Головна

Основи вчення про біосферу

  1. I. ОСНОВИ МАРКЕТИНГУ
  2. I.I.I. Необхідність вивчення психології і педагогіки: в пошуках cмисла. Об'єкт і предмет психології.
  3. II. Гра в системі трансляції діяльності та навчання
  4. II.1. основи державності
  5. III. Методичні вказівки для студентів заочної форми навчання з виконання контрольної роботи
  6. III. Схеми вивчення гри як системи взаємозв'язків і взаємовідносини
  7. IV. Основіформальних-ЛОГІЧНИХ ЗАКОНИ

Згідно постулатам вчення про біосферу, можливості біосфери і навколишнього середовища обмежені, а її ресурси, життєвий простір, всі складові компоненти тісно взаємопов'язані і взаємозалежні.

За 3,5-4,5 млрд років існування біосфера пройшла складний шлях розвитку, званий еволюцією. Першим етапом еволюції було виникнення життя з неживої матерії, чому передувало освіту простих органічних сполук з метану, аміаку, водню і парів води в умовах високих температур, ультрафіолетового випромінювання Сонця і підвищеної вулканічної діяльності (є, звичайно, і альтернативні гіпотези виникнення життя).

Один з найважливіших етапів еволюції - виникнення первинного кругообігу органічної речовини. Нерівномірний розподіл молекул в товщі води призвело до більш-менш стійким полужидким (колоїдним) згущеного, або коацерватам. Коацерватние краплі мали здатність вибірково поглинати речовини з навколишнього розчину і позбуватися від непотрібних їм з'єднань. Цей момент знаменує собою початок обміну речовин, виникнення процесів перенесення енергії та обміну інформацією. Потім, з виникненням одноклітинних організмів як індивідуальних живих істот і з подальшим розвитком многоклеточности, кругообіг органічної речовини в геосфері перетворився в біологічний круговорот, який полягає в безперервному обміні речовиною і енергією між організмом і середовищем, в процесах виникнення і руйнування організмів, народження і смерті.

За мірками еволюції, з початку останнього періоду кайнозойської ери - «антропогену» пройшов лише невеликий відрізок часу - близько 1,5 млн років. Виникнення людського суспільства з усіма його особливостями - один з послідовних етапів розвитку життя на Землі, т. Е. біогенезу.

Життя зосереджена в трьох традиційно виділяються геосфері: атмосфері, гідросфері, в верхніх шарах літосфери.

Біосфера підрозділяється на аеробіосферу (населену аеробіонтамі), гідробіосферу (з гідробіонтами) и геобіосферу (населену геобіонтамі).

Найбільш продуктивний шар на суші - фітосфери разом з освітленими шарами гідросфери (її фотосферой) становить біофільми, або біокалліму, Т. Е. Активну плівку життя. Поряд з фитосферой на поверхні суші виокремлює террабіосферу (з террабіонтамі). Частина біосфери, що знаходиться в глибинах літосфери і в підземних водах, називають літобіосферой (з літобіонтамі).

Рухаючись вгору від поверхні землі, виділяють тропобіосферу (Шар позитивних температур), над якою лежить стратобіосфера (Де теоретично можуть постійно перебувати живі організми, головним чином мікроорганізми у вигляді спор в повітрі). На цьому ж рівні в горах живуть деякі павуки і ногохвостки, що харчуються заноситься вітром органікою в еолової (безсніжною низькотемпературної) зоні в горах. Парабіосфера розташована на висоті від 7 до 80 км - це шар випадкового занесення організмів і їх суперечка.

Гідросфера розпадається на два системних освіти - океанбіосферу (або марінобіосферу) и аквабіосферу.

Екосфери утворюють три основні складові: биота - Жива речовина; абіотичні фактори - Неживе речовина і фактори, які беруть участь в обміні речовин біоти або впливають на нього (температура, тиск, освітленість і т. П.); відстале - Неживе речовина, яка не бере участь в обміні речовин біоти. Відстале речовина складається з власне відсталого речовини (Мінерали) і биокосного речовини - Продуктів життєдіяльності, які вибули з обміну речовин біоти (нафта, кам'яне вугілля, вапняки і т. П.).

Всі речовини на планеті перебувають в процесі геобіохіміческого кругообігу. Виділяють два основних кругообігу: великий (геологічний) і малий (біотичний).

великій кругообіг триває мільйони років. Він полягає в тому, що гірські породи підлягають руйнуванню, вивітрювання, а продукти вивітрювання в кінцевому підсумку потрапляють в світовий океан, утворюючи морські опади, нашарування (лише мала частка з них повертається знову на сушу з опадами і витягнутими з моря морськими тваринами і людиною морепродуктами). Великі повільні геотектонічні зміни, процеси опускання материків і підняття морського дна, переміщення морів та океанів призводять до того, що ці нашарування повертаються на сушу, і процес починається знову.

Малий кругообіг, як складова частина великого, відбувається на рівні біогеоценозів. Він полягає в тому, що поживні речовини грунту, вода і вуглець акумулюються в речовині рослин і потім витрачаються на побудову тіл і життєві процеси всіх організмів (продуцентів, консументів, редуцентов). Продукти розпаду органічної речовини розкладаються грунтовою мікрофлорою і мезофауни до мінеральних компонентів, доступних для засвоєння рослинами, і знову втягуються в круговорот речовин.

Кругообіг конкретних хімічних речовин з неорганічного середовища через рослинні та тваринні організми знову в неорганічне середовище з використанням сонячної енергії носить назву біогеохімічного циклу. До головних циклів відносять біогеохімічні цикли вуглецю, води, азоту, фосфору, сірки, інших біогенних з'єднань.

Таким чином, глобальна еко- або біосфера розподіляється:

1) на подсфери - террабіосфера (екосистема суші), аквабіосфера (екосистема води), літобіосфера, аеробіосфера;

2) на великі природно-кліматичні зони;

3) в межах природно-кліматичних зон виділяються біоми як великі системно-географічні підрозділи (наприклад, биом вологих тропічних лісів);

4) далі - ландшафти, обумовлені схожим для кожної конкретної території комплексом абіотичних факторів (природно-кліматичними особливостями, геологічними умовами і т. П.), Які в свою чергу складаються з біогеоценозів - більш-менш локальних ділянок території, з усталеними взаємозв'язками між навколишніми біоту абіотичних факторів і биоценозами. Як правило, біогеоценози характеризуються «прагненням» або тенденцією збільшення замкнутості кругообігу речовин всередині себе, але це загальна тенденція, а реальний ступінь замкнутості кругообігу речовин варіює, тобто змінюється в широких межах і ніколи не досягає 100%. Розміри біогеоценозів мають дуже велику мінливість - вони можуть займати значні території на однорідних ділянках місцевості. Ми вже наводили приклад: спускаючись з вершини вододілу на дно яру до струмка, можна перетнути кордони декількох різних біогеоценозів, так як по шляху відбудеться істотна зміна умов водного режиму, освітленості, типів грунтів.

Формування і розподіл біогеоценозів (біоакваценозов) на Землі залежать від умов їх існування. Основні екосистеми:

1. Моря - найбільш густо, але нерівномірно заселені біогеоценози. Середня продуктивність океану 0,1-0,5 г / м2, Літораль - 0,5-3 г / м2, А естуарієв і коралових рифів - до 20 г / м2 на добу. Основу високої продуктивності естуарієв і прибережних морських вод складають інтенсивна циркуляція поживних речовин і кінцевих продуктів обміну через постійні припливів-відливів; постійний привнось поживних елементів з суші; висока цілорічна первинна продукція.

2. Ручьи і річки - особливі біогеоценози, в яких організми пристосовані до існування на протязі. Джерелом значної частини енергії та поживних речовин в них служать органічні речовини, що надходять з суші.

3. Озера та ставки - їм властива чітка зональність і стратифікація; підрозділяються на оліготрофние (малопродуктивні) і евтрофних (високопродуктивні). Середня продуктивність 0,5-3 г / м2.

4. Пустелі - відповідні біогеоценози формуються в районах з випаданням опадів менше 250 мм на рік, а також в районах з жарким кліматом і нерегулярно випадають опадами. Продуктивність - менш 0,1-0,5 г / м2 на добу.

5. Тундра - провідним фактором, керуючим цими биогеоценозами, є тепло. При досить низькою середньої продуктивності (це своєрідні арктичні пустелі) в період короткого літа у рослин спостерігається відносно високий темп продуктивності, орієнтовно 0,5-1,2 г / м2 на добу.

6. Трав'яні ландшафти - степові біогеоценози із середньою річною кількістю опадів 250-750 мм (в саванах опадів може бути і більше). Продуктивність 0,5-3 г / м2 на добу.

7. Ліси - володіють величезною різноманітністю рослин і тварин, є найбільш стійкими екосистемами. Продуктивність вологих лісів досягає 10 г / м2 на добу.

Через часто зустрічається у студентів плутанини понять трохи більш докладно опишемо степи і луки.

степ як специфічний тип рослинності утворена багаторічними мікротермнимі ксерофільними (морозо- і засухостійкими) трав'янистими рослинами, головним чином дереново злаками (ковила, типчак і т. д.). Приурочені головним чином до різних типів чорноземів і темно-каштанових грунтів. У лісостеповій зоні лугові степи на чорноземах, деградованих чорноземах і сірих лісових ґрунтах; пустельні степи переважно пов'язані з світло-каштановими грунтами. Лугові степи відрізняються від степів типових переважанням менш посухостійких (мезоксерофільних) степових рослин із значною участю ксеромезофільних рослин, спільних з суходільними луками. Пустельні степи відрізняються пануванням евксерофільних рослин з великим участю ксерофільних пустельних-степових напівчагарничків.

Суцільного задернения в степах немає, між дерновини злаків є плями голої грунту, де навесні розвиваються ефемери і ефемероїди - тюльпани, гусячий цибулю і ін.

луг як специфічний тип рослинності представлений природними або штучними спільнотами багаторічних трав - мезофитов (тобто трав, які потребують грунтів помірно вологих, досить теплих і багатих). Луга пов'язані безліччю перехідних типів зі степовими (лугова степ), пустельними, болотними, водними і лісовими спільнотами.

За розташуванням розрізняють рівнинні і гірські луки, серед тих і інших - луки заплавні і луки материкові (поза заплавних терас). Материкові діляться на суходільні (зволожуємо тільки атмосферними опадами), і низинні (грунтового зволоження). Середня продуктивність лугів - від 10-15 ц / га (менше 1 г / м2 на добу) для суходільних до 20-25 ц / га для низинних. Продуктивність заплавних лугів - до 30-40 ц / га і вище.

Таким чином, основною функцією живої речовини в природі є засвоєння з навколишнього середовища елементів абіотичного середовища, хімічних елементів, енергії у вигляді сонячного випромінювання (існують нечисленні види, що використовують інші види енергії), формування біомаси та розсіювання поглиненої енергії Сонця у вигляді тепла. В ході засвоєння і розсіювання сонячної енергії і перетворення мінерального складу земної кори сталася глибока спеціалізація живих організмів за місцем, займаному в трофічних (т. Е. Харчових) ланцюгах, типам займаних ними екологічних ніш.




КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З ДИСЦИПЛІНИ | Поняття екології та охорони навколишнього середовища | Основи загальної екології | Життєві форми організмів | популяції | біоценози | екологічні системи | І їх продуктивність | Біосфера і людина | Антропогенні проблеми екології |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати