На головну

Біосфера, її структура

  1.  B) соціально-стратификационная структура
  2.  I. Структура сталей.
  3.  I. До-предметна структура імені
  4.  I. ДО-ПРЕДМЕТНА СТРУКТУРА ІМЕНІ 1 сторінка
  5.  I. ДО-ПРЕДМЕТНА СТРУКТУРА ІМЕНІ 2 сторінка
  6.  I. ДО-ПРЕДМЕТНА СТРУКТУРА ІМЕНІ 3 сторінка
  7.  I. ДО-ПРЕДМЕТНА СТРУКТУРА ІМЕНІ 4 сторінка

Середовищем існування всіх живих організмів Землі, в тому числі людини, є біосфера.

Біосфера - це все живе речовина Землі і область його поширення. Біосфера являє собою оболонку навколо Землі, що включає всі живі організми, що мешкають на планеті. До складу біосфери входить і та частина речовини Землі, яка знаходиться в безупинному обміні з цими організмами.

Термін "біосфера" утворений від грецьких слів "bios" -життя і "sphaira" - куля, сфера. У буквальному перекладі слово "біосфера" означає "сфера життя". Цей термін вперше був введений в науку в 1875 р австралійським геологом і палеонтологом Едуардом Зюссом (1831-1944). Сам Зюсс розумів під біосферою тільки сукупність всіх живих організмів мешкають на Землі, не помічаючи тісної взаємодії живої і неживої природи планети.

Нежива природа істотно впливає на життєдіяльність живих організмів. З іншого боку, живі організми беруть активну участь у формуванні багатьох гірських порід, ґрунту, клімату планети, роблять значний вплив на склад води, атмосферного повітря. Тому біосферу не можна розглядати окремо від неживої природного середовища, складовою з нею єдине ціле.

Першим з учених вказали на величезну роль живих організмів у формуванні вигляду Землі, був Ж. Б. Ламарк (1744-1829). У його роботах вказувалося, що сучасна земна кора виникла під впливом життєдіяльності живих організмів.

Жоден живий організм на Землі, в тому числі і людина не може існувати поза навколишнього середовища. Всі організми тісно пов'язані як між собою, так і мс неживою природою. Вся біосфера може існувати тільки за умови тісної взаємодії із зовнішнім середовищем - з географічної оболонкою Землі і з космосом.

Для того щоб уявити собі структуру біосфери в просторі, розглянемо будову географічної оболонки Землі (рис.1). Ця оболонка має неоднорідне будову і складається з декількох концентричних сфер (геосфер), що обертаються разом з планетою.

У Землі існує три зовнішні (атмосфера, гідросфера, літосфера) і одна внутрішня (мантія) геосфера.

Атмосфера (від грецького "atmos" -пар) - це потужна тягнеться на величезну висоту - близько 20 тис. Км над поверхнею планети - і межує з космічним простором. Через атмосферу відбувається обмін речовиною і енергією між землею і космосом. Атмосфера являє собою складну неоднорідну структуру і складається з декількох шарів (див. Рис. 1).

Тропосфера - нижній шар атмосфери, що примикає до поверхні землі. Потужність тропосфери становить 8-10 км в полярних областях і 16-18 км у екватора. У цьому шарі зосереджено близько 80% всіх газів, що знаходяться в атмосфері.

У тропосфері відбуваються вертикальні і горизонтальні переміщення повітряних мас, які обумовлюють круговорот води і багатьох інших речовин, теплообмін, перенесення забруднювачів. Цей шар атмосфери вивчений найбільш повно. Саме в ньому можуть існувати живі організми землі.

Стратосфера розташована над тропосферою на висоті 18-55 км. У стратосфері на висоті близько 30-40 км розташований озоновий шар - зона з високим вмістом трехатомного кисню - озону (О3). Озон утворюється з кисню під впливом космічного випромінювання.

Озону в атмосфері дуже мало всього 4 * 10-7 %. Якщо зібрати весь озон атмосфери в один шар, то при нормальних умовах (тобто тиску 1 атм. Та температурі 273оС) він матиме товщину шару всього 0,3 см. Однак цієї кількості цілком достатньо для захисту біосфери землі від Уф випромінювання Сонця, оскільки озон володіє дуже сильним поглинанням. Озоновий шар навколо землі поглинає практично все сонячне короткохвильове ультрафіолетове випромінювання, згубний для всіх живих організмів, Крім того, озон затримує також інфрачервоне (теплове) випромінювання Землі, перешкоджаючи її охолодження.

Мезосфера - наступний шар атмосфери, розташований на висоті 55-80 км від рівня моря. У мезосфері відбувається різке зниження температури з висотою.

Термосфера, розташована вище 80 км над рівнем моря, характеризується постійним підвищенням температури. У верхній частині термосфери температура досягає 1000К. Термосферу часто називають ще іоносферою, тому що в ній знаходиться велика кількість іонів. Ці іони мають здатність затримувати космічне випромінювання, утворюючи "північне сяйво".

Екзосфера - розташований над термосферою верхній шар атмосфери, що межує з навколоземних космічним простором.

Вся газова оболонка - атмосфера - це "ковдру" землі, що охороняє її від згубного космічного випромінювання, різких перепадів т емператур і від падіння великих метеоритів. Якби навколо землі не існувало атмосфери, то температури біля поверхні планети днем ??перевищувало б + 1000С, а вночі опускалася нижче -1000С.

Гідросфера - водна оболонка землі. Її поділяють на поверхневу і підземну гідросфери. Велика частина водного запасу розташована на поверхні землі.

Поверхнева гідросфера включає в себе всі поверхневі води землі: океани, моря, озера, річки, болота, льодовики і т. Д. Ця частина гідросфери займає 70,8% поверхні землі.

Підземна гідросфера включає води, що знаходяться у верхній частині земної кори.

Понад 98% всіх водних запасів землі становлять солоні води океанів, морів і т. Д. Загальний обсяг прісних вод не перевищує 2% від загального обсягу гідросфери. Причому більша частина прісних вод зосереджена в вигляді льоду біля полюсів планети. Таким чином, хоча загальний запас води на землі значний, запаси прісної води дуже малі.

Світовий океан є джерелом багатьох мінеральних ресурсів. У морській воді міститься велика кількість хімічних елементів. Найбільш поширений в світовому океані хлор, натрій, магній, кальцій і калій. У помітному кількості присутні уран, срібло, золото і мідь.

В океані живе понад 300000 видів живих організмів - від мікроскопічних водоростей (планктону) до великих морських тварин. Морські організми відіграють величезну роль в існуванні біосфери - вони виробляють майже половину всього кисню, що надходить в атмосферу. Тому океан образно називають "легкими планети".

Вся гідросфера землі в більшій мірі впливає на формування клімату планети. Вода має здатність повільно нагріватися і повільно остигати, тому світовий океан служитьакумулятором теплової енергії Сонця.

Гідросфера впливає на багато атмосферні процеси: нагрівання та охолодження повітряних мас, насичення повітря водяними парами і ін.

Літосфера - зовнішня тверда оболонка Землі або земна кора. Товщина літосфери становить від 6-8 км (під дном океану) до 80 км (в гірських системах). Саме літосфера є основним джерелом природних ресурсів для людини.

Земна кора складена гірськими породами, серед яких виділяють магматичні, осадові і метаморфічні.

Магматичні гірські породи виникли в результаті кристалізації розплавів в надрах Землі і на поверхні. До них відносяться базальти, граніти і ін.

Осадові гірські породи утворюються в результаті процесів переотложения продуктів руйнування і вивітрювання різних гірських порід, при випаданні осаду з природних вод, в результаті життєдіяльності деяких живих організмів. До осадових порід відносяться вапняки, доломіт, кальцит, піски, глини і т. Д.

Метаморфічні гірські породи утворилися в результаті перетворення в надрах Землі різних гірських порід під впливом високих тиску і температури. До них відносяться слюда, польовий шпат і ін.

Частка різних гірських порід в земній корі неоднакова: більше 70% припадає на магматичні гірські породи, близько 17% - на метаморфічні і трохи більше 12% - на осадові.

Вся земна кора умовно поділяється на три шари: "осадовий", "гранітний" і "базальтовий".

Речовина земної кори (літосфери) складається в основному з легких елементів. Найбільш поширені наступні вісім хімічних елементів: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. На частку інших елементів припадає менше 1% маси кори.

Живі організми зосереджені в верхньому поверхневому шарі літосфери - грунті, в якому здійснюється тісна взаємодія живих організмів з мінеральної середовищем. Грунт складається з гірських порід, органічної речовини живих організмів, води і різних газів. Залишки організмів після розкладання утворюють гумус - родючий шар грунту.

Нижче літосфери розташована мантія - внутрішня геосфера землі. Умовною межею між мантією і літосферою (земною корою) служить так звана "поверхню Мохоровичича", названа так на честь виявив її югославського геолога А. Мохоровичича. Поблизу цієї межі, що лежить на глибині близько 50 км від поверхні Землі, відбувається різке збільшення швидкості сейсмічних хвиль, що виникають при землетрусах і поширюються в породах Землі. Мантія, що лежить нижче межі Мохоровичича, має товщину близько 2900 км і складається в основному з оксидів кремнію заліза і магнію. Матерії мантії характеризуються великою однорідністю (гомогенність). Відповідно до сучасних уявлень, речовина мантії є аморфну ??стеклообразную масу.

Мантія оточує важке ядро, вага якого становить 34% від всієї ваги Землі. Радіус ядра оцінюється в 3500 км. З усіх планет сонячної системи тільки Земля і Венера мають такі важкі ядра.

Сучасна біосфера охоплює нижню частину атмосфери (тропосферу), всю гідросферу і верхню частину літосфери. Верхньою межею біосфери є озоновий шар. Вище озонового шару життя не існує, так як потужний потік короткохвильового космічного випромінювання згубно діє на всі живі організми.

Нижня межа біосфери виражена не так різко і обумовлена ??високою температурою земних надр. Вона знаходиться на глибині 2-3 км на суші і на 1-2 км нижче дна океану. На цій глибині температура наближається до 1000 З.

Крайніх меж біосфери досягають тільки найпростіші організми - різні мікроорганізми. Найбільша кількість живих істот зосереджено в місцях контакту трьох середовищ: води, повітря і твердого грунтового покриву.

У біосфері здійснюється безперервний круговорот речовини, передача енергії та інформації. Без добре організованих матеріально-енергетичних та інформаційних потоків неможливий сталий існування такої складної системи, якою є біосфера Землі.

Основним джерелом енергії для біосфери є Сонце. Під впливом сонячного випромінювання речовина біосфери стає активним. Саме завдяки енергії здійснюються всі геологічні, біологічні та хімічні перетворення в біосфері. Часто сонячної енергії, що надходить в біосферу, накопичується (акумулюється) у вигляді запасу органічної речовини. Таким чином, енергія сонця і матерія Землі є основою для виникнення і розвитку біосфери.

Ще однією обов'язковою складовою для біосфери є інформаційний потік, який об'єднує різні живі організми. Всі організми в біосфері обмінюються між собою необхідною інформацією необхідної для життя. У більшості видів інформаційні зв'язки забезпечують узгоджене дію невеликої кількості особин. Виняток становлять громадські комахи (мурахи, бджоли і ін.). У людському суспільстві набагато вищий рівень передачі інформації - через систему слів, фраз, в яких кодуються складні сигнали. Крім того, людина створює технічні засоби, що забезпечують передачу інформації на великі відстані і зв'язують людське суспільство в єдине ціле з утворенням єдиного інформаційного простору.

 




 П Про Е К О Л О Г І Ї |  Розділ 2. Конспект лекцій з екології |  Лекція. |  Екосистемою називається безрозмірна стійка система живих і неживих компонентів природи, в якій здійснюється зовнішній і внутрішній кругообіг речовин і енергії. |  Термодинаміка процесів живої природи. Негентропії. |  Гомеостаз і стійкість екологічних систем. Сукцесія. |  Екологічний фактор - це будь-яка умова середовища, здатне надавати прямий або непрямий вплив на живі організми. |  Біотичні фактори являють собою сукупність впливу життєдіяльності живих організмів на інші живі організми і на навколишнє середовище. |  Адаптації. Життєві форми. |  Природні ресурси і їх класифікація. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати