Биосферата като глобална екосистема - studopediya

Биосфера - жив обвивка на планетата. В епохата на научно-техническия прогрес, са особено важни познания за жизнените процеси като цяло, която се провежда на нашата планета. Необходимостта от тях възниква във връзка с рязкото увеличаване на опустошителното човешкото въздействие върху физическото лице sredu- Оттегляне на природните ресурси - прясна вода, pochveennogo хумус, растителни и животински продукти - 0 превишаване на скоростта на естественото възпроизводство. Отпадъци от човешки дейности, замърсяване на околната среда, тъй като те не могат да бъдат включени в естествената циркулация. Замърсяване води до деградацията на природата и представлява заплаха за себе си човешки живот. В момента повече от всякога, хората започнаха да се чувстват не само в обхвата на своята дейност, но също така и зависимостта им върху околната среда. Ето защо толкова много значение е познаването на универсалната взаимосвързаността и взаимозависимостта на природните явления, за живота на структурата в света, ролята на заема, живеещи своите организми, въз основа на самата стабилен живот. Именно тези проблеми yavlyakyutsya централни за преподаване на биосферата.

Терминът биосферата беше предложено в 1875 от австрийски геолог Е. Suess. Въпреки това, той не се е развила идеи за биосферата и въвеждането на термина не се даде точна дефиниция.

Концепцията на живата материя. Основният компонент на биосферата е живата материя - множеството от всички съществуващи понастоящем живите организми на планетата, която е числено изразени в началното химичен състав, в маса, енергия. Това вещество geochemically изключително активен, както в изпълнението на процеси хранене, дишане, изолация е свързан с биогенни химикали среда на потока. Поради този поток почти всички химически елементи са в общи верижни реакции чрез биогеохимичните връзка. По този начин, жизнената дейност на организмите - дълбок и мощен процес на трансформация и пренос на материя, в резултат на което е да се промени формата на планетата. Миграцията на химичните елементи от тялото в сряда и обратно не спира за секунда. Тази миграция би било невъзможно, ако началното химичния състав на организмите, не е близък до този на земната кора. VI Вернадски пише: "Тялото трябва да се справят с околната среда, на което той не само адаптиран, но която е адаптирана и за него."

Поради зелени растения, провеждане на процеса на фотосинтеза, в биосферата са сложни органични молекули. енергията, съдържаща се в тях се използва за хетеротрофни организми жизнените процеси. Това е функцията на космическите биосферни зелени растения. Не живата материя слънчева енергия лъч ще намали само до изместване на газове, течности и твърди вещества по повърхността на планетата и до времето на тяхната топлина през деня и охлаждане през нощта. Дневна вещество действа като гигантски батерия и уникален слънчева енергия конвертор, свързани в химически връзки на сложни органични молекули. Слънчевата енергия без живата материя не би трябвало ангажиран в света на творческа дейност, тъй като не може нито да я задържи, нито да се трансформира в друга форма на енергия (механични, термични и др.). Улавянето на слънчева енергия извършва фототропични организми. Но в задържането и превръщането им в затворени слънчева енергия, преместете го на повърхността на земята, както и от външната страна в по-дълбоките слоеве на планетата участва цялото живата материя. Този процес е безкрайни благодарности на разпространението и последващо нарастване на организма. Скоростта на възпроизвеждане, според Вернадски, - е скоростта на предаване в биосферен геохимични енергия.

Елементен структурна и функционална единица на биосферата е biogeocoenosis. Тя е в biogeocoenose организми и околната среда са тясно свързани помежду си и взаимно съгласувани една с друга, което прави възможно изпълнението на биологичен цикъл на въпрос - на базата на безкрайността на живота на планетата. В хода на биологичния цикъл на ограничени доставки на химикали придобие собственост на безкрайността, както са в непрекъсната кръгова циркулация. циркулацията на вещества под формата на един биохимичен цикли - необходимо условие за съществуването на биосферата. Между величините на входящо слънчева енергия и количеството на жива материя образува тясна връзка е установена. По този начин, неделима връзка между планетата и тялото е не само качеството, но и количествен аспект. "Планетата на тялото и е неразривно свързано с количествено", пише В. И. Вернадски.

Създаване на теория на биосферата е важна научно постижение на човечеството. За първи път дивата природа се разглежда като цялостна система, работи в тясно сътрудничество с неорганична среда. В. И. Вернадски положи основите на съвременните научни и философски идеи за планетарни и космически смисъл на живота, на връзката и взаимодействието между живата и неживата природа.

Дължината на биосферата. На Земята има три геосфера в рамките на която съществува живот. Границите на биосферата в Geospheres определя от наличието на необходимите условия за живота на различни организми.

Атмосфера - въздух обвивка на Земята. С височина на плътността на въздуха намалява бързо 75% от масата на атмосферата се концентрира под слой по-малко от 10 км, 90% - по-малко от 15 км, 99% - по-малко от 30 km, 99,9% - по-ниска от 50 км. Air е лишен от влага и механични примеси, се състои от азот (78.08%), кислород (20.95%), аргон (0.93%), въглероден диоксид (0.03%) и малки количества от други газове. Парата заедно с въглероден диоксид и газообразни материали, допринася значително за гарантиране, отразена от повърхността на топлинни лъчи планета дълга дължина на вълната (така наречените парникови ефект). Поради този ефект долните слоеве на атмосферата са топли.

