Ліси, тундри, степу, пустелі, річки, моря і т.д. - природні екосистеми. Поля, городи, сади, парки, лісові насадження, пасовища - створені людиною екосістеми.Агроценози - такі системи, структуру і функцію які створює, підтримує і контролює людина в своїх інте-ресах. Приклад: поле пшениці, сад і т. Д.
В агроценозах існують ті ж самі групи організмів, що і в природній екосистемі: продуценти, консументи і редуценти. В агроценозах складаються харчові ланцюги, як і в природній екосистемі. 0бязательним_звеном цієї харчового ланцюга є людина, Обробляти поля і збирає урожай.
Енергія і поживні речовини, акумульовані рослинами, проходять по вс ?? їй харчового ланцюга агроценозів. Частина енергії витрачається в процесі дихання організ-мов, частина її виноситься разом з урожаєм з агроценозів, частина закріплюється в органічній речовині грунту. Живильні речовини частково видаляються з урожаєм, частково повер-щаются в грунт, т. Е. Структура і функції спільноти в агроценозах і природному біогеоценозі схожі, агроценоз є такою ж складною екологічною системою, як ліс і луᴦ.
Відмінності агроценозу від біогеоценозу: в агроценозах дію-віє природного відбору ослаблене, тут діє искусст-венний відбір.
Найсуттєвіше відмінність - в балансі поживних елементів. В біогеоценозах нд ?? е елементи, споживані расті-нями, з часом повертаються в ґрунт. З агроценозів частина поживних елементів виноситься врожаєм.
Природні біогеоценози - саморегулюючі екосіс-теми, агроценози регулюються людиною. У разі якщо агроценоз не підтримувати, то він швидко зруйнується і зникне.
Поява і розвиток життя на земній кулі привели до утворення якісно нової структурної оболонки -біосфери. Цей термін вперше ввів А. Гумбольдт (1826), позначивши їм область життя, де організми впливають на процеси, що відбуваються на Землі.
Межами біосфери служать: вся гідросфера, верхні шари літосфери і нижня частина атмосфери до озонового шару (20-25 км).
Літосфера - це тверда оболонка Землі, протяжністю 30-70 км. Верхня частина її складається з осадових гірських порід, під якими лежать гранітний і базальтовий шари. Розрізняють 3 базових типу земної кори: Контіні ?? енталь-ний, океанічний і перехідною. Контіні ?? ентально кора характеризується наявністю нд ?? ех трьох шарів і великий пот-ністю (до 70 км), для океанічної притаманні відсутність гранітного шару і загальна незначна протяжність (5-10 км). Осадовий шар складний глинами, пісковиками, вапняками і т. Д. Утворилися на поверхні Землі в результаті перевідкладення продуктів вивітрювання і руйнування більш древніх порід. Потужність його мінлива, місцями досягає товщини до 15-25 км. Гранітний шар (25-30 км) складається головним чином з магматичних порід групи граніта͵ багатих кремнеземом, і метаморфічних (перетворених під впливом високих температур і тиску осадових і магматичних хв ?? Ераліев). Базаль-товий утворений з бідних кремнеземом базальтів (первона-чільного кристалічна кора Землі) і метаморфічних. Під материками він досягає 30 км, під океанами - 2-15 км.
Нижня межа біосфери в літосфері визначається глу-Біной распредел ?? ення температури, яка наближається К100 ° С.
Вона має досить чітко виражене шарувату будову, тут виділять: тропосферу, стратосферу.
Тропосфера - примикає до поверхні планети нижній шари протяжністю від 9 до 17 км. Тут укладено близько 80% нд ?? їй маси атмосфери і практично весь водяний пар.
Стратосфера розташовується вище - до 50 км. Характерно відносну сталість температури до висоти 25 км і в .дальнейшем поступове підвищення від 0-10 ° С. У нижній частині цієї зони розташовується озоновий шар. Максимальна концентрація його на висоті 15-26 км, у полюсів під впливом магнітного поля Землі він знаходиться нижче - 8-30 км, у екватора - 15-35 км. Озоновий шар поглинає космічні випромінювання і майже повністю ультрафіолетові лучіСолнца, згубні для вс ?? його живого (200-290 нм), поете-: він визначає верхню межу біосфери. Вище для атмо-сфери притаманне надзвичайно сильне розрідження газів і поступового розпаду молекул до іонів, в зв'язку з цим на висоті 200-400 км виділяють шар іоносферу, де йде основний розпад і це перший захисний екран землі, який поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання (до 200 нм ).
Гідросфера утворює водний шар, займаючи 70,8% поверх-ності планети. Межі життя відзначені глибиною 11 км. У ній розчинені з'єдн ?? ення близько 100 хімічних елементів.
Загалом біосфера -''пленка жізні'' - відносно тонка і досягає лише товщини близько 40 км, але вона діє як потужна геологічна сила, що формує обличчя планети.
