Οικοσύστημαείναι ένα σύστημα που αποτελείται από ζωντανά όντα και τον βιότοπό τους ενωμένο σε ένα ενιαίο λειτουργικό σύνολο.
Βασικές ιδιότητες:
1) η ικανότητα διεξαγωγής του κύκλου των ουσιών
2) Αντισταθείτε στις εξωτερικές επιρροές
3) παράγουν βιολογικά προϊόντα
Τύποι οικοσυστημάτων:
1) μικροοικοσυστήματα (ένας κορμός δέντρου στο στάδιο της αναπαραγωγής, ένα ενυδρείο, μια μικρή λίμνη, μια σταγόνα νερού κ.λπ.)
2) μεσοοικοσύστημα (δάσος, λίμνη, στέπα, ποτάμι)
3) μακροοικοσύστημα (ωκεανός, ήπειρος, φυσική περιοχή)
4) παγκόσμιο οικοσύστημα (βιόσφαιρα ως σύνολο)
Ο Y. Odum πρότεινε μια ταξινόμηση του οικοσυστήματος με βάση τα βιομάζα. Πρόκειται για μεγάλα φυσικά οικοσυστήματα που αντιστοιχούν σε φυσικές και γεωγραφικές ζώνες. Χαρακτηρίζεται από κάποιο βασικό είδος βλάστησης ή άλλο χαρακτηριστικό γνώρισμα του τοπίου.
Τύποι Biome
1) επίγεια (τούντρα, τάιγκα, στέπες, έρημοι)
2) γλυκό νερό (ρέοντα νερά: ποτάμια, ρυάκια, στάσιμα νερά: λίμνες, λίμνες, βαλτώδη νερά: βάλτοι)
3) θαλάσσια (ανοιχτός ωκεανός, νερά υφαλοκρηπίδας, ζώνες βαθέων υδάτων)
έννοια βιογεωκένωση και οικοσύστημακοντά, αλλά υπάρχουν διαφορές. Οποιαδήποτε βιογεωκένωση είναι ένα σύστημα. Ένα οικοσύστημα μπορεί να περιλαμβάνει πολλές βιογεωκαινώσεις, αλλά δεν έχει κάθε οικοσύστημα βιογεωκαιένωση, αφού δεν έχει όλα τα χαρακτηριστικά του.
Σε ένα οικοσύστημα μπορεί κανείς δύο συστατικά - βιοτική και αβιοτική . Bioticχωρίζεται σε αυτότροφους (οργανισμούς που λαμβάνουν πρωτογενή ενέργεια για ύπαρξη από φωτο- και χημειοσύνθεση ή παραγωγούς) και ετερότροφους (οργανισμούς που λαμβάνουν ενέργεια από τις διαδικασίες οξείδωσης της οργανικής ύλης - καταναλωτές και αποικοδομητές) συστατικά που σχηματίζουν την τροφική δομή του οικοσυστήματος.
Η μόνη πηγή ενέργειας για την ύπαρξη ενός οικοσυστήματος και τη διατήρηση διαφόρων διεργασιών σε αυτό είναι οι παραγωγοί που απορροφούν την ενέργεια του ήλιου (θερμότητα, χημικοί δεσμοί) με απόδοση 0,1-1%, σπάνια 3-4,5% του αρχικό ποσό. Τα αυτότροφα αντιπροσωπεύουν το πρώτο τροφικό επίπεδο ενός οικοσυστήματος. Τα επόμενα τροφικά επίπεδα του οικοσυστήματος σχηματίζονται λόγω των καταναλωτών (2ο, 3ο, 4ο και επόμενα επίπεδα) και κλείνονται από αποικοδομητές που μετατρέπουν την άψυχη οργανική ύλη σε ορυκτή μορφή (αβιοτικό συστατικό), η οποία μπορεί να αφομοιωθεί από ένα αυτότροφο στοιχείο.
Κύρια συστατικά του οικοσυστήματος
Από την άποψη της δομής στο οικοσύστημα, υπάρχουν:
1. κλιματικό καθεστώς, το οποίο καθορίζει τη θερμοκρασία, την υγρασία, το καθεστώς φωτισμού και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος.
2. Ανόργανες ουσίες που περιλαμβάνονται στον κύκλο.
3.Οργανικές ενώσεις που συνδέουν τα βιοτικά και αβιοτικά μέρη στον κύκλο της ύλης και της ενέργειας:
Παραγωγοί - οργανισμοί που δημιουργούν πρωτογενή προϊόντα.
Οι μακροκαταναλωτές, ή φαγότροφοι, είναι ετερότροφοι που τρώνε άλλους οργανισμούς ή μεγάλα σωματίδια οργανικής ύλης.
Οι μικροκαταναλωτές (σαπρότροφοι) είναι ετερότροφοι, κυρίως μύκητες και βακτήρια, που καταστρέφουν τη νεκρή οργανική ύλη, την ανοργανοποιούν, επιστρέφοντας έτσι στον κύκλο.
Σχηματίζονται τα τρία τελευταία συστατικάβιομάζας οικοσυστήματα.
Από την άποψη της λειτουργίας του οικοσυστήματος, διακρίνονται τα ακόλουθα λειτουργικά μπλοκ οργανισμών (εκτός από τους αυτότροφους):
βιοφάγοι - οργανισμοί που τρώνε άλλους ζωντανούς οργανισμούς,
σαπροφάγοι - οργανισμοί που τρώνε νεκρή οργανική ύλη.
Αυτή η διαίρεση δείχνει τη χρονική-λειτουργική σχέση στο οικοσύστημα, εστιάζοντας στη χρονική διαίρεση του σχηματισμού της οργανικής ύλης και της ανακατανομής της μέσα στο οικοσύστημα (βιοφάγοι) και στην επεξεργασία από σαπροφάγους. Μεταξύ του θανάτου της οργανικής ύλης και της επανένταξης των συστατικών της στον κύκλο της ύλης στο οικοσύστημα, μπορεί να περάσει ένα σημαντικό χρονικό διάστημα, για παράδειγμα, στην περίπτωση ενός κορμού πεύκου, 100 χρόνια ή περισσότερο.
Όλα αυτά τα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους στο χώρο και στο χρόνο και αποτελούν ένα ενιαίο δομικό και λειτουργικό σύστημα.
Ορος βιόσφαιραεισήχθη από τον Jean-Baptiste Lamarck στις αρχές του 19ου αιώνα και προτάθηκε στη γεωλογία από τον Αυστριακό γεωλόγο Eduard Suess το 1875. Ωστόσο, η δημιουργία ενός ολιστικού δόγματος της βιόσφαιρας ανήκει στον Ρώσο επιστήμονα Vladimir Ivanovich Vernadsky.
Βιόσφαιρα - ένα οικοσύστημα ανώτερης τάξης, που ενώνει όλα τα άλλα οικοσυστήματα και διασφαλίζει την ύπαρξη ζωής στη Γη. Η βιόσφαιρα περιλαμβάνει τις ακόλουθες «σφαίρες»:
Η ατμόσφαιρα είναι το ελαφρύτερο από τα κελύφη της Γης, συνορεύει με το διάστημα. μέσω της ατμόσφαιρας υπάρχει ανταλλαγή ύλης και ενέργειας με το διάστημα (απώτερο διάστημα).
