Биосфера, ее компоненты, границы
Задание № 1
Вопросы самоконтроля
1.Что такое сукцессия?
2.Чем может быть вызвана сукцессия?
3.Чем отличается первичная сукцессия от вторичной?
4.Что такое агроценоз?
5.Назовите основные черты сходства агроценоза и биогеоценоза?
6.Назовите черты различия между агроценозом и биогеоценозом?
Тема 45. Биосфера – глобальная экосистема
1.Прочитайте ниже изложенный учебный материал.
2.Ответьте на вопросы самоконтроля.
В эру научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах на Земле в целом. Важную роль в этих процессах играют живые организмы. За миллиарды лет, прошедшие с момента образования нашей планеты, они наполнили атмосферу кислородом и азотом, очистили её от углекислого газа, сформировали отложения известняка, нефти, природного газа. В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка – биосфера (греч. bios «жизнь»). Этот термин первым ввёл в 1875 году Эдуард Зюсс, а учение о биосфере было создано в 1926 году Владимиром Вернадским. В основе учения Вернадского лежат представления о планетарной геохимической роли живого вещества и о самоорганизованности биосферы.
Биосфера, по Вернадскому, – земная оболочка, область существования живого вещества. Она включает в себя не только живые организмы, но и изменённую ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т.п.).
Биосфера включает следующие компоненты:
Живое вещество – совокупность живых организмов;
Биогенное вещество – создается в процессе жизнедеятельности живых организмов (газ, нефть, каменный уголь, известняк)
Костное вещество – формируется без участия живых организмов;
Биокостное – совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (почва)
Биосфера является одной из геологических оболочек Земли или геосфер. На Земле также различают литосферу - твёрдую наружную оболочку Земли, состоящую из осадочных пород и расположенных под ними гранитов и базальтов, гидросферу, включающую в себя все океаны, моря, озёра и реки, и атмосферу – газовую оболочку Земли. В состав биосферы входят верхние слои литосферы, нижний слой атмосферы (тропосфера) и вся гидросфера, связанные между собой сложными круговоротами веществ и энергии.
Нижний предел жизни на Земле (до глубины 3 км) ограничен высокой температурой земных недр, верхний предел (20 км) – жёстким излучением ультрафиолетовых лучей (всё, что находится на высоте ниже 20 км, защищено от губительного излучения двадцатикилометровым озоновым слоем). Тем не менее, на границах биосферы можно найти, в основном, лишь микроорганизмы (обычно в виде спор); наибольшая же концентрация биомассы наблюдается у поверхности суши и океана, в местах соприкосновения оболочек. Организмы, составляющие биосферу, обладают поразительной способностью к размножению и распространению по планете.
Совокупная биомасса Земли составляет примерно 2,4*1012т (около 0,01% массы всей биосферы). 97% из этого количества занимают растения, 3% – животные. В настоящее время на Земле известно несколько миллионов видов живых организмов.
В учении о биосфере выделяют следующие основные подходы:
-энергетический (связь биосферных явлений с космическим излучением (прежде всего, излучением Солнца) и радиоактивными процессами в недрах Земли);
-биогеохимический (роль живого в распределении атомов в биосфере);
-информационный (принципы организации и управления в живой природе);
-пространственно-временной (формирование и эволюция различных структур биосферы);
-ноосферный (глобальные аспекты воздействия человека на окружающую среду).
Биосфера играет важную роль в распределении энергетических потоков на Земле. В год до Земли доходит около 1024 Дж солнечной энергии; 42 % из неё отражается обратно в космос, а остальное поглощается. Другим источником энергии является тепло земных недр. 20 % энергии переизлучается в мировое пространство в виде тепла, 10 % расходуется на испарение воды с поверхности Мирового океана. Зелёные растения преобразуют в процессе фотосинтеза около 1022Дж в год, поглощают 1,7*108 т CO2, выделяют около 11,5*107 т кислорода и испаряют 1,6*1013 т воды. Исчезновение растений привело бы к катастрофическому накоплению углекислоты в атмосфере, и через сотню лет жизнь на Земле в её нынешних проявлениях погибла бы. Наряду с фотосинтезом в биосфере происходит почти такое же по масштабам окисление органических веществ в процессах дыхания и разложения.