Concepte de bază ale ecologiei biosferei
Biosfera - coaja Pământului, locuită de organisme vii, care este sub influența lor și este ocupată de produsele activității lor vitale; "film de viață"; ecosistemul global al Pământului.
Biosfera este coaja Pământului, locuită de organisme vii și transformată de ei. Biosfera a fost formată acum 500 de milioane de ani, când primele organisme au început să apară pe planeta noastră. Pătrunde în toată hidrosfera, partea superioară a litosferei și partea inferioară a atmosferei, adică locuiește în ecosferă. Biosfera este o colecție a tuturor organismelor vii. Este acasa, la peste 3 milioane de specii de plante, animale, ciuperci si bacterii. Omul este, de asemenea, parte a biosferei, activitatea lui depășește multe procese naturale și, ca și V.I. Vernadsky: "Omul devine o forță geologică puternică."
Termenul "biosferă" a fost introdus în biologie de către Jean-Baptiste Lamarque la începutul secolului al XIX-lea.
În geologie, termenul a fost propus de geologul austriac Eduard Süss în 1875.
Un biogeochemist și filozof VI Lenin a creat o teorie cuprinzătoare a biosferei. Vernadsky. A fost pentru prima dată când a dat organismelor vii rolul principalei forțe transformatoare a planetei Pământ, luând în considerare activitățile lor nu numai acum, dar și în trecut.
Există o altă definiție mai largă: biosfera este zona de răspândire a vieții pe corpul cosmic. Existența vieții pe alte obiecte cerești, în plus față de Pământ este încă necunoscut, se crede că biosfera poate fi distribuit pentru a le într-o mai multe zone ascunse, cum ar fi cavitățile din litosfera sau oceanele subglaciare. De exemplu, se ia în considerare posibilitatea de a trăi în oceanul satelitului Jupiter Europe.
Limita superioară în atmosferă: 15-20 km. Este determinată de stratul de ozon, care blochează radiațiile UV de scurtă durată, care dăunează organismelor vii.
Limita inferioară din litosferă este de 3,5-7,5 km. Acesta este determinat de temperatura de transfer de apă la abur și de temperatura de denaturare a proteinelor, dar în principal distribuția organismelor vii este limitată la câțiva metri în profunzime.
Limita dintre atmosferă și litosferă în hidrosferă: 10-11 kilometri. Limita biosferei este determinată de fundul Oceanului Mondial, inclusiv sedimentele de fund.
Următoarele tipuri de substanțe formează biosfera:
1. Materie vie - întregul corp al organismelor vii care locuiesc pe Pământ, unificate din punct de vedere fizico-chimic, indiferent de apartenența lor sistematică. Substanța vie este distribuită foarte inegal în biosferă.
Substanța vie este totalitatea corpurilor organismelor vii din biosferă, indiferent de apartenența lor sistematică.
Acest concept nu trebuie confundat cu conceptul de "biomasă", care face parte din substanța nutritivă. A fost introdus termenul VI. Vernadsky.
Există cinci funcții principale ale materiei vii:
1.1 Energie. Aceasta implică absorbția energiei solare în fotosinteză și energia chimică - prin descompunerea substanțelor cu energie saturată și prin transferul de energie prin lanțul alimentar al unei materii vii eterogene.
1.2 Concentrația. Acumularea selectivă în cursul activității vitale a anumitor tipuri de materie. Două tipuri de concentrații de elemente chimice se disting prin materia vie: a) creșterea în masă a concentrațiilor de elemente într-un mediu saturat cu aceste elemente, de exemplu, sulf și fier, multe în materie vii în regiuni vulcanice; b) concentrația specifică a unui element, indiferent de mediu.
1.3 Distructivă. Este vorba de mineralizarea materiei organice nebiogenice, de descompunerea materiei anorganice inanimice, implicarea substanțelor formate în ciclul biologic.
1.4 Sredneobrazujushchaja. Transformarea parametrilor fizico-chimici ai mediului (în principal datorită substanței neionogene).
1.5 Transportul. Transferul materiei împotriva gravitației și în direcția orizontală.
2. Substanța biogenă - o substanță creată și procesată de materia vie. De-a lungul evoluției organice, organismele vii au trecut de mii de ori prin organele, țesuturile, celulele, sângele, întreaga atmosferă, întregul volum al oceanului lumii, o masă imensă de substanțe minerale. Acest rol geologic al materiei vii poate fi imaginat de depozitele de cărbune, petrol, roci carbonatate etc.
3. Substanța cosmică - produse formate fără participarea organismelor vii.
4. Substanța biocosmică, care este creată simultan de organisme vii și procese inerte, reprezentând sisteme de echilibru dinamic ale ambelor. Acestea sunt solul, nămolul, coaja de intemperii etc. Organismele din ele joacă un rol principal.
5. Substanță în degradare radioactivă.
6. atomi împrăștiați, creați continuu din toate tipurile de materie terestră sub influența radiațiilor cosmice.
7. O substanță de origine cosmică.
Biosfera modernă, împreună cu materia vie, include întreaga hidrosferă, partea superioară a litosferei și partea inferioară a atmosferei.
Limita inferioară a biosferei trece în partea superioară a crustei pământului. O viață de propagare distinctă este notat aici doar la o adâncime de câteva zeci de metri, dar microorganismele de apă subterană se propagă la adâncimi de 2-3 km, cu toate că există cazuri de detectare a microorganismelor din ulei de apă și petrol produs în timpul forajului sondelor de la adâncimi mai mari de 4 km.
Din punct de vedere al concentrației de materie vie biosferă special grosimea stratului de sol interes în diferite peisaj și zonele climatice variază într-o gamă largă (de la câțiva centimetri până la 1-1,5 m). Aproape întreaga vegetație a pământului și, în consecință, întreaga sa lume a animalelor este legată de sol ca o sursă necesară de hrană. Cea mai importantă proprietate a solului este fertilitatea acestuia, adică capacitatea de a asigura condițiile necesare pentru viața plantelor. O importanță deosebită în fertilitatea solului o are humusul, constând în principal din produse de descompunere biochimică a resturilor moarte ale organismelor. Solul este habitatul pentru un număr mare de microorganisme, alge, protozoare, insecte, viermi și alte nevertebrate, precum și un număr mare de vertebrate.
Pentru limita superioară a biosferei acceptat limita inferioară a stratului de ozon, este aproape complet de absorbție dăunătoare pentru toate razele ultraviolete vii. Acesta este motivul pentru care de multe ori stratul de ozon este numit „scut de ozon“, care protejează viața pe Pământ. Nu este de loc să se constate că includerea în biosferă a atmosferei inferioare este oarecum arbitrară, deoarece găsirea organismele din ea la înălțimi mari deasupra suprafeței pământului, în cele mai multe cazuri, poate fi temporară, iar habitatul adevărat este hidrosfera, partea superioară a crustei pământului și un strat subțire al atmosferei de suprafață.
Carcasa de gaz este compusă în principal din azot și oxigen. În cantități mici, dioxidul de carbon (0,03%) și ozonul sunt reținute în acesta. Starea atmosferei are o mare influență asupra proceselor fizice, chimice și biologice de pe suprafața Pământului și în mediul acvatic. Pentru procesele biologice au cea mai mare importanță: oxigenul utilizat pentru respirație și mineralizarea materiei organice moarte, dioxidul de carbon, care este implicată în fotosinteză, și suprafața de ozon de screening a pământului de radiațiile ultraviolete solide. Azotul, dioxidul de carbon, vaporii de apă formate în mare parte datorită activității vulcanice și oxigenului - ca rezultat al fotosintezei. Structura biologică a spectrului biosferă are un caracter în trepte: o populatie comunitate, organism, organ, celulă, gena.
Biosfera și spațiul.
Pământul este o planetă unică, fiind localizată la singura distanță posibilă de Soare, care determină temperatura suprafeței Pământului la care apa poate fi în stare lichidă.
Pământul primește de la soare o cantitate imensă de energie și se menține la aproximativ aceeași temperatură constantă. Prin urmare, planeta noastră emite în spațiu aproape aceeași cantitate de energie pe care o primește din spațiu: sosirea și consumul trebuie să fie echilibrate, altfel sistemul își va pierde stabilitatea. Pământul se încălzește sau se îngheață și se transformă într-un corp fără viață. Biosfera este strâns legată de cosmos. Fluxurile de energie către Pământ creează condiții care asigură viața. Câmpul magnetic și scutul de ozon protejează planeta de radiația cosmică excesivă și radiațiile solare intense. Radiațiile cosmice ajung la biosferă, asigură fotosinteza și afectează activitatea ființelor vii.