Біосфера як глобальна екосистема, її структура та межі

Структура і межі біосфери

Як ви вже знаєте, біосфера — це одна з оболонок Землі, глобальна екосистема, яка об’єднує всі екосистеми нашої планети. Поняття «біосфера» (від грецьк. біос — життя) запропонував 1875 року австрійський геолог Е. Зюсс. Учення про біосферу як особливу частину Землі, населену живими організмами, сформулював український науковець В. І. Вернадський, хоча раніше над цим працював французький біолог Ж.-Б. Ламарк.

Біосфера не утворює окремої оболонки Землі, а є частиною геологічних оболонок земної кулі, заселених живими організмами. Вона займає верхню частину літосфери, усю гідросферу та нижній шар атмосфери. Це єдина глобальна екосистема вищого порядку.

Біосфера складається з чотирьох основних компонентів:

• жива речовина;

• біогенна речовина;

• косна речовина;

• біокосна речовина.

До живої речовини належать усі живі організми (бактерії, гриби, рослини, тварини тощо), а до біогенної речовини — уся речовина, створена або перероблена живими організмами (вугілля, торф, кисень тощо).

Косна речовина утворилася без участі живих організмів (базальт, граніт тощо), а біокосна створюється за одночасною участю живих організмів і факторів неживої природи (ґрунт, мул тощо)

Перегляньте презентацію:

біосфера як глобальна екосистема.pptx

Проаналізуйте рисунок. Дайте відповіді на запитання.

1. На яку глибину проникає життя в літосфері?

2. Яка оболонка Землі повністю входить до складу біосфери?

Основна функція біосфери

ПОТІК ЕНЕРГІЇ У БІОСФЕРІ - надходження енергії Сонця до поверхні Землі, засвоєння її у процесі фотосинтезу рослинами, трансформація й перерозподіл у ланцюгах живлення й геологічних оболонках і розсіювання у світовому просторі.

Ці два процеси підпорядковуються двом фундаментальним природним законам - першому та другому законам термодинаміки.

Перший закон термодинаміки: енергія не може бути ні народжена, ні знищена, вона може бути лише трансформована з однієї форми в іншу. Кількість енергії при цьому не змінюється.

Другий закон термодинаміки: будь-яка робота супроводжується трансформацією високоякісної енергії у тепло, що розсіюється в довкіллі й втрачається в просторі.

Сукупно всі організми утворюють біомасу, або, за висловом Володимира Вернадського, живу речовину планети. За масою вона становить близько 0,001 % маси земної кори. Проте роль організмів у процесах, що відбуваються на планеті, є величезною. Жива речовина виконує хімічні функції: газову, концентраційну, окисно-відновну, біохімічну, деструкційну, середовищеутворювальну.

Кругообіг речовин у біосфері має циклічний характер і для біогенних елементів здійснюється у вигляді біогеохімічних циклів.

У біогеоциклах розрізняють дві частини:

1) резервний фонд — з більшою кількістю й масою речовини або елемента та повільнішим обміном;

2) обмінний фонд — з меншою часткою елемента (речовини), що швидко переміщуються по етапах циклу.

Виокремлюють два основні типи біогеоциклів:

1) цикли елементів з резервним фондом в атмосфері або гідросфері (цикли Карбону, Нітрогену, Оксигену);

2) цикли елементів з резервним фондом у літосфері (осадові цикли Фосфору, Сульфуру, Кальцію, Калію, Феруму).

Закономірності функціонування біосфери Вернадський описав у трьох законах:

• перший закон Вернадського, або закон біогенної міграції хімічних елементів: міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньої участі живої речовини, або ж у середовищі, особливості якого зумовлені живою речовиною.

• другий закон В. І. Вернадського, або закон константності: кількість живої речовини за певний час є сталою величиною.( збільшення кількості живої речовини в одній частині біосфери супроводжується її зменшенням в іншій)

• третій закон В. І. Вернадського, закон єдності живої речовини: усе живе має спільну фізичну, хімічну основу, тобто основою живих систем є однакові хімічні, біохімічні, фізичні процеси, що зумовлені загальними законами хімії, фізики, і діють вони незалежно від стану системи - живої або неживої

• Перегляньте відео:

Роль організмів у грунтоутворенні (завдання: поясніть, які групи організмів беруть участь у процесах грунтоутворення)