В чем проявляются особенности биосферы как живой оболочки земли – В чем проявляются особенности биосферы как живой оболочки Земли?

Каковы свойства биогеоценоза? — Мегаобучалка

ОТВЕТ: Биогеоценоз – открытая, саморегулирующаяся система, обладающая устойчивостью, способная к обмену веществ и энергии. Биогеоценоз – часть биосферы. Она состоит из абиотической и биотической составляющей, характеризуется, продуктивностью, биомассой, плотностью популяций, его составляющих, разнообразием видов. Живыми компонентами биогеоценоза являются продуценты, консументы и редуценты, благодаря которым в нем происходит непрерывный круговорот веществ и превращения энергии.

В чем проявляются особенности биосферы как оболочки Земли?

ОТВЕТ:В биосфере протекают биогеохимические процессы, проявляется геологическая деятельность организмов; происходит непрерывный процесс круговорота веществ, регулируемый деятельностью организмов; биосфера преобразует энергию Солнца в энергию органических веществ.

Чем отличается наземно-воздушная среда от водной?

ОТВЕТ: В наземно-воздушной среде больше кислорода, в ней могут произойти колебания температур в широких пределах, в ней меньшая плотность и больше освещенность

Почему в наземной пищевой цепи от звена к звену, как правило, уменьшается биомасса?

ОТВЕТ: Пищевая цепь включает в себя продуцентов, консументов и редуцентов. В каждом звене большая часть органического вещества (примерно 90%) расщепляется до неорганических веществ, и они выделяются в окружающую среду. Выделенная при этом энергия тратится на жизнедеятельность, превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающую среду. Таким образом, от звена к звену уменьшается биомасса. Эта закономерность называется правилом 10% или правилом экологической пирамиды.

Почему необходимо поддерживать биоразнообразие для сохранения биосферы?

ОТВЕТ: Биоразнообразие – это основа разнообразных цепей и сетей питания в экосистемах биосферы. А разнообразие цепей и сетей питания – это основа сбалансированного круговорота веществ, сохранения целостности биосферы. Сбалансированный круговорот веществ является основой устойчивости, саморегуляции и сохранения биосферы.



В.И.Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Объясните, какие изменения произошли в литосфере благодаря жизнедеятельности живых организмов?

ОТВЕТ: Образование почвы, разрушение горных пород (например, лишайниками, которые выделяют органические кислоты), формирование ряда полезных ископаемых (например, каменного и бурого угля, железосодержащих руд, торфа, известняка и др.).

Составьте пищевую цепь и определите консумента 2-го порядка, используя всех названных представителей: ястреб, цветки яблони, большая синица, жук яблонный цветоед.

ОТВЕТ: Цветки яблони ----жук яблонный цветоед ---большая синица --- ястреб. Консумент 2-го порядка - большая синица.

В чем проявляется взаимосвязь продуцентов и редуцентов, входящих в состав любой экосистемы?

ОТВЕТ: Продуценты создают органические вещества из неорганических, а редуценты используют органические остатки и минерализуют их, обеспечивая продуцентов минеральными веществами.

Почему в нижних слоях атмосферы в настоящее время сокращается концентрация кислорода?

ОТВЕТ: Это происходит потому, что сокращается площадь растительного покрова Земли из-за вырубки лесов, происходит гибель фитопланктона Мирового океана вследствие его загрязнения, увеличивается потребление кислорода при сгорании топлив (автотранспорта, промышленности и др.)

Почему при анабиозе организма в условиях низких температур клетки тела обезвоживаются?

ОТВЕТ:При отрицательных температурах вода внутри клетки превращается в лед. Кристаллы льда повреждают клеточные структуры, что вызывает гибель организма.

Объясните, почему прудовая лягушка, активна днем, а травяная - в сумерках и утром?

ОТВЕТ:Высыхание кожи опасно для лягушки. Прудовая лягушка постоянно находится около водоема, поэтому активна днем, а травяная - вдали от нее, и поэтому активна во влажные периоды суток - утром и вечером.

Почему в холодных регионах чаще встречаются темноокрашенные рептилии, а в южных районах — светлоокрашенные?

ОТВЕТ:Рептилии холоднокровные и их активность зависит от температуры окружающей среды. Темная окраска лучше поглощает тепло, поэтому в холодных зонах рептилии темноокрашенные, на юге -светлоокрашенные.

Какие факторы влияют на самоочищение водоема?

ОТВЕТ:Содержание кислорода (чем его больше, тем быстрее разлагается мертвая органика), скорость течения (чем быстрее течение, тем больше кислорода в воде), наличие животных, питающихся путем фильтрации воды (двустворчатые моллюски).

Луга, произрастающие в лесной зоне и предоставленные сами себе быстро зарастают лесом. Однако в местах постоянного ведения сельского хозяйства этого не происходит. Почему?

ОТВЕТ:В местах ведения сельского хозяйства почва вытаптывается, уплотняется, подрост деревьев уничтожается.

megaobuchalka.ru

Олимпиада по биологии 10 класс, задания с ответами

Программа курса биологии для 10 класса посвящена знакомству с основами цитологии, более подробному рассмотрению клетки, как элементарной единицы всего живого. Для того чтобы подготовиться к олимпиаде по биологии десятиклассникам нужно уделить внимание теоретическому повторению и обобщению именно этих разделов. Однако, кроме этого среди олимпиадных заданий встречаются занимательные задачи, для решения которых понадобятся знания, полученные ранее, а также способности к логическому мышлению.


На этой странице мы приготовили тренировочный комплект заданий олимпиады по биологии для 10 класса. Вы можете использовать его на уроке, посвященному подготовке к олимпиаде или выдать учащимся для домашней подготовки. Комплект заданий состоит из тестов и открытых вопросов. Ко всем заданиям даны ответы и записаны примеры решений.

Скачайте задания, заполнив форму!

После того как укажете данные, кнопка скачивания станет активной

Тестовые задания

1. Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?
А) клеточный
Б) популяционно-видовой
В) биогеоценотический
Г) биосферный

2. О единстве органического мира свидетельствует
А) наличие ядра в клетках живых организмов
Б) клеточное строение организмов всех царств
А) объединение организмов всех царств в систематические группы

Г) разнообразие организмов, населяющих Землю

3. Какая структура клетки изображена на рисунке?
А) эндоплазматическая сеть
Б) плазматическая мембрана
В) комплекс Гольджи
Г) вакуоль

4. Хроматиды – это
А) две цепи одной молекулы ДНК
Б) кольцевые молекулы ДНК
В) участки хромосомы в неделящейся клетке
Г) две субъединицы хромосомы делящейся клетки

5. Наибольшее количество крахмала человек потребляет, используя в пищу
А) листья салата и укропа
Б) растительное и сливочное масло
В) хлеб и картофель
Г) мясо и рыбу

6. Рефлекторная дуга заканчивается
А) исполнительным органом
Б) чувствительным нейроном
В) вставочным нейроном
Г) рецептором

7. Совокупность внешних признаков особей относят к критерию вида
А) географическому
Б) генетическому
В) экологическому
Г) морфологическому

8. Пример внутривидовой борьбы за существование −
А) соперничество самцов из-за самки
Б) “борьба с засухой” растений пустыни
А) сражение хищника с жертвой
Г) поедание птицами плодов и семян

9. Опорную функцию в организме человека выполняет ткань
А) соединительная

Б) мышечная
В) эпителиальная
Г) нервная

10. Грибы опята, питающиеся мертвыми органическими остатками пней, поваленных деревьев, относят к группе
А) паразитов
Б) сапротрофов
В) автотрофов
Г) симбионтов

Открытые вопросы

Вопрос 1
В чем проявляются особенности биосферы как живой оболочки Земли?

Вопрос 2
В чем сходство и различие плодов растений семейств Мотыльковые (Бобовые) и Крестоцветные (Капустные).

Вопрос 3
Какие приспособления имеют растения к жизни в засушливых условиях?

Вопрос 4
Почему при взлете или посадке самолета пассажирам рекомендуют сосать леденцы?

Вопрос 5
В некоторых лесных биоценозах для защиты куриных птиц проводили массовый отстрел дневных хищных птиц. Объясните, как отразилось это мероприятие на численности куриных.

