Тема: Тема Биосфера- биологическая оболочка Земли

Биосфера Земли- оболочка планеты, заселённая живыми организмами. В. В.И.Вернадский

Тема урока:

« Биосфера - живая оболочка планеты.

Структура и компоненты биосферы »

Задачи :

1. познакомиться с учением В.И. Вернадского о биосфере,

2. обобщить и конкретизировать знания о структуре и составе биосферы.

1. Определение биосферы

Термин «биосфера» ( область жизни):

• в биологию ввел Ж.Б.Ламарк
• использовался им в смысле «сферический организм»;
• в геологию - австрийский геолог Э.Зюсс в 1875,
• отождествлял термин «биосфера» с пространственно ограниченной совокупностью
• живых организмов.

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945)

В.И. Вернадский впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.

Учение «Биосфера» 1926

Свойства биосферы

Биосфера многокомпонентная система, состоящая из отдельных структур.

Система считается открытой,т.к. получает энергию Солнца извне.

Структурным звеном является биогеоценоз.

Деятельность живых организмов обеспечивает круговорот веществ.

Свойства биосферы

Все больше накапливается данных, свидетельствующих, что резкое увеличение численности отдельных видов или популяций («волны жизни») - результат изменения солнечной активности.

Свойства биосферы

солнечная активность оказывает воздействие на многие геологические процессы (катаклизмы, катастрофы),

на социальную активность человеческого общества или отдельных его этносов.

Свойства биосферы

3. Биосфера - саморегулирующаяся система ,

для которой, как отмечал В. И. Вернадский, характерна организованность.

В настоящее время это свойство называют гомеостазом ,

понимая под ним способность возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмущения включением ряда механизмов.

Гомеостатические механизмы связаны в основном с живым веществом, его свойствами и функциями, рассмотренными выше.

Свойства биосферы

Опасность современной экологической ситуации связана прежде всего с тем, что нарушаются многие механизмы гомеостаза и принцип Ле Шателье-Брауна, если не в планетарном, то в крупных региональных планах.

Их следствие - региональные кризисы.

В стадию глобального кризиса биосфера, к счастью, еще, по-видимому, не вступила.

Свойства биосферы

• отдельные крупные возмущения она уже гасить не в силах:
• распад экосистем (например, расширяющиеся площади опустыненых земель),
• появление неустойчивых , лишенных свойств гомеостаза систем:

• агроценозы,
• урбанизированные (городские) комплексы.

Свойства биосферы

4. Биосфера - система, характеризующаяся большим разнообразием.

Разнообразие - важнейшее свойство всех экосистем.

Биосфера как глобальная экосистема характеризуется максимальным среди других систем разнообразием.

Свойства биосферы

- разные среды жизни (водная, наземно-воздушная, почвенная, организменная);

- разнообразие природных зон, различающихся по климатическим, гидрологическим, почвенным, биотическим и другим свойствам;

- и наличие регионов, различающихся по химическому составу (геохимические провинции);

- объединение в рамках биосферы большого количества элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием.

Биогенное

вещество

Биокосное

Косное

вещество

вещество

Компоненты

биосферы

Живое вещество

Живое

вещество

В. И. Вернадский ( 1863 - 1945)

Выдающийся русский ученый Академик, основоположник науки геохимии , создал учение о биосфере Земли

Всю массу организмов всех видов В. И. Вернадский назвал живым веществом Земли.

Общая масса живых организмов 2,43· 10 12

на суше

Растения

Животные и бактерии

В воде

99,2%

0,8%

6,3%

93,7%

0,13%

Растения

Число видов

Суммарная биомасса

21%

Животные и бактерии

99%

96%- беспозвоночные

4%- позвоночные, из них 10% млекопитающие

1%

Общее количествро

живое ве-во 0,01-0,02% от косного вещества

ежегодная продукция увеличилась на 10 %

Состав биосферы

На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ.

Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.

Состав биосферы

2. Биогенное вещество - вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом.

Живые организмы в нем после его образования геологически малоактивны.

(КАМЕННЫЙ УГОЛЬ., БИТУМЫ, ИЗВЕСТНЯКИ НЕФТЬ И ТД.)

Состав биосферы

3. Косное вещество - ОБРАЗУЕТСЯ ПРОЦЕССАМИ, В КОТОРЫХ ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО НЕ ПРИНИМАЕТ УЧАСТИЯ.

(твердое, жидкое , газообразное.)

Состав биосферы

4. Биокосное вещество:

создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других.

Таковы почва, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

2. Строение биосферы

• Биосфера включает

• нижнюю часть атмосферы (15–20 км),
• верхнюю часть литосферы
• и всю гидросферу.
• Нижняя граница опускается в среднем на 2–3 км на суше и на 1–2 км ниже дна океана.

2. Строение биосферы

2. Строение биосферы. АТМОСФЕРА

• 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.
• Обширная область разряженной верхней атмосферы состоит преимущественно из ионов. Эта область обозначается как ионосфера.
• Большая часть массы атмосферы имеет относительно однородный азотно-кислородный состав.
• В тропосфере во взвешенном состоянии присутствуют также твердые и жидкие частицы, которые обычно называют аэрозолями.

3. Методы исследования различных компонентов биосферы

• АТМОСФЕРА-
• Физические процессы изучаются на метеорологических станциях (постоянно действующих).
• Наблюдения за температурой- климатические станции.
• Атмосферные осадки- метеорологические посты.
• Солнечная радиация- актинометрические станции.
• Аэрологические станции( зонды) выполняют наблюдения за метео - режимом свободной атмосферы(30-40 км.).
• Наблюдения за атмосферным электричеством,
• Озоном,
• Химическим составом атмосферы.

Гидросфера. Вода — важный компонент биосферы и один из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часты (95%) находится в Мировом океане, который занимает около 70% поверхности земного шара и содержит 1300 млн.км.куб.

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.

Атмосферные осадки проникают в толщи осадочных пород, образуя подземные воды.

Вода способна растворять в себе многие вещества, поэтому любые воды гидросферы можно рассматривать в качестве естественных растворов различной степени концентрации. Даже наиболее чистые атмосферные воды содержат 10 -50 мг/л растворенных веществ.

Гидросфера находится в тесной взаимосвязи с литосферой (подземные воды), атмосферой (парообразная влага) и живым веществом биосферы, в которое она входит в качестве обязательного компонента

3. Методы исследования различных компонентов биосферы

• Гидросфера
• За океанами проводят наблюдения: наземные метеорологические станции; корабли погоды; корабли различного назначения.
• Физическое состояние водоема изучается с борта кораблей ( экспедиции) на различных глубинах: соленость, температура, химический состав.
• Оптические свойства, и другие элементы гидрологического режима.

47,3 %) и 92 % ее объема. Он прочно связан химически с другими элементами в главных породообразующих минералах. " width="640"

2. Строение биосферы. ЛИТОСФЕРА

• Литосфера - это верхняя твердая оболочка Земли, имеющая большую прочность и переходящая в нижележащую астеносферу, прочность которой относительно мала.
• Она включает земную кору и верхнюю мантию до глубин примерно 200 км.
• Выделяются два основных типа земной коры - континентальный и океанический .
• Между ними находится промежуточный тип, который называют субконтинентальным .
• общий химический состав земной коры определяют немногие элементы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, которые слагают основную ее массу.
• При этом наиболее распространенным элементом является кислород, составляющий едва ли не половину массы земной коры ( 47,3 %) и 92 % ее объема.
• Он прочно связан химически с другими элементами в главных породообразующих минералах.

Литосфера. Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных пород, и органические вещества продукты жизнедеятельности организмов.

Литосфера. Основная масса организмов,

Обитающих в пределах литосферы,

находится в почвенном слое,глубина

Которого не превышает нескольких метров.

Почва включает минеральные вещества,

Образующиеся при разрушении горных пород,

И органические вещества продукты жизнедеятельности

организмов.

2. Строение биосферы . ЛИТОСФЕРА

3. Методы исследования различных компонентов биосферы

• 2. Научные программы в заповедниках (наблюдения за биомассой, оценка продуктивности).
• 3. Экспедиционные исследования.

Уровни организации живой материи