Структурная и функциональная организация биосферы

Структурная и функциональная организация биосферыБиосфера 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. Отклонения хозяйственной деятельности жителя нашей планеты
загрязняют среду, потому что не могут подключаться в природные
естественные круговороты.Структурная и функциональная организация биосферыБиосфера живая оболочка планетки. В век
научно-технического прогресса специализированное значение заслуживают
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. Отдаления хозяйственной деятельности жителя нашей планеты
загрязняют среду, потому что не могут подсоединяться в природные
естественные круговороты. Загрязнение водит к деградации природы
и делает опасность самой жизни жителя нашей планеты. В нынешнее время, как
никогда ранее, население земли стало чувствовать не только лишь масштабы
свойской деятельности, да и близкую зависимость от состояния
окружающей среды. Вот зачем экую огромную значимость
заслуживают 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 трудности являкются
центральными в учении о биосфере.

Представление о том, что все живые существа планты
взаимодействуют с наружной средой и изменяют ее, показалось издавна
на основанию наблюдений естественных явлений. Так, создатель главной
эволюционной налаженности животного мира французский ученый Ж. Б.
Ламарк отмечал, что все живые организмы, неисчерпаемо
различные и бессчетные, с безпрерывно заменяющимися
поколениями, в итоге свойской жизнедеятельности зачисляют
конструктивное роль в формировании поверхности Света. Занятия Ж.
Б. Ламарка положили начало представлениям о существовании на
нашей планетке предназначенного места, заселенного живыми
организмами и преобразуемого ними.

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

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

Понятие о живом веществе. Основным компонентом биосферы
прибывает живое вещество совокупа цельных
живущих 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 кормления, дыхания,
выделения оно соединено с окружающей средой биогенным потоком
хим веществ. Благодаря этому сгустку практически все
хим компоненты проходят в совместной цепи перевоплощений сквозь
биогеохимическое звено. Эким образом, жизнедеятельность
организмов это глубочайший и могучий процесс преображения и
переноса вещества, результатом тот или другой прибывает изменение
вида планетки. Миграция хим компонентов из организма в
среду и обратно не прекращается ни на один миг. Эта миграция
водилась бы неосуществимой, если б простый хим состав
организмов не был недалек к составу земной кожуры. В. И.
Вернадский строчил: «Организм располагает процесс со средой, к тот или другой не
только 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 употребляют для действий
жизнедеятельности гетеротрофные организмы. В этом состоит
космическая функция зеленоватых растений биосферы. Без живого
вещества энергия солнечного полупрямой сводилась бы едва лишь 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
огромного аккума и неповторимого преобразователя энергии
Солнца, связанной в хим касательствах 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 вторую форму энергии
(механическую, тепловую и др.). Улавливание солнечной энергии
исполняется фототрофными организмами. Но в удержании и
преображении заключенной в их энергии Солнца, перемещении
ее по земной поверхности, а также из показного в наиболее глубочайшие
сферы планетки воспринимает 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 может быть воплощение био
круговорота веществ
базы бесконечности жизни на
планетке. В ходе био круговорота ограниченные запасы
хим веществ заслуживают 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 численностью образуемого живого вещества установилась
тесноватая зависимость. Эким образом, неразрывная касательство планетки и
организма располагает не только лишь доброкачественную, да и количественную
страну. «Планетка и организм неразрывно количественно
связаны», писал В. И. Вернадский.

Творенье учения о биосфере появилось принципиальным научным достижением
населения земли. В первый раз живая природа стала рассматриваться как
целостная порядок, тесновато взаимодействующая с неорганической
средой. В. И. Вернадский выпил базы 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
рубежах тот или другой живет жизнь. Границы биосферы в рубежах
геосфер обусловливаются наличием договоров, нужных для проживания
многообразных организмов.

Атмосфера воздушная оболочка Света. С возвышением
густота воздуха прытко миниатюризируется: 75% массы атмосферы
сосредоточено в покрове 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 остальных газов. Водяной пар совместно с углекислым газом
и газообразными веществами вносят великий вклад в удержание
отраженных от поверхности планетки длинноволновых тепловых
проблесков (так-называемый парниковый эффект). Благодаря этому
эффекту нижние сферы атмосферы оказываются теплыми.

Область биосферы находится едва лишь в нижнем покрове атмосферы
тропосфере. Возвышение оболочки тропосферы модифицируется от 810
км в полярных широтах до 16 18 км в экваториальной зоне.
Верхней границей биосферы считают зону 15 км, над тот или другой
размещается озоновый покров стратосферы в области 1525
км. Озоновый экран ест 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 покровов неравномерная, оттого в неких
участках гранит выходит на поверхность. Живое вещество в
литосфере в главном сосредоточено в ее верхних пары
10-ках метров. Все же 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).
Большая же густота живого вещества литосферы отмечается в
поверхностном покрове 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 число приходится на подземные, озерные и речные
пресные воды. Область биосферы в гидросфере представлена во
цельной ее ниже, все же большая густота живого вещества
приходится на поверхностные прогреваемые и озаряемые полупрямыми
солнца сферы, а также прибрежные зоны.

Зоны непринужденного контакта и функционального 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 кормления организмов. К
верхним оболочкам атмосферы, вглубь океана и недр литосферы
концентрация живого вещества миниатюризируется. Невзирая на
незначимую долю живого вещества по сопоставлению с массой
земной кожуры, почти все конфигурации в ней обоснованы
жизнедеятельностью обитающих в ее рубежах 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 периода (к примеру, грам/мтр2 за
день).

Распределение биомассы живого вещества в континентальной
(бездушнее) и океанической долях 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 только 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 другой на четыре порядка преимущественно, чем фотосинтезирующих
организмов гидросферы. Организмы, не способные к фотосинтезу,
сочиняют 1 %.

Совместно с тем по численности творимой продукции и выделяемого
кислорода наземные и водоросли полностью сравнимы.Так,
предположительно 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
остальных несопоставима. Это явление разъясняется важно
большей скоростью образования продукции фитопланктоном по
сопоставлению с такой большими растениями (деревьями,
кустарниками) суши.

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

Широтная зональность обусловливается 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 многообразных зонах планетки соотношение меж величинами
приобретаемого тепла и воды разно, что и определило выделение
20 главнейших разновидностей естественных рельефов (зоны тундры, тайги,
смущенных лесов, мокроватых тропических лесов и т. д.).

Высотная зональность обоснована возвышением местообитания
над степенью моря. С увеличении возвышения происходит понижение
температуры воздуха, парциального давления кислорода,
углекислого газа и водяных паров. Оттого по мере повышения
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 обнаруженном океане биомасса
живого вещества густая из-за нехватки компонентов минерального
кормления.

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

Энергетическая функция включается в усвоении живым
веществом в большей степени солнечной энергии и передаче ее по
трофическим цепям. В основанию данной нам 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 компоненты, в том
числе микроэлементы, из наружной среды (земли, воды,
атмосферы). Некие облики прибывают специфичными
концентраторами хим компонентов 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 компонентов.

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 (кормления, дыхания,
выделения) и разрушения отмерших организмов и товаров их
жизнедеятельности до обычных неорганических веществ. Все это
приводит к круговороту хим компонентов в природе, их
биогенной передвижения.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Posted in ЭкоНаука by with no comments yet.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *