Презентація "Біосфера як глобальна екосистема, її структура та межі"

Біосфера як глобальна екосистема, її структура та межі

Мета уроку: навчальна: ознайомити учнів із поняттям «біосфера», загальною характеристикою біосфери; розкрити сенс учення В. І. Вернадського про біосферу;розвивальна: розвивати в учнів логічне і критичне мислення, пам’ять, навички самоосвіти; формувати навички уміння узагальнювати інформацію і робити висновки;виховна: виховувати почуття цінності життя кожного живого організму, екологічну свідомість, свідоме ставлення до використання природних ресурсів.

Структура, межі та особливості біосфери як глобальної екосистеми. Перші уявлення про біосферу як «зону життя» належать французькому натуралісту Ж. Б. Ламарку. Термін «біосфера» запропонував у 1875 р. австрійський геолог Е. Зюсс, називаючи ним окрему оболонку Землі, наповнену життям. Науково обґрунтував учення про біосферу в 1926 р. учений В. І. Вернадський. БІОСФЕРА - особлива оболонка Землі, населена живими істотами. Дослідженнями біосфери займається біосферологія. Структура біосфери включає абіотичний та біотичний компоненти, що пов'язані біологічною міграцією хімічних елементів і речовин. Біосфера охоплює три геологічні оболонки - літосферу, атмосферу та гідросферу.

Склад (структура) біосфери1. Жива речовина — сукупність усіх існуючих.на Землі рослин, тварин, мікроорганізмів, грибів2. Біогенна речовина — продукт життєдіяльності організмів (природний газ, кисень, нафта, торф, крейда, горючі сланці).3. Нежива (косна) речовина — абіотична речовина, в утворенні якої живі організми не брали участі (гірські породи абіогенного походження, вода льодовиків, лава, попіл).4. Біокосна речовина — продукт взаємодії живої речовини і неживої матерії (ґрунт).

Межі біосфери визначаються наявністю умов, необхідних для життя різних організмів. Фактори, що обмежують життя: Відсутність кисню, СО2 та води у рідкому стані;Високі та низькі температури;Відсутність мінеральних елементів;Надсолоне середовище. Ультрафіолетове випромінювання Межами біосфери є нижні шари атмосфери до висоти близько 11 км, вся гідросфера і верхній шар літосфери до глибини 3-11 км. Оболонка ЗемліВисота, глибина. Межі життя. Атмосфера100-1000 км10 - 18 км (спори мікроорганізмів до 20 - 25 км)Гідросфера. Середня – 3.5 км,Найбільша – 11 км11 км. Літосфера30 – 70 км2 – 5 км

Властивості біосферивідкритість, цілісність, саморегуляція;високий рівень самоорганізації, що забезпечує надзвичайну стабільність і стійкість у часі й просторі - практично безмежна тривалість існування; унікальність, незамінність і неповторність;безмежно великий запас генетичної інформації, що накопичувалася впродовж мільярдів років, внаслідок чого ця інформація є практично невичерпною;найдосконаліші механізми саморегуляції та захисту від руйнівного зовнішнього впливу;величезні запаси вільної енергії.величезне біорізноманіття підпорядкованих їй біологічних систем - організмів, видів, екосистем. Отже, біосфера є найвищою та найскладнішою біологічною системою Землі.

Основна функція біосфери. ПОТІК ЕНЕРГІЇ У БІОСФЕРІ – це надходження енергії Сонця до поверхні Землі, засвоєння її у процесі фотосинтезу рослинами, трансформація й перерозподіл у ланцюгах живлення й геологічних оболонках і розсіювання у світовому просторі. Основне джерело енергії сьогодні - це сонячне випромінювання. Основна функція біосфери полягає в засвоєнні, накопиченні, трансформації та перерозподілі енергії. Діяльність живої речовини супроводжується розсіюванням акумульованої сонячної енергії у вигляді тепла

Основні закономірності функціонування біосфери

Першим законом Вернадського, або законом біогенної міграції хімічних елементів: міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньої участі живої речовини, або ж у середовищі, особливості якого зумовлені живою речовиною. Найзагальніші функції живої речовини в біосферіГазова - вплив живих організмів на газовий склад атмосфери. Концентраційна - поглинання живими організмами певних хімічних елементів і їх накопичення (наприклад, накопичення водоростями, молюсками Кальцію, діатомовими водоростями, хвощами, злаками - Силіцію, морськими водоростями - Йоду). Окисно-відновна - живі організми окиснюють та відновлюють певні сполуки (наприклад, залізо-, сіркобактерії перетворюють сполуки Феруму та Сульфуру);Біохімічна - синтез і розщеплення органічних сполук (білків, ліпідів, вуглеводів, нуклеїнових кислот), яких у природі до появи живого не існувало. Деструкційна - розклад редуцентами органічних решток і косної речовини, руйнування гірських порід унаслідок життєдіяльності організмів (наприклад, біологічне вивітрювання за участі лишайників). Середовищеутворювальна - зміна умов існування організмів завдяки діяльності живого (наприклад, ґрунтоутворення, самоочищення водойм).

Другий закон В. І. Вернадського, або закон константності: кількість живої речовини за певний час є сталою величиною. Відповідно до цього закону збільшення кількості живої речовини в одній частині біосфери супроводжується її зменшенням в іншій. Це наслідок вселенського закону збереження речовини, а отже, енергії та інформації. Третій закон В. І. Вернадського, закон єдності живої речовини: усе живе має спільну фізичну, хімічну основу, тобто основою живих систем є однакові хімічні, біохімічні, фізичні процеси, що зумовлені загальними законами хімії, фізики, і діють вони незалежно від стану системи - живої або неживої.