Η υδρόσφαιρα είναι το υδάτινο κέλυφος της Γης. Σχεδόν τόσο ευκίνητο όσο η ατμόσφαιρα, στην πραγματικότητα διεισδύει παντού.Το νερό είναι μια ένωση με μοναδικές ιδιότητες, ένα από τα θεμέλια της ζωής, ένας παγκόσμιος διαλύτης.
Λιθόσφαιρα - εξωτερική σκληρό κέλυφοςΓη, αποτελείται από ιζηματογενή και πυριγενή πετρώματα. Επί του παρόντος υπό ο φλοιός της γηςαναφέρεται στο ανώτερο στρώμα συμπαγές σώμαπλανήτες που βρίσκονται πάνω από το όριο Mohorovicic.
Η βιόσφαιρα είναι επίσης κλειστό σύστημα, στην πραγματικότητα παρέχεται πλήρως από την ενέργεια του Ήλιου, όχι πλέονείναι η θερμότητα της ίδιας της γης. Κάθε χρόνο, η Γη λαμβάνει περίπου 1,3 1024 θερμίδες από τον Ήλιο. Το 40% αυτής της ενέργειας ακτινοβολείται πίσω στο διάστημα, περίπου το 15% πηγαίνει για να θερμάνει την ατμόσφαιρα, το έδαφος και το νερό, η υπόλοιπη ενέργεια είναι ορατό φως, το οποίο είναι η πηγή της φωτοσύνθεσης.
Ο V. I. Vernadsky διατύπωσε για πρώτη φορά ξεκάθαρα την κατανόηση ότι όλη η ζωή στον πλανήτη είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη βιόσφαιρα και οφείλει την ύπαρξή της σε αυτήν:
V. I. Vernadsky
Η ζωντανή ύλη (το σύνολο όλων των οργανισμών στη Γη) είναι αμελητέα ένα μικρό μέροςαπό τη μάζα της Γης, αλλά η επίδραση της ζωντανής ύλης στις διαδικασίες μετασχηματισμού της Γης είναι τεράστια. Όλη αυτή η εμφάνιση της Γης, που παρατηρείται τώρα, δεν θα ήταν δυνατή χωρίς δισεκατομμύρια χρόνια ζωτικής δραστηριότητας ζωντανής ύλης.
Αυτή τη στιγμή, ο ίδιος ο άνθρωπος, ως μέρος της ζωντανής ύλης, είναι μια σημαντική γεωλογική δύναμη και αλλάζει σημαντικά την κατεύθυνση των διεργασιών που συμβαίνουν στη βιόσφαιρα, θέτοντας έτσι σε κίνδυνο την ύπαρξή του:
|
Με παραστατικό τρόπο, ο οικονομολόγος L. Brentano απεικόνισε την πλανητική σημασία αυτού του φαινομένου. Υπολόγισε ότι αν δινόταν σε κάθε άτομο ένα τετραγωνικό μέτρο και όλοι οι άνθρωποι τοποθετούνταν δίπλα-δίπλα, δεν θα καταλάμβαναν καν ολόκληρη την περιοχή της μικρής λίμνης Κωνσταντίας στα σύνορα της Βαυαρίας και της Ελβετίας. Η υπόλοιπη επιφάνεια της Γης θα παρέμενε άδεια από άνθρωπο. Έτσι, όλη η ανθρωπότητα μαζί αντιπροσωπεύει μια ασήμαντη μάζα της ύλης του πλανήτη. Η δύναμή του δεν συνδέεται με την ύλη του, αλλά με τον εγκέφαλό του, με το μυαλό του και το έργο του που κατευθύνεται από αυτό το μυαλό. Στο χοντρό, σε ένταση και σε πολυπλοκότητα μοντέρνα ζωήένα άτομο πρακτικά ξεχνά ότι ο ίδιος και όλη η ανθρωπότητα, από την οποία δεν μπορεί να διαχωριστεί, είναι άρρηκτα συνδεδεμένοι με τη βιόσφαιρα - με ένα συγκεκριμένο μέρος του πλανήτη στον οποίο ζουν. Είναι γεωλογικά φυσικά συνδεδεμένα με την υλική και ενεργειακή δομή του. Η ανθρωπότητα, ως ζωντανή ουσία, είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τις υλικές και ενεργειακές διεργασίες ενός συγκεκριμένου γεωλογικού κελύφους της Γης - με τη βιόσφαιρά της. Δεν μπορεί φυσικά να είναι ανεξάρτητο από αυτό ούτε για ένα λεπτό. Το πρόσωπο του πλανήτη - η βιόσφαιρα - αλλάζει χημικά απότομα από τον άνθρωπο συνειδητά και κυρίως ασυνείδητα. Αλλάζει ένα άτομο σωματικά και χημικά περίβλημα αέραγη, όλα τα φυσικά της νερά. |
V. I. Vernadsky.
τεχνητά οικοσυστήματα
Η καλλιεργήσιμη γη είναι ένα τυπικό τεχνητό οικοσύστημα, άρρηκτα γειτονικό με ένα φυσικό λιβάδι
τεχνητά οικοσυστήματα- πρόκειται για οικοσυστήματα που δημιουργούνται από τον άνθρωπο, για παράδειγμα, αγροκενόζες, φυσικά οικονομικά συστήματα ή Βιόσφαιρα 2.
Τα τεχνητά οικοσυστήματα έχουν το ίδιο σύνολο συστατικών με τα φυσικά: παραγωγούς, καταναλωτές και αποικοδομητές, αλλά υπάρχουν σημαντικές διαφορές στην ανακατανομή των ροών ύλης και ενέργειας. Ειδικότερα, τα οικοσυστήματα που δημιουργούνται από τον άνθρωπο διαφέρουν από τα φυσικά με τους εξής τρόπους:
μικρότερος αριθμός ειδών και επικράτηση οργανισμών ενός ή περισσότερων ειδών (χαμηλή ομοιόμορφη ομοιότητα των ειδών).
χαμηλή σταθερότητα και ισχυρή εξάρτηση από την ενέργεια που εισάγεται στο σύστημα από ένα άτομο.
μικρές τροφικές αλυσίδες λόγω του μικρού αριθμού ειδών.
ανοιχτή κυκλοφορία ουσιών λόγω αφαίρεσης της καλλιέργειας (κοινοτικών προϊόντων) από τον άνθρωπο, ενώ φυσικές διαδικασίεςΑντίθετα, προσπαθούν να συμπεριλάβουν στον κύκλο όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος της καλλιέργειας
Χωρίς τη διατήρηση των ενεργειακών ροών από τον άνθρωπο σε τεχνητά συστήματα, οι φυσικές διεργασίες αποκαθίστανται με τη μια ή την άλλη ταχύτητα και σχηματίζεται μια φυσική δομή των συστατικών του οικοσυστήματος και των ροών υλικού-ενέργειας μεταξύ τους.
