Биосфера – оболочка Земли, образованная всеми живыми организмами.
Верхняя граница биосферы (в атмосфере) - озоновый слой, к-й защищает от УФ-излучения
Нижняя граница биосферы (в литосфере) – глубокие слои горных пород, где высокая температура, плотностью и давление.
• Биосфера – открытая система, т.к. ей постоянно требуется поступление энергии извне (от Солнца).
• Биосфера (живые организмы) влияет на процессы и состав атмосферы, гидросферы и литосферы.
Вещества биосферы
1. Косное – всё неживое вещество, в создании которого живые организмы напрямую не участвовали (большая его часть появилась ещё до зарождения жизни)
• горные породы, минералы, вода, песок, глина и т.д.
2. Живое – все живые организмы
3. Биогенное – вещество, образованное в результате жизнедеятельности живых организмов
• кислород
• нефть, каменный уголь, природный газ
• известняк
• янтарь
• кусочки шерсти, костей, кожи и прочие остатки
4. Биокосное – результат тесного взаимодействия бывшего живого в-ва и косного в-ва, их равновесная система
• почва, ил
Функции живого вещества в биосфере:
- ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ - перевод солнечной энергии или энергии окисления неорганических соединений в энергию органических соединений (фотосинтез, хемосинтез)
- ГАЗОВАЯ, ТРАНСПОРТНАЯ - миграция веществ и их превращения (организмы перемещаются и переносят атомы из одного места в другое)
- КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ - аккумуляция живыми организмами хим. элементов из окр. среды (какие-то изотопы выделяются с продуктами обмена и идут дальше, а какие-то аккумулируются в организме; например, накопление вредных веществ у хищников с верхушки пищевой цепочки)
- ДЕСТРУКТИВНАЯ - редуценты способны разлагать органику и возвращать соединения в круговорот
- СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ - организмы меняют среду, в которой живут (пастбищные животные участвуют в выветривании, планктон с кальциевым панцирем участвует в образовании осадочных пород - известняков)
- ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ – это окисление и восстановление веществ в биохимических процессах (СО2 восстанавливается до глюкозы при фотосинтезе, а глюкоза окисляется до СО2 и H2O при дыхании)
- БИОХИМИЧЕСКИЕ и БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ - связанные с деятельностью человека (изменение ландшафтов, почв, синтез новых веществ, изменение состава атмосферы и т.п.)
Ноосфера — гипотетическая сфера взаимодействия человека и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (короче: это биосфера, в которой решающую роль играет человек).
Биогеохимические циклы (круговороты веществ)
Круговорот углерода (C): фиксация атмосферного СО2 фотосинтетиками (растениями и цианобактериями) → включение углерода в орг. вещества → путь органики по разным трофическим уровням → смерть, гниение, минерализация → образование ископаемого топлива и осадочных пород → сжигание топлива
Круговорот азота (N): фиксация атмосферного N2 азотфиксирующими микроорганизмами (цианобактериии, клубеньковые бактерии, азотобактер) → перевод азота в нитраты и нитриты → усвоение азота растениями и включение в состав белков и нуклеиновых кислот → поедание растений растительноядными → дальнейший путь белков по разным трофическим уровням → смерть, гниение, минерализация → аммонификация бактериями до нитратов и нитритов → усвоение азота растениями…….и по новой
Антропогенное влияние на биосферу
• загрязнение океанов нефтепродуктами ⇒ нефть липнет к покровам тела, нарушает газообмен между водой и атмосферной, нарушает прохождение света;
• загрязнение рек органическими отходами (сточными водами) ⇒ органика активно разлагается, потребляется весь кислород, водоём остаётся без кислорода (замор рыбы);
• загрязнение рек минеральными удобрениями ⇒ происходит бурное «цветение» воды (эвтрофикация), водные растения никто не успевает съесть, все гниют, кислород кончается (замор рыбы);
• пестициды ⇒ концентрация яда увеличивается с каждым трофическим уровнем (больше всего страдают не вредители, а высшие хищники, в т.ч. человек, до которых яд доходит в высоких концентрациях);
• тяжелые металлы ⇒ денатурация белков живых организмов;
• эрозия почвы ⇒ разрушение почвенного слоя и опустынивание ландшафтов;
• фреоны ⇒ разрушение озонового слоя;
• парниковые газы ⇒ глобальное потепление, таяние ледников, повышение уровня океанов;
• оксиды азота и серы ⇒ кислотные дожди;
• вырубка лесов и строительство дорог ⇒ утрата среды обитания для миллионов живых организмов, фрагментация их ареала.
Сукцессии
Сукцессия – закономерный процесс превращения одного сообщество в другое.
Первичная сукцессия начинается на прежде безжизненных участках, лишённых почвы и растительности
голые скалы → лишайники и наземные водоросли → образование почвы → мхи → мелкие насекомые, пауки → укореняющиеся растения → увеличение видового состава и численности животных и растений → накопление в почве перегноя → появление луга, степи, леса
Вторичная сукцессия – на месте существовавших ранее сообществ после их нарушения (после лесного пожара, вырубки леса, перевыпаса скота и т.д.). В этих сообществах уже есть почва, сохраняются семена, споры и подземные части растений, покоящиеся стадии насекомых и т.п., поэтому восстановление происходит быстрее.
Часто вторичная сукцессия начинается из-за нарушений, вызванных человеком (антропогенная сукцессия).
Заключительный этап сукцессии – это устойчивое климаксное сообщество, наиболее адаптированное к комплексу текущих условий.
