Биосфера как глобальная экосистема, Биология

Инфоурок › Биология ›Презентации›Презентация по экологии на тему “Биосфера – глобальная экосистема”, 11 класс

Биосфера как глобальная экосистема, Биология

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология
2 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

3 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Понятие «биосфера» в 1875 г. ввел австрийский геолог Эдуард Зюсс К биосфере он отнес все то пространство атмосферы, гидросферы и литосферы (твердой оболочки Земли), где встречаются живые организмы.

4 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Границы биосферы Учение о биосфере разработано российским ученым, академиком В.И.Вернадским (1863 — 1945). В.И.Вернадский распространил понятие биосферы не только на живые организмы, но и на геологические оболочки, заселенные ими.

В 1926 году вышла его книга “Биосфера”, в которой он показал, что деятельность живых организмов изменяет геологические оболочки Земли и создает биосферу.

Он назвал биосферой ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергалась и подвергается воздействию живых организмов.

5 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Биосфера – или сфера жизни Земли, не занимает обособленного положения, а располагается в пределах других оболочек – геосфер .

6 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Границы биосферы определяются физико-химическими условиями, благоприятными для существования жизни: достаточное количество CO2 и O2 достаточное количество жидкой воды температурный режим, исключающий как слишком высокие температуры, так и слишком низкие наличие прожиточного минимума элементов минерального питания определенная соленость водной среды (не более 270 г/л) Границы биосферы

7 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Биосфера располагается на пересечении верхней части литосферы, нижней части атмосферы и занимает всю гидросферу. Верхняя граница (атмосфера): 15÷20 км. Нижняя граница (литосфера): 3,5÷7,5 км. Нижняя граница (гидросфера): 10÷11 км. Атмосфера (от греч.

ατμός — пар и σφαῖρα — сфера) — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Литосфера (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — сфера) — твёрдая оболочка Земли. Гидросфера (от греч.

Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — совокупность всех водных запасов Земли.

8 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Границы биосферы К неживой природе относятся верхняя часть литосферы, гидросфера, нижняя часть атмосферы. Эти геологические оболочки связаны круговоротом веществ и потоками энергии, которые протекают в различных биогеоценозах. Биогеоценоз является элементарной структурной единицей биосферы, а сама биосфера представляет собой глобальную экологическую систему — экосферу.

9 слайд Биосфера как глобальная экосистема, Биология Описание слайда:

Наибольшая концентрация живых организмов наблюдается на границах раздела основных сред: в почве в поверхностных слоях океана на дне водоемов Места наибольшей концентрации организмов в биосфере – пленки жизни. Это понятие ввел Вернадский.

10 слайд Описание слайда:

Вещества биосферы живое вещество — совокупность живых организмов Земли; косное вещество — вещество неживой природы (песок, глина, гранит, базальт); биокосное вещество — результат взаимодействия живых организмов с неживой природой (вода, почва, ил); биогенное вещество — вещества, создаваемые в результате жизнедеятельности организмов (осадочные породы, каменный уголь, нефть). Вернадский выделил в биосфере 7 разных составляющих, геологически связанных друг с другом. 

11 слайд Описание слайда:

Совокупность живых организмов, населяющих нашу планету. Это главная сила, преобразующая поверхность планеты, основа формирования и существования самой биосферы.

Во все геологические эпохи живое вещество, преобразуя и аккумулируя солнечную энергию, влияло на химический состав земной коры, было мощной геохимической силой, формирующей лик Земли. Количество живого вещества в биосфере (биомасса) – величина постоянная или мало изменяющаяся с течением времени.

Во все геологические эпохи на Земле количество живого вещества было практически одинаковым. Ученый подчеркивал, что современное живое вещество генетически родственно живому веществу прошлых геологических эпох.

12 слайд Описание слайда:

энергетическая газовая геохимическая концентрационная деструктивная средообразующая транспортная историческая самовоспроизводящая

13 слайд Описание слайда:

Вещества биосферы, в создании которых живые организмы не участвуют. Это, например, газы, твердые частицы и водяные пары, выбрасываемые вулканами, гейзерами.