1. Εισαγωγή.
2. Ζωντανή ύλη-συστατικό της βιόσφαιρας.
3. Αβιοτικά (μη ζωντανά) συστατικά της βιόσφαιρας.
4. Το έδαφος είναι ένα μοναδικό συστατικό της βιόσφαιρας.
5. Βιόσφαιρα και διάστημα.
6. Οικολογικές αλληλεπιδράσεις ζωντανής ύλης: ποιος τρώει πώς.
7. Η βιογενής μετανάστευση των ατόμων είναι μια ιδιότητα του οικοσυστήματος της βιόσφαιρας.
8. Πώς αναπτύχθηκε η βιόσφαιρα: πέντε οικολογικές καταστροφές.
9. Αειφορία της βιόσφαιρας.
10. Βιόσφαιρα και άνθρωπος: οικολογικός κίνδυνος.
12. Συμπέρασμα.
1. Εισαγωγή
Σήμερα, ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα αντιμετωπίζει οι άνθρωποι σε πλήρη ανάπτυξη, ανεξάρτητα από το αν ζουν στην Αφρική ή την Ευρώπη, σε μεγάλες πόλεις ή στη ζούγκλα. Αφορά τον καθένα μας και κανείς δεν μπορεί να το αποφύγει.Αυτό είναι το πρόβλημα της διατήρησης της ζωής στον πλανήτη, της επιβίωσης του ανθρώπου, ως ενός από τα μοναδικά είδη έμβιων όντων.
Η λύση σε αυτό το πρόβλημα εξαρτάται από το πώς ο καθένας μας και όλη η ανθρωπότητα μαζί γνωρίζουμε την «απαγορευμένη γραμμή» που δεν πρέπει να περάσει η ανθρωπότητα σε καμία περίπτωση. Ένα τέτοιο «απαγορευμένο χαρακτηριστικό» είναι οι νόμοι της ζωής στον πλανήτη.
Ο άνθρωπος είναι κάτοικος της βιόσφαιρας. Είναι η βιόσφαιρα που είναι το κέλυφος της Γης, μέσα στο οποίο προχωρά η ζωή της ανθρωπότητας στο σύνολό της και του καθενός μας.
Ο όρος βιόσφαιρα εισήχθη από τον Αυστραλό γεωλόγο Eduard Suess (1881-1914). Σύγχρονη έννοιαΗ βιόσφαιρα συνδέεται με το όνομα του Ακαδημαϊκού V.I. Βερνάντσκι.
Βιόσφαιρα - η περιοχή όπου ζουν ζωντανοί οργανισμοί. το κέλυφος της Γης, η σύνθεση, η δομή και η ενέργεια του οποίου καθορίζεται από τη συνδυασμένη δραστηριότητα των ζωντανών οργανισμών. Ανω όριοεκτείνεται στο ύψος της οθόνης του όζοντος (20-25 km), η χαμηλότερη κατεβαίνει 1-2 km κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού και, κατά μέσο όρο, 2-3 km στην ξηρά. Καλύμματα βιόσφαιρας κάτω μέροςατμόσφαιρα, υδρόσφαιρα, πεζόσφαιρα (έδαφος) και ανώτερο τμήμαλιθόσφαιρα (πετρώματα ).
2. Η ζωντανή ύλη είναι συστατικό της βιόσφαιρας
Η βιόσφαιρα περιλαμβάνει όλα τα μέρη του πλανήτη που κατοικούνται από ζωή. Αυτή είναι η ατμόσφαιρα, ο ωκεανός και όλα τα μέρη η επιφάνεια της γηςόπου η ζωή έχει καθιερωθεί σε όλες τις μορφές της. Το κύριο συστατικό της βιόσφαιρας είναι η ζωντανή ύλη της.
«... Στην επιφάνεια της γης δεν υπάρχει καμία χημική δύναμη που να ενεργεί πιο συνεχώς, και επομένως πιο ισχυρή στις τελικές της συνέπειες, από ζωντανούς οργανισμούςως σύνολο» (V.I. Vernadsky).
Με ποια μορφή υπάρχει η ζωντανή ύλη στη βιόσφαιρα; Η ζωντανή ύλη στη βιόσφαιρα παρουσιάζεται με τη μορφή ξεχωριστών σωμάτων - μεμονωμένων οργανισμών.
Η ζωντανή ύλη αντιπροσωπεύεται από οργανισμούς διάφορα μεγέθη. Οι μεγαλύτερες από αυτές είναι φάλαινες. Το μήκος του σώματος των σύγχρονων φαλαινών είναι από 1,1 έως 33 μ., το βάρος από 30 κιλά έως 150 τόνους. Η αειθαλής σεκόγια ανήκει στα ψηλότερα δέντρα, η οποία φτάνει σε ύψος τα 110-112 μ. και έχει διάμετρο 6-10 μ.
Σύμφωνα με μια πρόχειρη εκτίμηση, πάνω από ένα δισεκατομμύριο είδη έχουν υπάρξει στη βιόσφαιρα κατά τη διάρκεια της ύπαρξης ζωής στη Γη.
Τα έντομα κυριαρχούν μεταξύ των ζωντανών όντων (υπάρχουν περίπου ένα εκατομμύριο είδη τους). Τα σπονδυλωτά αποτελούν μόνο το 2%. . Ο κόσμος της ζωής που είναι γνωστός μας αποτελείται από περισσότερα από 70% ζώα, 225 είναι φυτά και μύκητες, το 5% είναι μονοκύτταροι οργανισμοί.
Η ζωντανή ύλη κατανέμεται άνισα στη βιόσφαιρα, σχηματίζει συστάδες στη διεπιφάνεια λιθόσφαιρας-υδρόσφαιρας-ατμόσφαιρας: σε υδάτινα σώματα κοντά στην επιφάνεια, στον πυθμένα των θαλασσών και των ωκεανών, στην επιφάνεια της γης. Στις ηπείρους παρατηρούνται συγκεντρώσεις ζωής παράκτιες, πλημμυρικές, λιμνώδεις, τροπικές και υποτροπικές. Τα φυτά κυριαρχούν στην ξηρά, ενώ τα ζώα κυριαρχούν στον ωκεανό.
Η μάζα της ζωντανής ύλης ονομάζεται βιομάζα. Εκφράζεται σε μονάδες μάζας ξηρής ή υγρής ύλης, που αναφέρεται σε μονάδες επιφάνειας ή όγκου οικοτόπου.Είναι γνωστό ότι η διάρκεια ζωής κάθε μεμονωμένου οργανισμού έχει όρια, είναι θνητός. Πώς διατηρείται η συνέχεια της ζωής στη βιόσφαιρα; Οι ζωντανοί οργανισμοί που πολλαπλασιάζονται συνεχώς, σχηματίζουν ένα ρεύμα εναλλασσόμενων γενεών: νέα πλάσματα φαίνεται να αντικαθιστούν τους ετοιμοθάνατους. Έτσι, σύγχρονο Ζωντανό ονεκ προέλευσης συνδέεται με τη ζωντανή ύλη περασμένων γεωλογικών εποχών.
Μυριάδες έμβια όντα κατοικούν στη βιόσφαιρα, αποτελούν τη ζωντανή ουσία της βιόσφαιρας. Η χημική σύσταση της ζωντανής ύλης είναι παρόμοια με τη σύνθεση των αστεριών και του Ήλιου, γεγονός που επιβεβαιώνει την ενότητα της φύσης. Στη ζωντανή ύλη σύγχρονες μεθόδουςμπορεί να μετρηθεί η μάζα, η ποσότητα ενέργειας που περιέχεται σε αυτήν, η φύση του χώρου που αντιστοιχεί σε αυτήν. Η σύγχρονη ζωντανή ύλη χαρακτηρίζεται από μεγάλη χημική ποικιλομορφία.
3. Αβιοτικά (μη ζωντανά) συστατικά της βιόσφαιρας
Νερό, αέρας, χώμα, τους χημική σύνθεση, φυσικές ιδιότητες, κυρίως θερμοκρασία, κοσμική ακτινοβολία, βαρύτητα, μαγνητισμός - αυτά είναι τα αβιοτικά συστατικά της βιόσφαιρας.
Η βιόσφαιρα περιλαμβάνει, πρώτα απ 'όλα, εκείνα τα μέρη του πλανήτη όπου υπάρχουν συνθήκες όχι μόνο για επιβίωση, αλλά και για αναπαραγωγή ζωντανών όντων - αυτό είναι το πεδίο ύπαρξης της ζωής. Δίπλα του υπάρχουν περιοχές στις οποίες τα ζωντανά όντα υποφέρουν και μόνο επιβιώνουν, αλλά δεν μπορούν να αναπαραχθούν - ένα πεδίο σταθερότητας ζωής.
Επίγειες αβιοτικές συνθήκες που καθορίζουν το πεδίο ύπαρξης της ζωής:
Αρκετό οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα
Επαρκής ποσότητα υγρό νερόαντί για πάγο ή ατμό,
Ευνοϊκές θερμοκρασίες: όχι πολύ υψηλές για να μην πήζει η πρωτεΐνη και όχι πολύ χαμηλές ώστε τα ένζυμα που επιταχύνουν τις βιοχημικές αντιδράσεις να λειτουργούν κανονικά,
Ένα ζωντανό ον χρειάζεται ένα μεροκάματο από ορυκτά.
Η βιόσφαιρα είναι ένα παγκόσμιο οικοσύστημα, ένα ειδικό κέλυφος της Γης, μια σφαίρα κατανομής ζωής, τα όρια της οποίας καθορίζονται από την παρουσία αβιοτικών συνθηκών κατάλληλων για οργανισμούς: θερμοκρασία, υγρό νερό, σύνθεση αερίου, μεταλλικά στοιχεία διατροφής.
4. Το έδαφος είναι ένα μοναδικό συστατικό της βιόσφαιρας
Στα τέλη του XIX αιώνα. Ο μεγάλος Ρώσος φυσιοδίφης V.V. Dokuchaev, στις μελέτες του για το chernozem και άλλα εδάφη της Ρωσικής Κοιλάδας και του Καυκάσου, διαπίστωσε ότι τα εδάφη είναι φυσικά σώματα και, στα εξωτερικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες τους, είναι πολύ διαφορετικά από τα πετρώματα στα οποία σχηματίστηκαν. Η κατανομή τους στην επιφάνεια της Γης υπόκειται σε αυστηρά γεωγραφικά πρότυπα.
Η ποικιλία των εδαφών είναι τεράστια. Αυτό οφείλεται στην ποικιλία των συνδυασμών των παραγόντων σχηματισμού του εδάφους: πετρώματα, ηλικία επιφάνειας, πληθυσμοί φυτών και ζώων και ανάγλυφο.
Το έδαφος είναι ένα ιδιαίτερο φυσικό σώμα και περιβάλλον διαβίωσης που προκύπτει από τη μετατροπή των πετρωμάτων στην επιφάνεια της γης από την κοινή δραστηριότητα ζωντανών οργανισμών, νερού και αέρα.
Οι διεργασίες σχηματισμού εδάφους στη Γη είναι μεγαλειώδεις ως προς την πλανητική τους κλίμακα και τη διάρκειά τους, οι διαδικασίες δημιουργίας οργανικής ύλης του εδάφους, η βιολογική τους συσσώρευση και η εμφάνιση της γονιμότητας.
5. Βιόσφαιρα και διάστημα
Γη- μοναδικός πλανήτης, βρίσκεται στη μόνη δυνατή απόσταση από τον Ήλιο, η οποία καθορίζει τη θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης στην οποία το νερό μπορεί να βρίσκεται σε υγρή κατάσταση.
Η γη λαμβάνει από τον ήλιο μεγάλο ποσόενέργεια και εξοικονομεί περίπου σταθερή θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης μας εκπέμπει σχεδόν την ίδια ποσότητα ενέργειας στο διάστημα που λαμβάνει από το διάστημα: τα έσοδα και οι δαπάνες πρέπει να είναι ισορροπημένα, διαφορετικά το σύστημα θα χάσει μια μέρα τη σταθερότητα. Η γη είτε θα θερμανθεί είτε θα παγώσει και θα μετατραπεί σε ένα άψυχο σώμα.
Η βιόσφαιρα είναι στενά συνδεδεμένη με το διάστημα. Οι ροές ενέργειας που έρχονται στη Γη δημιουργούν τις συνθήκες που εξασφαλίζουν τη ζωή. Το μαγνητικό πεδίο και η ασπίδα του όζοντος προστατεύουν τον πλανήτη από την υπερβολική κοσμική ακτινοβολία και την έντονη ηλιακή ακτινοβολία. Η κοσμική ακτινοβολία που φτάνει στη βιόσφαιρα παρέχει φωτοσύνθεση και επηρεάζει τη δραστηριότητα των ζωντανών όντων.
6. Οικολογικές αλληλεπιδράσεις της ζωντανής ύλης: ποιος τρώει πώς
Ο πλανήτης Γη διαφέρει από τους άλλους πλανήτες στο ότι η βιόσφαιρά του περιέχει μια ουσία που είναι ευαίσθητη στη ροή της ηλιακής ακτινοβολίας - τη χλωροφύλλη. Η χλωροφύλλη είναι αυτή που παρέχει τη μετατροπή της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας σε χημική ενέργεια, με τη βοήθεια της οποίας λαμβάνει χώρα η διαδικασία αναγωγής των οξειδίων του άνθρακα και του αζώτου στις αντιδράσεις βιοσύνθεσης.
