2. Структура биосферы ?????????

Согласно Вернадскому биосфера состоит из:

♦ живое вещество, образованное совокупностью организмов;

♦ биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.);

♦ косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты);

♦ биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).

2. Функции биосферы, биогеохимические принципы Вернандского

Основные функции биосферы Земли следующие:

1. Связывание диоксида углерода, выделяемого живыми организмами и образующегося в ходе различных превращений в неживой природе (например, сжигание топлива), и выделение кислорода в ходе фотосинтеза наземными и водными растениями. Так, зеленая масса насаждений на площади 1 га производит до 70 т кислорода за вегетационный период. В результате процесса фотосинтеза солнечный свет образуются углеводы, которые являются исходным материалом для формирования растений. Таким образом, фотосинтез является первичным источником всей биомассы планеты, в том числе органических ископаемых.

2. Аккумуляция и трансформация солнечной энергии.Наземная и водная растительность планеты аккумулирует в течение 1 года 31021 калорий энергии Солнца. Это примерно в 100 раз больше вырабатываемой во всем мире энергии. При этом связывается 35 млрд тонн углерода, фиксируется, т. е. превращается в усвояемое состояние 44 млрд тонн азота; выделяется несколько десятков млрд. тонн кислорода и производится другая химическая работа, обусловливающая современное состояние природы Земли. По данным профессора Лаптева И.П. (1975 г.), общая биомасса в биосфере составляет 3-Ю"2—3-Ю13 тонн. Ежегодно производится около 1,64-10п тонн сухого органического вещества.

3. Обеспечение веществами и энергией животных и человека. Трава, деревья, водоросли и другие формы растительной жизни продуцируют пищу из воды и диоксида углерода, содержащегося в тропосфере. Биосфера всегда была и остается жизненной средой обитания человека. Ее основные компоненты — климат, почвы, вода, минеральные вещества, растительный покров, животные — стали теми ресурсами, которые он использует для своей жизнедеятельности.

Биохимические принципы Вернадского:

1. Биогенная миграция атомов химических элементов стремится к своему максимальному проявлению.

2.Эволюция видов в ходе своего биологического времени приводит к созданию устойчивых форм жизни и идет в направлении увеличения биогенной миграции атомов

3. геохимическая неизменность биосферы неразрывно связана с непрерывным эволюционным изменением живого вещества. Высокая устойчивость и изменяемость – два важнейших принципа функционирования биосферы.

2. Абиотический и биотический и биогеохимический круговороты веществ в биосфере.

До возникновения жизни на Земле было три круговорота вещества:

• Минеральный-перемещение магнетических продуктов из глубин Земли на поверхность

• Газовый круговорот – циркуляция возд. масс, разогреваемых солнцем

• Круговорот воды

Эти три круговорота объединяют в абиотический круговорот. С появлением жизни прибавляется биотический круговорот –круговорот химических элементов, осуществляемый в жизнедеятельности живых организмов. И вместе с ним образовался единый биохимический круговорот.

Глобальный круговорот воды я вляется самым значительным по переносимым массам и затрат энергии.

Круговорот воды и особенно поверхностный сток определяют гидрогенную миграцию веществ, которые состоят помимо переноса из множества процессов растворения, ионного обмена и т.д

Биотический круговорот.

Круговорот биогенных элементов, обусловленный синтезом и распадом органических веществ в экосистемах, наз. Биотическим. Кроме биогенных элементов, в круговорот вовлечены важнейшие минеральные элементы и их соединения, поэтому весь циклический процесс химического превращения называется биохимическим круговоротом. Среди биогенных элементов различают 2 группы: макротрофные и микротрофные вещества. Макротрофные вещества схватывают химические элементы, составляющие основу тканей живых организмов. Микротрофные вещества влючают в себя элементы и соединения, также необходимые для жизнедеятельности, но в малых количествах. Такие вещества называются микроэлементами. Циркуляция хим.элементов обязательно сопровождается их превращениями.

При рассмотрении биогеохимического круговорота любого вещества необходимо выделять две части запаса этого вещества:

1) обменный фонд - это часть элемента, которая находится в круговороте, он составляет незначительную часть общего объема элемента;

2) резервныш фонд - это часть элемента, которая не циркулирует и пока что не будет циркулировать, однако может быть при необходимости включена в круговорот.

Резервные фонды отличаются по степени подвижности и легкости вовлечения в круговорот. Различают газообразный резервный фонд, который находится в атмосфере и является наиболее подвижным и доступным (N, О, С), и осадочный резервный фонд, который находится в литосфере или гидросфере и труднее включается в обменный фонд по двум причинам: 1) он предварительно должен быть переведен в водорастворимое состояние, чтобы живые организмы могли его ассимилировать; 2) он доступен не везде одинаково, потому что может находиться под землей на разной глубине.