14 слайд Описание слайда:

Образовано живым веществом современной и прошлых геологических эпох (ископаемые остатки организмов, нефть, уголь, газы атмосферы, озерный ил – сапропель, осадочные породы, например, известняки);

15 слайд Описание слайда:

Создавалось одновременно и живыми организмами и косным веществом (например, почва, вода обитаемых водоемов, глинистые минералы).

16 слайд Описание слайда:

Работа с текстом учебника Задание: закончить предложения Газовая функция живого вещества состоит в …. Концентрационная функция живого вещества проявляется в …. Окислительно-восстановительная функция живого вещества характеризуется ….

17 слайд Описание слайда:

Современный человек сформировался около 30 тыс. лет назад. С этого времени в эволюции биосферы стал действовать новый фактор – антропогенный. Первая созданная человеком культура – палеолит.

Экономической основой жизни человеческого общества была охота на крупных животных. Интенсивное истребление крупных травоядных животных привело к быстрому сокращению их численности и исчезновению многих видов.

В следующую эпоху (неолита) – все большее значение приобретает процесс производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания животных, разведения растений. Широко используется огонь.

Рост населения, скачок в развитии науки и техники за последние два столетия, привели к тому, что деятельность человека стала фактором планетарного масштаба. С течением времени биосфера становится всё более неустойчивой.

18 слайд Описание слайда:

Сейчас человек использует все большую часть территории планеты и все большие количества минеральных ресурсов. Человечество интенсивно потребляет живые и минеральные природные ресурсы.

Такое вот использование окружающей среды имеет свои отрицательные последствия. В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду.

При современном уровне развития человечества, деятельность общества очень сильно сказывается на биосфере.

19 слайд Описание слайда:

Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы. Ноосфера — сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития. Термин «ноосфера» был предложен в1927 году французским математиком и философом Э. Леруа.

Согласно Вернадскому, «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе. Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного».

Основные предпосылки возникновения ноосферы: расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами; развитие всепланетных систем связи, создание единой информационной системы; открытие таких новых источников энергии как атомная.

всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

20 слайд Описание слайда:

Теория Вернадского о ноосфере: человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее.

Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни, но и на образе мысли.

не только природа оказывает влияние на человека, существует и обратная связь.

21 слайд Описание слайда:

Условия, необходимые для становления и существования ноосферы: 1. Заселение человеком всей планеты. 2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами. 3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли. 4.

Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. 5. Расширение границ биосферы и выход в космос. 6. Открытие новых источников энергии. 7. Равенство людей всех рас и религий. 8.

Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

22 слайд Описание слайда:

Условия, необходимые для становления и существования ноосферы: 9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли. 10.

Продуманная система народного образования и подъём благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни. 11.

Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения. 12.Исключение войн из жизни общества.

23 слайд Описание слайда:

Загрязнение воздуха. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой выпадают в виде кислых дождей, ухудшает качество почвы и снижают урожай. Основные причины загрязнения атмосферы – сжигание природного топлива и металлургическое производство. Загрязнение пресных вод.

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водного голода», что обусловливает необходимость разработки мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов. Загрязнение Мирового океана.

С речным стоком, а также от морского транспорта в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в том числе пестициды. Радиоактивное загрязнение биосферы. Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 г.

Читайте также:  Обхват грудной клетки и легочный объем - биология

после взрыва атомных бомб, сброшенных на города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимые до 1963 г. в атмосфере, вызывали глобальное радиоактивное загрязнение.

При взрыве атомных бомб возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Также при ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли, которая держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации.

Расчеты ученых различных стран мира показывают, что даже при ограниченном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная зима»), которое неизбежно приведет к гибели всего живого.

24 слайд Описание слайда:

В наши дни проблема рационального использования природных ресурсов, охрана природы приобрела огромное значение. Общество принимает необходимые меры для охраны, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей среды человека.

Для вредных веществ в атмосфере законодательно установлены предельно допустимые концентрации, не вызывающие у человека ощутимых последствий. С целью предотвращения загрязнения атмосферы разработаны мероприятия, обеспечивающие правильное сжигание топлива, установку на промышленных предприятиях очистных сооружений.

Помимо строительства очистных сооружений ведутся поиски технологии, при которой образование отходов было бы сведено к минимуму. Этой же цели служат улучшение конструкции автомобилей, переход на другие виды топлива, при сжигании которого образуется меньше вредных веществ. Бытовые и промышленные сточные воды подвергаются механической, физико-химической и биологической обработке.

Очистка сточных вод не решает всех проблем. Поэтому все больше предприятий переходит на новую технологию – замкнутый цикл, при котором очищенная вода вновь поступает в производство. Новые технологические процессы позволяют в десятки раз сократить расход воды. Сохранения животного и растительного мира способствует организации заповедников и заказников.

Помимо охраны редких и исчезающих видов служат базой для одомашнивания диких животных, обладающих ценными хозяйственными свойствами. Заповедники служат также центрами по расселению животных, исчезнувших в данной местности, или целям обогащения местной фауны. В России хорошо прижилась североамериканская ондатра, дающая ценный мех.

В суровых условиях Арктики успешно размножается овцебык, завезенный из Канады и Аляски. Восстановлена численность бобров, почти исчезнувших в нашей стране в начале века.

25 слайд Описание слайда:

Повторение 1.Термин «биосфера» предложил …. 2.Учение о биосфере разработал …. 3.Вещества биосферы В.И.Вернадский разделил на 4 группы – …. 4. Биокостное вещество – это 5. Функции живого вещества …. 6.Почему В.И. Вернадский назвал современную биосферу – ноосферой?

26 слайд Описание слайда:

Э.Зюсс 2.Вернадский В.И. 3. Живое, костное, биокостное, биогенное 4.-это вещество, образующееся в результате совместной деятельности организмов и абиогенных процессов 5.

Энергетическая, газовая, геохимическая, концентрационная, деструктивная, средообразующая, транспортная, историческая, самовоспроизводящая. 6.

Потому что биосфера вступила в новый этап своего развития, предполагающий разумное регулирование отношений человека и природы Ответы для самопроверки.

  • Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал. Пожаловаться на материал

Общая информация

Биосфера – глобальная экосистема. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Живое вещество, его функции. Особенности распределения биомассы на Земле

Биосфера – глобальная экосистема. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Живое вещество, его функции. Особенности распределения биомассы на Земле добавить в закладки

Биосферой называют оболочку земли, в которой обитают все живые организмы. В её состав входят воздух, земля и вода, то есть атмосфера, литосфера и гидросфера. Не так давно была установлена нижняя граница биосферы – три километра вглубь почвы и два километра ниже дна океана. Верхние кордоны атмосферы определить с такой точностью нельзя, они равняются 20-35км. 

Биосферу можно также назвать глобальной экосистемой. Важной ее составляющей является, так называемая, сложная система круговорота между организмами и сложными химическими веществами. Одним из основополагающих процессов в глобальной экосистеме можно смело считать фотосинтез. Также, к основным процессам относятся трофические связи организмов, находящихся в одной пищевой цепи. 

В живую оболочку Земли, кроме растений, микроорганизмов, животных, входят продукты жизнедеятельности организмов, такие как, уголь, нефть. 

Останки живых организмов, осадочные породы также составляют часть биосферы. 

Биосфера – это сложная система, в которой все взаимосвязано, все ее компоненты не могут существовать отдельно. Иногда, в науке используется обозначение «биологическая оболочка» для глубокого понимания биосферы.

Если из данной экосистемы изъять, к примеру, воздух или воду, то вся система рушится. Это, в конечном итоге, может пагубно отразится на всей системе и вывести ее из гармонии. Строение органических веществ соответствует среде обитания, а их разнообразие говорит о многообразии пространств, в которых живут те или иные организмы.

Последние годы человечество только этим и занимается. Люди обедняют и осушают почву, уничтожают леса, истребляют животных, загрязняют воздух и воду. Тем самым нанося непоправимый вред биосфере и самим себе в частности. 

Существование экосистем предполагает обмен энергетическими потоками, первым звеном в котором являются автотрофные организмы, продуцирующие органику.

Биосфера – это оболочка Земли, то пространство, где существует жизнь. Термин «биосфера» был введен австрийским ученым Эдуардом Зюссом в 1875 году.

Позже учение о «пленке жизни» продолжил естествоиспытатель Владимир Вернадский. По его учению, в биосфере взаимосвязаны все компоненты на геохимическом уровне.

Вернадский ввел новый термин – «ноосфера», он доказал, что живые организмы являются определяющими в жизненной силе Земли.

Живая оболочка планеты является саморегулируемой системой, обладающей свойствами саморегуляции. 

Разнообразие видов, форм жизни обуславливает стабильность и устойчивость жизненной сферы. Окружающая среда наносит отпечаток на внешний вид, строение организмов, которые проявляются в различных адаптациях, приспособлениях, ответных реакциях.

Жизнь кишит везде, все ее элементы связаны, влияют друг на друга и на природу в целом. В атмосфере живет множество животных и микроорганизмов, которые передвигаются активным или пассивным способом. 

Грибные и бактериальные споры были найдены на высоте 20—22 км. 

Биосфера как глобальная экосистема, Биология

Учение В.И. Вернадского о биосфере

В.И. Вернадский – общепризнанный разработчик учение о биосфере. Он ввел понятие «живого вещества», как формирующего фактора биологической геосферы.

  • Ученый выдвинул теорию о том, что границы биосферы обусловлены пространством существования живых организмов. В трудах В.И. Вернадского говорится о взаимосвязи живых организмов с неживой средой. Одним их этапов эволюции биосферы Вернадский считал её преобразование в стадию ноосферы, он доказал, что организмы являются определяющими в жизненной силе Земли. 
  • Организмы и продукты их жизнедеятельности разрушали горные породы, способствовали вымыванию одних веществ и накоплению других.
  • Постоянное образование живого вещества с дальнейшей его трансформацией — функция биосферы.

Функции живого вещества по учению Вернадского:

В.И. Вернадский смог выделить несколько основных функций биосферы. А именно:

Функции Содержание
Газовая функция В результате фотосинтеза растения выделяют кислород. Данная функция осуществляется также благодаря животным, выделяющим углекислый газ в окружающую среду. 
Концентрационная функция Осуществляется в организмах различных животных, которые имеют способность накапливать в своих телах определенные химические элементы, такие как углерод и кальций. 
Окислительно-восстановительная функция Основывается на превращении веществ и энергии в процессе жизнедеятельности. В результате химических реакций получаются соли, окислы и разнообразные органические и неорганические соединения. Именно благодаря этой функции образовываются железные и марганцовые руды. 
Функция образования среды Подразумевает трансформацию  физических и химических характеристик среды обитания организмов, включая атмосферу, грунт, моря и океаны.
Функция накопления кальция Преобразование химического элемента в углекислые, щавелевокислые, фосфорнокислые кальциевые соли.

Особенностью живого вещества является то, что компоненты, входящие в его состав проявляют устойчивость исключительно в живых организмах.

Структура биосферы

Согласно учению Вернадского биосфера являет собой организованную сферу планеты, которая находится в контакте с живыми организмами. 

В.И. Вернадский в составе биосферы выделял такие элементы:

  • Живым веществом ученый считал всю совокупность организмов, живущих на Земле. В своих трудах ученый подчеркивал, что геохимическое состояние земной коры находится под влиянием живых организмов, определяется их деятельностью. Он выделял пять функций биологической сферы земли. По его учению, биосфера состоит из разнородных компонентов, важнейшим из которых есть живое вещество.
  • К косному веществу ученый причислял химические соединения, в образовании которых живые организмы не принимали участия.
  • Неживое биогенное вещество – это продукты жизнедеятельности организмов, которые разрушали горные породы, способствовали вымыванию одних веществ и накоплению других.
  • Биокосное вещество являет собой продукт совместной работы живой и неживой природы, например грунт, глинозем. 

В.И. Вернадский подчеркивал, что история возникновения и эволюция биосферы – это история возникновения жизни на Земле. Длительное время эта концепция биосферы В. И. Вернадского замалчивалась. 

