Acasă-scari exterioare-Impactul activității umane asupra biosferei și peisajelor pământului. Clasificarea ecosistemelor naturale ale biosferei pe bază de peisaj

Impactul activității umane asupra biosferei și peisajelor pământului. Clasificarea ecosistemelor naturale ale biosferei pe bază de peisaj

bloc de inchiriere

Biosferă- zona vieții active, care acoperă partea inferioară a atmosferei, hidrosfera și partea de sus litosferă. În biosferă, organismele vii (materia vie) și habitatul lor sunt conectate organic și interacționează între ele, formând un sistem dinamic integral. Doctrina biosferei ca înveliș activ al Pământului, în care activitatea combinată a organismelor vii (inclusiv a omului) se manifestă ca un factor geochimic la scară și semnificație planetară, a fost creată de Vernadsky.

Zonele de dezvoltare a materiei vii pe Pământ pot fi limitate de cinci parametri: cantitatea de dioxid de carbon și oxigen; prezența apei în faza lichidă; regim termic; prezența unui „minim de subzistență” - elemente de nutriție minerală; peste salinitatea apei. Există foarte puține zone de pe suprafața Pământului în care factorii enumerați ar împiedica dezvoltarea organismelor vii. Întregul Ocean Mondial este locuit de organisme. Sunt în șanțul Marianelor și sub gheață Oceanul Arcticși Antarctica. În atmosferă, viața a fost identificată nu numai în troposferă, ci și în stratosferă: organisme viabile au fost găsite la o altitudine de aproximativ 80 km. Cu toate acestea, viața activă a majorității organismelor are loc în atmosferă până la altitudini unde există insecte și păsări. Mai sus sunt bacteriile, ciupercile de drojdie, sporii de ciuperci, mușchi și licheni, viruși, alge etc. Majoritatea la astfel de înălțimi sunt într-o stare de animație suspendată. În interiorul continentelor, limita inferioară a biosferei trece prin adâncimi diferite, care sunt controlate în principal de caracteristicile apelor subterane. Forme active și diverse de microfloră au fost găsite la adâncimi de peste 3 km, iar bacteriile vii au fost prezente în apele cu o temperatură de 100°C.

Avem cea mai mare bază de informații din RuNet, așa că puteți găsi întotdeauna întrebări similare

Acest subiect aparține:

Geochimie

Geochimia geosferelor. Litosferă. Atmosfera. Hidrosferă. Pedosferă. Factorii de migrare a elementelor chimice în scoarța terestră. Geochimia peisajelor. Clasificarea geochimică a peisajelor.

cuvânt înainte

Pe baza lucrărilor lui V.I. Vernadsky folosește definiția biosferei ca o înveliș planetară generală, care include straturile inferioare ale atmosferei, hidrosfera și straturile superioare ale litosferei. Compoziția și structura sa sunt determinate de activitatea vitală prezentă și trecută a totalității organismelor vii. Datorită interacțiunii componentelor sale vii și nevii, a acumulării și redistribuirii unei cantități uriașe de energie în ea, este un sistem global deschis termodinamic, auto-organizat, autoreglabil, echilibrat dinamic, stabil.

Conceptul de „biosferă” a fost abordat îndeaproape de biologul francez J.B. Lamarck (1802). Dar chiar termenul „biosferă” a fost folosit pentru prima dată de geologul australian E. Zuss (1875). El a evidențiat biosfera ca o înveliș separată a Pământului, îmbrățișată de viață, care include părți din atmosferă, hidrosferă și litosferă. Ființe vii (plante, animale, microorganisme) există pe suprafața Pământului, în atmosfera sa, hidrosfera și partea superioară a litosferei, în ansamblu ele constituie o peliculă de viață (sferă) pe planeta noastră. Limita superioară a biosferei ajunge la 85 km deasupra suprafeței Pământului. La astfel de altitudini (în stratosferă) în timpul lansării rachetelor geofizice, în probele de aer au fost identificați spori de microorganisme. Limita inferioară a biosferei ajunge la adâncimile litosferei, unde temperatura ajunge la 100 0 C (în zonele tinere pliate este de aproximativ 1,5 - 2 km iar pe scuturile cristaline - 7 - 8 km).

Limita superioară a biosferei, conform lui V. I. Vernadsky, este raza, iar cea inferioară este termică. Limita radială se datorează prezenței radiațiilor cu unde scurte dure, de care viața de pe Pământ este protejată de stratul de ozon, limita termică se datorează prezenței temperaturilor ridicate și este situată pe uscat la o adâncime medie de 3– 3,5 km de suprafața pământului. Astfel, grosimea totală a acestei învelișuri pământești ar trebui să fie de câteva zeci de kilometri.

1. Înveliș geografic - un înveliș complex al Pământului, format ca urmare a întrepătrunderii și interacțiunii substanțelor geosferelor individuale - litosfera, hidrosfera atmosferei și biosfera. Învelișul geografic este mediul societății umane și, la rândul său, este supus unei influențe transformatoare semnificative din partea acestuia.

Anvelopa geografică este cel mai mare complex natural, în dezvoltarea căruia există anumite modele:

o Integritate - toate componentele învelișului geografic sunt un singur întreg, interacționează între ele, iar substanțele și energia sunt în circulație constantă;

o Ritm - repetarea periodică a unor fenomene naturale asemănătoare care durează o zi (zi și noapte), un an (primăvară, vară, toamnă, iarnă) sau milioane de ani (construire de munte) etc.;

o Zonarea - schimbarea caracterului și proprietăților complexe naturale de la ecuator la pol, este asociată cu distribuția neuniformă a căldurii solare în funcție de latitudinea geografică;

o Zonalitate altitudinală - schimbare de relief, climă, apă, vegetaţie în funcţie de altitudine absolută terenul, expunerea pantelor și întinderea țărilor muntoase în raport cu masele de aer superioare.

Aerul atmosferic este una dintre principalele surse de viață de pe planetă. O persoană nu poate trăi fără aer mai mult de 5 minute. Nevoia de aer a unei persoane depinde de starea sa, de condițiile de lucru și variază de la 15 la 150 de mii. L pe zi.