Σε ένα πράσινο φυτό, λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση - η διαδικασία σχηματισμού υδατανθράκων από το νερό και το διοξείδιο του οξυγόνου (το οποίο βρίσκεται στον αέρα ή το νερό). Σε αυτή την περίπτωση, το οξυγόνο απελευθερώνεται ως υποπροϊόν. Τα πράσινα φυτά ταξινομούνται ως αυτότροφα - οργανισμοί που παίρνουν όλα τα χημικά στοιχεία που χρειάζονται για τη ζωή από την αδρανή ύλη που τα περιβάλλει και δεν απαιτούν έτοιμα ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣάλλον οργανισμό. Η κύρια πηγή ενέργειας που χρησιμοποιούν τα αυτότροφα είναι ο Ήλιος.Τα ετερότροφα είναι οργανισμοί που χρειάζονται οργανική ύλη που σχηματίζεται από άλλους οργανισμούς για τη διατροφή τους. Τα ετερότροφα μετασχηματίζουν σταδιακά την οργανική ύλη που σχηματίζεται από τα αυτότροφα, φέρνοντάς την στην αρχική ορυκτή κατάσταση.
Η καταστροφική (καταστροφική) λειτουργία εκτελείται από εκπροσώπους καθενός από τα βασίλεια της ζωντανής ύλης. Η αποσύνθεση, η αποσύνθεση είναι αναπόσπαστη ιδιότητα του μεταβολισμού κάθε ζωντανού οργανισμού. Τα φυτά σχηματίζουν οργανική ύλη και είναι οι μεγαλύτεροι κατασκευαστέςυδατάνθρακες στη γη? αλλά απελευθερώνουν επίσης το απαραίτητο για τη ζωή οξυγόνο ως υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης.
Στη διαδικασία της αναπνοής στα σώματα όλων των ζωντανών ειδών, διοξείδιο του άνθρακα, τα οποία τα φυτά επαναχρησιμοποιούν για φωτοσύνθεση Υπάρχουν επίσης είδη ζωντανών όντων για τα οποία η καταστροφή της νεκρής οργανικής ύλης είναι τρόπος διατροφής. Υπάρχουν οργανισμοί με μικτού τύπουδιατροφή, ονομάζονται μικτότροφοι.
Στη βιόσφαιρα λαμβάνουν χώρα οι διαδικασίες μετατροπής της ανόργανης, αδρανούς ύλης σε οργανική ύλη και η αντίστροφη μετατροπή της οργανικής ύλης σε ορυκτό. Η μετακίνηση και ο μετασχηματισμός των ουσιών στη βιόσφαιρα πραγματοποιείται με την άμεση συμμετοχή της ζωντανής ύλης, όλων των ειδών της οποίας ειδικεύονται διάφορους τρόπουςθρέψη.
7. Βιογενής μετανάστευση ατόμων - ιδιότητα οικοσυστήματος της βιόσφαιρας
- Βιολογία
- 10 κύτταρα
- 12.06.2018
Ο κύκλος της ύλης στη βιόσφαιρα Η Γη διαφέρει από τους άλλους πλανήτες στο ότι η βιόσφαιρά της περιέχει μια ουσία που είναι ευαίσθητη στη ροή της ηλιακής ακτινοβολίας - τη χλωροφύλλη. Η χλωροφύλλη είναι αυτή που παρέχει τη μετατροπή της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας σε χημική ενέργεια, με τη βοήθεια της οποίας λαμβάνει χώρα η διαδικασία αναγωγής των οξειδίων του άνθρακα και του αζώτου στις αντιδράσεις βιοσύνθεσης. Σε ένα πράσινο φυτό, λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση - η διαδικασία σχηματισμού υδατανθράκων από το νερό και το διοξείδιο του οξυγόνου (το οποίο βρίσκεται στον αέρα ή το νερό). Σε αυτή την περίπτωση, το οξυγόνο απελευθερώνεται ως υποπροϊόν. Τα πράσινα φυτά ταξινομούνται ως αυτότροφοι - οργανισμοί που παίρνουν όλα τα χημικά στοιχεία που χρειάζονται για τη ζωή από την αδρανή ύλη που τα περιβάλλει και δεν απαιτούν έτοιμες οργανικές ενώσεις άλλου οργανισμού για να χτίσουν το σώμα τους. Τα ετερότροφα είναι οργανισμοί που χρειάζονται οργανική ύλη που σχηματίζεται από άλλους οργανισμούς για τη διατροφή τους. Τα ετερότροφα μετασχηματίζουν σταδιακά την οργανική ύλη που σχηματίζεται από τα αυτότροφα, φέρνοντάς την στην αρχική ορυκτή κατάσταση. Η καταστροφική (καταστροφική) λειτουργία εκτελείται από εκπροσώπους καθενός από τα βασίλεια της ζωντανής ύλης. Η αποσύνθεση, η αποσύνθεση είναι μια ουσιαστική ιδιότητα του μεταβολισμού κάθε ζωντανού οργανισμού. Τα φυτά σχηματίζουν οργανική ύλη και είναι οι μεγαλύτεροι παραγωγοί υδατανθράκων στη Γη, αλλά απελευθερώνουν επίσης το οξυγόνο που είναι απαραίτητο για τη ζωή ως υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης. Κατά τη διαδικασία της αναπνοής στα σώματα όλων των ζωντανών ειδών, σχηματίζεται διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο τα φυτά χρησιμοποιούν και πάλι για φωτοσύνθεση. Υπάρχουν επίσης τέτοιοι τύποι ζωντανών όντων για τα οποία η καταστροφή της νεκρής οργανικής ύλης είναι ένας τρόπος διατροφής. Υπάρχουν οργανισμοί με μικτό τύπο διατροφής, ονομάζονται μικτότροφοι. Στη βιόσφαιρα λαμβάνουν χώρα οι διαδικασίες μετατροπής της ανόργανης, αδρανούς ύλης σε οργανική ύλη και η αντίστροφη μετατροπή της οργανικής ύλης σε ορυκτό. Η μετακίνηση και ο μετασχηματισμός των ουσιών στη βιόσφαιρα πραγματοποιείται με την άμεση συμμετοχή ζωντανής ύλης, της οποίας όλα τα είδη ειδικεύονται σε διάφορους τρόπους διατροφής. Η πεπερασμένη ποσότητα ύλης που υπάρχει στη βιόσφαιρα έχει αποκτήσει την ιδιότητα του άπειρου μέσω της κυκλοφορίας των ουσιών. Όλα τα συστατικά της βιόσφαιρας αλληλεπιδρούν μεταξύ τους (Εικ. 6), διασφαλίζοντας τη σταθερότητα του συστήματος. Ρύζι. 6. Οικολογικά συστατικά Κατά τη διάρκεια των βιογεωχημικών κύκλων, τα άτομα της πλειοψηφίας χημικά στοιχείαπέρασε αμέτρητες φορές μέσα από τη ζωντανή οντότητα. Για παράδειγμα, όλο το ατμοσφαιρικό οξυγόνο «γυρίζει» μέσω της ζωντανής ύλης σε 2000 χρόνια, το διοξείδιο του άνθρακα - σε 200-300 χρόνια, και όλο το νερό της βιόσφαιρας - σε 2 εκατομμύρια χρόνια. Η ζωντανή ύλη είναι ένας τέλειος δέκτης ηλιακής ενέργειας. Η ενέργεια που απορροφάται και χρησιμοποιείται στην αντίδραση φωτοσύνθεσης, και στη συνέχεια αποθηκεύεται με τη μορφή της χημικής ενέργειας των υδατανθράκων, είναι πολύ μεγάλη, υπάρχουν ενδείξεις ότι είναι συγκρίσιμη με την ενέργεια που καταναλώνουν 100.000 μεγάλες πόλεις για 100 χρόνια. Τα ετερότροφα χρησιμοποιούν την οργανική ύλη των φυτών ως τροφή: η οργανική ύλη οξειδώνεται από το οξυγόνο, το οποίο παρέχεται στο σώμα από τα αναπνευστικά όργανα, με το σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα. αντίδραση αερίουπηγαίνει προς την αντίθετη κατεύθυνση. Έτσι, το «αιώνιο» κάνει τη ζωή την ταυτόχρονη ύπαρξη αυτότροφων και ετερότροφων. Γεγονότα και επιχειρήματα σχετικά με τον "τροχό της ζωής" στη βιόσφαιρα δίνουν το δικαίωμα να μιλήσουμε για το νόμο της βιογενούς μετανάστευσης των ατόμων, ο οποίος διατυπώθηκε από τον V.I. Vernadsky: η μετανάστευση των χημικών στοιχείων στην επιφάνεια της γης και στη βιόσφαιρα στο σύνολό της πραγματοποιείται είτε με άμεση συμμετοχή ζωντανής ύλης, είτε προχωρά σε ένα περιβάλλον του οποίου τα γεωχημικά χαρακτηριστικά καθορίζονται από τη ζωντανή ύλη, τόσο αυτό που τώρα κατοικεί στη βιόσφαιρα και σε αυτήν που έδρασε στη Γη σε όλη τη γεωλογική ιστορία. Ζωντανή ύλη διαφορετικών βασιλείων και διαφορετικό είδοςπαρέχει έναν συνεχή κύκλο ουσιών και μετατροπής ενέργειας. Έτσι, ο νόμος της βιογενούς μετανάστευσης των ατόμων από το V.I. Vernadsky: στη βιόσφαιρα, η μετανάστευση των χημικών στοιχείων συμβαίνει με την υποχρεωτική άμεση συμμετοχή ζωντανών οργανισμών. Η βιόσφαιρα είναι ένα παγκόσμιο οικοσύστημα. Ένα οικοσύστημα, όπως συζητήθηκε παραπάνω, είναι ένα σύστημα αλληλεπίδρασης μεταξύ των ζωντανών οργανισμών και του περιβάλλοντος τους. Τα οικοσυστήματα παρουσιάζονται σε διαφορετικά επίπεδα πολυπλοκότητας και μεγεθών. Τα μικρότερα οικοσυστήματα αποτελούν μέρος μεγαλύτερων, τα οποία με τη σειρά τους αποτελούν μέρος ακόμη μεγαλύτερων. Τα μακροοικοσυστήματα (ήπειροι, ωκεανοί κ.λπ.) σχηματίζουν ένα παγκόσμιο οικοσύστημα - τη Βιόσφαιρα. Η βιόσφαιρα χαρακτηρίζεται από έναν ενεργειακό κύκλο λόγω των διαφορετικών τροφικών ρόλων των παραγωγών, των καταναλωτών και των αποικοδομητών. Αυτό είναι ένα από βασικά χαρακτηριστικάοικοσύστημα, το οποίο διασφαλίζει τη σταθερότητα του οικοσυστήματος. Η βιόσφαιρα χαρακτηρίζεται από όλες τις ιδιότητες των οικοσυστημάτων: Η βιόσφαιρα περιλαμβάνει τους ζωντανούς οργανισμούς που κατοικούν στη Γη, καθώς και τον βιότοπό τους: ωκεανούς, γη, ατμόσφαιρα. Και τα τρία μέλη της τροφικής αλυσίδας είναι παρόντα στη βιόσφαιρα: παραγωγοί που αντιπροσωπεύονται από αυτότροφους. καταναλωτές (ετερότροφοι οργανισμοί) και αποικοδομητές (ετερότροφοι οργανισμοί που αποσυνθέτουν την οργανική ύλη) Η βιόσφαιρα, ως οικοσύστημα, είναι σταθερή και δυνητικά αθάνατη όσο υπάρχουν παραγωγοί. Μεταξύ όλων των οικοσυστημάτων, η βιόσφαιρα, ως η μεγαλύτερη, έχει τη μεγαλύτερη σταθερότητα. Με βάση αυτό, η βιόσφαιρα είναι ένα οικοσύστημα. Δεδομένου ότι η βιόσφαιρα συνδυάζει όλα τα οικοσυστήματα του πλανήτη, ονομάζεται «Παγκόσμιο» οικοσύστημα. Συμπέρασμα Με βάση τα αποτελέσματα της υλοποίησης των καθηκόντων που ορίζονται στην εισαγωγή, μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με την εργασία που έχει γίνει. Η βιόσφαιρα είναι ένα παγκόσμιο οικοσύστημα, καθώς έχει όλες τις ιδιότητες των οικοσυστημάτων. Επομένως, η βιόσφαιρα τείνει να αλλάζει. Αλλαγή της βιόσφαιρας υπό την επίδραση ανθρώπινη δραστηριότηταείναι ένας μη αναστρέψιμος μετασχηματισμός της βιόσφαιρας σε τεχνόσφαιρα. Σε συνθήκες σύγχρονη παραβίασηαλυσίδες αλληλεπίδρασης μεταξύ των οργανισμών και του οικοτόπου τους (καταστροφή κρίκων σε τροφικές αλυσίδες, ενδιαιτήματα κ.λπ.), το πιο σχετικό είναι το αρνητικό γεγονός ότι η παραβίαση της ακεραιότητας του συστήματος λόγω ρήξης των δεσμών μειώνει τη φυσική του τάση για ισορροπία, που είναι επιζήμιο για όλα τα έμβια όντα στον πλανήτη, που οφείλει την ύπαρξή του πρωτίστως στην ισορροπημένη ανταλλαγή ενέργειας. Κατανοώντας ότι η βιόσφαιρα, ως οικοσύστημα, έχει την κύρια ποιότητα οποιουδήποτε συστήματος - την ύπαρξη αμοιβαία επωφελών σχέσεων, είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε ότι μια αλλαγή σε οποιοδήποτε στοιχείο της βιόσφαιρας επηρεάζει αναπόφευκτα όλα τα άλλα, και τελικά το πιο σημαντικό ένας. σύγχρονη δύναμηαλλαγές στη βιόσφαιρα - άνθρωπος? Ως εκ τούτου, είναι τόσο σημαντικό για τη διατήρηση της βιόσφαιρας να γνωρίζουμε για την οργάνωση και τον μηχανισμό λειτουργίας της.