Читайте также:  Семейство крестоцветных, или капустных (около 3 тыс

Живое вещество, его функции

В основе концепции глобальной экосистемы заложено понимание термина «живое вещество». Большую часть живого вещества составляет земная растительность (около 90%). Данное вещество является самым мощным энергетическим, а также геохимическим фактором, его можно смело назвать основным фактором развития биосферы. 

Как известно, источником биохимической активности живых организмов является солнечная энергия, без которой не сможет произойти такой важный процесс как фотосинтез. 

С самого своего появления жизнь не стоит на месте, а постоянно развивается. Тем самым, влияя на окружающую среду и, в определенной мере, изменяя ее. 

Исходя из этого, можно с полной уверенностью сказать, что эволюционный процесс экосистемы и всей органической жизни проходит параллельно. 

Жизнь на нашей планете появилась около четырех миллиардов лет назад, с этого самого момента на Земле и сформировалась биосфера. Огромный вклад в образование биосферы внесли цианобактерии. Они первыми освоили кислородный фотосинтез. Других претендентов на производство атмосферы не существовало в мире прокариотов.

Живая оболочка Земли  — это не только сфера, в которой находится все живое, но и совместный результат деятельности организмов. Вещество и биосфера неразделимы. Биосферный уровень включает в себя все живое вещество планеты. 

Геологический круговорот веществ происходит в течение многих тысяч и миллионов лет. В процессе круговорота образуется живое вещество из неорганических соединений, впоследствии органика распадается на неорганические компоненты.

Важнейшим результатом биогеохимических преобразований органического вещества можно считать кислородную революцию. Огромный вклад в это биогеохимическое изменение внесли древнейшие организмы – цианобактерии. Именно они явились родоначальниками фотосинтеза, в результате которого выделялся кислород, изменивший до неузнаваемости облик нашей планеты. 

Особенности распределения биомассы на Земле 

Состав и распределение биосферы – один из интереснейших вопросов в биологии. 

Биосфера включает в себя огромное количество растений, животных и других форм жизни нашей планеты. Термин «ноосфера», предложенный Вернадским в начале 20-го столетия, получил широкое распространение. 

Биогенные вещества – созданные в процессе жизнедеятельности организмов соединения, например, природный газ, нефть, известняк.

  • Изучение биомассы крайне важно для понимания климатических сдвигов, путей передачи и трансформации углерода и других элементов.
  • Разнообразие живых и неживых организмов, взаимодействующих между собой, обменивающихся веществами, называется экосистемой. Приспособленность видов к условиям существования происходит непрерывно.
  • Биосфера имеет четкую структурную организацию и является глобальной экосистемой планеты. В.И. Вернадский создал учение о роли живых организмов, о воздействии живого на преобразование земной коры. Состав биосферы и свойства зависят от взаимодействия её биотического и абиотического компонентов. 
  • Основной объем массы живой материи приходится на растительный мир, он составляет 80% от биомассы планеты. На втором месте, после растений, идут бактерии. Ученые, с использованием углеродного метода, определили, что все живые организмы содержат суммарно 550 миллиардов тонн углерода. 
  • Биомасса суши составляет почти 99,9%. Это объясняется большой массой продуцентов на поверхности Земли.
  • Наибольшая плотность жизни отмечается в тех зонах, где виды специфически приспособились к совместному существованию.
  • К структурообразующим факторам биосферы относят свет, как условия формирования и усовершенствования жизни. Под воздействием микроорганизмов, растений и животных сформировался почвенный слой. 
  • В почве обитает больше редуцентов. К ним относятся бактерии и грибы, которые разлагают останки живых существ до неорганических веществ. В почве происходит особый газообмен. Ночью, при охлаждении и сжатии газов, в неё проникает некоторое количество воздуха, его поглощают и перерабатывают почвенные организмы. 
  • Почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ, в почвообразовании и формировании плодородного слоя. Большая биомасса почвы, в сочетании с высоким видовым разнообразием, обеспечивает сложность экосистем.
  • Почвенные организмы включают в круговорот веществ биосферы важнейшие химические соединения.
  • В морской биомассе содержится больше консументов, чем продуцентов. В состав океанической и морской воды входят минеральные соли. Микроорганизмы, живущие в океанических термальных источниках, являются хемотрофами, основными продуцентами океанического дна.
  • Несмотря на многообразие водных обитателей, их можно поделить на 3 группы, с учетом мест обитания в воде. Между каждой группой организмов существуют тесные связи, они обмениваются веществом и энергией. В современном мире воздействие человека на биомассу океана огромно.
  • Бентосные организмы в океане живут на дне и в грунте. Фитобентос: зеленые, бурые, красные водоросли встречаются на глубине до 200 м. Зообентос представлен животными.
  • Воздушная среда характеризуется значительным количеством кислорода, солнечной энергии, но в ней, зачастую, не хватает влаги. Поэтому, обитатели засушливых мест имеют специальные приспособления для добычи, запасания и экономной траты драгоценной влаги. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней.
  • Каждому наземному биогеоценозу присущи свои черты. Так, в экваториальных биоценозах сильно развита конкуренция за обладание местом обитания, пищей, светом и кислородом.

В современном мире огромное влияние на биомассу оказывает человек. Сокращаются площади, производящие живую массу.

Смотри также:

Урок 8. биосферный уровень организации жизни. биосфера как глобальная экосистема – Экология – 10 класс – Российская электронная школа

Экология, 10 класс

Урок № 8. Биосферный уровень организации жизни. Биосфера как глобальная экосистема

  • Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
  • Мы узнаем:
  • – что такое биосфера и ноосфера.
  • Научимся:
  • – описывать биосферу как глобальную экосистему;
  • – представлять основные особенности её организации;
  • – описывать структуру биосферы;
  • – воспринимать природу как ценностный объект охраны и защиты.
  • Сможем:

– излагать суть учения В. И. Вернадского о ноосфере;

  1. – объяснять значимость формирования экологической культуры населения как необходимого условия развития ноосферы.
  2. Глоссарий по теме:
  3. Биосфера – внешняя оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими.
  4. Косное вещество (тяготеющий к постоянному, неподвижный) – горные породы неорганического происхождения и вода; это вещество является субстратом или средой для проживания живых организмов;
  5. Биогенное вещество – органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами в течение геологической истории (каменный уголь, горючие сланцы, торф, нефть, газы биосферы – кислород, углекислый газ, вода, аммиак, сероводород и другие), являющиеся источником чрезвычайно мощной потенциальной энергии;
  6. Биокосное вещество – вещество, которое создаётся живыми организмами и биокосными процессами, представляя собой системы динамического равновесия (осадочные породы, почвы, илы – подводные грунты, природные воды).

Живое вещество – все количество живых организмов планеты как единое целое. Играет ведущую роль в поддержании свойств биокосных веществ.

  • Биогеохимический цикл – это круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии и энергии химических реакций.
  • Ноосфера –это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором развития
  • Основная и дополнительная литература (точные библиографические данные с указанием страниц):
  • Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии):
  • Теоретический материал для самостоятельного изучения:

Биосфера (от др. греч. βιος – жизнь и σφαῖρα – сфера, шар) – это внешняя оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими.

Впервые употребил понятие «биосфера» в 1804 г. Ж.-Б. Ламарк. Основоположником учения о биосфере является В. И. Вернадский.

Основные положения теории биосферы Земли, по В.И. Вернадскому: биосфера включает в себя не только живое, но и неживое (косное) вещество; между живым и косным веществом существует неразрывная и постоянная связь. Сущность учения В.И.

Вернадского заключается в признании исключительной роли живого вещества, преобразующего облик планеты.

Другой главнейший аспект учения Вернадского – разработанное им представление об организованности биосферы, которое проявляется в согласованном взаимодействии живого и неживого вещества, во взаимной приспособляемости организмов и среды.

Всё вещество биосферы разделено на четыре категории: косное, биогенное, биокосное и живое. Каждая категория играет определённую роль.

Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (до озонового слоя – на высоте 20-25 км), всю *гидросферу и верхнюю часть литосферы, то есть ту область, где существует жизнь, живые организмы.

В настоящее время принято считать, что верхняя граница биосферы располагается на высоте примерно 85 км над поверхностью Земли, поскольку именно на такой высоте (в стратосфере) обнаружены споры микроорганизмов в латентном (скрытом, спящем) состоянии.

Нижняя граница биосферы располагается в глубинах литосферы, где температура достигает 100 0С и находится на глубине 1,5-2 км и 7-8 км (в зависимости от типа пород). Последние данные свидетельствуют о том, что некоторые бактерии могут существовать при температурах от абсолютного нуля до +180 0С, в вакууме, в ядерных реакторах.

Биосфера структурно организована и рассматривается как глобальная экосистема. Жизнь на Земле зависит от круговорота важнейших химических веществ, в которых непосредственное участие принимает живое вещество.

Читайте также:  Местообитание, особенности внешнего строения, скелета и мышц млекопитающих - биология

Впервые термин ноосфера был предложен в 30-е годы французскими философами и естествоиспытателями (Тейяр де Шарден, Ле-Руа). В буквальном смысле термин означает «сфера разума» (ноос – разум).

Ноосфера – это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором развития. Научная мысль и деятельность человека изменили структуру биосферы, обусловили физические и химические изменения всех ее оболочек (атмосферы, литосферы, гидросферы).

Понятие «ноосфера» наполнил смыслом и развил Вернадский, в частности, в 1944 г. в статье «несколько слов о ноосфере», опубликованной перед его смертью, ученый приводит свои мысли о дальнейшем развитии биосферы и ее переходе в новое качество – ноосферу.

Вернадский подчеркивал особую роль живого вещества в планетарных процессах, в создании и развитии биосферы. Среди всех живых существ он выделил человека как мощную геологическую силу, способную оказывать влияние на ход различных процессов в охваченной ее воздействием среде Земли и околоземном пространстве.

Человек способен перестраивать эту среду согласно своим представлениям и потребностям (благодаря человеческому труду, интеллекту).

Круговорот веществ в природе

Важнейшей особенностью биосферы является биотический круговорот элементов. Круговорот связывает в единое целое организм и его среду. Это непрерывная миграция химических веществ из среды в организм и обратно, объединяющая всё живое с неживой природой. Непрерывный ток атомов от живого к живому осуществляется прежде всего по пищевым сетям; это малый биологический круговорот.

Продукты жизнедеятельности всего живущего на Земле, увлекаемые перемещением водных масс и атмосферными газами, так или иначе попадают в большой геологический цикл круговорота веществ.

Поглощённые из внешнего окружения элементы задерживаются в живом не так уж долго. По научным расчётам, земной запас двуокиси углерода проходит через совокупность всего живого за 300 лет, кислород атмосферы – за 2000 лет, вода суши и океанов – за 2 млн лет.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий):

Информация о тестовом вопросе: Текст задания: Заполните пропуски в тексте.Все _________ существа, кроме ___________, получают необходимую для жизнедеятельности организмов ___________ через питательные вещества, входящие в состав растений.
Информация об ответах
  1. Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные):
  2. Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов): живые, продуцентов, энергию
  3. Подсказка: –
Укажите общую информацию об элементе: Название элемента: Подстановка элементов в пропуски в текстеКЭС: Биосфера, ноосфера, экологические связи в системе «человек-общество-природа», экологическая культура как условие достижения устойчивого (сбалансированного) развития общества и природы, возможности устойчивого развития различных биологических и социальных моделей, эволюция развития экосистем. Динамические модели для управления устойчивым развитием социально-экономических систем, прогноз развития неравновесных экосистем.Контрольный или тренировочный?тренировочный
Информация о тестовом вопросе: Текст задания: Вычеркните неверные утверждения.Биосфера включает в себя только живое вещество. Между живым и косным веществом не существует неразрывной и постоянной связи.
Информация об ответах Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).Правильный вариант/варианты:Биосфера включает в себя только живое вещество. Между живым и косным веществом не существует неразрывной и постоянной связи.Неправильный вариант/варианты (или комбинации): -Подсказка: –

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.).

Ссылка на основную публикацию