Тема: Введение в проблематику биосферы

1.Краткая история развития представлений о биосфере.

2.Определение биосферы
3.Состав биосферы.

ученых – Аристотеля, Теофраста, Страбона – имелись представления об устройстве

окружающего мира и о взаимосвязи живых организмов с окружающей средой.

Возникновение учения о биосфере связывают с именем французского натуралиста Жана Батиста Ламарка (1744-1829), того самого, который предложил термин «биология». Ламарк первый высказал мысль о большой геологической значимости жизнедеятельности организмов.


Однако термин «биосфера» был введен в науку знаменитым австрийским ученым-геологом Эдуардом Зюссом в 1875 г. Биосфера по Зюссу – это сфера обитания живых организмов, или сфера, занятая жизнью.

физиолог Вильгельм Пфеффер (1845-1920) установил 3 способа питания живых организмов:
автотрофное

– построение организма за счет использования веществ неорганической природы;
гетеротрофное – построение организма за счет использования органических соединений;
миксотрофное – смешанный тип построения организма (автотрофно-гетеротрофный).

В первой половине XX века Вернадский в своих трудах более глубоко раскрывает понятие биосферы. Он рассматривает биосферу как область жизни, основа которой – взаимодействие живого и косного вещества.

«Биосфера – это среда обитания живых организмов, постоянно

перерабатываемая ими и включающая их самих» (Захаров).

«Биосфера – совокупность всех живых организмов и их экологической среды в пределах планеты» (Акимова).

«Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами» (Войткевич).

Биосфера – оболочка земли, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, населённая живыми организмами, - это “область существования живого вещества” ( В.И. Вернадский).

горизонты литосферы.
Атмосфера – наиболее легкая оболочка нашей планеты, граничащая

с космическим пространством. Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с Космосом. Земля получает космическую пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий. Атмосфера Земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, которая определяет тепловой режим поверхности планеты, вызывает диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.

км). В нем сосредоточено около 80% газового состава атмосферы и

весь водяной пар;
2) стратосфера – слой атмосферы, располагающийся над тропосферой до высоты 50-55 км. В нижней ее части температура относительно постоянна, но начиная с высоты 25 км она вырастает от 6°С до 10°С.
3) мезосфера (до 80-85 км);
4) термосфера (до 100 км);
По физико-химическим процессам выделяются:
озоносфера (10-50 км);
нейтроносфера (70-80 км);
ионосфера (выше 70-80 км;)
хемосфера.

Атмосфера имеет несколько слоев:

и разложение связано с поглощением ультрафиолетовой радиации Солнца, которая губительна

для живых организмов. Для образования озона необходимы свободные атомы кислорода, которые возникают при разложении молекул О2 под воздействием квантов излучения в ультрафиолетовой области. Озон образуется при столкновении:
О + О2 => О3.
В то же время озон поглощает ультрафиолетовую радиацию, разлагаясь на молекулярный и атомарный кислород. Основная масса озона располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной концентрацией на высотах 20-25 км. Озоновый слой – «экран» – имеет исключительно важное значение в сохранности жизни на Земле.
Большое количество озона вырабатывается из-за сильных электрических разрядов, например, удара молнии.

высокой подвижности воды проникают повсеместно в различные природные образования. Они

находятся в виде паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существуют в замороженном состоянии в высокогорных районах континентов и в виде мощных ледяных панцирей покрывают полярные участки суши.
Гидросфера находится в тесной взаимосвязи с литосферой (подземные воды), атмосферой (парообразная влага) и живым веществом биосферы, в которое она входит в качестве обязательного компонента.

1 л 35 г вещества. Другими словами, средняя соленость морской воды 35‰

(промилле).

Средний химический состав морской воды

все химические элементы таблицы Менделеева. Однако преобладающая часть растворенных веществ

сложена немногими химическими элементами: Nа, Мg, Са, Сl, С, S. Они находятся в морской воде в виде ионов различного типа

в сферы с меньшей прочностью вещества (Реймерс, Яблоков, 1982, с. 71).

Она включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы 50-200 км. Глубина земной коры до 30-60 км на континенте и 5-10 км на дне океана.









Преобладающие элементы химического состава литосферы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

вещество. Живое вещество биосферы в целом занимает ничтожное пространство в

масштабе всего земного шара. Широкое распространение самого термина – «живое вещество» – связано главным образом с работами В.И.Вернадского. Он ясно показал, что все количество живых организмов Земли образует единое целое – живое вещество планеты.
Все живое вещество по своей массе занимает ничтожную долю по сравнению с любой из верхних оболочек земного шара. По современным оценкам общее количество массы живого вещества равно 2,4 *1012 тонн. Эту величину можно сравнить с массой оболочек Земли, в той или иной степени охваченных биосферой

легкой оболочке, как атмосфера, в две тысячи раз.
В качественном отношении

живое вещество представляет собой наиболее высокоорганизованную часть материи Земли.
Оценка среднего химического состава живого вещества была произведена А.П.Виноградовым.

Почвенный и растительный покров континентов представляет собой естественную систему при

совместном функционировании растений, грибов, микроорганизмов и коллоидно-дисперсного минерального вещества.
Состав почв выражается сочетанием минеральных веществ, органических и живых почвенных организмов, которые представлены микроорганизмами, корнями высших растений и роющими животными.

вещество можно разделить на:
1) неразложившиеся и полуразложившиеся остатки растений, животных и

микроорганизмов, содержит обычные для живых организмов органические соединения: углеводы, жиры, белки.





2) гумус - сложное сочетание различных веществ. В его состав входят битумы – смолы, воск, жирные кислоты и их производные.

связи с этим выделяются три группы почвенных биологических процессов:
1. Деятельность почвенных

микроорганизмов, производящих глубокое преобразование органического и частично минерального вещества почвы.

2. Деятельность высших растений, определяющих круговорот химических элементов в системе почва-растение, и накопление органического вещества почвы.




3. Деятельность почвенных животных, разрушающих органическое вещество почвы, служащее источником их питания, оказывает существенное влияние на химические и физические свойства почвы.

отрыве от неживой природы, от которой она, с одной стороны

зависит, а с другой – сама воздействует на нее.