Презентація "Біосфера та її складові"

Біосфера та її складові

Поняття про біосферу, її межі, особливостіБіосфера (гр. bios – життя, + sphaira – куля) – область поширення на Землі організмів та продуктів їх життєдіяльності. Біосфера оболонка Землі, склад, структура і енергетика якої в сучасних рисах зумовлені минулою або сучасною діяльністю живих організмів. Поняття про біосферу не раз змінювалось з часу появи цього слова. Початок вчення про біосферу пов’язують з іменем відомого французького натураліста Ж. Б. Ла-Марка (1802), який запропонував термін "біологія" для всіх живих організмів, що населяють Землю. Визначення біосфери як особливої оболонки Землі та її назва були запропоновані відомим австрійським геологом Е. Зюссом (1875) у його праці з геології Альп. Окремі факти і положення про біосферу знаходимо у працях А. Гумбольдта, В. Докучаєва, Я. Молешотта та інших дослідників. Детально розробив вчення про біосферу український вчений В. І. Вернадський – перший президент Української Академії наук. На його честь була названа українська полярна станція. Біосфера, за Вернадським, це оболонка Землі, де жива речовина відіграє домінуючу роль, значно впливає на всі процеси, що в ній відбуваються. Вернадський дав таке визначення біосфери: "Біосфера являє собою оболонку життя – область існування живої речовини".

Поняття про біосферу, її межі, особливостіУ численних своїх працях В. І. Вернадський виклав вчення про біосферу як особливу оболонку Землі, яка включає як область поширення живої речовини, так і саму речовину, в якій життєдіяльність організмів (у тому числі людини) проявляється як могутній геохімічний фактор планетарного масштабу і значення. Біосфера включає нижню частину атмосфери (7 км на полюсах і 18 – 20 км на екваторі), всю гідросферу (11 км), і літосферу (до глибини 3 км на суші та 0,5…1 км під дном океану). За В. І. Вернадським, нижня межа життя в земній корі визначається температурою 100°С, яка спостерігається до глибини 2,5…3,5 км. Але в 70-х та 80-х роках в нафтогазоносних водах були знайдені мікроорганізми на глибині 4,5…6 км. Якщо включити в біосферу шари атмосфери, де спостерігається перенесення живих організмів, зачатків організмів, то межі по вертикалі будуть становити 25…40 км. Об’єм біосфери – 10·109 км³ (0.4% об’єму Землі), маса біосфери 3·1018 т – близько 0,05% маси землі (5,96·1027 г). Компонентами біосфери є жива речовина, гірські породи, вода, повітря, сонячна радіація. Для біосфери є характерним те, що вона включає речовину у твердому, рідкому і газоподібному станах, тобто вона трифазна. Основним джерелом всіх процесів, які в ній відбуваються є сонячна енергія. У зв’язку з цим для біосфери характерний постійний кругообіг речовини та енергії, в якому найактивнішу роль відіграють живі організми. Область існування живої речовини охоплює атмосферу (до тропопаузи), літосферу (кору вивітрювання), всю гідросферу, тобто біосфера триярусна. Літосфера, гідросфера, атмосфера і жива речовина співвідносяться між собою так, як, наприклад, кам’яна чаша, масою 51,26 кг, вода, масою 45,36 г, копійка і поштова марка.

Загальні закономірності розподілу живих організмів. Все живе в біосфері утворює живу речовину. Зараз нараховують 0,5 млн. видів рослин і 1,5 млн. (за іншими даними 2 млн.) видів тварин, у тому числі хребетних 42 тис, членистоногих – 1 млн. видів. Життя зародилось в океані, однак сьогодні більшість організмів живе на суші. У Світовому океані нині налічують 160 тис. видів тварин і рослин, за кількістю перше місце посідають молюски (60 тис. видів), друге – ракоподібні (20 тис. видів), третє – риби (16 тис. видів). Жива речовина нашої планети існує у вигляді великої кількості організмів із своїми індивідуальними ознаками різноманітністю форм і розмірів. Серед живих організмів зустрічаються дуже різні за розмірами мікроорганізми і багатоклітинні тварини і рослини великих розмірів. Органічний світ суші у видовому відношенні більш різноманітний, ніж органічний світ водного середовища. Якщо кількість видів сухопутних тварин складає 93%, то водних – лише 3%. Для рослин характерне аналогічне співвідношення. На наземні флори припадає 92% видів і 8% на водні. Наведені цифри свідчать про те, що можливості для видоутворення на суші були більш сприятливі, ніж у водному середовищі. Для порівняння кількості живих організмів використовують поняття "біомаса", "продукція живих організмів" тощо.ppt_xppt_xppt_xppt_xppt_x