|
Οικοσύστημα- αυτό είναι ένα σύνολο παραγωγών, καταναλωτών και μητριτοφάγων που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον τους μέσω της ανταλλαγής ύλης, ενέργειας και πληροφοριών με τέτοιο τρόπο ώστε αυτό ένα σύστημαδιατηρεί σταθερότητα. Έτσι, ένα φυσικό οικοσύστημα χαρακτηρίζεται από τρία σημάδια: 1) ένα οικοσύστημα είναι απαραίτητα ένας συνδυασμός ζώντων και μη ζωντανών συστατικών. 2) εντός του οικοσυστήματος, πραγματοποιείται ένας πλήρης κύκλος, που ξεκινά με τη δημιουργία οργανικής ύλης και τελειώνει με την αποσύνθεσή της σε ανόργανα συστατικά. 3) το οικοσύστημα παραμένει σταθερό για κάποιο χρονικό διάστημα, το οποίο παρέχεται από μια ορισμένη δομή βιοτικών και αβιοτικών συστατικών. Παραδείγματα φυσικών οικοσυστημάτων είναι η λίμνη, το δάσος, η έρημος κ.λπ. Τα πιο απλά οικοσυστήματα περιλαμβάνονται σε πιο σύνθετα. Σε αυτή την περίπτωση, εφαρμόζεται μια ιεραρχία οργάνωσης του συστήματος. Μια σημαντική συνέπεια της ιεραρχικής οργάνωσης των οικοσυστημάτων είναι ότι καθώς τα στοιχεία συνδυάζονται σε μεγαλύτερα μπλοκ, τα οποία, με τη σειρά τους, συνδυάζονται σε συστήματα, αυτά τα νέα λειτουργικές μονάδεςπροκύπτουν νέες ιδιότητες. Η παρουσία ενός συστημικού συνόλου ειδικών ιδιοτήτων που δεν είναι εγγενείς στα υποσυστήματα και τα μπλοκ του, καθώς και το άθροισμα των στοιχείων που δεν ενώνονται με συνδέσμους κορμού, ονομάζεται ανάδυση. Τα οικοσυστήματα βασίζονται σε ζωντανή ύλη, που χαρακτηρίζεται από βιοτική δομή και βιότοπολόγω ενός συνδυασμού περιβαλλοντικών παραγόντων. Παρά την ποικιλομορφία των οικοσυστημάτων, όλα έχουν δομικές ομοιότητες. Σε καθένα από αυτά διακρίνονται φωτοσυνθετικά φυτά - παραγωγοί, διάφορα επίπεδακαταναλωτές, αποτριτοφάγους και αποικοδομητές. Αποτελούν τη βιοτική δομή των οικοσυστημάτων. άψυχα και Ζωντανή φύση, που περιβάλλουν φυτά, ζώα και ανθρώπους, ονομάζεται βιότοπος. Το σύνολο των επιμέρους συστατικών του περιβάλλοντος που επηρεάζουν τους οργανισμούς ονομάζονται περιβαλλοντικοί παράγοντες. Ανάλογα με τη φύση προέλευσης, διακρίνονται αβιοτικοί, βιοτικοί και ανθρωπογενείς παράγοντες. Αβιοτικοί παράγοντες- Πρόκειται για ιδιότητες άψυχης φύσης που επηρεάζουν άμεσα ή έμμεσα τους ζωντανούς οργανισμούς. Βιοτικοί παράγοντες- όλες αυτές είναι μορφές επιρροής των ζωντανών οργανισμών μεταξύ τους. Παλαιότερα, η ανθρώπινη επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς αποδιδόταν επίσης σε βιοτικούς παράγοντες, αλλά τώρα είναι απομονωμένοι ειδική κατηγορίαανθρωπογενείς παράγοντες. Ανθρωπογενείς παράγοντεςείναι όλες οι μορφές δραστηριότητας ανθρώπινη κοινωνία, που οδηγούν σε αλλαγή της φύσης ως βιότοπο κ.λπ. |
Είναι θεμιτό να ξεχωρίζουμε σε οποιοδήποτε οικοσύστημα αλληλοεξαρτώμενα σύνολα βιοτικών και αβιοτικών συστατικών, καθώς και περιβαλλοντικών παραγόντων (όπως ηλιακή ακτινοβολία, υγρασία και θερμοκρασία, ατμοσφαιρική πίεση, ανθρωπογενείς παράγοντες κ.λπ.).
Biota, που αποτελεί μέρος της βιογεωκένωσης, ή του στοιχειώδους οικοσυστήματος, ονομάζεται κοινώς βιοκένωση(από το ελληνικό bios "ζωή", κοινός "κοινότητα"), και ο χώρος που καταλαμβάνει είναι βιότοπος. Σύνολα φυσικών παραγόντων, με τη σειρά τους, καθορίζουν και περιορίζουν την ανάπτυξη των οικοσυστημάτων. Έτσι, τα αβιοτικά συστατικά, μαζί με βιοτικούς και φυσικούς παράγοντες, αποτελούν τις οικολογικές συνθήκες της ζωής.
Η βάση για το σχηματισμό και τη λειτουργία των βιογεωκαινώσεων και, κατά συνέπεια, των οικοσυστημάτων είναι παραγωγοί - φυτά και μικροοργανισμοί ικανοί να παράγουν από ανόργανη ύληοργανικό, χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια ή χημικές αντιδράσεις.
Οι παραγωγοί που χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για να παράγουν οργανική ύλη ονομάζονται αυτότροφοι (από το ελληνικό αυτός «εγώ», trof «τρώω») και όσοι χρησιμοποιούν χημική ενέργεια ονομάζονται χημειότροφοι.
Σε αντίθεση με τους παραγωγούς που αποτελούν τα πρωτογενή προϊόντα των οικοσυστημάτων, οι οργανισμοί που χρησιμοποιούν αυτά τα προϊόντα ονομάζονται ετερότροφα(από το ελληνικό geteros - «διαφορετικό»). Χρησιμοποιούν την έτοιμη οργανική ύλη άλλων οργανισμών και τα προϊόντα της ζωτικής τους δραστηριότητας για να σχηματίσουν τα όργανά τους.
Η ετεροτροφία διακατέχεται από καταναλωτές (από το λατινικό kopsymo - «καταναλώνω») - καταναλωτές ζωντανής οργανικής ύλης, που περιλαμβάνουν φυτοφάγους και ζωοφάγους.
Φυτοφάγοι- φυτοφάγα (από το ελληνικό fitos - "φυτό", fagos - "κατασπάρα") ή φυτοφάγα.
Ζωοφάγοι- αρπακτικά που τρώνε φυτοφάγα και μικρότερα αρπακτικά.
Συμβιότροφοι(από το ελληνικό. simbios - «συγκατοικία») - μικροοργανισμοί και μύκητες που ζουν στις ρίζες των φυτών και γύρω τους και λαμβάνουν μέρος των προϊόντων της φωτοσύνθεσης με τη μορφή οργανικών ουσιών που εκκρίνονται από τις ρίζες.
Σαπροφάγοι- ζώα που τρώνε πτώματα και περιττώματα.
Βιόσφαιρα (από τα ελληνικά. bios - ζωή, sphaira - μπάλα) - η περιοχή της συστημικής αλληλεπίδρασης μεταξύ της ζωντανής και αδρανούς ύλης του πλανήτη. Είναι ένα παγκόσμιο οικοσύστημα - το σύνολο όλων των βιογεωκαινώσεων (οικοσυστημάτων) του πλανήτη μας.
Η αξία της δημιουργίας της ακεραιότητας του δόγματος της βιόσφαιρας ανήκει στον VI Vernadsky. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους όρους, δημιούργησε την επιστήμη της "βιόσφαιρας", εισήγαγε την έννοια της "ζωντανής ύλης" - το σύνολο όλων των ζωντανών οργανισμών, και ανέθεσε στους ζωντανούς οργανισμούς το ρόλο της κύριας μετασχηματιστικής δύναμης στον πλανήτη Γη, λαμβάνοντας υπόψη δραστηριότητα των οργανισμών όχι μόνο στο παρόν, αλλά και στο παρελθόν. Επομένως, η βιόσφαιρα είναι ολόκληρος ο χώρος όπου υπάρχει ή υπήρξε ποτέ ζωή, δηλαδή όπου συναντώνται ζωντανοί οργανισμοί ή προϊόντα της ζωτικής τους δραστηριότητας.
Η ζωή στη βιόσφαιρα εξαρτάται από τη ροή της ενέργειας και την κυκλοφορία των ουσιών μεταξύ των βιοτικών και αβιοτικά συστατικά. Οι κύκλοι της ύλης ονομάζονται βιογεωχημικοί κύκλοι. Η ύπαρξη αυτών των κύκλων παρέχεται από την ενέργεια του Ήλιου. Μια οπτική αναπαράσταση των οδών για τη διέλευση της ενέργειας παρέχεται από τις τροφικές αλυσίδες. Κάθε σύνδεσμος τους είναι ένα ορισμένο τροφικό επίπεδο. Πρώτο τροφικό επίπεδοασχολούμαι αυτότροφοι, ή παραγωγούς. Οι οργανισμοί στο δεύτερο τροφικό επίπεδο ονομάζονται πρωταρχικός Καταναλωτές, τρίτο - δευτερεύοντες καταναλωτέςκαι τα λοιπά. Παραγωγοί είναι τα φυτά, τα κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινα «φύκια») και κάποιοι άλλοι τύποι βακτηρίων. Οι καταναλωτές εξαρτώνται άμεσα (φυτοφάγα) ή έμμεσα (αρπακτικά) από την αξία της καθαρής πρωτογενούς παραγωγής ως πηγή ενέργειας και ουσιών. Το πέρασμα της ενέργειας μέσω της ζωντανής ύλης είναι μια διαδρομή από το φως στους παραγωγούς, μετά στους καταναλωτές και από τα δύο στη θερμότητα. Αυτή η διαδρομή είναι μια ροή, όχι ένας κύκλος, αφού η ενέργεια διαχέεται με τη μορφή θερμότητας μέσα περιβάλλονκαι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά για φωτοσύνθεση. Έτσι, η ροή ενέργειας μέσω της ζωντανής ύλης είναι μια διαδικασία απώλειας ενέργειας που συσσωρεύεται από τους οργανισμούς. Η διατήρηση μιας δυναμικής ισορροπίας μεταξύ των βιοτικών και αβιοτικών συστατικών της βιόσφαιρας είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την ύπαρξη όλων των μορφών ζωής. Η ανθρώπινη επίδραση στη βιόσφαιρα, που συνοδεύεται από την υποβάθμιση της ποιότητας του νερού, την αποψίλωση των δασών ή την απελευθέρωση ρύπων στην ατμόσφαιρα, μπορεί να απειλήσει τη ζωή στη Γη Ιδιότητες της βιόσφαιρας.
Η βιόσφαιρα, καθώς και άλλα οικοσυστήματα χαμηλότερης κατάταξης που την αποτελούν, έχει ένα σύστημα ιδιοτήτων που εξασφαλίζουν τη λειτουργία, την αυτορρύθμιση, τη σταθερότητα και άλλες παραμέτρους. Ιδιότητες:
1.Βιόσφαιρα - κεντρικό σύστημα. Οι ζωντανοί οργανισμοί (ζωντανή ύλη) λειτουργούν ως ο κεντρικός κρίκος της.
2.Βιόσφαιρα - ανοικτό σύστημα . Η ύπαρξή του είναι αδιανόητη χωρίς ενέργεια από έξω. Επηρεάζεται από κοσμικές δυνάμεις, κυρίως από την ηλιακή δραστηριότητα.
3. Η βιόσφαιρα είναι ένα αυτορυθμιζόμενο σύστημα, που χαρακτηρίζεται από οργάνωση. Επί του παρόντος, αυτή η ιδιότητα ονομάζεται ομοιόσταση, που σημαίνει από αυτήν την ικανότητα να επιστρέψει στην αρχική της κατάσταση, να αμβλύνει τις αναδυόμενες διαταραχές ενεργοποιώντας έναν αριθμό μηχανισμών.
4. Βιόσφαιρα - σύστημα, που χαρακτηρίζεται από ένα μεγάλο ποικιλία. Αυτά είναι διαφορετικά περιβάλλοντα ζωής (νερό, έδαφος-αέρας, έδαφος, οργανισμός). και την ποικιλομορφία των φυσικών ζωνών, που διαφέρουν ως προς τις κλιματικές, υδρολογικές, εδαφικές, βιοτικές και άλλες ιδιότητες· και την παρουσία περιοχών που διαφέρουν ως προς τη χημική σύνθεση. και, το πιο σημαντικό, η σύνδεση μέσα στη βιόσφαιρα ένας μεγάλος αριθμόςστοιχειωδών οικοσυστημάτων με τη χαρακτηριστική ποικιλία ειδών τους.
5. Σημαντική ιδιοκτησία βιόσφαιρα - την παρουσία μηχανισμών, που διασφαλίζουν την κυκλοφορία των ουσιών και τη συναφή ανεξάντληση των επιμέρους χημικών στοιχείων και των ενώσεων τους. Μόνο χάρη στους κύκλους και την παρουσία μιας ανεξάντλητης πηγής ηλιακής ενέργειας διασφαλίζεται η συνέχεια των διεργασιών στη βιόσφαιρα και η πιθανή αθανασία της.
δομή της βιόσφαιρας.
Η βιόσφαιρα περιλαμβάνει:
αεροβιόσφαιρα - το κάτω μέρος της ατμόσφαιρας.
υδροβιόσφαιρα - ολόκληρη η υδρόσφαιρα.
λιθοβιόσφαιρα - οι ανώτεροι ορίζοντες της λιθόσφαιρας (στερεό κέλυφος γης).