Atmosfera este învelișul gazos exterior al Pământului, ajungând de la suprafața sa în spațiul cosmic pentru aproximativ 3000 km și este împărțit în troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferă și exosferă.

Înconjoară pământul și se rotește odată cu el sub influența gravitației. Compoziția atmosferei include azot - 78%, oxigen - 21%, argon, heliu, cripton și alte componente permanente. Se crede că compoziția și proprietățile atmosferei s-au stabilizat în ultimii 50 de milioane de ani. Printre componentele în schimbare ale atmosferei - vaporii de apă, ozonul, dioxidul de carbon, sunt de mare importanță pentru procesele atmosferice. Cea mai mare parte a vaporilor de apă este concentrată în straturile inferioare ale atmosferei (de la 0,1 - 0,2% în latitudinile polare la 3% în latitudinile ecuatoriale), cu înălțimea cantitatea acesteia scade semnificativ - cu 90% la o altitudine de aproximativ 5 km. Conținutul de vapori de apă din atmosferă este determinat de raportul dintre procesele de evaporare, condensare și transfer orizontal. Stratul de ozon absoarbe cea mai mare parte radiații ultraviolete Soarele, protejând viața pe Pământ. Aceasta este principala semnificație ecologică a atmosferei.

Litosfera este învelișul solid exterior al pământului, care include întreaga scoarță terestră cu o parte din mantaua superioară a pământului și este formată din roci sedimentare, magmatice și metamorfice.

Omul influențează cel mai mult asupra scoarței terestre - învelișul subțire superioară a Pământului, de 40 - 80 km grosime pe continente, 5 - 10 km sub oceane și reprezintă doar aproximativ 1% din masa Pământului. Elementele litosferei - oxigen, siliciu, hidrogen, aluminiu, fier, magneziu, calciu, sodiu - formează 99,5% din scoarța terestră.

Marginea pământului este locuită de organisme vii doar în straturile superioare ale solului (pedosferă) până la o adâncime de 5 m. Rocile care alcătuiesc litosfera sunt supuse unor procese ciclice, sub influența forțelor exogene și endogene. Forțele endogene acționează prin intemperii, depunând materialul degradat în straturi mai adânci sau transportându-l în noi depozite (sedimentare).

Din cauza cimentării sau presiunii, depozitele se pot întări (diageneză). 8% din sedimente acoperă 75% din suprafața Pământului. După un timp îndelungat (din punct de vedere geologic), învelișul sedimentar, care este deja foarte gros și foarte greu, se poate scufunda, iar apoi este supus acțiunii forțelor endogene. Acestea duc la formarea de pliuri, iar din cauza presiunii și a temperaturilor ridicate, rocile se pot schimba, se pot topi și se pot întări din nou.

Hidrosfera este sfera de apă a planetei noastre, totalitatea oceanelor, a mărilor, a apelor continentelor, a calotelor de gheață. Planeta noastră conține aproximativ 16 miliarde de metri cubi. m. de apă, care reprezintă 0,25% din masa sa. Cea mai mare parte a acestei ape (mai mult de 80%) se află în zonele adânci ale Pământului - mantaua sa. Partea subterană a hidrosferei acoperă apele subterane, subsolului, interstratale, fără presiune și sub presiune, apele fisurate și apele cavităților carstice în ușor solubile. stânci ah (calcar, gips).

Pentru un număr mare de organisme vii, în special în diferite stadii de dezvoltare a biosferei, apa a fost mijlocul nașterii și dezvoltării. Apa din biosferă este în continuă mișcare, își are originea în circulația geologică și biologică a substanțelor. Apa este baza pentru existența vieții pe Pământ. Civilizația umană nu poate exista fără apă, deoarece apa este folosită de oameni nu numai pentru băut, ci și pentru asigurarea nevoilor sanitare și igienice și gospodărești.

2.1. Biosfera (spațiul locuit de organisme vii) acoperă doar o centură subțire a Pământului, un strat de aproximativ 20 km grosime. În spațiul terestru, adâncimea de pătrundere a organismelor vii (pedosferă) depinde de climă, de gradul de intemperii al rocilor etc.

Din cauza dificultăților de transport a apei din cauza acțiunii câmpului gravitațional al Pământului, plantele se ridică rar deasupra solului peste 50 m. Cei mai importanți factori care limitează răspândirea organismelor vii în atmosferă și hidrosferă sunt conținutul de oxigen și temperatura condițiile.

În atmosferă, datorită transferului pasiv de polen și spori bacterieni de către vânt, materia organică atinge o înălțime de până la 10 km.

Bacteriile anaerobe au fost găsite în bazinele de adâncime la o adâncime de 10.000 m.

Din punct de vedere ecologic, biosfera poate fi împărțită în subbiosfere (Schubert), iar atmosfera, de îndată ce spațiul locuit temporar, nu va fi luată în considerare:

Geobiosfera - spațiu locuit al litosferei și pedosferei (sol etc.);

Hidrobiosfera - spațiu locuit al hidrosferei (mări, lacuri de apă dulce, râuri);

Antropobiosferă - un spațiu cu o dominantă umană (peisaje culturale, orașe).

2.2 Formarea substanțelor vii și degradarea lor sunt două părți ale unui singur proces, care se numește circulația biologică a elementelor chimice. Viața este circulația elementelor între organisme și mediu.

Motivul circulației este limitarea elementelor care alcătuiesc corpul. Ciclul biologic este participarea repetată a elementelor chimice la procesele care au loc în biosferă. În acest sens, biosfera este definită ca o zonă a Pământului în care au loc trei procese principale: circulația hidrogenului, azotului, sulfului, în care iau parte cinci elemente (H, O 2 , C, N, S). , deplasându-se prin atmosferă, hidrosferă, litosferă. În natură, circulația este efectuată nu de substanțe, ci de elemente chimice.

Ciclul carbonului. Există mai mult de 12.000 de miliarde de tone de carbon în biosferă. Acest lucru se datorează faptului că compușii de carbon apar, se schimbă și se descompun în mod constant. Ciclul carbonului are loc de fapt între substanțe și dioxid de carbon. În procesul de fotosinteză, efectuat de plante, dioxidul de carbon și apa sunt transformate în diferiți compuși organici cu ajutorul energiei luminii solare. Ciclu complet Schimbul de carbon atmosferic are loc peste 300 de ani. Dar o parte din carbon este exclusă sub formă de turbă, ulei, cărbune, marmură etc.

