
живыми организмами, потому что в этих областях создаются более
благосклонные обстоятельства для проживания рациональные температура,
йлажность, освещенность, содержание кислорода и нужных
хим соединений, подходящих для кормленья организмов. К
верхним оболочкам атмосферы, вглубь океана и недр литосферы
концентрация живого вещества убавляется. Невзирая на
незначимую долю живого вещества по сопоставленью с массой
земной кожуры, почти все конфигурации в ней обоснованы
жизнедеятельностью обитающих в ее границах живых организмов.

Количественной мерой живого вещества прибывает биомасса и
продукция. Биомасса выраженное в массе число
живого вещества, приходящееся на единицу площади либо размера
местообитания (грам/мтр:, кг/га, грам/мтр3 и т.
п.). Продукция -~ прирост биомассы на единице
места за единицу медли (к примеру, грам/мтр2 за
день).

Распределение биомассы живого вещества в континентальной
(бездушнее) и океанической числах биосферы представлено в табл.
15.1.

Табл. 15.1. Биомасса (бездушное органическое вещество)
организмов Света.

Биомасса

Континенты

Океан

миллиардов. т

%

миллиардов.т

%

Зеленоватые растения

2400

99,2

0,2

6,3

Животные и мельчайшие организмы

20,0

0,8

3,0

93,7

Итого

2420

сто

3,2

сто

Невзирая на то что гидросфера сочиняет около 71% цельной
поверхности планетки, генеральная масса живого вещества биосферы
сосредоточена на континентах (выше 99,8%); на океаносферу
приходится лишь 0,13%.

На континентах преобладают растения (99,2%), в океанах
животные и мельчайшие организмы (93,7%). Живое вещество
сосредоточено в главном в зеленоватых растениях суши, биомасса
тот или иной на четыре порядка преимущественно, чем фотосинтезирующих
организмов гидросферы. Организмы, не способные к фотосинтезу,
сочиняют 1 %.

Вкупе с тем по численности творимой продукции и выделяемого
кислорода наземные и водоросли полностью сравнимы.Так,
примерно половина итого размера кислорода появляется в
процессе фотосинтеза растениями суши (основным образом мокроватыми
тропическими лесами), 2-ая половина микроскопическими
водными растениями гидросферы (фитопланктоном), желая биомасса и тех и
иных несопоставима. Это явление разъясняется важно
большей скоростью образования продукции фитопланктоном по
сопоставленью с такой большущими растениями (деревьями,
кустарниками) суши.

На континентальной доли биосферы живое вещество распределено
очень неравномерно из-за наличия широтной и высотной
зональности.

Широтная зональность поступает тем, что, не считая
солнечной энергии, углекислого газа и мин.веществ, для
развития растение образующих в итоге фотосинтеза
первичное органическое вещество, нужны вода (влага) и
тепло. В разных зонах планетки соотношение меж величинами
приобретаемого тепла и воды по-разному, что и определило выделение
20 главнейших видов естественных рельефов (зоны тундры, тайги,
перемешанных лесов, мокроватых тропических лесов и т. д.).

Высотная зональность обоснована вышиной местообитания
над степенью моря. С росте возвышения происходит понижение
температуры воздуха, парциального давления кислорода,
углекислого газа и водяных паров. Оттого по мере роста
возвышения над степенью моря биомасса живого вещества понижается, и
выше 6 тыс. мтр растения не могут жить.

Величайшие величины биомасс живого вещества экосистем суши
обладают мокроватые тропические леса, меньшие пустыни и тундры.
В океанической доли биосферы более насыщены живым
веществом коралловые рифы, зоны влезания глубинных вод
(апвеллинг) и мелководье (шельф). В раскрытом океане биомасса
живого вещества басистая из-за недостачи ингредиентов минерального
кормленья.

Функциии живого вещества. Глобальными биогеохимическими
функциями живого вещества прибывают энергетическая,
газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная и
биохимическая.

Энергетическая функция содержится в усвоении живым
веществом в большей степени солнечной энергии и передаче ее по
трофическим цепям. В базе данной функции лежит
фотосинтетическая деятельность зеленоватых растений, образующих
98% цельной первичной продукции планетки, что сочиняет около
150 200 миллиардов. т бездушного органического вещества в год.

Газовая функция исполняется зеленоватыми растениями,
тот или иной в процессе фотосинтеза выделяют кислород, растениями и
животными, выделяющими при дыхании углекислый газ, а также
почти всеми микробами, восстанавливающими азот, сероводород и др.
Благодаря газовой функции сформировался современный состав
атмосферы, важно выделяющийся от такового в
до-биосферный период.

Концентрационная функция проявляется в возможности
живых организмов накапливать различные хим ингредиенты, в том
числе микроэлементы, из наружной среды (земли, воды,
атмосферы). Некие внешности прибывают специфичными
концентраторами хим ингредиентов в числах, в 10-ки
и даже тыщи разов превосходящих их содержание в среде. Так,
коричневые водные растения концентрируют иод, диатомовые водные растения и
злаки кремний, фиалки — цинк, моллюски и ракообразные
медь, и т. п. Следствием концентрационной функции живых
организмов прибывают геохимические аномалии почти всех участков
земной поверхности, залежи известняка, локальные скопления
неких хим ингредиентов.

Окислительно-восстановительная функция
выражается в хим превращениях веществ в процессе
жизнедеятельности организмов. В почве, аква и воздушной
среде образуются соли, окислы, новейшие вещества как итог
окислительно-восстановительных реакций. С деятельностью
микроорганизмов соединено формирование стальных и марганцевых
руд, известняков и т. п.

Биохимическая функция исполняется в процессе
размена веществ в живых организмах (кормленья, дыхания,
выделения) и разрушения отмерших организмов и товаров их
жизнедеятельности до азбучных неорганических веществ. Все это
приводит к круговороту хим ингредиентов в природе, их
биогенной передвижения.


Posted in ЭкоНаука by with comments disabled.