Границы биосферы

Ограничивающими факторами распространения живых организмов являются:

а) в литосфере - высокая температура и давление;

б) в стратосфере различные виды космических излучений.

Представления в.И.Вернадского о биосфере

Целостное представление о структуре и свойствах биосферы сформулировал В.И. Вернадский - выдающийся отечественный ученый (1864 - 1945). Он изложил свое представление в книге “Биосфера” в 1926 году. В составе биосферы он выделял 2 основных веще-ства: живое (совокупность живых организмов) и косное (это неживая природа, составляющая среду обитания живых организмов). Суммарное биогенное вещество (остатки живых организмов), биокосное (почва), вещества космического происхождения.

Живое вещество, составляя тысячную долю процента массы биосферы, является наиболее мощным химическим и энергетическим фактором биосферы, т.к. жизнедеятельность живых организмов обеспечивает круговорот веществ и энергии в биосфере, необходимые для самой жизни. Осуществление жизнедеятельности организмов в целом характеризуется:

1. трансформацией и аккумуляцией солнечной энергии в органических веществах в процессе фотосинтеза;

2. жизнедеятельность и размножение обеспечивают накопление органических и других веществ, например, кислорода;

3. в основе жизнедеятельности лежит работа ферментов, которые в миллионы раз ускоряют течение биохимических реакций.

Вещественно-энергетический круговорот включает в себя различные биогеохимические циклы превращений различных элементов и веществ. Они различны в разных районах Земли, но взаимосвязаны, а неполная их замкнутость обеспечивает накопление в биосфере важных для жизни веществ, например, кислорода.

Вернадский первым указал на все возрастающее значение деятельности человека для биосферы. Эта деятельность стала соизмеримой с геологическими и биогеохимическими процессами и угрожает гомеостазу биосферы. Поэтому Вернадский предложил термин ноосфера (сфера действия разума человека) для обозначения такого состояния биосферы, когда оно управляется разумом человека, когда он осознал важность сохранения равновесия в биосфере для жизни.

Ноосфера - часть биосферы, в которой проявляется деятельность человека, как положительная, так и отрицательная.

Живое вещество биосферы

(его масса (биомасса), ее распределение в биосфере, структура)

Биомасса Земли - совокупность всех живых организмов (живого вещества) планеты. Выражается в единицах массы или энергии, отнесенной к единице площади или объема. Биомасса Земли - вся масса живого вещества - составляет 2,423 х 10¹² тонн, из которых растений 97%, животных - 3%.

При этом жизнь, в основном, сосредоточена на суше (в 1000 раз больше, чем в воде). Более 90% биомассы суши составляют растения (до 99%), а из животных самую большую биомассу имеют почвенные беспозвоночные, особенно дождевые черви. Биомасса Мирового океана (гидробиосферы) - совокупность всех живых организмов, населяющих основную часть гидросферы Земли- в 1000 раз меньше, чем биомасса суши, так как использование солнечной энергии в воде составляет 0,04% , на суше - 0,1 - 0,3%.

Важной особенностью биомассы гидросферы является обратное соотношение животных и растений (животных более 90%). Это объясняется огромной продуктивностью планктона мирового океана.

Планктон - совокупность всех взвешенных в воде организмов (растений - фитопланктон, животных - зоопланктон, бактерий - бактериальный планктон).

Именно фитопланктон обеспечивает питанием животных гидросферы (находится в верхних слоях воды, имеет интенсивный обмен веществ). Кроме планктона в гидросфере выделяют нектон - совокупность всех активно плавающих животных (рыб, китообразных, головоногих моллюсков) и бентос - совокупность прикрепленных ко дну водорослей и донных беспозвоночных.

Нижняя часть атмосферы - атмобиосфера содержит небольшое количество живого вещества. Это живые организмы, которые либо активно, либо пассивно поднимаются в атмосферу на некоторое время для передвижения и расселения, для питания. Это птицы, рукокрылые млекопитающие, насекомые, а также споры бактерий и цисты простейших.

По мнению Вернадского, живое вещество выполняет следующие функции в биосфере:

1. газовую - осуществляет постоянный газообмен с окружающей средой в процессе дыхания или фотосинтеза;

2. концентрационную - обеспечивает концентрацию биогенных элементов (азот, кислород, водород, углерод), соединения которых в виде органических веществ обеспечивают жизнедеятельность.

3. окислительно-восстановительную - осуществляет преобразование веществ, поступивших в живые организмы в ходе реакций обмена веществ.