ОБЛАСТ биосферата присъства само в долния слой на атмосферата - тропосферата. Височината на слоя тропосферата варира от 8-10 км в полярни ширини на 16 до 18 км в екваториална зона. Горната граница на биосферата помисли зона 15 км, над които на стратосферния озонов слой се намира в района на 15-25 км. Ozone поглъща екран в ущърб на живите организми късовълнова ултравиолетова радиация от слънцето.

Литосфера (гръцки Lithos -. Камък) - външната твърда обвивка (ядро) на планетата. В нея има три слоя: отгоре - слой от седимент, средно - гранит и ниски - базалт. Дебелината на пластовете на нееднороден, така че на някои места гранит излиза на повърхността. Живото вещество в земната кора, е съсредоточено главно в горните няколко десетки метра. Въпреки това, неактивни форми на живот (спори, кисти), нефт и бактерии сметка и на дълбочина от 3-4 км. Размножаване живот в дълбоко региона на литосферата ограничен подземни високи температури (над 100 ° С). Най същата плътност на живата материя литосферата наблюдава в кората на повърхностния слой - почвата.

Хидросферата е колекция от океанските води, морета, езера, реки, подземните води, полярните шапки на планетата. Образува му прекъснат воден покритие. Средната дълбочина на океана е 3.8 km, максимум (Марианската падина на Тихия океан) - 11034 километра. За 97% от масата на хидросферата е сол океанска вода, 2.2% - воден лед, а останалата част идва от под земята, езера и реки прясна вода. ОБЛАСТ биосферен хидросферата е представена в цялата си дебелина, но най-голямата плътност на живата материя се пада на повърхността затопля от слънчевите лъчи и осветени слоеве, както и крайбрежните райони.

Количествена мярка за живата материя е биомаса и производство. Биомасата - изразено в тегло на размера на жива материя на единица площ или обем на местообитание (г / кг / ха г / м 3 и т.н ....). продукти -

растеж биомаса на единица площ за единица време (например, г / m 2 на ден).

Разпределение на биомаса на жива материя в континенталната (земя) и океанските части на биосферата е показан в таблица. 15.1.

Въпреки, че хидросферата е около 71% от повърхността на планетата, по-голямата част от живата материя се концентрира върху континента биосферните (над 99,8%); на okeanosferu представлява едва 0.13%.

На континенти, контролирани растения (99.2%), в океаните - животните и микроорганизми (93.7%). Живото вещество е съсредоточено главно в зелени растения суши, биомасата, която е четири порядъци по-голям от фотосинтезиращи организми хидросферата. Организми, които не са в състояние да фотосинтеза, е 1%.

Въпреки това, броят на продуктите, произведени и кислород еволюира наземни и водни растения sopostavimy.Tak бъдат приблизително половината от количеството кислород, образувана по време на фотосинтеза наземни растения (главно тропическите), втората половина - хидросферата микроскопични водорасли (фито-), въпреки че биомасата и тези, и другите не могат да се сравняват. Този феномен се обяснява с много по-голяма скорост на производство на производството фитопланктона в сравнение с тази на големи растения (дървета, храсти) суши.

На континентален биосферата живата материя се разпределя много неравномерно поради географската ширина и надморската височина зонирането.

Географска ширина зониране се установи, че различни от слънчева енергия, въглероден диоксид и минерали, за развитието на растението, в резултат на фотосинтеза първичен органично вещество, необходима вода (влага) и се загрява. В различни области на съотношението планета между количествата получи топлина и влага варира, които определят избора 20 на основните видове природни ландшафт (тундра, тайгата, смесени гори, екваториални гори и др. Г.).

Надморска височина зониране поради височината местообитание над морското равнище. С увеличаване на височината настъпва намаление външна температура, парциалното налягане на кислород, въглероден диоксид и водна пара. Следователно, увеличаването на височината над морското равнище на жив материал биомаса да бъде намалена, и над 6-ти. М растения не могат да живеят.

Най-високи стойности на екосистемите биомаса земя на живата материя са тропическите дъждовни гори, най-малко - в пустинята и тундра. В океански част биосферата наситен най дневна надигане зона значение коралови рифове (надигане) и плитко (рафт). В открития океан, биомаса на живата материя е ниска, поради липса на минерални хранителни вещества.

Функции на живата материя. Глобални биогеохимични функции на живата материя са енергия, газ, концентрация, редокс и биохимична.

Функцията на енергия е да асимилира жива материя предпочитане слънчева енергия и трансфер чрез хранителната верига. В тази функция се основава фотосинтезата на зелени растения, което представлява 98% от първичното производство на планетата, който е на около 150-200000000000. Т суха органична материя годишно.

функция газ се извършва от зелени растения, които отделят кислород по време на фотосинтеза, растения и животни, които отделят въглероден диоксид по време на дишане, както и много бактерии, редуциращи азот, сероводород и други. Благодарение на функцията на състава на атмосферата газ образува модерен, значително се различава от това в пре- биосферен период.

функция Redox се изразява в химичните реакции на вещества в организма. В почвата, водата и въздуха се образуват соли, оксиди, нови вещества в резултат на редокси реакции. С микроорганизмите, свързани с образуването на желязо и манган руда, варовик и т. П.

Biochemical функция се извършва в процеса на обмяна на веществата в живите организми (храна, дишане, разпределение) и унищожаване на мъртвите организми и техните метаболитни продукти в прости неорганични вещества. Всичко това води до един цикъл на химичните елементи в природата, тяхната биогенен миграция.