Презентация биосфера

Биосфера: определение и значение

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; пленка жизни; глобальная экосистема Земли.

Биосфера – область существования живого вещества, которая включает:

нижнюю часть атмосферы (до озонового экрана на высоте 20-25 км),
всю гидросферу – до максимальных глубин,
верхнюю часть литосферы.

Возникновение и развитие биосферы

Исторические этапы эволюции биосферы:

Возникновение и развитие жизни в воде.
Формирование новой среды жизни – организмов-хозяев.
Заселение организмами суши со сформировавшимися новыми средами жизни: наземно-воздушной и почвенной.
Появление человека – биосоциального существа.
Переход биосферы под влиянием человека в ноосферу.

Вещество биосферы

В.И. Вернадский отмечал, что вещество биосферы состоит из разнообразных частей, геологически не случайных:

Живое вещество, образованное совокупностью организмов.
Биогенное вещество (уголь, битумы, нефть, известняки и др.), созданное и переработанное в процессе жизнедеятельности организмов, представляющее собой источник мощной потенциальной энергии.
Косное вещество, образованное без участия живых организмов (продукты тектонической деятельности, метеориты).
Биокосное вещество, образованное одновременно косными процессами и живыми организмами (почвы, природные воды), представляющее значительную биогеохимическую энергию в биосфере.

Значение живого вещества

Совокупность живых организмов, населяющих нашу планету, является главной силой, преобразующей поверхность планеты. Живое вещество, аккумулируя солнечную энергию, влияет на химический состав земной коры и формирует облик Земли.

Количество живого вещества в биосфере (биомасса) является величиной постоянной или мало изменяющейся с течением времени, что указывает на генетическое родство современного живого вещества с живым веществом прошлых геологических эпох.

Функции живого вещества

Живое вещество в биосфере выполняет ряд важных функций, включая:

Преобразование энергии
Влияние на химический состав земной коры
Геохимическое формирование Земли

Вещества биосферы

Вещества биосферы, в создании которых живые организмы не участвуют.

Важность биосферы для жизни на Земле

Биосфера – это сложная и уникальная система, в которой сосуществуют живые организмы и окружающая среда. Эта система имеет решающее значение для поддержания жизни на Земле. Далее рассмотрим основные особенности и функции биосферы.

Состав биосферы

Биосфера состоит из различных элементов, таких как:

Газы, твердые частицы и водяные пары, выбрасываемые вулканами и гейзерами.
Живые вещества современных и прошлых геологических эпох, такие как ископаемые организмы, нефть, уголь, атмосферные газы и даже озерный ил.
Материалы, созданные живыми организмами и косными веществами, например, почва, вода обитаемых водоемов и минералы.

Расположение биосферы

Биосфера занимает пересечение верхней части литосферы, нижней части атмосферы и всей гидросферы. Границы биосферы:

Верхняя граница (атмосфера): 15-20 км.
Нижняя граница (литосфера): 3,5-7,5 км.
Нижняя граница (гидросфера): 10-11 км.

Плотность жизни в биосфере

Биосфера имеет высокую плотность жизни, где каждый элемент играет свою роль в балансе системы.

Функции биосферы

Биосфера выполняет ряд важных функций, среди которых:

Энергетическая функция живого вещества: главным источником энергии для биосферы является Солнце, которая используется для различных физических и химических процессов.
Газовая функция живого вещества: живые организмы участвуют в циркуляции различных газов, играя важную роль в хранении и даже производстве некоторых из них.

Биосфера – это уникальная и неразрывная система, на которую зависит существование жизни на Земле.

Концентрационная функция живого вещества

Концентрационная функция живого вещества заключается в способности живых организмов накапливать различные химические элементы. Например, осоки и хвощи содержат много кремния, морская капуста и щавель – йод и кальций. В скелетах позвоночных животных содержится большое количество фосфора, кальция и магния.

Эта функция способствовала образованию залежей известняка, мела, торфа, угля и нефти.

Таблица

Элемент	Процент вещества
Ca	25%
P	50%
Mg	25%

Круговороты веществ в биосфере

Под круговоротом веществ понимают повторяющийся процесс превращения и перемещения веществ в природе, имеющий более или менее выраженный циклический характер.

Атомы основных химических элементов постоянно совершают миграцию из одного организма в другой, из почвы, атмосферы и гидросферы в живые организмы, а из них –в окружающую среду, пополняя таким образом неживое вещество биосферы.

Изображение

На планете Земля все вещества находятся в биохимическом круговороте. Известны два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический).

Изображение

При большом круговороте

Горные породы разрушаются, выветриваются, сносятся водными потоками в мировой океан, где образуют мощные морские отложения пластов. Часть соединений растворяется в воде или используется биоценозом. Тектонические процессы в течение долгого времени приводят к возврату на сушу морских напластовываний, и процесс начинается вновь. Большой круговорот длится миллионы лет.

Изображение

Малый круговорот происходит

На уровне биогеоценоза и является составной частью большого круговорота. При этом питательные вещества воздуха, воды, почвы аккумулируются в растениях и расходуются на создание их массы и жизненные процессы. Продукты распада органического вещества под воздействием бактерий вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям, и вовлекаются ими в поток вещества. Возврат химических веществ из неорганической среды через живые организмы и растения обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии и химических реакций называют биохимическими циклами.

Изображение

В круговороте веществ участвуют три группы организмов: продуценты — автоморфные организмы и зеленые растения, использующие солнечную энергию, создающие при этом первичную продукцию живого вещества. К ним относят некоторые бактерии – хемосептики, которые создают органическое вещество, потребляя углекислый газ, воду, соли и выделяя кислород. Они являются производителями.

Круговорот азота в биосфере

Консументы (потребители) — гетеротрофные организмы, которые питаются за счет автотрофных и друг друга. Они подразделяются на консументов 1-го порядка (животные, питающиеся растениями, потребляющие кислород и выделяющие углекислый газ), консументов 2-го порядка (хищники и паразиты растительных организмов) и консументов 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты).

Редуценты (восстановители) — организмы, которые питаются микроорганизмами, бактериями и грибами.

Основные свойства биосферы

Централизованная система.
Открытая система.
Саморегулирующаяся система.
Характеризуется большим разнообразием.
Наличие механизмов, обеспечивающих круговорот веществ.

Развитие биосферы в ноосферу
Ноосфера – от греческого слова ноос (разум). Понятие введено в 1927 г. учеными Леруа и Тейером де Шарденом.

Учение о ноосфере. Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы. Ноосфера — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития.

Основные предпосылки возникновения ноосферы
До появления человека равновесие биосферы определяли пять энергетических факторов, которые развивались 3,5 млрд лет и сформировали природную среду.

Антропогенное загрязнение бывает
Источником загрязнения является хозяйственная деятельность человека (промышленность, транспорт, коммунальное и сельское хозяйство).

Глобальные проблемы окружающей среды