Circulația oxigenului. Pădurile produc 55 de miliarde de tone de oxigen anual. Este folosit de organismele vii pentru respirație și participă la reacțiile oxidative din atmosferă, litosferă și hidrosferă. Circulând prin biosferă, oxigenul se transformă în materie organică, apoi în apă, apoi în oxigen molecular. În timpul nostru, o cantitate mare de oxigen este cheltuită anual pentru arderea carbonului, a produselor petroliere și a gazelor. Intensitatea acestui proces crește în fiecare an.

Ciclul azotului, fosforului, sulfului. Activitatea umană accelerează circulația acestor elemente. Motivul principal accelerare - utilizarea fosforului în îngrășăminte, ceea ce duce la eutrificare - superfertilizare. În timpul eutrificării, are loc reproducerea rapidă a algelor - „înflorirea” apei. Acest lucru duce la o scădere a cantității de oxigen dizolvat în apă. Produsele metabolice ale algelor distrug peștii și alte organisme. Ecosistemele formate sunt distruse. Industrie și motoare combustie interna emit o mulțime de nitrați și sulfați în atmosferă în fiecare an. Căzând pe pământ cu ploaie, ele sunt absorbite de plante.

Ciclul apei. Apa acoperă ¼ din suprafața Pământului. Într-un minut, sub influența căldurii solare, 1 miliard de tone de apă se evaporă de la suprafața corpurilor de apă ale Pământului. După răcire, vaporii formează nori și revin la suprafața Pământului sub formă de ploaie și zăpadă. Precipitațiile pătrund parțial în sol. Apele subterane revin la suprafața pământului prin rădăcinile plantelor, izvoare, pompe etc.

Rata de circulație a apei este foarte mare: apa oceanului este completată în 2 milioane de ani, apa subterană - în 1 an, apa râului - în 12 zile, aburii în atmosferă - 10 zile.

În fiecare an, pentru a crea producția primară a biosferei, 1% din apa care cade sub formă de precipitații este folosită în fotosinteză. O persoană numai pentru nevoile casnice și industriale folosește 20 mm de precipitații - 2,5% din cantitatea totală pe an. Captarea anuală ireversibilă este acum de 55 de metri cubi. m. anual creste cu 4 - 5%.

Și, pe de altă parte, organismele vii se adaptează la diferite compoziții chimice a mediului, pot tolera o concentrație mare a acelor elemente care se găsesc de obicei aici în cantități mari. Elementele care se găsesc rar în natură și în concentrații mici devin otrăvitoare pentru organismele vii atunci când sunt acumulate.

3. În urmă cu 3,5 miliarde de ani, în oceanul primar al Pământului, sub influența radiațiilor ultraviolete și pătrunzătoare, precum și a descărcărilor electrice de fulgere, a început formarea primilor compuși organici - „supa organică” (A. I. Oparin). Odată cu creșterea concentrației acestei soluții, unele molecule organice, la combinare, au început să formeze picături coacervate izolate din mediul lor și care foloseau substanțele incluse în compoziția sa pentru a le crește dimensiunea. Astfel, au apărut molecule capabile de auto-reproducere, ceea ce a însemnat nașterea Vieții.

Primele organisme s-au hrănit cu soluția organică din jurul lor, dar a venit momentul când rezervele sale au început să se epuizeze și practic nu exista oxigen liber, iar primele organisme au fost forțate să obțină energie prin procesul de fermentație. Dar acest proces este ineficient și necesită o cantitate mare de alimente. Prin urmare, viața a fost sortită înfometării. Singura posibilitate de a transforma o substanță finală într-una infinitivă este includerea acesteia în circulație. Ca rezultat al selecției naturale, au apărut organisme fotosintetice care nu s-au hrănit cu materie organică gata preparată, ci au creat-o singure folosind lumina soarelui pentru transformarea dioxidului de carbon, a sărurilor minerale și a apei. Oxigenul a devenit o risipă a acestei metode de nutriție, care, în primul rând, a făcut posibilă apariția reprezentanților multicelulari ai lumii animale, consumând energie din gata făcute. materie organică prin oxidarea acestora și, în al doilea rând, a creat protecție împotriva efectului distructiv al radiațiilor ultraviolete pentru compușii proteici, deoarece o parte din oxigenul liber s-a transformat în ozon, care este absorbantul său puternic.

Astfel, a fost creat un cerc vicios de organisme și procese interdependente și adaptate reciproc, printre care nu există nici unul de prisos, deoarece fiecare își îndeplinește propria funcție: deșeurile unuia sunt o condiție pentru viața celuilalt.

Animalele nu puteau mânca și respira fără ajutorul plantelor. Dar plantele fără animale ar muri foarte repede, deoarece nu ar exista nimeni care să prelucreze materia organică creată în apă, dioxid de carbon și săruri minerale, prevenind poluarea planetei cu resturi dispărute și restabilind rezervele de nutrienți pentru noile generații de plante. Organismele vii participă și la circulația generală a substanțelor din natură și la formarea planetei.

Deci, animalele și organismele vegetale, cu activitatea lor în timpul vieții și biomasa după moarte, au creat și îmbunătățit condiții favorabile vieții, adică biosfera, timp de miliarde de ani, înainte de apariția unui om, care, după câteva sute de mii de ani, a început să-l distrugă cu activitatea lui nerezonabilă.

Concluzie

Masa aproximativă a biosferei este de 3 10 24 g, iar volumul este de 10 10 24 cm 3, inclusiv litosfera - 0,6 10 24 cm 3, hidrosfera - 1,4 10 24 cm 3 și troposfera - 8 10 24 cm 3. Masa aproximativă a biosferei este de 0,05% din masa Pământului, iar volumul este de 0,4% din volumul Pământului, inclusiv ultima atmosferă la 2000 km grosime de la nivelul geoidului. Masa materiei vii este doar (3 ... 5) 10 -8% din masa Pamantului si aproximativ (0,7 - 1,0) 10 -8% din masa biosferei.