Біосфера багатокомпонентна система, в яку входять:
а) жива речовина (нд ?? е рослини, тварини, мікро-організми, гриби);
б) біогенна речовина органічного походження, що підрозділяється на фітогенні, створене з відмерлих рослинних залишків (нафта, кам'яне вугілля, газ, торф і т. д.) і зоогенние - залишки тварин організмів (крейда, вапняк, осадові породи);
в) відсталу речовину - гірські породи магматичного неорганічного походження, що створюють земну кору;
г) биокосное - продукт розпаду і переробки гірських і осадових порід живими організмами (грунту);
е) речовина космічного походження, що випало на Землю (космічний пил, метеорити).
По вертикалі біосфера ділиться на 2 зони:
а) фотобіосфера - тут йде фотосинтез з утворенням первинної біопродукції;
б) меланобіосфера - даний процес неможливий (глибинні зони океану і т. д.).
Жива речовина - сукупність біомаси нд ?? ех живих організмів біосфери. Це відкрита система, для якої характерні зростання, розмноження, поширення, обмін речовин і енергією з зовнішнім середовищем. На Землі існує близько 2 млн. Видів рослин і тварин. Причому, видів сухопутних тварин і рослин, відповідно, 93% і 92%, водних - тільки 7% і 8%. Маса живої речовини Контіні ?? ентов перевищує в 800 разів біомасу Світового океану. Найбільша його концентрація в біосфері зосереджена на кордоні дотику геосфер: утворюється двошаровий структура. Це місця найбільшого''сгущенія жізні''-найбільш інтенсивної міграції атомів і трансформації енергії.
Найважливіші показники живої речовини: його біомаса і продуктивність.
Загальна вага живої речовини дорівнює 2423 млрд. Т сухої речовини, причому на частку рослин припадає 97%, решта - тварини, мікроорганізми і гриби. Щорічно приростає і розкладається в середньому 10 10 -10 11 т органічної речовини, ᴛ.ᴇ. в перерахунку на зольні елементи і азот - це 10 8 -10 9 т щорічно бере участь у кругообігу речовин Землі. Цей показник тісно пов'язаний з біологічною продуктивністю, т. Е. Кількістю органічної речовини, виробленого організмами в одиницю часу на одиницю площі або об'єму (т / га / рік). Рослини планети щорічно утворюють 170-180 млрд. Т органічної речовини, причому на частку лісів припадає до 80% нд ?? їй біомаси, пов'язують більше 200 млрд. Т вуглекислого газу і виділяють в атмосферу 145 млрд. Т вільного кисню, тільки рослинного білка на планеті щорічно створюється 330 млн. т. Середня первинна продуктивність суші -8,15 т сухої речовини в рік на га (вагаючись від 3 до 11 т / га). Контіні ?? енти в 3 рази продуктивніше Світового океану з розрахунку на одиницю поверхні.
Ґрунтовий покрив утворює на Землі особливу біогеохімі-чний оболонку - педосферу. Це область найбільшої кон-центрації живих організмів і продуктів їх розкладу. Сумарні запаси гумусу грунтів - 2,4 ‣‣‣ 10 12 т, або 160 т / га. Запаси енергії, пов'язані в грунтовому покрові -4,2 ‣‣‣ 10 20 кДж, дорівнюють кількості енергії, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ міститься у НД ?? їй наземної біомасі рослині.
Загальна маса органічної речовини, накопиченого в осадової оболонці літосфери планети - 1,18 ‣‣‣ 10 18 т.
Біомаса Світового океану становить 0,13% від загального обсягу живого речовини Землі. Співвідношення зворотне: рослин - 6,3% біомаси, тварин і мікроорганізмів -93,7%. Незважаючи на те, що біомаса океану набагато менше цього показника на суші, але інтенсивність створення біопродукції в рік їх близька.
Основні властивості живої речовини біосфери:
1. Характеризується величезною вільною енергією спосіб-ністю її запасати.
2.Резкое відміну від неживого в швидкості протікання хімічних реакцій за допомогою ферментів.
3.Слагающіе живе - індивідуальні хімічні соеди-вати, що володіють структурної компактністю і енергетичної економічністю, які проявляються в найвищої упо- рядочності на молекулярному рівні.
4. Наявність руху: пасивне - зростання і розмноження рас-тений, активне - переміщення організмів в просторі.
6.Представлено у вигляді індивідуальних організмів, кото-які мають кінцевий час життя і вс ?? егда входять в еко-системи.
7. Все живе походить тільки від живого (принцип Реді).
Наявність еволюційного процесу на рівні біологи-чеських систем, отже, еволюції біосфери в цілому не оборотна і має прогресивний характер.
8. Наявність еволюційного процесу на рівні біологічних систем, отже, еволюція біосфери в цілому необоротна і носить прогресивний характер.
9. Всі живі організми мають зворотними (положи- тільними або негативними) зв'язками через взаємодіє ствие один з одним
10. Біологічні системи відносяться до відкритих, обмінюючись безперервно речовиною, енергією та інформа- цією з навколишнім середовищем і не рівнозначні до неї.
Основні біогеохімічні функції живого речовини в біосфері:
1. Газова або енергетична - постійний газообмін з навколишнім середовищем в процесі фотосинтезу, дихання. Поглинання сонячної енергії з утворенням біомаси і передача її по харчових ланцюгах.
2.Концентраціонная - виборче накопичення в ході життєдіяльності определ ?? енних елементів, які використовуються на будову тіла та видалення їх з нього при процесах виділ ?? ення. Після відмирання і хв ?? ералізаціі біогенні атоми мігрують в неживу природу.
3.Деструктівная або окислювально-відновна - обмін речовини і енергії з зовнішнім середовищем; при Діссен-ляции окислюються органічні речовини, виділяється тепло і в АТФ акумулюється енергія хімічних зв'язків. При асиміляції утворюються хімічні речовини, необхідні організму, за рахунок засвоєння і перетворення поживних речовин у тварин і фотосинтезу у зел ?? ених рослин, при цьому використовується енергія АТФ. Мін ?? ералізація небіоген-них речовин і розкладання неорганічного речовини в грунті, корі вивітрювання, гідросфері. Відновлення сірководню і сульфідів - металів з сульфатів за допомогою бактерій.
4.Средообразующая - перетворення фізико-хімічних параметрів навколишнього середовища і ландшафтів, відносну сталість внутрішнього середовища екосистем.
5.Транспортная або біохімічна - перенесення речовин в різних напрямках в результаті харчування, роста͵ розмноження, переміщення особин, хімічне перетворення живої речовини після його відмирання через биокосное тіло в відстале.
6.Еколого-інформаційна - взаємодія організмів і компонентів середовища всередині екосистем і забезпечення обміну інформацією між організмами.
Роль живої речовини в еволюції біосфери.
а) Стабілізувався газовий склад атмосфери.
б) Перетворення відновлювальної (анаеробної) обста-новки на планеті в окислювально-відновну.
в) Перетворення хімічної і хв ?? ералогіческой струк-тури літосфери.
г) Підвищення хімічної активності природних вод.
д) Підвищення загального термодинамічної балансу біо-сфери.
е) Вибірково витягуючи і виділяючи назад хімічні елементи і їх ізотопи, жива речовина створює і зберігає, в освоєних нею областях, загальнопланетарній біотичний кругообіг речовин.
ж) Пов'язуючи енергію і накопичуючи її в поверхневих оболонках Землі життя перешкоджає ентропії, т. е. Рассєї-ванию її.
Біосфера і еволюція. Ці два процеси утворення біосфери, розширення її кордонів і еволюція органічного світу йшли одночасно. Саме інтенсивність размно-вання одноклітинних організмів зіграла первинну і важливу роль в накопиченні біомаси Землі. Головні напрямки подальшої еволюції:
- в удосконаленні здатності використання сонячної енергії для синтезу органічних речовин (еволюція рослинного покриву);
- ускладнення Шляхів міграції хімічних елементів (еволюція тваринного світу);
- здатність організмів пристосуватися до розмаїтості-ним середах проживання, що сприяє розширенню меж біосфери (напр. печерна фауна, глибоководний бентос, мікроорганізми гарячих джерел і т. д.).
Обмеженням для еволюційних перетворень видів є сформовані системи кругообігу речовин і потоків енергії, які в якійсь мірі направляють процеси видоутворення. В ході геологічного часу еволюція видів йде в напрямку створення форм життя, стійких в біосфері, які своєю життєдіяльністю підсилюють биогенную міграцію атомів. Зростає органі-тання еволюційного процесу, який вс ?? е більше контролюється склалася в біосфері системою біо-геохімічних циклів речовин і трансформації енергії.
Читайте також
У 1926 р В. І. Вернадський вперше поставив питання про межі-цах біосфери; він повернувся до нього в спеціальній статті «Про преде-лах біосфери» в 1937 р Однак питання, як тоді, так і зараз, не має однозначної відповіді. Які ж фізико-хімічні ус-ловия найбільш сприятливі для. [Читати далі].
Біосфера - особлива оболонка Землі, населена живими організмами. Перші уявлення про біосферу як «зоні життя» дав Ж. Б. Ламарк, термін запропонував австрійський вчений Е.Зюсс (1975), а цілісне вчення про біосферу створив наш видатний співвітчизник В.І. Вернадський. [Читати далі].
Термін "біосфера" (від грец. Bios - життя, sphaira - плівка) був запропонований австралійським вченим Е. Зюсом (1831 - 1914), який розумів під біосферою сукупність живих організмів Землі. Вчення про біосферу розроблено російським вченим, академіком В. І. Вернадським (1863 - 1945). [Читати далі].