Загальні закономірності розподілу живих організмів. Біомаса (гр. bios – життя + massa - тісто) – загальна маса особин одного виду, груп або всього угруповання живих організмів на одиницю площі або об’єму. В середньому на 1 см² земної поверхні припадає 580 мг сухої органічної речовини. До складу цієї біомаси входить біомаса рослин, тварин, грибів, бактерій. У біосфері біомаса розподілена нерівномірно і змінюється від нуля (крига Антарктиди) до 60 кг/м² (тропічні ліси). Біомаса всієї біосфери – приблизно 1841…2440 млрд. т, що становить близько 0,00001% маси земної кори. Жива речовина, якої так небагато у біосфері, постійно виникаючи і руйнуючись, перетворюючи сонячну енергію в хімічну, виконує величезну геохімічну роботу (газову, концентраційну, енергетичну, окислювально-відновну, деструктивну). Біологічна продукція – відтворення біомаси рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, які входять до складу екосистеми, за певний період часу. Найчастіше біопродукція виражається як маса сухої речовини за рік на одиницю площі, або об’єму (води, ґрунту). Розрізняють первинну і вторинну біопродукцію. Первинна або валова первинна, продукція – це маса органічної речовини та енергії, яка утворюється в процесі фотосинтезу рослин. Валова продукція частково (до 50%) витрачається на дихання самих рослин, решту становить чиста первинна продукція. Щорічно частину чистої продукції (7…10% у наземних і до 40% у морських екосистемах) поїдають гетеротрофи – рослиноїдні тварини та паразити рослин, частина використовується мінералізаторами, частина іде на приріст біомаси.

Загальні закономірності розподілу живих організмів. Чиста продукція і біомаса не завжди перебувають у прямій залежності. Тільки в однорічників співвідношення їх 1:1. У багаторічників співвідношення біомаси і чистої продукції змінюється у широких межах: у лісах вона може досягти 50:1, у лугових і степових угрупованнях – 3:1. В молодих екосистемах біомаса невелика, а чиста продукція переважає. У зрілих екосистемах біомаса досягає максимуму, а чиста продукція – мінімуму У Світовому океані біомаса рослин невелика (3,9 млрд. т), а чиста продукція у 14 разів більша (55 млрд. т). Треба підкреслити, що "мета" у природи і мета людини різна: природа збільшує валову продукцію, а людина – чисту продукцію.     Біосфера, за визначенням Володимира Вернадського, - це зовнішня оболонка Землі, область поширення життя. Біосфера почала своє формування близько 4 мільярдів років тому. Вона знаходиться в безперервному розвитку і при цьому являє собою рівноважну систему. У численних своїх працях В.І. Вернадський виклав вчення про біосферу як:

Загальні закономірності розподілу живих організмівособливу оболонку Землі, яка включає як область поширення живоїречовини, так і саму речовину, в якій життєдіяльність організмів (утомучислі людини) проявляється як могутній геохімічний фактор планетарногомасштабу і значення. Загальна маса живої речовини на Землі була підрахована В.І. Вернадським,який в 1927 році представив наближену величину – 1021 г. Однак цявеличина була дещо завищеною і з того часу різні дослідники наводятьсвої оцінки біомаси Землі. Найбільш точними вважають дані, одержані М.І. Базилевич та іншими. За В.І. Вернадським, нижня межа життя в земній корі визначається температурою 100(С, яка спостерігається до глибини 2,5…3,5 км.) Біосфера включає нижню частину атмосфери (7 км на полюсах і 1 на екваторі), всю гідросферу (11 км), і літосферу (до глибини 3 км на 8 – 20 км суші та 0,5…1 км під дном океану).

Загальні закономірності розподілу живих організмів. Компонентами біосфери є жива речовина, гірські породи, вода, повітря,сонячна радіація. Для біосфери є характерним те, що вона включаєречовину у твердому, рідкому і газоподібному станах, тобто вонатрифазна. Основним джерелом всіх процесів, які в ній відбуваються єсонячна енергія. У зв’язку з цим для біосфери характерний постійнийкругообіг речовини та енергії, в якому найактивнішу роль відіграють живіорганізми. Область існування живої речовини охоплює атмосферу (дотропопаузи), літосферу (кору вивітрювання), всю гідросферу, тобтобіосфера триярусна.

Загальні закономірності розподілу живих організмів Незалежно від методів підрахунків існують зональні закономірності розподілу біомаси організмів на суші та в океані: в океані загальна біомаса організмів значно нижча, ніж на суші; основна біомаса рослин зосереджена на суші; біомаса тварин в океані більша ніж біомаса тварин на суші; на суші біомаса рослин перевищує біомасу тварин. Біосфера в даний час відчуває сильний вплив людини, причому наслідки цього впливу неоднозначні. З одного боку, людина створила десятки тисяч нових сортів рослин і порід тварин, вона прискорює еволюцію видів у природі, підвищує родючість ґрунтів. З іншого боку, відбувається інтенсивне знищення природної рослинності, тварин, погіршен¬ня умов життя живих організмів. Саме тому одна з найважливіших проб-лем сучасності — охорона біосфери, розумне використання її багатств. Екологічні проблеми нашої планети виникли в процесі взаємодії суспільства і природи. Протягом усієї своєї Історії людство поступово посилювало тиск на природу, усе більше порушуючи в ній екологічну рівновагу.