БИОСФЕРА — это область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы; активная оболочка Земли. В биосфере живые организмы и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, об¬разуя целостную динамичную систему. Размеры биосферы в про¬странстве ограничиваются слоем толщиной 30—40 км. БИОСФЕРА, оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (15-20 км), верхнюю часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2-3 км на суше и на 1-2 км ниже дна океана. Термин "биосфера" ввел австрийский геолог Э.Зюсс в 1875, тогда как основы учения о биосфере, которые актуальны и в современной науке, были разработаны В.И.Вернадским.
Биосфера состоит из живого, или биотического, и неживого, или абиотического, компонентов. Биотический компонент — это вся совокупность живых организмов (по Вернадскому — "живое вещество"). Абиотический компонент — сочетание энергии, воды, определенных химических элементов и других неорганических условий, в которых существуют живые организмы.
Жизнь в биосфере зависит от потока энергии и круговорота веществ между биотическим и абиотическим компонентами. Круговороты веществ называются биогеохимическими циклами. Существование этих циклов обеспечивается энергией Солнца. Земля получает от Солнца ок. 1,31024 калорий в год. Около 40% этой энергии излучается обратно в космос; 15% поглощается атмосферой, почвой и водой; остальная энергия — это видимый свет, первичный источник энергии для всей жизни на Земле.
Фотосинтез, хемосинтез, дыхание и брожение — основные процессы, благодаря которым поток энергии проходит через организмы. Первые два процесса обеспечивают синтез органических веществ за счет энергии света (фотосинтез) и окисления неорганических веществ (хемосинтез). В ходе дыхания и брожения органические вещества расщепляются, а заключенная в них энергия используется живыми организмами, но в конечном итоге переходит в тепло. Брожение, в отличие от дыхания, не требует кислорода.
Наглядное представление о путях прохождения энергии дают пищевые цепи. Каждое их звено — это определенный трофический уровень. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего — вторичными консументами и т.д. Продуценты — это растения, цианобактерии (синезеленые "водоросли") и некоторые другие типы бактерий. Часть энергии, связанной продуцентами в процессе фотосинтеза, расходуется при собственном дыхании, другая часть сохраняется в их клетках и тканях и доступна для консументов. Разность между скоростью фотосинтеза и скоростью дыхания фотосинтезирующих организмов называется чистой первичной продукцией. В чистую первичную продукцию переходит всего ок. 0,1% солнечной энергии, достигающей поверхности Земли. Однако за год абсолютное количество чистой первичной продукции составляет 61020 калорий, что соответствует 165 млрд. т органического вещества.
Организмы, не способные к фотосинтезу или хемосинтезу, — это гетеротрофы, или консументы. К ним относятся животные, грибы, большая часть бактерий и немногие растения, утратившие способность к фотосинтезу. Консументы зависят прямо (травоядные) или косвенно (хищники) от величины чистой первичной продукции как источника энергии и веществ. Прохождение энергии через живое вещество представляет собой путь от света к продуцентам, далее к консументам, а от тех и других — к теплу. Этот путь — поток, а не круговорот, поскольку в виде тепла энергия рассеивается в окружающей среде и не может снова использоваться для фотосинтеза. Таким образом, энергетический поток через живое вещество — это процесс потери накопленной организмами энергии.
Другой важнейший аспект существования жизни на Земле — биогеохимические циклы, в которые вовлечены вода и основные биогенные химические элементы — C, H, O, N, P, S, Fe, Mg, Mo, Mn, Cu, Zn, Ca, Na, K и др. Все циклы состоят из двух фаз: органической (во время которой вещество или элемент находится в составе живых организмов) и неорганической. Последовательные переходы вещества из одной фазы в другую совершаются бесчисленное число раз. Так, например, ежегодно проходит через органическую фазу и возвращается в неорганическую 1/7 часть всего углекислого газа и 1/4500 часть кислорода атмосферы; подсчитано, что вся вода оборачивается за 2 млн. лет.См. также ЦИКЛ УГЛЕРОДА.
Жизнь невозможна без воды. Вода — источник водорода, одного из важнейших элементов, входящего в состав живых организмов. Метаболические реакции в организмах происходят в жидкой фазе, и вода является той средой, с которой организмы потребляют биогенные элементы и с которой удаляются конечные продукты метаболизма (шлаки). Вода составляет от 50 до 95% веса живых организмов. В круговороте воды важную роль играет процесс испарения в растениях. Через корни растения поглощают воду и получают растворенные в ней соли. Через листья происходит испарение воды. В течение вегетационного периода зерновые культуры на площади 1 га испаряют ок. 4 000 000 л воды, но только 0,4% этого количества используется непосредственно в процессе фотосинтеза. Для получения 1 кг зерна требуется ок. 500 л воды. Очевидно, что растениям необходимо громадное количество воды, а поскольку консументы питаются растениями, их суммарные потребности в воде намного выше того количества, которое они поглощают непосредственно. Например, человеку для физиологических нужд требуется ок. 2,1 л воды в день, но для получения съедаемого им за день количества пищи нужны еще 10 000 л воды.
Поддержание динамического равновесия между биотическим и абиотическим компонентами биосферы является необходимым условием существования всех форм жизни. Воздействие человека на биосферу, сопровождающееся ухудшением качества воды, сведением лесов или выбросом в атмосферу загрязняющих веществ, может создать угрозу жизни на Земле.
Другие работы по теме:
Биосфера
Понятие биосферы возникло более ста лет назад. В 1875 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс, говоря о о различных оболочках земного шара, впервые употребил этот термин. В 1926 году были опубликованы лекции русского минералога В.И. Вернадского.
Ноосфера 4
Ноосфе́ра (греч. νόος — «разум» и σφαῖρα — «шар») — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумнаячеловеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биосфера», «биотехносфера»).
Биосфера её структура, границы
Тема:БИОСФЕРА, ЕЕ СТРУКТУРА, ГРАНИЦЫ 1. Ближе всех к пониманию биосферы подошел Ж. Б. де Шевалье Ла-марк, хотя термин "биосфера" предложил австрийский геолог Эдвард Зюсс в 1875 году при описании геологии Альп в его знаменитой книге "Лик Земли". Содержание этого термина было дано весьма схематично.
Экологические основы природопользования
Природа как объект воздействия и среда обитания; ее элементы: измененные человеком, искусственные, социальные. Основные положения учения В.И. Вернадского о биосфере. Приемы сохранения плодородия почв; рекультивация земель. Понятие пищевых цепей.
Человек и биосфера как объекты синергетической философии
Влияние деятельности человека на биосферу. Демографический рост как ведущий показатель развития общества. Особенности прогнозирования дальнейшей эволюции биосферы. Биосфера как непрерывная цепь спокойных периодов развития и катастрофических перестроек.
Состав и функционирование биосферы
Система связей в биосфере чрезвычайно сложная и пока что расшифрованная лишь в общих чертах. Главнейшим звеном (или блоком) управления есть энергия — преимущественно энергия Солнца, второстепенная — энергия внутреннего тепла Земли.
Биосфера
Биосфера, оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (15–20 км), верхнюю часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2–3 км на суше и на 1–2 км ниже дна океана.
Открытие биосферы
Биосфера - живая оболочка земли. Автором термина "биосфера" является французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк, который употребил его в 1803 г. в труде по гидрогеологии Франции.
Учение Вернадского о Биосфере
Учение В.И. Вернадского о биосфере. Создателем современного учения о биосфере был замечательный русский учёный В.И. Вернадский. Он показал, что за всё геологически обозримое время жизнь на Земле развивалась как взаимосвязанная совокупность организмов, обеспечивающая непрерывный поток элементов в биогенном обмене веществ на поверхности нашей планеты.
Биология 11 класс
Биология курс за 11 класс Урок 1. Тема: “Биосфера - оболочка жизни. Биомасса.” Схема 1 Живая природа - многоуровневая система: молекулярный - клеточный - организменный - популяционно-видовой - биогеоцинозный - биосферный.
Эволюция. Биосфера. Воздействие на биосферу
Факторы эволюции. Космическое и внутрипланетарное воздействие на биосферу. Влияние радиоактивных излучений на развитие биосферы. Концепция биосферы В.И.Вернадского. Человек и биосфера. Трансформация биосферы в ноосферу.
Биосфера и ее эволюция
Роль организмов в эволюции биосферы. Биоценоз. Популяция. Биосфера – единый живой организм.
Биосфера и место в ней человека
Человечество как живое вещество неразрывно связано с материально-энергетическими процессами определенной геологической оболочки земли - ее биосферой. Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну минуту.
Основы рационального природопользования 2
В конце XX века человечество осознало, что биосфера и ее составные части имеют пределы саморегуляции, самовосстановления, выше которых они могут деградировать необратимо. Вследствие этого дальнейшее устойчивое развитие человечества не может происходить вне сохранения биосферы. Так появилось понятие экологической безопасности
Домашние практические задания
Государственный университет управления Домашние практические задания по предмету «Экология» Выполнила: Булгакова Анастасия Москва 2010 Практическое работа 1
Экосистемы
Любой вид, любая популяция и даже отдельная особь живут не изолированно от среды своего обитания, а напротив, испытывают многочисленные взаимные влияния. Живые организмы влияют друг на друга.
Химия окружающей среды
Характеристика литосферы, состава химических элементов и минералов в земной коре. Строение, химический состав и функции гидросферы, атмосферы. Особенности фотосинтеза органических веществ, происходящего в биосфере. Исследование биогеохимических процессов.
Предприятия
Первичная энергия. Природа. Природные явления. Энергия топлива. Энергия рек. Энергия ветра. Развитие человека. Овладение энергией. Биосфера Земли. Излучение Солнца. Энергетический потенциал. Наука, техника, медицина и культура. Энергетические ресурсы Земли
В. И. Вернадский о биосфере
Человек всегда был связан с природой неразрывными узами. Начиная с первобытного периода своего существования он пытался ее познать в целях использования. Природа давало ему пищу, растительную и животную; одежду, жилище; орудия и оружие каменные, металлические; энергию огня, воды, ветра
«Эволюция»
Примечание: презентация сдается на электронном носителе, а реферат на бумажном в файловой папке
Планета Земля
Планета Земля, третья планета по удаленности от Солнца, она является самой крупной по массе среди других землеподобных планет в Солнечной системе.
Гипотеза Геи
Гея — греческая богиня, которая вывела мир из хаоса. Гипотезу Геи выдвинул английский ученый Джеймс Лавлок, работавший в НАСА в начале 1960-х годов, в период, когда только начинались поиски жизни в Солнечной системе.
Семиосфера
Семиосфера - понятие, разработанное в семиотической культурологии Ю. М. Лотмана. Семиосфера - это семиотическое пространство, по своему объекту, в сущности, равное культуре; семиосфера - необходимая предпосылка языковой коммуникации.
Стереотип поведения
Стереоти́п поведе́ния — в пассионарной теории этногенеза, система поведенческих навыков, передаваемых из поколения в поколение посредством сигнальной наследственности, специфичная для каждой этнической системы.
Фазы этногенеза
Введение 1 Фаза подъема 2 Фаза акматическая 3 Фаза надлома 4 Фаза инерционная 5 Фаза обскурации 6 Фаза мемориальная 7 Источники Введение Фаза этногенеза — в Пассионарной теории этногенеза Льва Гумилёва, стадия процесса этногенеза, определяемая направлением, скоростью и пределами изменения уровня пассионарного напряжения в этнической системе.
Учение о биосфере 2
Text Text Живое вещество в биосфере Живое вещество биосферы в общем занимает ничтожное пространство в масштабе всего земного шара. Широкое распространение самого термина "живое вещество" связано с работами В.И.
Учение Вернадского о биосфере 2
Тема: Учение Вернадского о биосфере. Роль живого в биосфере. Биосфера – нижняя часть атмосферы , вся гидросфера и верхняя часть литосферы земли, населенные живыми организмами, «область существования живого вещества» (В.И. Вернадский); активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.
Биосфера и предельные возможности Земли
Основа организации биосферы. Основные функции биосферы. Биогеохимические функции живого вещества. Неравномерное распределение континентов и океанов. Учение Вернадского о биосфере. Молекулярная структура всего живого. Сложность биологических структур.
Развитие экосистем
Основанием всем системы современной эволюционной биологии выступает синтетическая теория эволюции, принципиальные положения которой были заложены работами С.С.Четверикова, Р.Фишера, С.Райта, Дж.Холдейна, Н.П.Дубинина и др.
Владимир Иванович Вернадский
Одной из главных заслуг Вернадского является то, что он создал учение о биосфере, в котором показал, что живые организмы влияют на осадочные горные породы. В развитие этого учения Вернадский рассматривал и ноосферу - биосферу, в которой обитает человек.
Развитие техносферы
Взаимодействие человека со средой его обитания, компонентами которой являются биосфера и социальная среда. Рассмотрение результатов развития техносферы в возрастающей доле преобразованных территорий земли, демографического взрыва и урбанизации населения.