Ответы на тесты

Тестовое задание № 1 № 2 № 3 № 4 № 5
Ответ А Б Б В Г
Тестовое задание № 6 № 7 № 8 № 9 № 10
Ответ А Г А А Б

Ответы на открытые вопросы

Ответ на вопрос 1:
— в биосфере протекают биогеохимические процессы, проявляется геологическая деятельность всех организмов;
— в биосфере происходит непрерывный биогенный круговорот веществ, регулируемый деятельностью организмов;
— биосфера преобразует энергию Солнца в энергию органических веществ.

Ответ на вопрос 2:
Различие: Мотыльковые (Бобовые) имеют плод боб, а Крестоцветные (Капустные) — стручок; семена внутри боба лежат на створках, а в стручке — на пленчатой перегородке;
Сходство: боб и стручок — сухие многосеменные вскрывающиеся плоды; В — различие:

Ответ на вопрос 3:
— корневая система растений глубоко проникает в почву, достает до грунтовых вод или располагается в поверхностном слое почвы;
— у некоторых растений вода во время засухи запасается в листьях, стеблях и других органах;
— листья покрыты восковым налетом, опушены или видоизменены в колючки или иголки.

Ответ на вопрос 4:
Быстрое изменение давления при взлёте или посадке самолёта вызывает неприятные ощущения в среднем ухе, где исходное давление на барабанную перепонку сохраняется дольше. Глотательные движения улучшают доступ воздуха к слуховой (евстахиевой) трубе, через которую давление в полости среднего уха выравнивается с давлением в окружающей среде.

Ответ на вопрос 5:
Вначале численность куриных возросла, так как были уничтожены их враги (естественно регулирующие численность). Затем численность куриных сократилась из-за нехватки корма. Возросло число больных и ослабленных особей из-за распространения болезней и отсутствия хищников, что тоже повлияло на снижение численности куриных.

Скачайте задания, заполнив форму!

После того как укажете данные, кнопка скачивания станет активной

Другие классы
Обновлено: , автор: Валерия Токарева

ruolimpiada.ru

Персональный сайт - Цитология. Часть С

ЭКОЛОГИЯ   на  03.03.18

1. Установите со­от­вет­ствие между при­род­ным об­ра­зо­ва­ни­ем и ве­ще­ством биосферы со­глас­но классификации В. И. Вернадского.

ПРИРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

 

ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ

A) известняк

Б) базальт

B) глина

Г) нефть

Д) ка­мен­ный уголь

 

1) биогенное

2) косное

2. Установите со­от­вет­ствие между при­род­ным об­ра­зо­ва­ни­ем и ве­ще­ством биосферы со­глас­но классификации В. И. Вернадского.

 

ПРИРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

 

ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ

A) морская соль

Б) мор­ской ил

B) глина

Г) почва

Д) гранит

Е) дву­стор­ча­тые моллюски

 

1) биокосное

2) косное

3) живое

3. Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В. И. Вернадского.

 

ПРИРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

 

ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ

A) речной песок

Б) горная порода

B) морской ил

Г) почва

Д) колония кораллов

Е) плесневые грибы

 

1) косное

2) живое

3) биокосное

4. Установите со­от­вет­ствие между осо­бен­но­стя­ми круговорота ве­ще­ства и веществом.

ОСОБЕННОСТИ КРУГОВОРОТА

 

ВЕЩЕСТВО

А) боль­ше всего этого ве­ще­ства со­дер­жит­ся в атмосфере

Б) клу­бень­ко­вые бак­те­рии пре­вра­ща­ют это ве­ще­ство в нитраты

В) около 50% воз­вра­ща­ет­ся в ат­мо­сфе­ру растениями

Г) зна­чи­тель­ные ко­ли­че­ства на­кап­ли­ва­ют­ся в оса­доч­ных породах

Д) в вы­ды­ха­е­мом жи­вот­ны­ми воз­ду­хе со­дер­жит­ся зна­чи­тель­но больше, чем во вдыхаемом

Е) по­гло­ща­ет­ся рас­те­ни­я­ми из почвы в виде ми­не­раль­ных солей

 

1) углерод

2) азот

5. Установите соответствие между особенностями круговорота химического элемента и элементом: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ОСОБЕННОСТИ КРУГОВОРОТА

 

ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

А) основной резервуар — атмосфера

Б) поглощается из атмосферы в основном бактериями

В) около 50% возвращают в атмосферу растения

Г) значительные количества накапливаются в составе осадочных пород и ископаемых

Д) поглощается растениями из почвы в виде минеральных солей

Е) не усваивается животными и растениями в молекулярном виде

 

1) углерод

2) азот

6. Установите соответствие между признаками растений и их классификацией по отношению к воде: к каждой позиции, данной в правом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ

 

ГРУППЫ ПО

КЛАССИФИКАЦИИ

А) целиком или большей частью погружены в воду

Б) в эпидермисе отсутствуют устьица

В) растут по берегам водоёмов на мелководье

Г) листовая пластинка тонкая, сильно рассечённая

Д) хорошо развита аэренхима

Е) хорошо развиты механические ткани листа, устьица на верхней стороне

 

1) гидатофиты

2) гидрофиты

1.В чем проявляется особенности биосферы как оболочки Земли?

1.в биосфере протекает биогеохимические процессы, проявляется геологическая деятельность всех организмов

2. непрерывный биогенный круговорот веществ, регулируемый деятельностью организмов

3. биосфера преобразует энергию Солнца в энергию органических веществ.

2.Обоснуйте роль растений в историческом преобразовании биосферы.

1 .обеспечили накопление в атмосфере кислорода и создание органических веществ

2. способствовали формированию озонового экрана и выходу организмов на сушу

3. участвовали в образовании ряда полезных ископаемых (торфа, каменного угля).

3.Объясните, как в биосфере осуществляется круговорот углерода.       

1) углекислый газ  процессе фотосинтеза преобразуется в органические вещества, которые запасаются в растении;

2) эти вещества используют гетеротрофные организмы в цепях питания;

3) при дыхании все организмы выделяют в атмосферу углекислый газ, который поглощается растениями.

4. В природе осуществляется круговорот кислорода. Какую роль играют  в этом процессе живые организмы?

1)  кислород образуется в растениях в процессе фотосинтеза и выделяется в атмосферу;

2) в процессе дыхания кислород используется организмами, в их клетках происходят окислительно-восстановительные процессы энергетического обмена с образованием воды и углекислого газа;

3)  бактерии-хемосинтетики используют кислород для окисления неорганических веществ с образованием АТФ.

5. Как повлияет на круговорот углерода на Земле сокращение численности редуцентов?

Ответ:

1)         уменьшится скорость разложения органических веществ;

2)         сократится поступление углекислого газа и его содержание в атмосфере;

3)         уменьшение количества углекислого газа в атмосфере приведет к  нарушению   интенсивности   фотосинтеза   и   уменьшению биомассы живого вещества.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. Объясните, почему внедрение некоторых видов в другие места обитания может вызвать резкое увеличение численности вида на новых местах.

Элементы ответа:

1) подходящие климатические условия;

2) обилие кормовой базы;

3) отсутствие конкурентов, хищников и паразитов.

2.В результате лесного пожара выгорела часть елового леса. Объясните, как будет происходить его самовосстановление.

Пояснение.

1) Первыми развиваются травянистые светолюбивые растения.

2) Потом появляются всходы березы, осины, сосны, семена которых попали с помощью ветра, образуется мелколиственный лес.

3)Под пологом светолюбивых деревьев развиваются теневыносливые ели, которые впоследствии полностью вытесняют другие виды деревьев.

3.Чем определяется устойчивость естественных экосистем?

Пояснение.

1) количеством видов,

2) количеством звеньев в пищевых цепях и их сложным переплетением,

3) саморегуляцией и самовозобновлением.

4.В результате вулканической деятельности в океане образовался остров. Объясните последовательность формирования экосистемы на недавно образовавшемся участке суши.

Пояснение.

1) первыми поселяются микроорганизмы и лишайники, которые обеспечивают образование почвы;

2) на почве поселяются растения, споры или семена которых заносятся ветром или водой;

3) по мере развития растительности в экосистеме появляются животные, в первую очередь членистоногие и птицы.

5.Почему в агроэкосистеме короткие цепи питания?

Пояснение.

1) В агроэкосистеме небольшое биоразнообразие (чаще всего продуцент представлен монокультурой).

2) Несбалансированный круговорот веществ (или, изымается человеком продукция, истощается почва).

3) Непродолжительные сроки существования.

6.В результате длительного применения ядохимикатов на полях иногда наблюдается резкий рост численности вредителей. Укажите не менее трёх причин, способствующих увеличению их численности.

Пояснение.

1)Длительное применение ядохимикатов приводит к тому, что погибают хищники, питающиеся этими насекомыми, поскольку в конце пищевой цепи накапливается высокая концентрация ядохимикатов.

2)Воздействие ядохимикатов приводит к выживанию особей на которых яд не действует, следовательно выживут и дадут потомство, у которых мутация они не восприимчивы к яду.

3)Насекомые, приобретшие устойчивость к ядохимикату, находятся в очень хороших условиях (обилие пищи, отсутствие конкурентов и хищников), поэтому происходит резкий рост их численности.

7.Что служит основой устойчивости экосистем? Укажите не менее трёх причин их устойчивости.

Пояснение.

1) Биологическое разнообразие, разнообразие пищевых сетей

2) Замкнутый (полный круговорот веществ), наличие всех компонентов (продуцентов, консументов, редуцентов)

3) Саморегуляция (за счет биотических связей количество всех видов поддерживается на постоянном уровне)

8.Объясните, каковы причины устойчивости дубравы. Назовите не менее трёх причин.

Элементы ответа:

1) видовое разнообразие: биоценоз дубравы составляет более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных; образование ярусов леса;

2) высокая биологическая продуктивность дубравы;

3) разветвлённые цепи и сети питания: богатство и разнообразие растений является причиной развития многочисленных потребителей из мира животных (растительноядные, плотоядные). Все виды служат источником питания и средой обитания для многочисленных паразитических организмов (наружных и внутренних). Выпадение какого-то одного вида животного существенно не нарушает всю систему;

4) замкнутый круговорот веществ: высокая продуктивность растений приводит к образованию листового опада. С опадом в почву возвращается большая часть потреблённых растениями минеральных веществ и азота.

9.Назовите четыре основных структурных компонента биогеоценоза, обеспечивающие круговорот веществ в природе, и укажите их функции.

Пояснение.

Элементы ответа:

1) Продуценты – организмы, производящие органические вещества из неорганических (растения, цианобактерии).

2) Консументы – потребители готового органического вещества (растительноядные, всеядные, хищные животные).

3) Редуценты – организмы, минерализующие органические вещества (грибы, бактерии).

4) Неживые компоненты – солнечная энергия, почва, вода, атмосфера (источник энергии, среда жизни, переносчики вещества)

10.В чём проявляются различия экосистем пшеничного поля и естественного луга? Укажите не менее четырёх отличий. Ответ поясните.

Элементы ответа:

В пшеничном поле, в отличие от луга,

1) бедный видовой состав, короткие цепи питания, так как преобладает монокультура — пшеница;

2) использование дополнительной энергии, кроме солнечной;

3) несбалансированный круговорот веществ, так как пшеница изымается, поэтому пшеничное поле — неустойчивая экосистема;

4) действие искусственного отбора наряду с естественным (борьба с сорняками и вредителями

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.Почему экосистему смешанного леса считают более устой­чивой, чем елового леса?

1) в смешанном лесу больше видов, чем в еловом

2) в смешанном лесу цепи питания более длинные и разветвленные, чем в еловом

3) в смешанном лесу ярусов больше, чём в еловом

2.Лесные биоценозы имеют хорошо выраженную ярусность. Каково eго значение?

 Ярусность растений обеспечивает эффективное использование света: светолюбивые занимают верхний ярус, тенелюбивые и теневыносливые- нижний ярус;

увеличивается число видов организмов, населяющих биоценоз, за счет разнообразия экологических ниш;

изменяются тепловой и водный режим: температура и влажность под пологом леса увеличивается.

3.Каковы причины смены биогеоценозов?

1) причины смены биогеоценозов: изменение климата, деятельность человека, стихийные явления природы, а также изменение среды обитания проживающими в них видами;

2) вытеснение старых видов более конкурентоспособными видами;

3) увеличение видового разнообразия, цепей питания, становление замкнутого круговорота веществ - причины появления более устойчивого биогеоценоза.

4.Каково участие функциональных групп организмов в биосферном круговороте веществ?

Элементы ответа:

1)продуценты синтезируют органические вещества из неорганических (углекислого газа, воды, азота, фосфора и других минеральных веществ), выделяют кислород;

2)все функциональные группы организмов используют и преобразуют органические вещества, окисляют их в процессе дыхания, поглощая кислород и выделяя

углекислый газ и воду;

3)редуценты разлагают органические вещества до неорганических соединений азота, фосфора и др., возвращая их в среду.

5. Известно, что агроценозы менее устойчивы, чем биогеоценозы. Укажите не менее 3 признаков, которые доказывают это утверждение.

1) круговорот веществ в них незамкнутый, т. к. первичная продукция в большей мере изымается человеком;

2) преобладают монокультуры и отсутствует биоразнообразие;

3) культурные растения не выдерживают конкуренции с дикими видами, поэтому не могут существовать без участия человека.

5. Чем отличается природная экосистема от агроэкосистемы ?

1) В природной экосистеме не действует искусственный отбор, а в агроэкосистеме он действует.

2) В природной экосистеме круговорот веществ практически замкнут, а в агроэкосистеме - не замкнут из-за антропогенного влияния.

3) Природная экосистема в отличие от агроэкосистемы отличается большим биоразнообразием, в ней лучше выражена саморегуляция, она более устойчива и долговечна.

6. 1.         Агробиоценоз характеризуется как устойчивая экосистема. 2. В агробиоценозе большое разнообразие видов. 3. В агробиоценозе преобладает монокультура. 4. В такой экосистеме снижен возврат минеральных и органических веществ в почву. 5. Дальнейший рост площади, занятой агробиоценозами, повышает устойчивость биосферы.

Ответ:

1)         1 - агробиоцепоз является неустойчивой экосистемой;

2)         2 - в агробиоценозе резко снижено видовое разнообразие;

3)         5 - рост площади, занятой агробиоценозами, ведет к нарушению устойчивости биосферы.

ЭКОЛОГИЯ - 3  на  10.02.18

1. Объясните, почему не вся энергия, поступившая с пищей, расходуется на рост животного.

1. часть пищи не переваривается и выводится из организмов в виде экскрементов

2. часть поглощенной энергии расходуется на поддержание жизнедеятельности (движени

обмен веществ и др.

3. часть энергии превращается в тепловую и рассеивается в пространстве.

2. Объясните, как осуществляется саморегуляция в водоеме на примере соотношения численности щук и плотвы.Саморегуляция в экосистемах основана на пищевых связях. В данном примере щука - хищник, потребляющий плотву в пищу.

Ответ:

1) при увеличении численности плотвы увеличивается численность щук;

2) увеличение численности щук приводит к сокращению численности плотвы;

3) таким образом осуществляется саморегуляция рыб в водоеме

3. Почему цепи питания не бывают длинными и обычно состоят из 4—5 звеньев?

При передаче вещества и энергии значительная часть энергии теряется (см. справочный материал). Поэтому каждому новому звену пищевой цепи достается все меньше и меньше энергии. Полная потеря энергии прекращает пищевую цепь. Причина в нехватке энергии, которая теряется в каждом звене пищевой цепи.

4. Почему дубраву считают биогеоценозом? Приведите доказательства не менее 3-х

1) это исторически сложившаяся совокупность организмов, населяющая определенную территорию и находящаяся во взаимосвязи с факторами среды;

2) в её состав входят продуценты, консументы и редуценты, которые связаны между собой пищевыми связями;

3) она является целостной, устойчивой, самовоспроизводящейся и саморегулирующейся системой.

5. Почему растения (продуценты) считают начальным звеном круговорота веществ и превращения энергии в экосистеме?

Ответ:

1) создают органические вещества из неорганических;

2) аккумулируют солнечную энергию;

3) обеспечивают органическими веществами и энергией организмы других звеньев экосистемы.

6. Для борьбы с насекомыми-вредителями человек применяет химические вещества. Укажите не менее трёх изменений жизни дубравы в случае, если в ней химическим способом будут уничтожены все растительноядные насекомые. Объясните, почему они произойдут.

Ответ:

1) численность насекомоопыляемых растений резко сократится, так как растительноядные насекомые являются опылителями растений;

2) резко сократится численность насекомоядных организмов (консументов ІІ порядка) или они исчезнут из-за нарушения цепей питания;

3) часть химических веществ, которыми уничтожали насекомых, попадет в почву, что приведет к нарушению жизнедеятельности растений, гибели почвенной флоры и фауны, все нарушения могут привести к гибели дубравы.

7. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, объясните их.

1. В состав пищевой цепи биогеоценоза входят продуценты, консументы и редуценты. 2. Первым звеном пищевой цепи являются консументы. 3. У консументов на свету накапливается энергия, усвоенная в процессе фотосинтез. 4. В темновой фазе фотосинтеза выделяется кислород. 5. Редуценты способствуют освобождению энергии, накопленной консументами и продуцентами.

Ошибки допущены в предложениях:

1) 2 — первым звеном являются продуценты;

2) 3 — консументы не способны к фотосинтезу;

3) 4 — кислород выделяется в световой фазе фотосинтеза.

8. Почему численность промысловых растительноядных рыб может резко сократиться при уничтожении в водоёме хищных рыб?

Ответ:

1) уничтожение хищников приводит к резкому возрастанию численности растительноядных рыб и усилению конкуренции между ними;

2) большая численность растительноядных рыб способствует уменьшению кормовой базы, распространению среди них различных заболеваний, это приведёт к массовой гибели рыб.

9. Почему при отсутствии сапрофитных бактерий жизнь на Земле была бы невозможна? Укажите не менее двух причин.

Ответ:

1) сапрофитные бактерии- это редуценты, разрушающие органические вещества до неорганических, при их отсутствии на земной поверхности скопились бы органические вещества;

2) отсутствие разложения органических веществ нарушит поступление в биосферу химических элементов и разорвёт их круговорот.

10. В водной экосистеме обитают цапли, водоросли, окуни, плотва. Опишите размещение этих организмов по разным трофическим уровням в соответствии с правилом экологической пирамиды и объясните изменения, которые произойдут в экосистеме, если численность водорослей увеличится, а цапель - уменьшится.

Ответ:

1) трофические уровни пирамиды: 1-й - водоросли, 2-й - плотва, 3-й - окуни, 4-й - цапли;

2) увеличится численность плотвы, питающейся водорослями;

3) увеличится численность окуней, так как у них станет больше пищи (плотвы) и меньше врагов (цапли).

11.Каковы свойства биогеоценоза?

Биогеоценоз — открытая, саморегулирующаяся система, обладающая устойчивостью, способная к обмену веществ и энергии. Биогеоценоз состоит из абиотической и биотической составляющей. Он характеризуется биомассой, плотностью популяций, его составляющих, разнообразием видов. Живыми компонентами биогеоценоза являются продуценты (растения), консументы (животные), редуценты (бактерии и грибы).

 

enprophil.ucoz.ru

ГДЗ по биологии для 11 класса Углубленный уровень А.В. Теремов, Р.А. Петросова

  • ГДЗ
  • 1 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Информатика
    • Природоведение
    • Основы здоровья
    • Музыка
    • Литература
    • Окружающий мир
    • Человек и мир
  • 2 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Белорусский язык
    • Украинский язык
    • Информатика
    • Природоведение
    • Основы здоровья
    • Музыка

resheba.com

Характеристика биосферы: основы, функции и структура

Все мы являемся частью живой оболочки - биосферы. Это уникальная экосистема не только нашей планеты, но и галактики в целом. Конечно, последние исследования подтвердили, что органика была обнаружена и на Марсе, и на различных астероидах, но такое разнообразие жизненных форм присуще только Земле. Если вы готовы немного расширить свой кругозор и выйти за рамки школьной программы, самое время подробнее поговорить о характеристике биосферы, ее структуре и основных функциях.

Понятие биосферы и ее сущность

Биосфера - это условная оболочка Земли, которую заселяют живые организмы. Почему условная? Дело в том, что другие оболочки планеты (земная, водная и воздушная) обрамляют планету непрерывным слоем. Сначала идет земная и океаническая кора (литосфера), затем гидросфера (она объединяет все водные объекты), после - атмосфера (воздушная оболочка, плавно переходящая в космическое пространство). Биосферу сложно представить в виде конкретного слоя, ведь живые организмы равномерно распределены по всей поверхности Земли и могут обитать во всех трех стихиях.

Сущностные характеристики биосферы уходят в самую древность, но все же это самая "молодая" оболочка нашей планеты. Жизнь на Земле зародилась относительно недавно, всего 3,8 миллиардов лет назад, что, по сравнению с возрастом планеты, сущий пустяк. Существует два понятия биосферы:

  • Первое определяет оболочку как совокупность всей органики на планете. Именно оно послужило основой термина, который используется по сей день.
  • Второе понятие было предложено В. И. Вернадским, он считал, что биосфера - это неразрывное единство и взаимодействие живой и неживой природы, в широком смысле этих определений.

Тем не менее, основные характеристики биосферы обусловлены именно ее органической составляющей. Ведь это ее принципиальное отличие от других оболочек Земли.

Учение о биосфере и происхождение термина

Концепция живой оболочки была предложена в 19 веке. Жан Батист Ламарк дал краткую характеристику биосфере, в то время как официального названия еще даже не существовало. В 1875 году австрийский палеонтолог и геолог Эдуард Зюсс впервые предложил термин "биосфера", который используется по сей день.

Огромный вклад в изучение всего живого на Земле внес советский философ и биогеохимик В. И. Вернадский, он прославился благодаря созданию целостного учения о биосфере. В его трудах живые организмы выступают как мощнейшая сила, которая непрерывно участвует в преобразовании планеты Земля.

Границы обитания живых организмов

Общая характеристика биосферы начинается с описания границ, в пределах которых могут обитать живые организмы. Некоторые из них довольно живучие, и могут выдержать даже самые критические условия.

Границы биосферы:

  • Верхняя граница. Определяется атмосферой, а конкретно озоновым слоем Земли, это примерно 15-20 километров. Чем ближе к экватору, тем мощнее защитный экран планеты. Выше озонового слоя жизнь попросту невозможна, ведь ультрафиолетовое излучение несовместимо с жизнедеятельностью клеток организмов. К тому же, с высотой существенно сокращается количество кислорода, а это также губительно для живых существ.
  • Нижняя граница. Определяется литосферой, максимально возможная глубина не превышает 3,5 - 7,5 километров. Все зависит от критического повышения температуры, при которой происходит денатурация белковых структур. Однако большая часть живых организмов сосредоточена на глубине всего нескольких метров, это - корневая система растений, грибки, микроорганизмы, насекомые и животные, обитающие в норах.
  • Границы в гидросфере. Живые организмы могут существовать в абсолютно любых частях океана: от поверхности воды (планктон, водоросли) до дна глубоководных желобов. К примеру, ученые доказали, что жизнь существует даже в Марианской впадине на глубине 11 километров.

Структура живой оболочки

К основным характеристикам биосферы можно отнести ее структуру. Вернадский выделял несколько типов веществ, которые слагают живую оболочку. Причем они могли иметь как органическое, так и неорганическое происхождение:

  1. Живое вещество. Сюда можно отнести все, что имеет клеточную структуру. Однако масса живого вещества в структуре биосферы невелика и составляет буквально одну миллионную часть всей оболочки. Характеристика живого вещества биосферы сводится к тому, что это самая важная часть нашей планеты. Ведь именно живые организмы постоянно воздействуют на облик Земли, меняя структуру ее поверхности.
  2. Биогенное вещество. Это структуры, которые создаются и перерабатываются живыми организмами. Удивительно, но на протяжении миллионов лет, живые существа пропустили через системы своих органов практически весь мировой океан, огромный объем атмосферных газов и большую массу минеральных веществ. В результате этих процессов образуются полезные ископаемые органического происхождения, такие как нефть, карбонатные породы и уголь.
  3. Косное вещество. Это продукты неживой природы, которые образовались без непосредственного участия живых организмов. Сюда можно отнести горные породы, минералы и неорганическую часть почвы.
  4. Биокосное вещество. Мы помним о том, что живые организмы постоянно воздействуют планету. В результате этого образуются вещества, которые являются продуктами распада и разрушения косных структур. К этой группе можно отнести почву, кору выветривания и осадочные породы органического происхождения.
  5. Также в структуру биосферы можно включить вещества, которые находятся в состоянии радиоактивного распада.
  6. Отдельную группу составляют атомы, которые непрерывно создаются в процессе ионизации под влиянием космического излучения.
  7. С недавних пор в структуру биосферы были включены вещества, имеющие внеземное (космическое) происхождение.

Живое вещество в составе других оболочек Земли

Если подробно останавливаться на характеристике и составе биосферы, то нельзя не рассмотреть особенности жизнедеятельности живых организмов в других оболочках планеты:

  • Аэросфера. Живые организмы не могут находиться в атмосферных слоях во взвешенном состоянии, субстратом для жизни аэробионтов служат микроскопические водяные капли, а солнечная активность и аэрозоли выступают в роли источника неиссякаемой энергии. Организмы, обитающие в атмосфере, делятся на три группы. Тропобионты - ведут активную жизнедеятельность в пространстве от верхушек деревьев до кучевых облаков. Альтобионты - организмы, которые способны выжить в условиях разреженного воздуха. Парабионты - случайно попадают в самые высокие слои атмосферы. На такой высоте они теряют способность к размножению, а их жизненный цикл существенно сокращается.
  • Геобиосфера. Субстратом и средой обитания для геобионтов служит земная кора. Эта оболочка также включает в себя несколько уровней, на которых обитают специфические формы жизни. Террабионты - организмы которые обитают непосредственно на поверхности суши. В свою очередь, террабиосфера делится еще на несколько оболочек: фитосфера (зона от макушек деревьев до поверхности земли) и ипедосфера (почвенный слой и кора выветривания). Эоловая зона - высокогорные области, к которых невозможна жизнь даже высших растений. Типичными представителями этой зоны являются эолобионты. Литобиосфера - глубинные слои земной коры. Эта зона делится на гипотеррабиосферу (место, где могут обитать аэробные (нуждающиеся в кислороде) формы жизни) и теллуробиосфера (здесь возможно выживание лишь анаэробных (не нуждающихся в кислороде) организмов). Кроме того, в литобиосфере можно встретить литобионтов, которые обитают в подземных водах и порах горных пород.
  • Гидробиосфера. Эта область охватывает все водные объекты (кроме подземных вод и влаги атмосферы) нашей планеты, включая ледники. Жители морей и океанов именуются гидробионтами, которые в свою очередь делятся на: Аквабионты - обитатели континентальных вод. Маринобионты - живые организмы морей и океанов. В толще воды выделяется три уровня жизни, в зависимости от количества солнечных лучей, которые проникают внутрь: Фотосфера - самая освещенная зона. Дисфотосфера - всегда сумеречная область океана (не более 1% инсоляции). Афотосфера - зона абсолютной темноты.

От тундры до тропических лесов. Классификация биомов планеты

Характеристика биосферы неразрывно связана с понятием биом. Под этим термином понимаются крупные биологические системы, которые имеют некий преобладающий тип растительности или специфические особенности ландшафта. Всего их девять. Ниже представлена краткая характеристика основных биомов биосферы:

  • Тундра. Обширное безлесное пространство, которое занимает северные части Евразии и Северной Америки. Растительность этой зоны не богата, в основном это лишайники, сезонные травы и мхи. Животный мир более разнообразен, особенно в теплые месяцы года, когда начинается сезон миграции многих видов птиц и и животных.
  • Тайга. Основной вид растительности этой области - хвойные леса. Биом занимает около 11 % территории всей суши. Несмотря на суровые погодные условия, в тайге чрезвычайно разнообразный растительный и животный мир.
  • Листопадные леса. Располагаются в умеренной зоне. Сезонность климата и достаточное количество влаги позволили развиться определенному типу растительности этого биома. В основном это широколиственные породы деревьев. Кроме того, эти леса являются домом для множества млекопитающих, птиц и грибов, не говоря о насекомых и микроорганизмах.
  • Степи. Этот биом представлен азиатскими степями и классическими прериями Северной Америки. Чаще всего это безлесные открытые пространства, так как сказывается существенный дефицит влаги. Но животный мир все так же разнообразен.
  • Средиземноморская зона. Территория вокруг одноименного моря отличается жарким и довольно засушливым летом и весьма комфортной прохладной зимой. Типичная растительность представлена жестколистными лесами, колючими кустарниками и травами.
  • Пустыни. К сожалению, более 30 % суши занимают области совсем не благоприятные для обитания живых организмов. Пустынные зоны встречаются по всей Африке и Австралии, в Южной Америке, а также на Юге, Юго-Западе и в Центре Евразии. Растительность и животный мир этих регионов довольно скудные.
  • Саванны. Этот биом представляет собой открытые пространства, которые полностью покрыты травой и единичными деревьями. Несмотря на то, что это довольно бедные почвы, животный мир этой зоны поражает своим разнообразием. Саванны характерны для Африки, Южной Америки и Австралии.
  • Колючее (тропическое) редколесье. Эту зону отличают причудливые формы колючих кустарников и многовековые деревья - баобабы. Из-за неравномерного распределения осадков, растительность этого биома довольно редкая. Тропическое редколесье можно встретить на Юго-Западе Азии и в Африке.
  • Тропические леса. Это самая влажная зона нашей Планеты. Растительность этого биома поражает своей масштабностью и разнообразием. Широколиственные дождевые леса располагаются в бассейнах крупных полноводных рек, таких как Амазонка, Ориноко, Нигер, Замбези, Конго. А также покрывают территории полуостровов и архипелагов Юго-Восточной Азии.

Основные функции живой оболочки в природе

Самое время рассмотреть основные функции биосферы и их характеристику:

  • Энергетическая. Эту функцию осуществляют растения, которые участвуют в процессе фотосинтеза. Аккумулируя солнечную энергию, они либо распределяют ее между другими компонентами живой оболочки, либо накапливают в отмерших органических частицах. Так появляются горючие полезные ископаемые (уголь, торф, нефть).
  • Газовая. Живые организмы участвуют в непрекращающемся газовом обмене.
  • Концентрационная. Некоторые формы жизни имеют способность выборочно накапливать биогенные элементы из внешней среды. В последующем они могут служить источником этих веществ.
  • Деструктивная. Живые организмы постоянно воздействуют на окружающую среду, разлагая и перерабатывая ее поверхность. Именно так формируется косное и биокосное вещество.
  • Средообразующая. Биосфера сохраняет баланс благоприятных и неблагоприятных условий среды, которые необходимы для полноценной жизнедеятельности организмов.

Свойства биосферы

Так как живая оболочка представляет собой очень сложную систему, то характеристика биосферы не может обойтись без основных свойств, которые определяют ее специфику:

  1. Централизованность. Все процессы в живой оболочке сосредоточены вокруг живых организмов, они занимают центральное место в учении о биосфере.
  2. Открытость. Биосфера может существовать только за счет поступления энергии извне, в данном случае это солнечная активность.
  3. Саморегулируемость. Биосфера представляет собой "целостный организм", который, подобно живому существу, обладает способностью к гомеостазу.
  4. Разнообразие. На земле обитает огромное количество животных, растений, микроорганизмов и грибов.
  5. Обеспечение круговорота веществ. Именно за счет живых организмов осуществляется фотосинтез и круговорот веществ. В характеристике биосферы эти два процесса занимают одно из главных мест.

Эволюция и история развития живой оболочки Земли

Если дать характеристику биосферы с точки зрения эволюции, то можно сказать о том, что это единственная оболочка, которая непрерывно развивается и совершенствуется. Все дело в живом веществе, именно оно постоянно эволюционирует. Неорганическая часть живой оболочки не имеет способности к развитию. Если говорить о характеристике биосферы в будущем, то здесь все немного сложнее. Оболочка становится все более нестабильной, и очень сложно предугадать дальнейшее развитие событий.

Искусственная биосфера

Человек не может существовать вне живой оболочки, очень трудно воспроизвести все то, что она способна нам дать. Характеристики биосферы настолько уникальны, что человечество до сих пор не может в полной мере воссоздать ее условия в искусственной среде. Однако наука не стоит на месте и, возможно, в будущем ученые добьются определенных успехов в этом направлении.

fb.ru

Биосфера


 

 

Биосфера – особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть веществ планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Биосфера включает:

-    живое вещество;

-    биогенное вещество;

-    косное вещество;

-    биокосное вещество;

-    радиоактивное вещество;

-    вещество космического происхождения;

-    рассеянные атомы.

Представление Вернандского об организованности биосферы – согласованное взаимодействие живого и неживого.

Представление о её возникновении и развитии: биосфера возникла в результате эволюции. По-видимому, первыми были анаэробные бактерии.

1.    Формирование литосферы

2.    Никогда не наблюдались периоды, лишенные жизни

3.    Живые организмы.

4.    Их количество бесконечно велико и действуют они бесконечно длительное время

5.    Движущий фактор – биохимическая энергия живого вещества

Состав и границы биосферы

Жан БатистЛамарк (1744 год – 1783 год) – термин «биосфера».

Вернадский В. И. (1926). Биосфера - поверхностная оболочка Земли, созданная и преобразуемая деятельностью живых организмов.

Строение биосферы:

  -   Атмосфера до высоты 25 км (озоновый слой)

  -   Гидросфера  на всю толщу (11 км)

  -   Литосфера до глубины 5 км (температурный барьер +105ºС)

Характерные черты биосферы:

  -   Наличие вещества в трех агрегатных состояниях – жидком, твердом и газообразном.

  -   Наличие большого количества воды в свободной форме.

  -   Наличие большого количества энергии, как солнечного, так и земного происхождения.

Основные компоненты биосферы:

  -   Живое вещество – вся сумма живых организмов, находящихся на планете в данный исторический период.

  -   Биогенное вещество – органическое или органо-минеральное вещество, созданное организмами далекого прошлого и представленное в виде каменного угля, горючих сланцев, горючих газов, торфа, сапропеля, нефти.

  -   Биокосное вещество – неорганические вещества, преобразованные деятельностью организмов (вода, воздух, железная и марганцевая руды).

Термин «Биосфера» был впервые введен в литературу австрийским геологом Э.Зюссом для обозначения всего того пространства атмосферы, гидросферы и литосферы, где обитают живые организмы. Целостное учение о биосфере было создано академиком В.И.Вернадским (1863 – 1945 гг.), который определил биосферу как область существования  и функционирования живого вещества – совокупности всех живых организмов на планете. В учении В.И.Вернадского впервые была раскрыта роль живых организмов в процессах планетарного масштаба, показано, что живые организмы и продукты их жизнедеятельности являются наиболее мощной геологической силой,  играющей первостепенную роль в механизмах разрушения горных пород, круговорота веществ, изменения водной и воздушной оболочек планеты, эволюции верхних слоев литосферы.

Наряду с живым веществом, В.И.Вернадский выделил еще несколько категорий вещества в биосфере. Живому веществу противопоставляется  косное вещество - все геологические образования, не входящие в состав живых организмов и не созданные ими. Примеры косного вещества – гранит, кварц и тому подобные. Геологические породы, созданные в результате деятельности живого вещества, относятся к веществу биогенному (известняк, каменный уголь, и  пр.). В отдельную категорию выделяется биокосное вещество, представляющее собой комплекс взаимодействующих живого и косного вещества, примерами которого являются почвы, природные воды.

Живое вещество составляет примерно 0,01% от всей массы биосферы, но благодаря высокой химической и геологической активности, именно оно является основой биосферы, состав которой определяется совокупной деятельностью живых организмов в настоящем и прошлом.

Современная биосфера охватывает пространство, в котором живые организмы обитают в настоящее время. В то же время безжизненные скопления органических веществ и других соединений, образовавшихся при участии живых организмов в прежние геологические эпохи (залежи каменного угля, нефти, горючих сланцев, рудные образования, известняки и т.д.), относят к так называемым былым биосферам.

Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (аэробиосферу), всю гидросферу (гидробиосферу) – океаны, моря, поверхностные воды суши, террабиосферу – поверхность самой суши, а также литосферу (литобиосферу) – верхние горизонты твердой земной оболочки. В пределах биосферы выделяют две категории слоев: собственно биосферу, где живое вещество локализовано постоянно (эубиосферу), а также расположенные выше и ниже ее соответственно парабиосферу и метабиосферу. В эти слои живые организмы могут попадать лишь случайно. Общая протяженность эубиосферы по вертикали – 12-17 км, хотя у разных авторов эти оценки несколько варьируют.

Верхней границей биосферы (включая парабиосферу) является озоновый экран (или слой).

Озоновый экран (озоносфера) – это слой атмосферы в пределах стратосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность (концентрацию молекул) озона на высоте 22-26 км.

Высота озонового слоя у полюсов оценивается в 7-8 км, у экватора – 17-18 км, а максимальная высота присутствия озона – 45-50 км. Выше озонового экрана существование жизни без специальной защиты невозможно из-за жесткого ультрафиолетового излучения Солнца.

Метабиосфера не опускается ниже 10-15 км, а нижней границей эубиосферы считаются донные отложения океана и верхние горизонты литосферы, подвергающиеся ныне (или подвергавшиеся в прошлом) воздействию живых организмов. К биосфере, например, относятся некоторые полезные ископаемые, в частности каменный уголь – продукт фотосинтеза растений в прошлые геологические эпохи. С учетом протяженности всех названных слоев по вертикали общая мощность биосферы оценивается в 33-35 км.

Процессы, протекающие в биосфере и обеспечивающие ее функционирование как глобальной экосистемы, связаны с активным обменом веществом и энергией между ее компонентами. В этой связи важное значение имеют особенности физико-химической среды биосферы, такие как значительное содержание в ней жидкой воды, наличие многочисленных поверхностей раздела между твердыми, жидкими и газообразными фазами, и наконец,  мощный поток солнечной энергии, проходящий через биосферу.

 Роль биосферы (живого вещества) на Земле

  -   Захват и создание запасов солнечной энергии в процессе фотосинтеза

  -   Создание органического вещества и его перенос по планете

  -   Концентрация химических элементов

  -   Отложение органического вещества на длительный период (известняки, мел, каменный уголь, нефть, и так далее)

  -   Окислительно-восстановительная активность (анаэробные и аэробные организмы)

  -   Создание почвы и ее плодородного слоя

  -   Санитарно-очистительная функция (разложение мертвых органических остатков)

Концентрация химических элементов организмами

Химические элементы

Содержание химического элемента в атмосфере. литосфере и гидросфере, %

Содержание химического элемента в телах организмов, %

Растения

Животные

Углерод

0,18

3,00

18,00

Азот

0,03

0,28

3,00

Кислород

50,02

79,00

65,00

Водород

0,95

10,00

10,00

Живое вещество – все количество живых организмов планеты как единое целое.

Ключевую роль во всех биосферных процессах играют живые организмы и сущность этих процессов раскрывается через функции живого вещества в биосфере, обусловленные его специфическими свойствами. К таким свойствам следует отнести способность быстро осваивать свободное пространство, способность к активному движению (против действующих сил), высокую приспособительную способность организмов к различным условиям, устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти, феноменально высокие скорости биохимических реакций в живых организмах и высокую скорость обновления живого вещества в биотическом круговороте. Все эти свойства живого вещества проистекают из концентрации в нем больших запасов энергии.

Современная классификация функций живого вещества из которого состоит биосфера (по А.В.Лапо) выделяет десять основных функций.

1.   Энергетическая функция связана с запасанием энергии в процессе фотосинтеза, передачей ее по цепям питания, и рассеиванием.

2.   Газовая функция проявляется в способности изменять и поддерживать определенных газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3.   Окислительно-восстановительная функция выражается в интенсификации под влиянием живого вещества процессов окисления и восстановления.

4.   Концентрационная функция заключается в способности живых организмах концентрировать в своем теле рассеянные химические элементы, поглощаемые из среды.

5.   Противоположная по результатам рассеивающая функция проявляется через питательную и транспортную деятельность организмов.

6.   Деструктивная функция состоит в разрушении организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе после их смерти, как мертвого органического вещества, так и косных веществ.

7.   Транспортная функция выражается в переносе вещества в результате активной формы движения.

8.   Средообразующая функция является результатом совместного действия других функций и состоит в  преобразовании физико-химических параметров среды в условия, благоприятные для существования живых организмов.

9.   Средорегулирующая функция  исключительно точной биотической регуляцией окружающей среды. Она задается высокой степенью замкнутости биотического круговорота – равенством скоростей синтеза и распада органических веществ.

10.     Информационная функция живого вещества биосферы. Именно с появлением первых примитивных живых существ на планете появилась и активная («живая») информация, отличающаяся от той «мертвой» информации, которая является простым отражением структуры. Организмы оказались способными к получению информации путем соединения потока энергии с активной молекулярной структурой, играющей роль программы. Способность воспринимать, хранить и перерабатывать молекулярную информацию совершила опережающую эволюцию в природе и стала важнейшим экологическим системообразующим фактором.

 Распределение живого вещества по планете

Показатель

Суша

Океан

Площадь

149 х 109 км2 (29%)

361 х 109 км2 (71%)

Биомасса

2420 х 109 т (99,87%)

3,2 х 109 т (0,13%)

Растения

99,2%

6,3%

Животные

0,8%

93,7%

Энергетическая функция – основа фотосинтез, отсюда обеспечение всех жизненных процессов на Земле

Газовая функция – формирование газового состава биосферы

Концентрационная функция – накопление и извлечение живыми организмами биогенных элементов из окружающей среды, отсюда использование для построения тела

Окислительно-восстановительная функция – химическое превращение веществ

Деструкционная функция – разложение остатков мертвых организмов, отсюда превращение живого вещества в косное

Продуктивность различных экологических систем различна. Зависит от климатических факторов -> обеспеченности теплом и влагой.

  -   Низкая продуктивность – 0,1…0,5 г/м2 в сутки характерна для зоны пустынь и для арктического пояса

  -   Средний уровень продуктивности – 0,5 … 3 г/м2 в сутки характерен для тундры, лугов, полей и некоторых лесов умеренной зоны

  -   Высокий уровень продуктивности – более 3 г/м2 в сутки характерен для экосистем тропических лесов, для пашни, морских мелководий.

Превращение энергии в биосфере - «Экология» под редакцией Денисова, страница 136, рисунок 5.2

Продуценты – производители продукции, которой потом питаются все остальные организмы (наземные зеленые растения)

Консументы – потребители органических веществ

Редуценты (деструкторы) – восстановители. Возвращают вещества снова в неживую природу, разлагая органику.



biofile.ru

Биосфера Земли - значение, состав и фунции, схема

Под биосферой понимают совокупность всех живых организмов на планете. Они населяют любые уголки Земли: от глубин океанов, недр планеты до воздушного пространства, поэтому многие ученые называют эту оболочку сферой жизни. В ней же обитает и сам человеческий род.

Состав биосферы

Биосфера считается самой глобальной экосистемой нашей планеты. Она состоит из нескольких сфер. К ней относится гидросфера, то есть все водные ресурсы и водоемы Земли. Это Мировой океан, подземные и поверхностные воды. Вода – это и жизненное пространство многих живых существ, и необходимое вещество для жизни. Она обеспечивает протекание многих процессов.

В составе биосферы есть атмосфера. В ней существуют различные организмы, а сама она насыщенна различными газами. Особую ценность представляет кислород, необходимый для жизни всем организмам. Также атмосфера играет важнейшую роль в круговороте воды в природе, влияет на погоду и климат.

Литосфера, а именно верхний слой земной коры, входит в биосферу. Он населен живыми организмами. Так, в толще Земли обитают насекомые, грызуны и другие животные, произрастают растения, а на поверхности живут люди.

Мир флоры и фауны – это важнейшие обитатели биосферы. Они занимают огромное пространство не только на земле, но и неглубоко в недрах, населяют водоемы и встречаются в атмосфере. Формы растений различны: от мхов, лишайников и трав до кустарников и деревьев. Что касается животных, то наименьшие представители – одноклеточные микробы и бактерии, а наибольшие – наземные и морские существа (слоны, медведи, носороги, киты). Все они отличаются широким разнообразием, и каждый вид важен для нашей планеты.

Значение биосферы

Биосферу изучали разные ученые во все исторические эпохи. Этой оболочке много внимания уделял В.И. Вернадский. Он считал, что биосфера определяется границами, в которых обитает живое вещество. Стоит отметить, что все ее компоненты связаны между собой, и изменения в одной сфере приведет к изменениям во всех оболочках. Биосфера играет важнейшую роль в распределении энергетических потоков планеты.

Таким образом, биосфера – это жизненное пространство людей, животных и растений. В ней содержатся важнейшие вещества и природные ресурсы, такие как вода, кислород, земля и другие. На нее значительное влияние оказывают люди. В биосфере происходит круговорот элементов природе, кипит жизнь и осуществляются важнейшие процессы.

Влияние человека на биосферу

Влияние человека на биосферу является неоднозначным. С каждым столетием антропогенная деятельность становится более интенсивной, разрушительной и масштабной, поэтому люди способствуют возникновению не только локальных экологических проблем, но и глобальных.

Одним из результатов влияния человека на биосферу является сокращение численности флоры и фауны на планете, а также исчезновение многих видов с лица земли. Например, ареалы растений уменьшаются в связи с земледельческой деятельностью и вырубкой лесов. Множество деревьев, кустарников, трав являются вторичными, то есть вместо первичного растительного покрова были посажены новые виды. В свою очередь, популяции животных уничтожаются охотниками не только ради добычи пропитания, но и с целью продажи ценных шкур, костей, плавников акул, бивней слонов, рогов носорогов, различных частей тела на черном рынке.

Довольно сильно антропогенная деятельность влияет на процесс почвообразования. Так, вырубка деревьев и распашка полей приводит к ветровой и водной эрозии. Изменение состава растительного покрова приводит к тому, что другие виды участвуют в процессе образования почв, а, значит, образуется иной тип грунта. Из-за использования в земледелии различных удобрений, сброса в землю твердых и жидких отходов, изменяется физико-химический состав почвы.

Демографические процессы оказывают негативное влияние на биосферу:

  • возрастает численность населения планеты, которое все больше потребляет природных ресурсов;
  • увеличиваются масштабы промышленного производства;
  • появляется больше отходов;
  • увеличиваются площади сельскохозяйственных угодий.

Стоит отметить, что люди способствуют загрязнению всех слоев биосферы. Источников загрязнения на сегодняшний день существует огромное многообразие:

  • выхлопные газы автотранспорта;
  • частицы, выделяющиеся при сгорании топлива;
  • радиоактивные вещества;
  • нефтепродукты;
  • выбросы химических соединений в воздушную среду;
  • твердые бытовые отходы;
  • пестициды, минеральные удобрения и агрохимия;
  • грязные стоки как промышленных, так и коммунальных предприятий;
  • электромагнитные приборы;
  • ядерное топливо;
  • вирусы, бактерии и чужеродные микроорганизмы.

Все это приводит не только к изменению экосистем и сокращению биоразнообразия на земле, но и к климатическим изменениям. Из-за влияния человеческого рода на биосферу происходит парниковый эффект и образование озоновых дыр, таяние ледников и глобальное потепление, изменение уровня океанов и морей, выпадение кислотных осадков и т.п.

Со временем биосфера становится все более неустойчивой, что приводит к разрушению многих экосистем планеты. Многие ученые и общественные деятели выступают за то, чтобы снизить влияние человеческого сообщества на природу, с целью сохранить биосферу Земли от уничтожения.

Вещественный состав биосферы

Состав биосферы можно рассматривать с различных точек зрения. Если говорить о вещественном составе, то в нее входит семь различных частей:

  • Живое вещество – совокупность живых существ, населяющих нашу планету. У них элементарный состав, а в сравнении с остальными оболочками они имеют малую массу, питаются солнечной энергией, распределяя ее в среде обитания. Все организмы составляют мощную геохимическую силу, распространившись по земной поверхности неравномерно.
  • Биогенное вещество. Это те минерально-органические и чисто органические компоненты, которые были созданы живыми существами, а именно горючие полезные ископаемые.
  • Косное вещество. Это неорганические ресурсы, которые образовываются без участи живых существ, сами по себе, то есть кварцевый песок, различные глины, а также водные ресурсы.
  • Биокосное вещество, получаемое благодаря взаимодействию живых и косных компонентов. Это почва и породы осадочного происхождения, атмосфера, реки, озера и другие поверхностные акватории.
  • Радиоактивные вещества, такие как элементы урана, радия, тория.
  • Рассеянные атомы. Они образуются из веществ земного происхождения, когда на них влияет космическое излучение.
  • Космическое вещество. На землю попадает тела и вещества, образованные в космическом пространстве. Это могут быть как метеориты, так и осколки с космической пылью

Слои биосферы

Стоит отметить, что все оболочки биосферы находятся в постоянном взаимодействии, поэтому порой бывает трудно выделить границы того или иного слоя. Одной из важнейших оболочек является аэросфера. Она достигает уровня примерно 22 км над землей, где еще есть живые существа. В целом это воздушное пространство, где обитают все живые организмы. В составе этой оболочки есть влага, энергия Солнца и атмосферные газы:

  • кислород;
  • озон;
  • СО2;
  • аргон;
  • азот;
  • водяной пар.

Численность атмосферных газов и их состав зависит от влияния живых существ.

Геосфера – это составляющая часть биосферы, к ней относится совокупность живых существ, которые населяют земную твердь. Эта сфера включает литосферу, мир флоры и фауны, грунтовые воды и газовую оболочку земли.

Значительным слоем биосферы является гидросфера, то есть все водоемы без подземных вод. В эту оболочку входит Мировой океан, поверхностные воды, атмосферная влага и ледники. Вся водная сфера населена живыми существами – от микроорганизмов до водорослей, рыб и животных.

Если детальнее говорить о твердой оболочке Земли, то она состоит из почвы, горных пород и минералов. В зависимости от среды расположения, бывают различные типы грунта, которые отличаются по химическому и органическому составу, зависят от факторов окружающей среды (растительности, водоемов, животного мира, антропогенного влияния). Литосфера состоит из огромного количества минералов и пород, которые в неодинаковом количестве представлены на земле. В данный момент открыто более 6 тысяч минералов, но лишь 100-150 видов больше всего распространены по планете:

  • кварц;
  • полевой шпат;
  • оливин;
  • апатиты;
  • гипс;
  • карналлит;
  • кальцит;
  • фосфориты;
  • сильвинит и др.

В зависимости от количества горных пород и их хозяйственного использования, некоторые из них являются ценными, особенно топливные ископаемые, руды металлов и драгоценные камни.

Что касается мира флоры и фауны – то это оболочка, которая включает в себя по различным источникам от 7 до 10 миллионов видов. Предположительно около 2,2 млн. видов обитает в водах Мирового океана, а около 6,5 млн. – на суше. Представителей животного мира на планете обитает приблизительно 7,8 млн., а растений – около 1 млн. Из всех известных видов живых существ описано не более 15%, поэтому человечеству потребуются сотни лет, чтобы исследовать и описать все существующие виды на планете.

Связь биосферы с другими оболочками Земли

Все составляющие части биосферы находятся в тесной взаимосвязи с другими оболочками Земли. Это проявление можно увидеть в биологическом круговороте, когда животные и люди выделяют углекислый газ, он поглощается растениями, которые во время фотосинтеза выделяют кислород. Таким образом, эти два газа постоянно регулируются в атмосфере благодаря взаимосвязям различных сфер.

Одним из примеров является почва – результат взаимодействия биосферы с другими оболочками. В этом процессе принимают участие живые существа (насекомые, грызуны, пресмыкающиеся, микроорганизмы), растения, вода (подземные воды, атмосферные осадки, водоемы), воздушная масса (ветер), почвообразующие породы, солнечная энергия, климат. Все эти компоненты медленно взаимодействуют между собой, что способствует образованию почвы в среднем со скоростью 2 миллиметра в год.

Когда компоненты биосферы взаимодействуют с живыми оболочками, образуются горные породы. В результате влияния живых существ на литосферу образовываются залежи каменного угля, мел, торф и известняки. В ходе взаимовлияния живых существ, гидросферы, солей и минералов, определенной температуры образуются кораллы, а из них, в свою очередь, появляются коралловые рифы и острова. Также это позволяет регулировать солевой состав вод Мирового океана.

Различные виды рельефа являются прямым результатом связи биосферы с другими оболочками земли: атмосферой, гидросферой и литосферой. На ту или иную форму рельефа влияет водный режим местности и осадки, характер воздушных масс, солнечное излучение, температура воздуха, какие виды флоры здесь произрастают, какие животные населяют эту территорию.

Значение биосферы в природе

Значение биосферы как глобальной экосистемы планеты трудно переоценить. Исходя из функций оболочки всего живого, можно осознать ее значимость:

  • Энергетическая. Растения являются посредниками между Солнцем и Землей, и, получая энергию, часть ее распространяется между всеми элементами биосферы, а часть используется для образования биогенного вещества.
  • Газовая. Регулирует количество разных газов в биосфере, их распределение, превращение и миграцию.
  • Концентрационная. Все существа выборочно извлекают биогенные компоненты, поэтому они могут быть как полезными, так и опасными.
  • Деструктивная. Это разрушение минералов и горных пород, органических веществ, что способствует новому обороту элементов в природе, в ходе чего появляются новые живые и неживые вещества.
  • Средообразующая. Влияет на условия окружающей среды, состав атмосферных газов, пород осадочного происхождения и земельного слоя, качество водной среды, а также на баланс веществ на планете.

Долгое время роль биосферы была недооцененной, так как в сравнении с иными сферами масса живого вещества на планете очень мала. Несмотря на это, живые существа являются могучей силой природы, без которой были бы невозможны многие процессы, а также сама жизнь. В процессе деятельности живых существ, их взаимосвязей между собой, влияния на неживую материю, формируется сам мир природы и облик планеты.

Роль Вернадского в изучении биосферы

Впервые учение о биосфере разработал Владимир Иванович Вернадский. Он обособил эту оболочку от других земных сфер, актуализировал ее значение и представил, что это весьма активная сфера, которая изменяет и влияет на все экосистемы. Ученый стал основоположником новой дисциплины – биогеохимии, на основе которой и было обосновано учение о биосфере.

Изучая живое вещество, Вернадский сделал выводы, что все формы рельефа, климат, атмосфера, породы осадочного происхождения – это результат деятельности всех живых организмов. Одна из ключевых ролей в этом отводится людям, которые имеют огромное влияние на протекание многих земных процессов, являясь определенной стихией, владеющей некой силой, способной изменить лик планеты.

Теорию обо всем живом Владимир Иванович представил в труде «Биосфера» (1926), что способствовало зарождению новой научной отрасли. Академик в своей работе представил биосферу как целостную систему, показал ее компоненты и их взаимосвязи, а также роль человека. Когда живое вещество взаимодействует с косным, оказывается влияние на протекание ряда процессов:

  • геохимических;
  • биологических;
  • биогенных;
  • геологических;
  • миграции атомов.

Вернадский обозначил, что границы биосферы – это поле существования жизни. На ее развитие влияет кислород и температура воздуха, вода и минеральные элементы, грунт и энергия Солнца. Также ученый выделил основные компоненты биосферы, рассмотренные выше, и выделил основной из них – живое вещество. Еще он сформулировал все функции биосферы.

Среди основных положений учения Вернадского о живой среде можно выделить следующие тезисы:

  • биосфера охватывает всю водную среду до океанических глубин, включает поверхностный слой земли до 3 километров и воздушное пространство до границы тропосферы;
  • показал отличие биосферы от других оболочек ее динамичностью и постоянной деятельностью всех живых организмов;
  • специфика этой оболочки заключается в непрерывном обороте элементов живой и неживой природы;
  • деятельность живого вещества привела к существенным изменениям на всей планете;
  • существование биосферы обусловлено астрономическим положением Земли (дистанция от Солнца, наклон оси планеты), что определяет климат, протекание жизненных циклов на планете;
  • солнечная энергия является источником жизни всех существ биосферы.

Пожалуй, это ключевые понятия о живой среде, которые заложил Вернадский в своем учении, хотя его труды глобальны и нуждаются в дальнейшем осмыслении, актуальны и по сей день. Они стали основой для исследований других ученых.

Вывод

Подводя итоги, стоит отметить, что жизнь в биосфере размещается по-разному и неравномерно. Большое количество живых организмов обитает на земной поверхности, будь то водная среда или суша. Все существа соприкасаются с водой, минералами и атмосферой, находясь с ними в непрерывной связи. Именно это обеспечивает оптимальные условия для жизни (кислород, вода, свет, тепло, питательные вещества). Чем глубже в толщу воды океана или под землю, тем жизнь более однообразна. Живое вещество также распространяется и по площади, и стоит отметить разнообразие форм жизни по всей земной поверхности. Чтобы понять эту жизнь, нам понадобиться еще не один десяток лет, а то и сотен, но ценить биосферу и уберечь ее от нашего вредного, человеческого, влияния нужно уже сегодня.

ecoportal.info

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *