Биосфера как глобальная экосистема – биология

Урок №33. Биосфера как глобальная экосистема

Тип урока – комбинированный

Методы:частично-поисковый, про­блемного изложения, репродуктивный, объясни­тельно-иллюстративный.

Цель:

– осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные: 

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

УУД

Личностные: познавательный интерес к экологии.. Понимание не­обходимости получения знаний о многообразии биотических связей в природных со­обществах для сохранения естественных биоценозов. Способность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе. Потребность в справедливом оценивании своей работы и работы одноклассников

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, пре­образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товари­щей по классу, выступать перед аудиторией, используя мультимедийное оборудование или другие средства демонстрации

Планируемые результаты

Предметные: знать – понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь – определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации;анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Изучение нового материала

Биосфера как глобальная экосистема

В начале XIX в. понятие (не термин) «биосфера» было вве­дено в науку великим французским естествоиспытателем Ж. Б. Ла­марком (1744-1829). Термин «биосфера» для определения земной оболочки, занятой жизнью, одновременно с терминами «гидросфера» и «литосфера» в конце XIX в.

утвердил в научном обиходе знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс (1831-1914). Зюсс писал: «Одно кажется чужеродным на этом большом, со­стоящем из сфер небесном теле, а именно – органическая жизнь… На поверхности материалов можно выделить самостоя­тельную биосферу…

» Создав новый термин, которому было суж­дено такое блестящее будущее, Э. Зюсс не дал ему научного оп­ределения. Автор современного учения о биосфере В. И. Вернад­ский (1863-1945) стал употреблять термин «биосфера» с 1911 г., но впервые дал его определение в 1923 г.

и с тех пор не менее 15 раз его уточнял, подчеркивая, что биосфера – это «особая охва­ченная жизнью оболочка» Земли – область распространения жи­вого вещества на планете.

БиосферойВ. И. Вернадский назвал ту область нашей пла­неты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов (верхняя часть литосферы, гидро- и тропосфе­ра).

Значение организмов обусловлено их большим разнообрази­ем, повсеместным распространением, длительностью существова­ния в истории Земли, избирательным характером биохимической деятельности и исключительно высокой химической активностью по сравнению с другими компонентами природы.

Всю совокупность организмов на планете В. И. Вернадский назвал живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию.

Закон константности, сформулированный В. И. Вернадским, гласит:

Количество живого вещества биосферы (для данного геоло­гического периода) есть величина постоянная (константа).

Общий вес живого вещества оценивается величиной 12 1,8-2,5*10 т (в сухом весе) и составляет лишь незначительную часть массы биосферы (3*10 т). Если живое вещество равно­мерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно по­кроет ее слоем толщиной только в 2 см.

Биомасса организмов Земли (по Н. И. Базилевичу и др.)

Тем не менее, ведущим фактором, преобразующим лик Земли, является жизнь.

Ее особенность заключается не только в ускорении химических реакций – некоторые реакции вне организма вообще не происходят, при нормальных
температурах и давлениях. Л. С.

Берг говорил: «Организмы осуществляют с физической точки зрения невероятное». Так, жиры и углеводы окисляются в организме при температуре около 37°С, а вне его – при температурах 400-500°С.

Синтез аммиака из молекулярного азота в промышленных условиях осуществляется при температуре 500°С и давлении 300-500 атм. А микроорганизмы с легкостью проводят эту реакцию при обычной температуре и атмосферном
давлении.

В 20-х годах нашего века В. И. Вернадский разработал представление о биосфере как глобальной единой системе Земли, где весь основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жизнью, и впервые создал учение о
геологической роли живых организмов.

Биосфера Земли представляет собой глобальную открытую сис­тему со своими «входом» и «выходом». Ее «вход» – это поток сол­нечной энергии, поступающей из космоса, «выход» – те образован­ные в процессе жизнедеятельности организмов вещества, которые в силу каких-либо причин ускользнули из биотического круговорота.

Образно говоря, это выход в «геологию». На языке современной нау­ки биосферу называют саморегулируемой кибернетической систе­мой, обладающей свойствами гомеостаза.

Согласно закону необхо­димого разнообразия Эшби, кибернетическая система только тогда обладает устойчивостью для стабилизации внешних и внутренних факторов, когда она имеет достаточное внутреннее разнообразие.

Земля как планета характеризуется значительным разнообра­зием природных условий.

Это определяется ее шарообразной формой, ее движением вокруг Солнца и вокруг собственной оси, что, в свою очередь, обусловливает широтное и сезонное измене­ние интенсивности поступления солнечной активности; значи­тельное разнообразие природных условий создается и сложным рельефом Земли.

Но основное разнообразие биосферы Земли создается живыми организмами. Считают, что в современной биосфере представлено около 2 млн. видов живых организмов (за все время существования биосферы их было не менее 1 млрд!).

Характерной особенностью биосферы как динамической сис­темы является ее неравномерность (неравновесность) – следствие работы живого вещества и притока солнечной энергии.

Не менее важной отличительной особенностью биосферы яв­ляется ее «обводненность». Вернадскому очень нравилось опреде­ление жизни как «одушевленной воды», данное французским био­логом Р. Дюбуа, и он неоднократно приводил его в своих произве­дениях.

Поэтические строки о воде принадлежат другому великому французу – Антуану де Сент-Экзюпери: «Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь…

»

Еще одна характерная особенность биосферы – это ее нераз­рывная связь с космосом (в наибольшей степени – с Солнцем). Впервые ее заметили еще в-прошлом веке. Так, в 1852 г.

швей­царский астроном Рудольф Вольт рассчитал зависимость магне­тизма Земли от цикличности пятнообразования на Солнце. Одна­ко датой рождения гелиобиологии обычно считают 1915 г.

, когда в Московском археологическом институте был прочитан доклад «Периодическое влияние Солнца на биосферу Земли» (его сделал восемнадцатилетний А. Л. Чижевский).

Несколько лет назад ученые из Главной астрономической об­серватории АН УССР Л. Р. Колоколова и А. Ф. Стеклов выдви­нули гипотезу о наличии на спутниках Юпитера биосферы иного типа, чем земная, – биосферы, развивающейся под слоем льда.

Такой гипотетический тип биосферы украинские ученые предло­жили назвать «эндобиосферой» (от греч. епйоп – внутри).

Иссле­дования в море Росса, где толщина льда достигала 420 м, привели к обнаружению сообществ организмов, состоящих из диатомовых водорослей, фораминифер, ракообразных и бактерий.

Вопросы и задания

1.Что называется биосферой?

2.Как вы понимаете” положение: биосфера- это глобаль­ная экосистема?

3.Что называется живым веществом? Сформулируйте за­кон константности В. И. Вернадского.

4.В чем заключается смысл закона необходимого разно­образия Эшби?

ЧтотакоеБиосфера

 

Что такое биосфера и как она устроена

 

Биосфера

 

Биосфера

Ресурсы:

С. В. Алексеев. Экология: Учебное пособие для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений разных видов. СМИО Пресс, 1997. – 320 с

СайтYouTube:  /

Хостинг презентаций

– 

Источник: https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/urok_33tema_biosfera_kak_globalnaya_ekosistema_100403.html

Тема 5.3. Биосфера – глобальная экосистема

Биосфера – глобальная экосистема. Учение В. И. Вернадского о биосфере.

1. Дайте определения понятий.


Биосфера —   оболочка Земли, заселенная живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Ноосфера — сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития.

2. Составьте таблицу.

Компоненты биосферы (по В. И. Вернадскому)

3.

Каковы основные признаки биосферы как глобальной экосистемы?
Биосфера представляет собой гигантский биогеоценоз, который существует благодаря тесной взаимосвязи всех его структурных компонентов, представляет собой целостную и устойчивую систему, прошедшую длительный путь исторического развития. Биосфера – это оболочка Земли, где существует или когда-либо существовала жизнь, и которая подвергается или подвергалась воздействию живых организмов. Отдельные организмы на определенных территориях образуют популяции, популяции разных видов объединяются в биоценозы. Биоценозы и неживые факторы среды образуют биогеоценозы или экосистемы. Каждая экосистема граничит с другой экосистемой, происходит обмен веществом и энергией. Все экосистемы Земли объединены круговоротом веществ и потоком энергии и образуют единую глобальную экосистему, которую называют биосферой.

4. Охарактеризуйте основные жизненные свойства, проявляющиеся на биосферном уровне организации жизни на Земле.
На этом уровне происходит:
глобальный круговорот веществ и превращение энергии, а так же взаимодействие живого и неживого вещества планеты (обмен веществ).

Биологический круговорот. Эволюция биосферы

1. Дайте определение понятий.
Биологический круговорот – это перемещения и превращения химических элементов через косную и органическую природу при активном участии живого вещества.

Эволюция биосферы – процесс непрерывного, одновременного и взаимосвязанного изменения: а) характера живого вещества (возникновения, развития и вымирания видов, формирования и разрушения биотических сообществ); б) свойств биосферы как оболочки Земли, преобразуемой этим веществом, и в) экосферы планеты.

2. Составьте схему круговорота любого из перечисленных веществ: вода, углерод, азот, сера, фосфор.

Круговорот азота

3.

Заполните таблицу.

Основные этапы развития биосферы

4. Какое влияние оказывает человек на биосферу?
Человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания. С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческая деятельность стала мощной природной движущей силой.

С момента развития промышленности до настоящего времени, в связи с активным использованием природных ресурсов и нарушением сложившегося в природе равновесия, процессы разрушения в биосфере стали преобладать над процессами созидания. Биосфера находится на грани экологического кризиса.

Его последствия могут быть катастрофическими для человечества. Мировое сообщество серьезно обеспокоено нарушениями в биосфере, к которым приводит непродуманная деятельность человека.

Для их ликвидации принят целый ряд международных соглашений, которые должны уменьшить выброс в атмосферу вредных веществ, защитить от загрязнения почву и водоемы.

Источник: http://biogdz.ru/10-11-klass/tema-5-3-biosfera-globalnaya-ekosistema.html

Презентация по биологии в 11 классе “Биосфера-глобальная экосистема

Инфоурок › Биология › Презентации › Презентация по биологии в 11 классе “Биосфера-глобальная экосистема

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

Начать Биосфера как глобальная экосистема

2 слайд 3 слайд Описание слайда:

В начале XIX в. понятие «биосфера» было введено в науку великим французским естествоиспытателем Ж.Б. Ламарком (1744–1829). Термин «биосфера» для определения земной оболочки, занятой жизнью, одновременно с терминами «гидросфера» и «литосфера» в конце XIX в. Утвердил в научном обиходе знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс (1831–1914).

4 слайд Описание слайда:

Понятие биосферы Зюсс писал: «Одно кажется чужеродным на этом большом, состоящем из сфер небесном теле, а именно – органическая жизнь… На поверхности материалов можно выделить самостоятельную биосферу…» Создав новый термин, которому было суждено такое блестящее будущее, Зюсс не дал ему научного определения.

Автор современного учения о биосфере В.И. Вернадский (1863–1945) стал употреблять термин «биосфера» с 1911 г., но впервые дал его определение в 1923 г.

и с тех пор не менее 15 раз его уточнял, подчеркивая, что биосфера – это «особая охваченная жизнью оболочка» Земли – область распространения живого вещества на планете.

5 слайд Описание слайда:

Понятие биосферы Биосферой В.И.

Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов (верхняя часть литосферы, гидро- и тропосфера).

Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, обычно называют современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к палеобиосферам, или былым биосферам.

6 слайд 7 слайд Описание слайда:

Что называется живым веществом? Всю совокупность организмов на планете В.И. Вернадский назвал живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию. Закон константности, сформулированный В.И.

Вернадским, гласит: Количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть величина постоянная (константа). Общий вес живого вещества оценивается величиной 1,8-2,51012т (в сухом весе) и составляет лишь незначительную часть массы биосферы (31018т).

Если живое вещество равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно покроет ее слоем толщиной только в 2 см.

Читайте также:  Кислородный этап энергетического обмена - биология

8 слайд 9 слайд Описание слайда:

Закон необходимого разнообразия Биосфера Земли представляет собой глобальную открытую систему со своими «входом» и «выходом». Ее «вход» – это поток солнечной энергии, поступающей из космоса, «выход» – те образованные в процессе жизнедеятельности организмов вещества, которые в силу каких-либо причин ускользнули из биотического круговорота.

Образно говоря, это выход в «геологию». На языке современной науки биосферу называют саморегулируемой кибернетической системой, обладающей свойствами гомеостаза.

Согласно закону необходимого разнообразия Эшби, кибернетическая система только тогда обладает устойчивостью для стабилизации внешних и внутренних факторов, когда она имеет достаточное внутреннее разнообразие.

10 слайд 11 слайд Описание слайда:

Биосфера и ее границы В 1926 г. В.И. Вернадский впервые поставил вопрос о границах биосферы; он вернулся к нему в специальной статье «О пределах биосферы» в 1937 г. Однако вопрос, как тогда, так и сейчас, не имеет однозначного ответа.

Какие же физико-химические условия наиболее благоприятны для существования жизни? Достаточное количество углекислого газа и кислорода. Достаточное количество воды (причем обязательно – в жидком состоянии).

Температурный режим, исключающий как слишком высокие температуры (вызывающие свертывание белков), так и слишком низкие (прекращающие работу ферментов). Наличие «прожиточного минимума» элементов минерального питания. Определенная соленость водной среды.

Современная жизнь распространена в верхней части земной коры (литосфере), нижних слоях атмосферы Земли (тропосфере) и в водной оболочке Земли (гидросфере).

12 слайд Описание слайда:

Границы существования живых организмов в литосфере, атмосфере, гидросфере В литосфере жизнь ограничивает прежде всего температура горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5–15 км превышает +100°С. Самая большая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены бактерии, составляет 4 км.

В нефтяных месторождениях на глубине 2–2,5 км бактерии регистрируются в значительном количестве. В океане жизнь распространена до более значительных глубин и встречается даже на дне океанических впадин глубиной 10–11 км. Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нарастанием с высотой ультрафиолетовой радиации.

Озоновый слой поглощает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца на высоте 22–25 км. Все живое, поднимающееся выше защитного слоя озона, погибает. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20–22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое до 1–1,5 км.

В горах граница распространения наземной жизни проходит на высоте около 6 км над уровнем моря.

13 слайд 14 слайд Описание слайда:

Основные специфические свойства живого вещества С точки зрения современной науки, живое вещество обладает некоторыми специфическими свойствами и выполняет в биосфере определенные биогеохимические функции. Специфические свойства и особенности живого вещества: Живое вещество биосферы характеризуется большим запасом энергии.

Резкое различие между живым и неживым веществом наблюдается в скорости протекания химических реакций (в живом веществе реакции идут в тысячи, а иногда в миллионы раз быстрее). Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения – белки, ферменты и др.

– устойчивы только в живых организмах.

15 слайд Описание слайда:

Основные специфические свойства живого вещества Произвольное движение, в значительной степени саморегулируемое, является общим признаком всякого живого вещества в биосфере. Живое вещество обнаруживает значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. Известно свыше 2 млн.

органических соединений, входящих в состав живого вещества, в то время, как количество природных соединений (минералов) неживого вещества составляет около 2 тыс., т.е. на три порядка меньше. Живое вещество представлено в биосфере в виде индивидуальных организмов, размеры которых колеблются в огромных пределах.

Величина самых мелких вирусов не превышает 20 нм (1 нм = 10–9м), самые крупные животные, киты, достигают 33 м в длину, самое большое растение, секвойя, 100 м в высоту.

16 слайд Описание слайда:

Функции живого вещества на нашей планете Энергетическая функция заключается в осуществлении связи биосферно-планетарных явлений с космическим излучением, преимущественно с солнечной радиацией.

В основе этой функции лежит фотосинтетическая деятельность зеленых растений, в процессе которой происходит аккумуляция (накопление) солнечной энергии и ее перераспределение между отдельными компонентами биосферы. За счет накопленной солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле.

Газовая функция обусловливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав биосферы. Преобладающая масса газов на Земле имеет биогенное происхождение. В процессе функционирования живого вещества создаются основные газы: азот, кислород, углекислый газ, сероводород, метан и др.

Концентрационная функция проявляется в извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов окружающей среды. В составе живого вещества преобладают атомы легких элементов: водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, магния, алюминия, кремния, серы, хлора, калия, кальция.

Концентрация этих элементов в теле живых организмов в сотни и тысячи раз выше, чем во внешней среде. Этим объясняется неоднородность химического состава биосферы и ее существенное отличие от состава неживого вещества планеты.

17 слайд Описание слайда:

Функции живого вещества на нашей планете Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца и др.

) При этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления. Деструктивная функция обусловливает процессы, связанные с разложением организмов после их смерти, вследствие которой происходит минерализация органического вещества, т. е. превращение живого вещества в косное.

В результате образуются также биогенное и биокосное вещество биосферы. Средообразующая функция заключается в преобразовании физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. В. И.

Вернадский писал: «Организм имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена к нему». Транспортная функция – это осуществление переноса вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

Живое вещество – единственный (помимо поверхностного натяжения) фактор, обусловливающий обратное перемещение вещества – снизу вверх, из океана – на континенты, реализующий тем самым «восходящую» ветвь биогеохимических циклов.

18 слайд Описание слайда:

Главный источник энергии на Земле Лучистая энергия Солнца – главный источник энергии, определяющий тепловой баланс и термический режим биосферы Земли.

В связи с движением Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите интенсивность солнечного излучения, приходящаяся на поверхность Земли, изменяется в течение года в соответствии с изменением расстояния Земля – Солнце. Минимальное расстояние Земли от Солнца (147 млн.

км) – в начале января, а максимальное (152 млн. км) – в начале июля. Это изменение расстояния приводит к колебаниям суточного количества падающей радиации.

19 слайд 20 слайд Описание слайда:

Первое употребление термина «ноосфера» (от греч. noos – разум) принадлежит двум современникам Вернадского, слушавшим его лекции по геохимии в Сорбонне: философу, математику, палеонтологу и антропологу Э. Леруа и его другу, палеонтологу и антропологу П.Т. де Шардену.

Под ноосферой французские ученые понимали ту стадию эволюции природы, когда появился человеческий разум. Развернутое обоснование эта трактовка получила в книге П.Т. Де Шардена «Феномен человека», впервые опубликованной в 1959 г.

В ней Шарден определял ноосферу как «новый покров», «мыслящий пласт», который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается над миром растений и животных – вне биосферы и над ней.

21 слайд Описание слайда:

Биосфера и ноосфера Ноосфера, по Вернадскому, это такой этап развития биосферы, при котором «проявляется как мощная, все растущая геологическая сила роль человеческого разума (сознание) и направленного им человеческого труда». Оценивая роль человеческого разума и научной мысли как планетарного явления, В.И.

Вернадский пришел к следующим выводам: Ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу, в которой он живет. Это проявление изменения биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли.

Это изменение биосферы происходит независимо от человеческой воли, стихийно, как природный естественный процесс.

А так как среда жизни – биосфера – есть организованная оболочка планеты, то вхождение в нее в ходе ее геологически длительного существования нового фактора ее изменения – научной работы человечества – есть природный процесс перехода биосферы в новую фазу, в новое состояние – в ноосферу.

22 слайд 23 слайд Описание слайда:

Гипотеза Геи Абиотическая среда нашей планеты резко отличается от условий жизни на любой другой планете Солнечной системы. Этот факт привел американских ученых – физика Джеймса Лавлока и микробиолога Линн Маргулис – в 1973–1979 гг. к созданию «гипотезы Геи» (Гея – имя древнегреческой богини Земли).

Согласно этой гипотезе, биосфера с течением времени не только создает подходящую для себя атмосферу, но и активно поддерживает ее современное состояние, не позволяет концентрациям входящих в нее газов значительно отклоняться в ту или иную сторону от оптимального значения.

Таким образом, Лавлок и Маргулис считают, что организмы Земли не столько приспосабливаются к атмосфере, сколько приспосабливают ее к своим потребностям.

24 слайд 25 слайд Описание слайда:

Понятие геологического круговорота Ученый В.Р. Вильямс считает, что солнечная энергия обеспечивает на Земле два круговорота веществ – геологический, или большой, круговорот и биологический, малый, круговорот.

Геологический круговорот наиболее четко проявляется в круговороте воды. На Землю от Солнца ежегодно поступает 5,24  1024 Дж излучаемой энергии. Около половины ее расходуется на испарение воды. При этом из океана испаряется воды больше, чем возвращается с осадками.

На суше, наоборот, больше выпадает осадков, чем испаряется воды. Излишки ее стекают в реки и озера, а оттуда – снова в океан (перенося при этом определенное количество минеральных соединений).

Это и обусловливает большой круговорот в биосфере, основанный на том, что суммарное испарение воды с Земли компенсируется выпадением осадков.

26 слайд 27 слайд Описание слайда:

Как происходит биологический круговорот? С появлением живого вещества на основе геологического круговорота возник круговорот органического вещества, биологический (малый) круговорот.

По мере развития живой материи из геологического круговорота постоянно извлекается все больше элементов, которые вступают в новый, биологический круговорот.

В отличие от простого переноса минеральных веществ в большом круговороте, как в виде растворов, так и в виде механических осадков, в малом круговороте самыми важными моментами являются синтез и разрушение органических соединений.

В противоположность геологическому, биологический круговорот обладает ничтожной энергией. На создание органического вещества, как известно, затрачивается всего 0,1–0,2% всей поступающей на Землю солнечной энергии (на геологический круговорот – до 50%).

Несмотря на это, энергия, вовлеченная в биологический круговорот, производит огромную работу по созданию первичной продукции. С появлением на Земле живой материи химические элементы непрерывно циркулируют в биосфере, переходя из внешней среды в организмы и опять во внешнюю среду. Такая циркуляция веществ по более или менее замкнутым путям называется биогеохимическим циклом.

28 слайд 29 слайд Описание слайда:

Закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского Биогенная миграция вещества – одна из форм всеобщей миграции элементов в природе.

Под биогенной геохимической миграцией следует понимать миграцию органического и косного вещества, участвующего в росте и развитии живых организмов и производимого последними в результате сложных биохимических и биогеохимических процессов. В.И.

Вернадский сформулировал закон биогенной миграции атомов в следующем виде: Миграция химических элементов в биосфере осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой (О2, СО2, Н2 и т.д.) обусловлены живым веществом (тем, которое населяет биосферу в настоящее время, и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории).

30 слайд Описание слайда:

Фонды природного круговорота Процессы, происходящие в различных оболочках Земли, находятся в состоянии динамического равновесия, и изменение хода какого-либо из них влечет за собой бесконечные цепочки подчас необратимых явлений.

В каждом природном круговороте целесообразно различать две части, или два «фонда»: резервный фонд – большая масса медленно движущихся веществ, в основном неорганической природы; подвижный, или обменный, фонд – меньший, но более активный, для которого характерен быстрый обмен между организмами и окружающей средой.

Обменный фонд образуется за счет веществ, которые возвращаются в круговорот либо за счет первичной экскреции (от лат. excretum – выделенное) животными, либо при разложении детрита микроорганизмами.

31 слайд 32 слайд 33 слайд 34 слайд 35 слайд 36 слайд Описание слайда:

Дополнительные материалы Дополнительная информация на сайте: http://www.eko_prakt.ru Выход

Краткое описание документа:

Общая информация

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Источник: https://infourok.ru/prezentaciya_po_biologii_v_11_klasse_biosfera-globalnaya_ekosistema-436978.htm

01. Биосфера как глобальная экосистема

Под биосферой Вернадский понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Биосфера располагается на стыке литосферы, гидросферы и атмосферы.

Читайте также:  Многообразие и значение водорослей - биология

В атмосфере верхние границы жизни определяются озоновым экраном – тонким (в несколько миллиметров) слоем озона на высоте примерно 20 км. Океан населен жизнью целиком до дна самых глубоких впадин в 10–11 км.

В твердую часть Земли жизнь проникает до 3 км (бактерии в нефтяных месторождениях).

Занимаясь созданной им биогеохимией, изучающей распределение химических элементов по поверхности планеты, Вернадский пришел к выводу, что нет практически ни одного элемента из таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество. Он сформулировал три биогеохимических принципа:

  • Биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению. Этот принцип в наши дни нарушен человеком.
  • Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов. Этот принцип при антропогенном измельчании средних размеров особей биоты Земли (лес сменяется лугом, крупные животные мелкими) начинает действовать аномально интенсивно.
  • Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца. Вследствие нарушения двух первых принципов космические воздействия из поддерживающих биосферу могут превратиться в разрушающие ее факторы.

Данные геохимические принципы соотносятся со следующими важными выводами Вернадского:

  • каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи с другими организмами и неживой природой;
  • жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете.

Совершенствуясь в процессе эволюции, живые организмы все шире распространялись по планете, стимулируя перераспределение энергии и вещества.

Биосфера – это живое вещество планеты и преобразованное им косное вещество (образованное без участия жизни). Таким образом, это не биологическое, геологическое или географическое понятие.

Это фундаментальное понятие биогеохимии, один из основных структурных компонентов организованности нашей планеты и околоземного космического пространства, сфера, в которой осуществляются биоэнергетические процессы и обмен веществ вследствие деятельности жизни.

Пленка биосферы, окутывающая Землю, очень тонкая. Сегодня принято считать, что в атмосфере микробная жизнь имеет место примерно до высоты 20 – 22 км над земной поверхностью, а наличие жизни в глубоких океанических впадинах опускает эту границу до 8 – 11 км ниже уровня моря.

Углубление жизни в земную кору много меньше, и микроорганизмы обнаружены при глубинном бурении и в пластовых водах не глубже 2 – 3 км. Но эта тончайшая пленка покрывает абсолютно всю Землю, не оставляя ни одного места на нашей планете (включая пустыни и ледяные пространства Арктики и Антарктики), где бы не было жизни.

Разумеется, количество живого вещества в разных областях биосферы различно. Самое большое его количество расположено в верхних слоях литосферы (почва), гидросферы и нижних слоях атмосферы. По мере углубления в земную кору, океан, выше в атмосферу – количество живого вещества уменьшается, но нет резкой границы между биосферой и окружающими ее земными оболочками.

И прежде всего нет такой границы в атмосфере, которая делала бы биосферу закрытой для всех космических излучений, а также энергии Солнца.

Таким образом, биосфера открыта космосу, купается в потоках космической энергии. Перерабатывая эту энергию, живое вещество преобразует нашу планету.

Само образование биосферы, в том числе и происхождение жизни на Земле, является результатом действия этих космических сил, важнейшего фактора функционирования биосферы.

Космические излучения и прежде всего энергия Солнца оказывают постоянное действие на все явления на Земле.

Живое вещество по составу есть вся совокуп­ность живых организмов, обитающих в биосфере. Живое вещество имеет биомассу, обладает продуктивностью и имеет особенные по сравнению с косным веществом свойства. Эти свойства обеспечивают важнейшие функции живого вещества.

Энергетическая функция. Она определяется свойствами светочувствительного вещества хлорофилла зеленых растений, с помощью которого растения улавливают, аккумулируют солнечную энергию, преобразуют ее в энергию химических связей молекул органических веществ. Органические ве­щества, созданные зелеными растениями, служат источником энергии для представителей иных царств живых существ.

Транспортная функция. Пищевые взаимодействия живого вещества приводят к перемещению огромных масс химических элементов и веществ против сил тяжести и в горизонтальном направле­нии. В этом перемещении заключается транспортная функция живого вещества.

Деструктивная функция. Минерализация органических веществ, разложение отмершей органики до простых неорганических соединений опреде­ляет деструктивную функцию живого вещества. Данную функцию в основном выполняют грибы, бактерии.

Концентрационная функция есть накопление определенных веществ в живых существах. Раковины моллюсков, панцири диатомовых водорослей, скелеты животных — все это примеры проявления концентрационной функции живого вещества.

Живое вещество преобразует физико-хими­ческие параметры среды. В этом проявляется еще одна главная функция живого вещества — средообразующая. Например, леса регулируют поверхност­ный сток, увеличивают влажность воздуха, обога­щают атмосферу кислородом.

Биологическое разнообразие биосферы включаем разнообразие всех видов живых существ, населяющих биосферу, разнообразие генов, образующих генофонд любой популяции каждого вида, а также разнообразие экосистем биосферы в различных природных зонах. Удивительное разнообразие жизни на Земле — это не просто результат приспособления каждого вида к конкретным условиям среды, но и важнейший механизм обеспечения устойчивости биосферы.

Биологическое разнообразие — генетическое, видовое, экосистемное — является первопричиной устойчивости как биосферы в целом, так и каждой отдельной экосистемы.

Жизнь как устойчивое планетарное явление возможна лишь в том случае, когда  она представлена  разнообразными  видами  и экосистемами. Но в современных условиях настолько возросли масштабы хозяйственной деятельности человека, что  возникает опасность потери   биологического разнообразия.

Разные виды деятельности человека приводят к прямому или косвенному уничтожению разнообразных видов и экосистем биосферы.

Можно выделить несколько основных типов деградации окружающей среды, которые в настоящее время являются наиболее опасными для биологического разнообразия. Например, затопление или заиление продуктивных земель, их бетонирование, асфальтирование или застройка лишают диких животных мест обитания.

Возделывание земель нерациональными методами снижает урожаи из-за эрозии и истощения плодородия почв. Обильное орошение полей может привести к засолению, т. е. к повышению концентрации солей в почве до уровня, не переносимого растениями. Вследствие чего исчезают типичные растения этих мест.

Вырубка леса на больших территориях при отсутствии восстановительных посадок приводит к уничтожению местообитаний диких животных, смене растительности, сокращению ее разнообразия. Многие виды исчезают по причине их истребления, а также вследствие загрязнения окружающей среды.

Большинство видов исчезает по причине уничтожения естественных мест обитания, разрушения природных экосистем. Это и является одной из главных причин обеднения биологического разнообразия.

Для сохранения биоразнообразия необходимо вкладывать средства в его изучение; совершенствовать природопользование, стараясь сделать его рациональным; решать глобальные экологические проблемы на международном уровне.

Источник: https://vseobiology.ru/konspekty-k-gosam/11-ekologiya-gos/56-biosfera-kak-globalnaya-sistema

Характеристика биосферы как глобальной экологической системы

 “Биология. Общая биология. Базовый уровень. 10-11 классы”. В.И. Сивоглазов (гдз

Вопрос 1. Расскажите о структуре биосферы.
Биосфера — это та часть Земли, в пределах которой существует жизнь (причем в активной форме, а не в виде спор, пыльцы и т. п.).

Также биосферу можно определить как особую оболочку Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью всех живых организмов нашей планеты. Структурно биосфера охватывает часть воздушной оболочки (атмосферы), водную оболочку (гидросферу) и верхнюю часть литосферы.

Она состоит из нескольких взаимосвязанных типов вещества:1. Живое вещество — совокупность всех живых организмов (микроорганизмов, грибов, растений, животных).2.

Биогенное вещество — это минеральные или органические – вещества, созданные в результате жизнедеятельности живых организмов (газ, нефть, каменный уголь, известняки, трепел и т.д.).3. Косное вещество – это вещества, которые формируются без участия живых организмов (в результате вулканизма, геотектонических процессов, падения метеоритов и т.д.).

4. Биокосное вещество — создается живыми организмами вместе с неживой природой (почвы).

Вопрос 2. Охарактеризуйте оболочки Земли, в которых обитают живые организмы, – атмосферу, гидросферу и литосферу.Атмосфера, или газовая оболочка Земли, состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа, озона и инертных газов.

Атмосфера оказывает огромное влияние на физико-химические и биологические процессы на поверхности земли и в водной среде: кислород необходим всем живым организмам для дыхания; углекислый газ — источник углерода при фотосинтезе и хемосинтезе; азот в результате деятельности азотфиксирующих бактерий переходит в форму нитратов, усваиваемых растениями.

Гидросфера, или водная оболочка Земли, составляет около 70 % поверхности Земного шара. Наибольшие запасы воды сосредоточены в Мировом океане (до 95 %), остальные 5 % приходятся на пресные водоемы (озера, реки и т.д.). В воде обитает огромное количество живых организмов, причем их типовое разнообразие значительно выше, чем на суше.

Состояние гидросферы — важнейший фактор, определяющий климатические условия различных географических областей.

Литосфера— твердая оболочка Земли — включает в себя земную кору и верхнюю часть мантии.

Жизнь в литосфере главным образом сосредоточена в ее верхнем плодородном слое — почве, глубина которого не превышает нескольких метров.

В строении почвы выделяют несколько горизонтов (сверху вниз): верхний, называемый спадом, следующий — гумусовый слой, обеспечивающий плодородие почв, и третий, состоящий в основ¬ном из смеси песка и глины.

Вопрос 3.

Чем определяются границы распространения живых организмов в биосфере?Границы распространения живых организмов в биосфере определяются абиотическими факторами: количеством осадков, температурой, давлением, содержанием кислорода, уровнем ультрафио-летового излучения и др. Там, где эти факторы сильно отклоняются от оптимальных значений, жизнь становится невозможной (высокогорье, полярные зоны, пустыни, вулканы, пещеры).

Признаки жизни в атмосфере обнаруживаются вплоть до высоты 20 км (уровень озонового слоя), где можно встретить споры, бактерий, мельчайших членистоногих. Однако полноценные экоси-стемы располагаются вблизи поверхности планеты (в горах — до высоты 3-5 км).

Водная оболочка Земли заселена практически полностью; живые организмы встречаются даже на дне Марианской впадины (глубина более 11 км). Вместе с тем основная часть биомассы сосредоточена в верхних слоях гидросферы, где возможно существование фотосинтетиков. Жизнь в литосфере почти полностью сосредоточена в почве, толщина которой может достигать нескольких метров.

Однако бактерии в месторождениях полезных ископаемых (например, нефти) обнаружены на глубине до 3-4 км.

Вопрос 4. Как формируется биокосное вещество биосферы?
Биокосное вещество образуется в результате взаимодействия живых организмов и неорганической природы. Примерами биокосного вещества являются ил и почва.

Первый этап почвообразования — это почти исключительно физико-химические процессы: солнечные лучи вызывают неравномерное нагревание горных пород, происходит их выветривание, вымывание и т. д.

Но параллельно с этим начинают действовать и постепенно выходят на первый план биологические факторы: накопление органических остатков и за счет активности редуцентов формирование перегноя и гумуса.

Начальные шаги в этом направлении осуществляют «пионеры жизни» — лишайники и цианобактерии, способные существовать практически на голых камнях и ускорять их разрушение. Затем, по мере накопления доступных для высших растений запасов минеральных веществ, к почвообразованию подключаются мхи, травы, кустарники и т.д.

Вопрос 5. Охарактеризуйте распределение биомассы на земном шаре.
В пределах границ биосферы живое вещество распределено очень неравномерно. В высоких слоях атмосферы, в глубине гидросферы и литосферы живые организмы встречаются редко. Жизнь главным образом сосредоточена на границе этих трех сред.

Биомасса организмов, обитающих на суше, на 99,2 % представлена растениями и только 0,8 % составляют грибы, животные и микроорганизмы. В Мировом океане это соотношение меняется: на долю растений приходится 6,3 % биомассы, а на долю животных и микроорганизмов — 93,7 %.

Масса живого вещества составляет около 0,01—0,02 % от косного вещества биосферы, однако живые существа играют ведущую роль в геохимических процессах на Земле. Деятельность живых организмов является основой, обеспечивающей круговорот веществ в природе.

Ежегодная продукция живого вещества в биосфере составляет около 232 млрд тонн сухого органического вещества. Оно постоянно преобразуется и разлагается, поставляя вещества и энергию, необходимые для обмена веществ всех живых организмов.

Плотность биомассы увеличивается от полюсов к экватору, что в первую очередь связано с климатическими факторами. Максимальная плотность наблюдается в тех районах, которые в течение всего года обеспечены теплом и влагой (тропические леса, мелководье теплых морей и пр.).

Источник: http://buzani.ru/biologiya/v-i-sivoglazova-10kl/437-5-8-biosfera-globalnaya-ekosistema

Начать Биосфера как глобальная экосистема Урок экологии Биосфера как глобальная экосистема. – презентация

1 Начать Биосфера как глобальная экосистема Урок экологии Биосфера как глобальная экосистема<\p>

2<\p>

3 В начале XIX в. понятие «биосфера» было введено в науку великим французским естествоиспытателем Ж.Б. Ламарком (1744–1829). Термин «биосфера» для определения земной оболочки, занятой жизнью, одновременно с терминами «гидросфера» и «литосфера» в конце XIX в. Утвердил в научном обиходе знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс (1831–1914).<\p>

4 Понятие биосферы Зюсс писал: «Одно кажется чужеродным на этом большом, состоящем из сфер небесном теле, а именно – органическая жизнь… На поверхности материалов можно выделить самостоятельную биосферу…» Создав новый термин, которому было суждено такое блестящее будущее, Зюсс не дал ему научного определения. Автор современного учения о биосфере В.И. Вернадский (1863–1945) стал употреблять термин «биосфера» с 1911 г., но впервые дал его определение в 1923 г. и с тех пор не менее 15 раз его уточнял, подчеркивая, что биосфера – это «особая охваченная жизнью оболочка» Земли – область распространения живого вещества на планете.<\p>

5 Понятие биосферы Биосферой В.И. Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов (верхняя часть литосферы, гидро- и тропосфера). Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, обычно называют современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к палеобиосферам, или былым биосферам.<\p>

6<\p>

7 Что называется живым веществом? Всю совокупность организмов на планете В.И. Вернадский назвал живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию. Закон константности, сформулированный В.И. Вернадским, гласит: Количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть величина постоянная (константа). Общий вес живого вещества оценивается величиной 1,8-2,5 1012т (в сухом весе) и составляет лишь незначительную часть массы биосферы (3 1018т). Если живое вещество равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно покроет ее слоем толщиной только в 2 см.<\p>

8<\p>

9 Закон необходимого разнообразия Биосфера Земли представляет собой глобальную открытую систему со своими «входом» и «выходом». Ее «вход» – это поток солнечной энергии, поступающей из космоса, «выход» – те образованные в процессе жизнедеятельности организмов вещества, которые в силу каких-либо причин ускользнули из биотического круговорота. Образно говоря, это выход в «геологию». На языке современной науки биосферу называют саморегулируемой кибернетической системой, обладающей свойствами гомеостаза. Согласно закону необходимого разнообразия Эшби, кибернетическая система только тогда обладает устойчивостью для стабилизации внешних и внутренних факторов, когда она имеет достаточное внутреннее разнообразие.<\p>

10<\p>

11 Биосфера и ее границы В 1926 г. В.И. Вернадский впервые поставил вопрос о границах биосферы; он вернулся к нему в специальной статье «О пределах биосферы» в 1937 г. Однако вопрос, как тогда, так и сейчас, не имеет однозначного ответа. Какие же физико-химические условия наиболее благоприятны для существования жизни? Достаточное количество углекислого газа и кислорода. Достаточное количество воды (причем обязательно – в жидком состоянии). Температурный режим, исключающий как слишком высокие температуры (вызывающие свертывание белков), так и слишком низкие (прекращающие работу ферментов). Наличие «прожиточного минимума» элементов минерального питания. Определенная соленость водной среды. Современная жизнь распространена в верхней части земной коры (литосфере), нижних слоях атмосферы Земли (тропосфере) и в водной оболочке Земли (гидросфере).<\p>

12 Границы существования живых организмов в литосфере, атмосфере, гидросфере В литосфере жизнь ограничивает прежде всего температура горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5–15 км превышает +100°С. Самая большая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены бактерии, составляет 4 км. В нефтяных месторождениях на глубине 2–2,5 км бактерии регистрируются в значительном количестве. В океане жизнь распространена до более значительных глубин и встречается даже на дне океанических впадин глубиной 10–11 км. Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нарастанием с высотой ультрафиолетовой радиации. Озоновый слой поглощает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца на высоте 22–25 км. Все живое, поднимающееся выше защитного слоя озона, погибает. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20–22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое до 1–1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни проходит на высоте около 6 км над уровнем моря.<\p>

13<\p>

14 Основные специфические свойства живого вещества С точки зрения современной науки, живое вещество обладает некоторыми специфическими свойствами и выполняет в биосфере определенные биогеохимические функции. Специфические свойства и особенности живого вещества: Живое вещество биосферы характеризуется большим запасом энергии. Резкое различие между живым и неживым веществом наблюдается в скорости протекания химических реакций (в живом веществе реакции идут в тысячи, а иногда в миллионы раз быстрее). Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения – белки, ферменты и др. – устойчивы только в живых организмах.<\p>

15 Основные специфические свойства живого вещества Произвольное движение, в значительной степени саморегулируемое, является общим признаком всякого живого вещества в биосфере. Живое вещество обнаруживает значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. Известно свыше 2 млн. органических соединений, входящих в состав живого вещества, в то время, как количество природных соединений (минералов) неживого вещества составляет около 2 тыс., т.е. на три порядка меньше. Живое вещество представлено в биосфере в виде индивидуальных организмов, размеры которых колеблются в огромных пределах. Величина самых мелких вирусов не превышает 20 нм (1 нм = 10–9м), самые крупные животные, киты, достигают 33 м в длину, самое большое растение, секвойя, 100 м в высоту.<\p>

16 Функции живого вещества на нашей планете Энергетическая функция заключается в осуществлении связи биосферно-планетарных явлений с космическим излучением, преимущественно с солнечной радиацией. В основе этой функции лежит фотосинтетическая деятельность зеленых растений, в процессе которой происходит аккумуляция (накопление) солнечной энергии и ее перераспределение между отдельными компонентами биосферы. За счет накопленной солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле. Газовая функция обусловливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав биосферы. Преобладающая масса газов на Земле имеет биогенное происхождение. В процессе функционирования живого вещества создаются основные газы: азот, кислород, углекислый газ, сероводород, метан и др. Концентрационная функция проявляется в извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов окружающей среды. В составе живого вещества преобладают атомы легких элементов: водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, магния, алюминия, кремния, серы, хлора, калия, кальция. Концентрация этих элементов в теле живых организмов в сотни и тысячи раз выше, чем во внешней среде. Этим объясняется неоднородность химического состава биосферы и ее существенное отличие от состава неживого вещества планеты.<\p>

17 Функции живого вещества на нашей планете Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца и др.) При этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления. Деструктивная функция обусловливает процессы, связанные с разложением организмов после их смерти, вследствие которой происходит минерализация органического вещества, т. е. превращение живого вещества в косное. В результате образуются также биогенное и биокосное вещество биосферы. Средообразующая функция заключается в преобразовании физико- химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. В. И. Вернадский писал: «Организм имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена к нему». Транспортная функция – это осуществление переноса вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении. Живое вещество – единственный (помимо поверхностного натяжения) фактор, обусловливающий обратное перемещение вещества – снизу вверх, из океана – на континенты, реализующий тем самым «восходящую» ветвь биогеохимических циклов.<\p>

18 Главный источник энергии на Земле Лучистая энергия Солнца – главный источник энергии, определяющий тепловой баланс и термический режим биосферы Земли. В связи с движением Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите интенсивность солнечного излучения, приходящаяся на поверхность Земли, изменяется в течение года в соответствии с изменением расстояния Земля – Солнце. Минимальное расстояние Земли от Солнца (147 млн. км) – в начале января, а максимальное (152 млн. км) – в начале июля. Это изменение расстояния приводит к колебаниям суточного количества падающей радиации.<\p>

19<\p>

20 Первое употребление термина «ноосфера» (от греч. noos – разум) принадлежит двум современникам Вернадского, слушавшим его лекции по геохимии в Сорбонне: философу, математику, палеонтологу и антропологу Э. Леруа и его другу, палеонтологу и антропологу П.Т. де Шардену. Под ноосферой французские ученые понимали ту стадию эволюции природы, когда появился человеческий разум. Развернутое обоснование эта трактовка получила в книге П.Т. Де Шардена «Феномен человека», впервые опубликованной в 1959 г. В ней Шарден определял ноосферу как «новый покров», «мыслящий пласт», который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается над миром растений и животных – вне биосферы и над ней.<\p>

21 Биосфера и ноосфера Ноосфера, по Вернадскому, это такой этап развития биосферы, при котором «проявляется как мощная, все растущая геологическая сила роль человеческого разума (сознание) и направленного им человеческого труда». Оценивая роль человеческого разума и научной мысли как планетарного явления, В.И. Вернадский пришел к следующим выводам: Ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу, в которой он живет. Это проявление изменения биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли. Это изменение биосферы происходит независимо от человеческой воли, стихийно, как природный естественный процесс. А так как среда жизни – биосфера – есть организованная оболочка планеты, то вхождение в нее в ходе ее геологически длительного существования нового фактора ее изменения – научной работы человечества – есть природный процесс перехода биосферы в новую фазу, в новое состояние – в ноосферу.<\p>

22<\p>

23 Гипотеза Геи Абиотическая среда нашей планеты резко отличается от условий жизни на любой другой планете Солнечной системы. Этот факт привел американских ученых – физика Джеймса Лавлока и микробиолога Линн Маргулис – в 1973–1979 гг. к созданию «гипотезы Геи» (Гея – имя древнегреческой богини Земли). Согласно этой гипотезе, биосфера с течением времени не только создает подходящую для себя атмосферу, но и активно поддерживает ее современное состояние, не позволяет концентрациям входящих в нее газов значительно отклоняться в ту или иную сторону от оптимального значения. Таким образом, Лавлок и Маргулис считают, что организмы Земли не столько приспосабливаются к атмосфере, сколько приспосабливают ее к своим потребностям.<\p>

24<\p>

25 Понятие геологического круговорота Ученый В.Р. Вильямс считает, что солнечная энергия обеспечивает на Земле два круговорота веществ – геологический, или большой, круговорот и биологический, малый, круговорот. Геологический круговорот наиболее четко проявляется в круговороте воды. На Землю от Солнца ежегодно поступает 5, Дж излучаемой энергии. Около половины ее расходуется на испарение воды. При этом из океана испаряется воды больше, чем возвращается с осадками. На суше, наоборот, больше выпадает осадков, чем испаряется воды. Излишки ее стекают в реки и озера, а оттуда – снова в океан (перенося при этом определенное количество минеральных соединений). Это и обусловливает большой круговорот в биосфере, основанный на том, что суммарное испарение воды с Земли компенсируется выпадением осадков.<\p>

26<\p>

27 Как происходит биологический круговорот? С появлением живого вещества на основе геологического круговорота возник круговорот органического вещества, биологический (малый) круговорот. По мере развития живой материи из геологического круговорота постоянно извлекается все больше элементов, которые вступают в новый, биологический круговорот. В отличие от простого переноса минеральных веществ в большом круговороте, как в виде растворов, так и в виде механических осадков, в малом круговороте самыми важными моментами являются синтез и разрушение органических соединений. В противоположность геологическому, биологический круговорот обладает ничтожной энергией. На создание органического вещества, как известно, затрачивается всего 0,1–0,2% всей поступающей на Землю солнечной энергии (на геологический круговорот – до 50%). Несмотря на это, энергия, вовлеченная в биологический круговорот, производит огромную работу по созданию первичной продукции. С появлением на Земле живой материи химические элементы непрерывно циркулируют в биосфере, переходя из внешней среды в организмы и опять во внешнюю среду. Такая циркуляция веществ по более или менее замкнутым путям называется биогеохимическим циклом.<\p>

28<\p>

29 Закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского Биогенная миграция вещества – одна из форм всеобщей миграции элементов в природе. Под биогенной геохимической миграцией следует понимать миграцию органического и косного вещества, участвующего в росте и развитии живых организмов и производимого последними в результате сложных биохимических и биогеохимических процессов. В.И. Вернадский сформулировал закон биогенной миграции атомов в следующем виде: Миграция химических элементов в биосфере осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой (О 2, СО 2, Н 2 и т.д.) обусловлены живым веществом (тем, которое населяет биосферу в настоящее время, и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории).<\p>

30 Фонды природного круговорота Процессы, происходящие в различных оболочках Земли, находятся в состоянии динамического равновесия, и изменение хода какого-либо из них влечет за собой бесконечные цепочки подчас необратимых явлений. В каждом природном круговороте целесообразно различать две части, или два «фонда»: резервный фонд – большая масса медленно движущихся веществ, в основном неорганической природы; подвижный, или обменный, фонд – меньший, но более активный, для которого характерен быстрый обмен между организмами и окружающей средой. Обменный фонд образуется за счет веществ, которые возвращаются в круговорот либо за счет первичной экскреции (от лат. excretum – выделенное) животными, либо при разложении детрита микроорганизмами.<\p>

31<\p>

32<\p>

33<\p>

34<\p>

35<\p>

36 Дополнительные материалы Дополнительные материалы Дополнительная информация на сайте: Выход<\p>

Источник: http://www.myshared.ru/slide/484926

Ссылка на основную публикацию