F. Ya. Shipunov (1980) oferă generalizări interesante despre parametrii biosferei. Potrivit acestuia, cea mai mare grosime a biosferei este la latitudini tropicale - 22 km, cea mai mică - la polar - 12 km.

Procesele care au loc în biosferă și în mediul planetar care o înconjoară sunt generate și susținute, pe de o parte, de factori cosmici și, pe de altă parte, de factorii terești asociați caracteristicilor Pământului ca planetă ( tensiunea câmpurilor gravitaționale și magnetice, caracteristicile substanței sale, radiații etc.). interacțiunea acestor doi factori creează o singură creație - sistemul Pământului (Shipunov). Biosfera este o parte structurală a acestui sistem planetar complex. Și dacă substanța sa vie își formează un habitat și un mediu de dezvoltare nefavorabil - biosfera, atunci aceasta din urmă își reîncarnează mediul planetar în așa fel și într-o asemenea dimensiune încât să aibă o stabilitate maximă a organizării sale structurale. Prin urmare, biosfera ar trebui considerată nu numai ca o zonă pentru dezvoltarea materiei vii pe Pământ, ci și ca o zonă care își transformă mediul imediat într-o substanță planetară ecologică care este parte integrantă a acesteia.

LISTA LITERATURII UTILIZATE

Biosfera: poluare, degradare, protectie. - Dicţionar. 2003

Vernadsky V. I. Biosphere - L., 1972

Korsak K. V., Plakhovnik O. V. Fundamentele ecologiei. Manual științific - K., 2002

Fundamentele ecologiei - ed. E. N. Meşecko 2002

Myakushko V. V., Volvach F. V. Ecologie. - K., 2000

Sytnik K. M., Brion A. V., Gordetsky A. V. Biosfera, ecologie, conservarea naturii. - K., 1987

Dieter Heinrich, Manfred Gergt. Ecologie - ed. V. V. Serebryakova - 2001

Bilyavsky T.D., Padun M.M. Fundamentele ecologiei generale. Manual - K., 1996

Vernadsky V. I. Biosfera și noosfera 1989

Biosfera și resursele sale - ed. N. Filippovsky 1982

Biosferă. Evoluție, spațiu, timp. - ed. R. W. Sims 1988

Biosfera este un înveliș unic al planetei noastre. Toate învelișurile anterioare pe care le-am considerat că există într-o oarecare măsură pe alte planete, dar numai, aparent, nu pe niciuna dintre ele, cu excepția Pământului. Poate că, din moment ce viața există pe planeta noastră, există și în alte părți ale universului, este, de asemenea, probabil ca acesta să fie un fenomen foarte comun, dar până acum oamenii de știință încă caută viață doar în afara planetei noastre și singura în care viața a fost găsit este Pământul. Cine știe, poate aceasta este singura planetă în care viața a apărut într-un mod necunoscut?

Acolo unde a apărut pe Pământ, nimeni nu are încă o idee. Viața este un fenomen prea complex pentru a apărea întâmplător și încă nu știm nimic despre procesele care pot duce la apariția ei. Dar adevărul rămâne că viața există și prosperă pe Pământ. Întreaga istorie a existenței planetei noastre, care durează 4,5 miliarde de ani, oamenii de știință au împărțit-o în două mari părți - doi eoni: criptozoic și fanerozoic. Eonul criptozoic este eonul „vieții ascunse”. În straturile geologice ale acestei perioade nu se găsesc urme de viață pe planetă. Acest lucru nu poate indica fără ambiguitate că nu a existat deloc la acel moment, dar nu există nicio dovadă a prezenței sale, poate că a fost prea primitivă multă vreme - la nivelul organismelor unicelulare care nu sunt conservate sub formă de fosile. Eonul fanerozoic a început acum 570 de milioane de ani, marcat de așa-numita „Explozie cambriană”. În această perioadă se încheie epoca geologică precambriană sau arheică și începe Paleozoicul. Era paleozoică este epoca lui viata antica". În acest moment apar aproape toate tipurile de viețuitoare: moluște, brahiopode, viermi, echinoderme, artropode, cordate și altele - de aceea acest moment a fost numit „explozia”. Deja după 100 de milioane de ani apar primele vertebrate, iar în urmă cu 400 de milioane de ani, viața începe să iasă pe uscat - apar amfibieni. Aș dori să remarc că viața a apărut în ocean și pentru o lungă perioadă de timp nu a putut ieși pe uscat, deoarece straturile de oxigen și ozon nu se formaseră încă, protejând toate viețuitoarele de moarte. radiatie solara pământul era nelocuitor. In aceeasi perioada incepe inflorirea plantelor terestre - apar muschi de club, coada-calului, ferigi, dupa plante a aparut pamantul. Paleozoicul se încheie cu 251 de milioane de ani în urmă cu cea mai mare extincție în masă a ființelor vii din istoria sa. Ce s-a întâmplat în această perioadă rămâne necunoscut; evident, pe planetă au avut loc schimbări climatice colosale. Unii paleontologi cred că cea mai puternică era glaciară a avut loc pe Pământ, acoperind întreaga planetă. Cu toate acestea, după Paleozoic a venit Mezozoicul, iar viața de pe planetă a fost restabilită. Mezozoicul a fost epoca dinozaurilor care a domnit pe planetă timp de aproximativ 200 de milioane de ani. Dar acum 65 de milioane de ani a existat o altă extincție în masă a speciilor. Toți dinozaurii au dispărut de pe fața planetei. Probabil, un meteorit mare s-a prăbușit în Pământ, schimbându-i radical clima. Din acel moment a început epoca cenozoică, care durează până la astăzi. Cenozoicul a devenit o eră, iar în urmă cu aproximativ 2 milioane de ani, o persoană s-a remarcat printre ei.

Astăzi, viața a pătruns în toate colțurile globului, este chiar în fundul oceanelor, în izvoarele termale, pe cei mai înalți munți, în gurile vulcanilor și sub gheață. A pătruns peste tot, acolo unde viața dispare dintr-un motiv oarecare, în curând este restabilită, adaptându-se la condiții de mediu din ce în ce mai noi și dificile. Diversitatea organismelor vii de pe planetă este uriașă, are milioane de animale, plante, ciuperci și microorganisme. Biosfera în sine este în esență un spațiu continuu în care sunt situate toate aceste specii. Ele interacționează între ele datorită unui număr mare de conexiuni biologice, formând un singur ecosistem global. Desigur, diferite organisme vii s-au adaptat la diferite condiții naturale, deci mai multe zone naturale, caracterizat prin special conditii naturaleși speciile care le locuiesc.

Clasificările sistemelor naturale ale biosferei se bazează pe abordarea peisagistică, deoarece ecosistemele sunt parte integrantă a peisajelor geografice naturale care formează învelișul geografic (peisagistic) al Pământului. Biogeocenoze (ecosisteme) formează pe suprafața Pământului așa-numitele biogeosfera, care stă la baza biosferei, pe care V. I. Vernadsky a numit „filmul vieții”, iar V. N. Sukachev - „acoperire biogeocenotică”.

„Copertă biogeocenotică” de V. N. Sukachev nu este altceva decât o serie ecosistemelor naturale, care sunt unități spațiale (corologice) (părți, elemente) ale biosferei. Aceste unități, de regulă, coincid cu granițele lor cu elemente de peisaj plicul geografic Pământ.

Peisaj- un complex geografic natural în care toate componentele principale (orizonturi superioare ale litosferei, relief, climă, apă, sol, biotă) se află în interacțiune complexă, formând un singur sistem omogen din punct de vedere al dezvoltării.

Abordarea peisagistică în ecologie este, în primul rând, de mare importanță în scopurile managementului naturii. După origine, se disting două tipuri principale de peisaje - naturale și antropice.

peisaj natural se formează exclusiv sub influența factorilor naturali și nu se transformă activitate economică persoană. Inițial, s-au distins următoarele peisaje naturale:

– geochimic- denotă un sit alocat pe baza unității compoziției și cantității elementelor și compușilor chimici. Intensitatea acumulării lor în peisaj sau, dimpotrivă, rata de autoepurare a peisajului poate servi drept indicatori ai stabilității acestuia în raport cu impactului antropic;

– teren elementar desemnează un sit compus din anumite roci situate pe același element al reliefului, în condiții egale de apariție a apelor subterane, cu aceeași natură a asociațiilor de plante și un singur tip de sol;

– peisaj protejat, unde toate sau anumite tipuri de activitate economică sunt reglementate sau interzise în modul prescris.

Cu toate acestea, conform multor oameni de știință, peisajele antropice predomină acum pe uscat sau, în orice caz, sunt egale ca prevalență cu cele naturale.

Peisaj antropogen- acesta este un fost peisaj natural, transformat de activitatea economică astfel încât legătura componentelor sale naturale a fost schimbată. Peisajele includ:

– agricol (agricol)- a cărei vegetație a fost înlocuită în mare măsură cu culturi și plantări de culturi agricole și horticole;

– tehnologic, a cărei structură se datorează activităților umane create de om asociate cu utilizarea puternicului mijloace tehnice(perturbarea terenului, poluare prin emisii industriale etc.); aceasta include peisajul. industrial, format ca urmare a impactului asupra mediului al marilor complexe industriale;

– urban (urbanistic) - cu clădiri, străzi și parcuri.

Granițele învelișului geografic (peisagistic) al Pământului coincid cu granițele biosferă, dar din moment ce învelișul geografic include și zone în care nu există viață, se poate presupune condiționat că biosfera face parte din ea. De fapt, este o unitate inseparabilă, după cum o demonstrează abordarea peisagistică atunci când se disting tipurile de ecosisteme naturale. Un astfel de exemplu este clasificarea după R. X. Whittaker, pe care a folosit-o în evaluarea productivității ecosistemelor. globul(Tabelul 7.1).

Tabelul 7.1 Productivitatea biologică primară a ecosistemelor lumii (conform R. X. Whittaker, 1980)

Principala sursă de energie pentru învelișul peisajului, precum și pentru bisferă, este radiatie solara. Pentru biosferă, energia solară este în primul rând „motorul” ciclurilor biogeochimice ale elementelor biofile și componenta principală a fotosintezei - sursa producției primare. După cum se vede din tabel. 7.1, productivitatea biosferei este alcătuită din productivitatea diverselor ecosisteme naturale (în același timp, energiile peisajelor).

Dar energia Soarelui, care asigură această productivitate, reprezintă doar 2-3% din toată energia sa care a ajuns la suprafața Pământului. Restul energiei solare este cheltuită în mediul abiotic, cu excepția participării sale destul de active la procesele de descompunere fizico-chimică, gunoi etc. Dar factorii abiotici, împreună cu factorii biotici, determină dezvoltarea evolutivă a organismelor și homeostazia ecosistemelor. . La rândul lor, flora și fauna sunt componente naturale atât de puternice încât pot influența mediul și „îl pot reface singuri”, creând un anumit micromediu (microclimat). Toate acestea indică faptul că Natura vie există într-un singur câmp energetic al întregului peisaj. Acest lucru este evidențiat și de distribuția producției primare, pe uscat și în ocean (Fig. 7.1; Bigon et al., 1989).

După cum se poate observa din fig. 7.1, productivitatea diferitelor tipuri de ecosisteme este departe de a fi aceeași și ocupă teritorii diferite de pe planetă. Diferențele de productivitate sunt asociate cu zonalitatea climatică, natura habitatului (pământ, apă), cu influența factorilor de mediu de ordinul lor local. etc., informații despre care sunt prezentate mai jos atunci când se caracterizează ecosistemele naturale ca unități corologice ale biosferei, clasificate pe principiile așa-numitei abordări biome. Potrivit lui Y. Odum (1986), biomul- „un mare ecosistem regional și subcontinental caracterizat printr-un tip major de vegetație sau altul trăsătură caracteristică peisaj."

Pe baza acestor idei, Yu. Odum a propus următoarea clasificare a ecosistemelor naturale ale biosferei (în Fig. 7.2 - distribuția globală a biomilor):

eu. Biomi terestre.

Tundră: arctic și alpin.

Păduri boreale de conifere.

Pădure temperată de foioase.

Stepa zonei temperate.

Stepe și savane tropicale.

Chaparral - zone cu ierni ploioase și veri secetoase.

Deşert: erbacee și arbustive.

Pădure tropicală semi-veșnic verde: anotimpuri umede și uscate pronunțate.

Pădure tropicală veșnic verde.

I. Tipuri ecosisteme de apă dulce

Lentic (latină lentes– calm): lacuri, iazuri etc.

Lotic (în latină lotus - spălare): râuri, pâraie, izvoare.

Zone umede: mlaștini și păduri mlăștinoase.

III. Tipuri de ecosisteme marine

Ocean deschis (pelagic).

Apele platoului continental (ape de coastă).

Regiunile de upwelling(zone fertile cu pescuit productiv).

estuare(goluri de coastă, strâmtori, gurile de râu, mlaștini sărate etc.

Limitele distribuției biomilor sunt determinate de componentele peisagistice ale continentelor; de regulă, numele conține vegetația dominantă (pădure, arbust etc.). În ecosistemele acvatice, organismele vegetale nu domină, prin urmare, semnele fizice ale habitatului („apă stagnantă”, „curgătoare”, ocean deschis etc.) sunt luate ca bază.

După cum reiese clar din cele de mai sus, un biom este un ecosistem care coincide cu granițele sale cu peisajele. nivel regional(Fig. 7.2). Este format din aceleași componente ca și peisajul, dar componenta sa principală este biota, iar aici se pune accent pe procesele care creează materie organică și ciclul biochimic al substanțelor.

Biosfera este înțeleasă ca totalitatea tuturor organismelor vii de pe planetă. Ei locuiesc în orice colț al Pământului: de la adâncurile oceanelor, intestinele planetei până la spațiul aerian, atât de mulți oameni de știință numesc această coajă sfera vieții. De asemenea, este locuit de rasa umană însăși.

Compoziția biosferei

Biosfera este considerată cel mai global ecosistem al planetei noastre. Este format din mai multe zone. Se aplică, adică totul resurse de apăși rezervoarele pământului. Acesta este Oceanul Mondial, subteran și suprafata apei. Apa este atât spațiul de viață al multor ființe vii, cât și o substanță necesară vieții. Acesta asigură fluxul multor procese.

Biosfera conține atmosfera. În ea există diverse organisme și ea însăși este saturată cu diferite gaze. O valoare deosebită este oxigenul, care este necesar pentru viața tuturor organismelor. Atmosfera joacă, de asemenea, un rol important în natură, afectând vremea și clima.

Litosfera, și anume stratul superior al scoarței terestre, este inclusă în biosferă. Este locuit de organisme vii. Deci, insectele, rozătoarele și alte animale trăiesc în grosimea Pământului, plantele cresc, iar oamenii trăiesc la suprafață.

Lumea și sunt cei mai importanți locuitori ai biosferei. Ele ocupă un spațiu imens nu numai pe pământ, ci și puțin adânc în intestine, locuiesc în corpurile de apă și se găsesc în atmosferă. Formele plantelor variază de la mușchi, licheni și ierburi până la arbuști și copaci. În ceea ce privește animalele, cei mai mici reprezentanți sunt microbii și bacteriile unicelulare, iar cei mai mari sunt creaturile terestre și marine (elefanți, urși, rinoceri, balene). Toate au o mare varietate, iar fiecare specie este importantă pentru planeta noastră.

Valoarea biosferei

Biosfera a fost studiată de diverși oameni de știință în toate epocile istorice. O mare atenție a fost acordată acestei carapace de către V.I. Vernadsky. El credea că biosfera este determinată de granițele în care trăiește materia vie. Este demn de remarcat faptul că toate componentele sale sunt interconectate, iar modificările într-o zonă vor duce la modificări în toate carcasele. Biosfera joacă un rol critic în distribuție fluxurile de energie planete.

Astfel, biosfera este spațiul de viață al oamenilor, animalelor și plantelor. Contine ingrediente esentiale si Resurse naturale precum apa, oxigenul, pamantul si altele. Este foarte influențat de oameni. În biosferă are loc ciclul elementelor naturii, viața este în plină desfășurare și se desfășoară cele mai importante procese.

Influența omului asupra biosferei

Influența umană asupra biosferei este ambiguă. Cu fiecare secol, activitatea antropică devine mai intensă, distructivă și pe scară largă, astfel încât oamenii contribuie la apariția nu numai a probleme de mediu dar și globală.

Unul dintre rezultatele influenței umane asupra biosferei este reducerea numărului de flore și faune de pe planetă, precum și dispariția multor specii de pe fața pământului. De exemplu, gamele de plante se micșorează din cauza activităților agricole și defrișărilor. Mulți copaci, arbuști, ierburi sunt secundare, adică au fost plantate specii noi în locul acoperirii vegetației primare. La rândul lor, populațiile de animale sunt distruse de vânători nu numai de dragul obținerii de hrană, ci și cu scopul de a vinde piei valoroase, oase, aripioare de rechin, colți de elefant, coarne de rinocer și diverse părți ale corpului pe piața neagră.

Activitatea antropică destul de puternic influențează procesul de formare a solului. Așadar, arătura câmpurilor duce la eroziunea eoliană și a apei. O modificare a compoziției acoperirii vegetale duce la faptul că în procesul de formare a solului sunt implicate și alte specii, ceea ce înseamnă că se formează un alt tip de sol. Datorită utilizării diferitelor îngrășăminte în agricultură, deversarea deșeurilor solide și lichide în pământ, compoziția fizică și chimică a solului se modifică.

Procesele demografice au Influență negativă spre biosferă:

  • populația planetei este în creștere, care consumă tot mai mult resurse naturale;
  • scara producției industriale este în creștere;
  • sunt mai multe deșeuri;
  • suprafața terenului agricol este în creștere.

Trebuie remarcat faptul că oamenii contribuie la poluarea tuturor straturilor biosferei. Sursele de poluare astăzi există o mare varietate:

  • gaze de evacuare a vehiculelor;
  • particule eliberate în timpul arderii combustibilului;
  • substanțe radioactive;
  • produse petroliere;
  • emisii de compuși chimici în aer;
  • deșeuri solide municipale;
  • pesticide, îngrășăminte minerale și agrochimie;
  • canalizări murdare atât din întreprinderile industriale, cât și din cele municipale;
  • dispozitive electromagnetice;
  • combustibil nuclear;
  • viruși, bacterii și microorganisme străine.

Toate acestea duc nu numai la schimbări ale ecosistemelor și la reducerea biodiversității pe pământ, ci și la schimbările climatice. Datorită influenței rasei umane asupra biosferei, are loc și o topire a ghețarilor și o modificare a nivelului oceanelor și mărilor, precipitații acide etc.

În timp, biosfera devine din ce în ce mai instabilă, ceea ce duce la distrugerea multor ecosisteme de pe planetă. Mulți oameni de știință și Persoane publice sunt în favoarea reducerii impactului comunității umane asupra naturii, pentru a salva biosfera Pământului de la distrugere.

Compoziția materială a biosferei

Compoziția biosferei poate fi privită din diverse puncte de vedere. Dacă vorbim despre compoziția materialului, atunci acesta include șapte părți diferite:

  • Materia vie este totalitatea ființelor vii care locuiesc pe planeta noastră. Au o compoziție elementară, iar în comparație cu alte scoici, au o masă mică, se hrănesc cu energia solară, distribuind-o în habitatul lor. Toate organismele constituie o forță geochimică puternică, răspândindu-se neuniform pe suprafața pământului.
  • substanta biogena. Acestea sunt acele componente mineralo-organice și pur organice care au fost create de ființe vii, și anume, minerale combustibile.
  • Substanță inertă. Acestea sunt resurse anorganice care se formează fără participarea ființelor vii, pe cont propriu, adică nisip de cuarț, diverse argile, precum și resurse de apă.
  • Substanță bioinertă obținută prin interacțiunea componentelor vii și inerte. Acestea sunt solul și rocile de origine sedimentară, atmosferă, râuri, lacuri și alte zone de apă de suprafață.
  • Substanțe radioactive precum elementele uraniu, radiu, toriu.
  • atomi împrăștiați. Ele se formează din substanțe de origine terestră atunci când sunt afectate de radiațiile cosmice.
  • substanță spațială. Corpurile și substanțele formate în spațiul cosmic cad pe pământ. Poate fi atât meteoriți, cât și fragmente cu praf cosmic.

Straturi ale biosferei

Trebuie remarcat faptul că toate învelișurile biosferei sunt în interacțiune constantă, așa că uneori este dificil să distingem limitele unui anumit strat. Una dintre cele mai importante obuze este aerosfera. Ajunge la un nivel de aproximativ 22 km deasupra solului, unde mai există ființe vii. În general, acesta este spațiul aerian în care trăiesc toate organismele vii. Acest înveliș conține umiditate, energie solară și gaze atmosferice:

  • oxigen;
  • ozon;
  • argon;
  • azot;
  • vapor de apă.

Numărul gazelor atmosferice și compoziția lor depind de influența ființelor vii.

Geosfera este o parte integrantă a biosferei, ea include totalitatea ființelor vii care locuiesc pe firmamentul pământului. Această sferă include litosfera, lumea florei și faunei, apele subterane și învelișul de gaz al pământului.

Un strat semnificativ al biosferei este hidrosfera, adică toate corpurile de apă fără apă subterană. Acest înveliș include Oceanul Mondial, apa de suprafață, umiditatea atmosferică și ghețarii. Întreaga sferă de apă este locuită de ființe vii - de la microorganisme la alge, pești și animale.

Dacă vorbim mai în detaliu despre învelișul solid al Pământului, atunci acesta este format din sol, roci și minerale. În funcție de mediu, există Tipuri variate soluri care diferă ca chimic şi compoziție organică, depind de factorii de mediu (vegetație, corpuri de apă, faună sălbatică, influență antropică). Litosfera este formată dintr-un număr imens de minerale și roci, care sunt prezentate în cantități inegale pe pământ. În acest moment, au fost descoperite peste 6 mii de minerale, dar doar 100-150 de specii sunt cele mai comune pe planetă:

  • cuarţ;
  • feldspat;
  • olivină;
  • apatit;
  • gips;
  • carnalită;
  • calcit;
  • fosforiti;
  • silvinita etc.

În funcţie de cantitatea de roci şi a acestora utilizare economică, unele dintre ele sunt valoroase, în special combustibilii fosili, minereurile metalice și pietrele prețioase.

În ceea ce privește lumea florei și faunei, aceasta este o coajă care include diverse surse 7 până la 10 milioane de specii. Se presupune că aproximativ 2,2 milioane de specii trăiesc în apele oceanelor, iar aproximativ 6,5 milioane trăiesc pe uscat. Există aproximativ 7,8 milioane de reprezentanți ai lumii animale pe planetă și aproximativ 1 milion de plante.Din toate speciile cunoscute de ființe vii, nu au fost descrise mai mult de 15%, așa că va dura omenirii sute de ani pentru a explora și descrie. Tot specii existente pe planeta.

Legătura biosferei cu alte învelișuri ale Pământului

Toate componentele biosferei sunt în strânsă relație cu alte învelișuri ale Pământului. Această manifestare poate fi observată în ciclul biologic, când animalele și oamenii emit dioxid de carbon, acesta este absorbit de plante, care eliberează oxigen în timpul fotosintezei. Astfel, aceste două gaze sunt reglate în mod constant în atmosferă datorită interrelațiilor diferitelor sfere.

Un exemplu este solul - rezultatul interacțiunii biosferei cu alte scoici. Acest proces implică ființe vii (insecte, rozătoare, reptile, microorganisme), plante, apă ( Apele subterane, precipitare, rezervoare), masa de aer (vânt), roci formatoare de sol, energie solară, climă. Toate aceste componente interacționează lent între ele, ceea ce contribuie la formarea solului cu o rată medie de 2 milimetri pe an.

Când componentele biosferei interacționează cu scoici vii, se formează roci. Ca urmare a influenței ființelor vii asupra litosferei, se formează depozite de cărbune, cretă, turbă și calcar. În cursul influenței reciproce a ființelor vii, hidrosferei, sărurilor și mineralelor, anumită temperatură se formează corali, iar din ei, la rândul lor, apar recife și insule de corali. De asemenea, vă permite să reglați compoziția de sare a apelor oceanelor.

Diverse tipuri de relief sunt rezultatul direct al conexiunii biosferei cu alte învelișuri ale pământului: atmosfera, hidrosfera și litosfera. Cutare sau cutare formă de relief este afectată regimul apei terenul și precipitațiile, natura maselor de aer, radiatie solara, temperatura aerului, ce tipuri de floră cresc aici, ce animale locuiesc pe acest teritoriu.

Valoarea biosferei în natură

Importanța biosferei ca ecosistem global al planetei poate fi cu greu supraestimată. Pe baza funcțiilor învelișului tuturor viețuitoarelor, se poate realiza semnificația acesteia:

  • Energie. Plantele sunt intermediari între Soare și Pământ și, primind energie, o parte din aceasta este distribuită între toate elementele biosferei, iar o parte este folosită pentru a forma materie biogenă.
  • Gaz. Reglează suma gaze diferiteîn biosferă, distribuția, transformarea și migrarea acestora.
  • concentraţie. Toate creaturile extrag selectiv componente biogene, astfel încât acestea pot fi atât benefice, cât și periculoase.
  • Distructiv. Aceasta este distrugerea mineralelor și rocilor, substanțe organice, care contribuie la o nouă circulație a elementelor în natură, în timpul căreia apar noi substanțe vii și neînsuflețite.
  • Formarea mediului. Afectează condițiile de mediu, compoziția gazelor atmosferice, rocile de origine sedimentară și stratul terestră, calitatea mediului acvatic, precum și echilibrul substanțelor de pe planetă.

Multă vreme, rolul biosferei a fost subestimat, deoarece, în comparație cu alte sfere, masa materiei vii de pe planetă este foarte mică. În ciuda acestui fapt, ființele vii sunt o forță puternică a naturii, fără de care multe procese ar fi imposibile, precum și viața însăși. În cursul activității ființelor vii se formează interrelațiile lor, influența asupra materiei neînsuflețite, chiar lumea naturii și aspectul planetei.

Rolul lui Vernadsky în studiul biosferei

Pentru prima dată, doctrina biosferei a fost dezvoltată de Vladimir Ivanovici Vernadsky. El a izolat această cochilie de alte sfere terestre, i-a actualizat sensul și și-a imaginat că aceasta este o sferă foarte activă care se schimbă și afectează toate ecosistemele. Omul de știință a devenit fondatorul unei noi discipline - biogeochimia, pe baza căreia a fost fundamentată doctrina biosferei.

Studiind materia vie, Vernadsky a concluzionat că toate formele de relief, clima, atmosfera, rocile de origine sedimentară sunt rezultatul activității tuturor organismelor vii. Unul dintre rolurile cheie în acest sens este atribuit oamenilor care au un impact uriaș asupra cursului multor procese pământești, fiind un anumit element care deține o anumită forță care poate schimba fața planetei.

Vladimir Ivanovici a prezentat teoria despre toate lucrurile vii în lucrarea sa „Biosfera” (1926), care a contribuit la apariția unei noi ramuri științifice. Academicianul în lucrarea sa a prezentat biosfera ca un sistem integral, a arătat componentele ei și interrelațiile lor, precum și rolul omului. Atunci când materia vie interacționează cu materia inertă, sunt influențate o serie de procese:

  • geochimic;
  • biologic;
  • biogene;
  • geologice;
  • migrarea atomilor.

Vernadsky a indicat că granițele biosferei sunt câmpul existenței vieții. Dezvoltarea sa este influențată de oxigen și temperatura aerului, apă și elemente minerale, sol și energie solară. Omul de știință a evidențiat, de asemenea, principalele componente ale biosferei discutate mai sus și a evidențiat-o pe cea principală - materia vie. El a formulat, de asemenea, toate funcțiile biosferei.

Printre principalele prevederi ale predării lui Vernadsky despre mediul de viață, se pot distinge următoarele teze:

  • biosfera acoperă întregul mediu acvatic până la adâncimea oceanului, include stratul de suprafață al pământului până la 3 kilometri și spațiul aerian până la troposferă;
  • a arătat diferența dintre biosferă și alte cochilii prin dinamismul său și activitatea constantă a tuturor organismelor vii;
  • specificul acestei învelișuri constă în rotația continuă a elementelor de natură animată și neînsuflețită;
  • activitatea materiei vii a dus la schimbări semnificative pe întreaga planetă;
  • existența biosferei se datorează poziției astronomice a Pământului (distanța față de Soare, înclinarea axei planetei), care determină clima, cursul ciclurilor de viață pe planetă;
  • energia solară este sursa vieții pentru toate creaturile biosferei.

Poate că acestea sunt conceptele cheie despre mediul de viață pe care Vernadsky le-a stabilit în predarea sa, deși lucrările sale sunt globale și necesită o reflecție suplimentară, ele sunt relevante până în ziua de azi. Ele au devenit baza cercetărilor altor oameni de știință.

Concluzie

În concluzie, merită remarcat faptul că viața în biosferă este situată în moduri diferite și inegale. Un numar mare de organismele vii trăiesc pe suprafața pământului, fie că este vorba de mediu acvatic sau de pământ. Toate ființele intră în contact cu apa, mineralele și atmosfera, fiind în continuă legătură cu acestea. Acesta este ceea ce oferă condiții optime pentru viață (oxigen, apă, lumină, căldură, nutrienți). Cu cât este mai adânc în coloana de apă a oceanului sau sub pământ, viața este mai monotonă. Materia vie se răspândește și în zonă și merită remarcată diversitatea formelor de viață de pe suprafața pământului. Pentru a înțelege această viață, vom avea nevoie de mai mult de o duzină de ani, sau chiar sute, dar trebuie să apreciem biosfera și să o protejăm de influența noastră dăunătoare, umană, astăzi.

Postări asemănatoare: