Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Состав и строение биосферы

Читайте также:
  1. ASP и ASP.NET в составе Microsoft.NET
  2. B. газового состава
  3. E) отсутствие события и состава преступления
  4. III. Составные элементы генерального бюджета.
  5. III. Строение атома. Развитие периодического закона.
  6. IV. Рекомендации по составлению рабочих программ учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) общеобразовательного учреждения
  7. IV. Юридический состав правонарушения.
  8. lt;variant>разделении задачи на составляющие, в рамках которых осуществляется поиск наиболее рациональных идей
  9. VI. Рекомендации по составлению календарно - тематического
  10. X квалифицирующего признака состава преступления

Термин «биосфера» дословно переводится как «сфера жизни». В первый раз его ввел в науку австрийский ученый Эдуард Зюсс в 1875 году. Биолог Ж. Б. Ламарк потом подчеркнул, что все элементы, которые образуют кору на поверхности Земли, были сформированы вследствие деятельности живых организмов. Современная трактовка понятия «биосфера» подразумевает своеобразную оболочку Земли, в которой обитают все живые организмы и непрерывно взаимодействующие с ними фрагменты вещества планеты. Ее формирование началось приблизительно 3,8 млрд. лет назад, когда зарождались на Земле первые организмы. Биосфера и ее структура являются одним из элементов иерархической структуры природы. В состав этой оболочки входит верхняя часть литосферы, вся гидросфера и нижний сегмент атмосферы.

Биосфера включает в себя части земной коры, которые подвергаются в течение геологического времени воздействию живых организмов:

-верхняя часть литосферы;

-вся гидросфера;

-нижняя часть атмосферы.

Биосфера представляет собой совокупность всех экосистем: экосистема – элементарная единица биосферы.

В биосфере выделяют 3 основных компонента:

1)живое вещество (совокупность всех живых организмов);

2)минеральные вещества, включенные живыми организмами в биогенные круговороты;

3)продукт деятельности живых организмов временно исключенные из биогенных круговоротов.

 

Границы биосферы:

Верхняя граница совпадает с границей озонового слоя (10-11 км);

Нижняя граница: в гидросфере 11 км, в литосфере 6 км.

Толщина слоя биосферы – 18-20 км.

Верхней границей биосферы (подключая парабиосферу) является озоновый экран (или слой).
Озоновый экран (озоносфера) – это слой атмосферы в пределах стратосферы, готовый на разнообразной возвышенности от поверхности Земли и имеющий величайшую плотность (сосредоточивание молекул) озона на высоте22-26 км.
Высота озонового слоя у полюсов оценивается в 7-8 км, у экватора – 17-18 км, а наибольшая вышина пребывания озона –45-50 км. Выше озонового экрана наличие жизни без особой охраны нереально вследствие твердого ультрафиолетового излучения Солнца.
Метабиосфера не спускается ниже 10-15 км, а нижней границей эубиосферы числятся донные отложения океана и верхние горизонты литосферы, подвергающиеся сейчас (или подвергавшиеся в прошедшем) действию живых организмов. К биосфере, к примеру, относятся некие полезные ископаемые, в частности неподвижный уголь – продукт фотосинтеза растений в прошлые геологические эры. С учетом протяженности всех нареченных слоев по вертикали общественная емкость биосферы оценивается в 33-35 км.
Процессы, протекающие в биосфере и обеспечивающие ее функционирование как глобальной экосистемы, соединены с функциональным разменом веществом и энергией меж ее компонентами. В данной связи принципиальное смысл имеют индивидуальности физико-химической среды биосферы, такие как существенное оглавление, в ней водянистой воды, присутствие бессчетных поверхностей раздела меж жесткими, водянистыми и газообразными фазами, и, в конце концов, мощнейший поток солнечной энергии, временный через биосферу.

Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ.

Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl–, S, C. Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.

Преобладающие элементы химического состава литосферы: o, si, al, fe, ca, mg, na, k.

Ведущую роль исполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, все же кислород крепко связан с другими элементами в главных породообразующих минералах. Т.о. в количественном отношении земная кора – это “царство” кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры.

Значительная часть живых организмов концентрируется у поверхности Земли и поверхности океана.

В основу учения Вернадского в биосфере допущено представление о планетарной геохимической роли живого вещества в образовании биосферы как продукта длительного превращения вещества и энергии в ходе геологического развития Земли.

Вернадский выделил в биосфере:

- живое вещество.

В отличие от живых существ на всех уровнях их организации живое вещество в понимании Вернадского характеризуется простым химическим составом, массой и энергией. Оно трансформирует соли, энергию и вовлекает неорганическую материю в постоянный круговорот.

- костное вещество.

Твердое, жидкое и газообразное вещество, которое образуется без участия живых организмов.

- биокостное вещество.

Это костное вещество, которое преобразовано живыми организмами.

Живое вещество биосферы химически и геологически весьма активно при его участии образуется биогенные вещества (каменный уголь, нефть, известняк), а также биогенные вещества (почти вся вода и почва).

Функции живого вещества:

1) энергетическая функция.

Обеспечивает поток энергии через биосферу. В основе данной функции лежит фотосентитическая деятельность растений.

2) газовая функция.

Образование и миграция газов в биосфере, обеспечение газового состава биосферы.

3) концентрационная функция.

Извлечение и накопление живыми организмами биогенных элементов окружающей среды. Состав живого вещества существенно отличается от состава костного вещества планеты.

4) окислительно - восстановительная.

Химическое превращение веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления.

5) диструкционная.

Обуславливается разложением организмов после их смерти и минерализацией органических веществ в результате образуется биокостное вещество биосферы. Благодаря этой функции в биосфере осуществляется круговорот веществ.

Круговорот веществ

Различают 2 вида круговоротов:

1) геологические круговороты: круговорот веществ, который происходит без участия живых организмов.

2) биологический круговорот – процесс циркуляции биологически важных соединений происходящие с участием живых организмов.

Энергию для обоих типов круговоротов обеспечивает солнце.

Структура биосферы предполагает наличие:

· Живого вещества, составляемого живыми организмами, которые населяют нашу планету.

· Биогенного вещества, создаваемого в процессе функционирования организмов, являющегося результатом переработки и создания организмами (атмосферные газы, нефть, торф, каменный уголь, известняки и др.). Со времени зарождения первых живых организмов они пропустили тысячи раз сквозь свои органы, клетки, кровь, ткани весь мировой океан, значительную часть атмосферы, значительное количество минеральных веществ.

· Косного вещества, сформированного без содействия живых организмов.

· Биокосного вещества, являющегося результатом взаимодействия небиологических процессов и жизнедеятельности живых организмов, являясь динамически равновесными комплексами одних и других (ил, почва, кора выветривания и др.). В них ведущее положение занимают организмы.

· Вещества, которое находится в состоянии радиоактивного распада.

· Рассеянных атомов, стабильно возникающих из любого земного вещества, в результате воздействия излучений космоса.

· Вещества неземного, космического характера.

Отдельно необходимо описать подробнее первый пункт этакого понятия, как структура биосферы. Живое вещество являет собой комплекс тел живых организмов. Его масса мала, по сравнению с прочими составляющими структуры всего лишь 2,4 - 3,6·1012 т сухого веса. Это одна миллионная часть массы биосферы в целом, являющейся в свою очередь меньше чем одной тысячной частью от массы планеты. Несмотря на этакую ничтожность в весе, она очень важна как геохимическая сила Земли, поскольку организмы не только ведут свою жизнедеятельность в этой оболочке, но и показывают воздействие на преобразование облика планеты, которую населяют, безусловно, неравномерно. Реже они встречаются в глубинах литосферы и литосферы, на существенной высоте, а часто обитают в почве, на поверхности Земли и верхних слоях гидросферы. Сфера их распространения во многом определяется географической широтой.

Структура биосферы, согласно мнению В.И. Вернадского, который первым создал учение о биосфере, имеет три составляющие: аэробиосферу, гидробиосферу и геобиосферу.

В аэробиосфере живут организмы, для жизни которых основным элементом является влага воздуха. Капли воды в воздухе и аэрозольные компоненты, поднимающиеся с земли, служат необходимыми энергетическими источниками для жизнедеятельности микроорганизмов в данной подсфере. В свою очередь она делит (условно) на субподсферы - альтобиосферу и тропобиосферу.

Гидробиосферу составляет вся водная часть планеты, которую населяют гидробионты. В то же время гидробиосфера заключает в себе маринобиосферу (океанические и морские воды) и аквабиосферу (континентальные пресные воды).

В геобиосфере ведут жизнедеятельность геобионты, для каких оптимальной средой является земная твердь.

 

 


Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 31 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2020 год. (0.014 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав