Рис 6.2. Строение биосферы

30000

СТРАТОСФЕРА

ТРОПОСФЕРА

20000

Граница распространения животных

8848 М

Граница распространения растений

Почва 0,1 – 0,5 м

0 м

Мировой океан

- 11022

- 13000

Для биосферы характерно:

присутствие живого вещества;

наличие значительного количества жидкой воды;

восприятие мощного потока энергии солнечных лучей;

присутствие поверхностей раздела между веществами, находящимися в трех

фазах (твердой, жидкой и газообразной).

Развитие биосферы определяет Космос, откуда поток энергии поступает на

Землю. Доминирующим источником энергии для Земли является Солнце.

Энергия Солнца расходуется на:

физические и химические процессы, происходящие в атмосфере, гидросфере и

литосфере;

перемещение воздушных масс;

испарение воды;

выделение и поглощение газов;

растворение веществ.

В биосфере энергия солнечного излучения расходуется, трансформируется, связывается. Накопителями энергии являются органические вещества. Общее количество солнечной энергии, достигающей верхней границы атмосферы, составляет в среднем 700 ккал/см² в сутки. Около 55 ккал/см² в год видимой части солнечного спектра достигает поверхности Земли и используется организмами. Составные части биосферы можно условно разделить на живую и неживую природу.

Системы взаимодействий живой (биоценоз) и неживой природы получили название экологических систем или биогеоценозов.

Основными компонентами биоценоза являются три группы организмов: растения, животные и микробы.

В экосистему леса входят все деревья, кустарники, травы, лишайники, грибы, животные, микроорганизмы, почва с ее обитателями, газы атмосферы и соли, растворенные в почвенной воде.

Экосистему озера или моря составляют все растения, животные и микробы водоема, вся водная масса с растворимыми в ней веществами, грунты с органическими и минеральными частицами. Вещества движутся от одного компонента к другому, отражая известную общую закономерность круговорота веществ в природе, например, движение атмосферного кислорода. Все организмы потребляют его при дыхании, а выделяют кислород в окружающую среду только растения. Весь запас свободного кислорода, необходимого для жизни на нашей планете, создают растения в процессе фотосинтеза, т. е. под воздействием солнечной энергии.

Ежегодно зеленый покров Земли усваивает 170 млрд. т. воды и выделяет около 115 млрд. т. кислорода. Используя ядовитую для большинства живых существ углекислоту, зеленые растения создают органические вещества, т. е. пищу для всех других групп организмов.

В реальных экосистемах круговорот обычно бывает незамкнутым, так как часть веществ уходит за пределы экосистемы, а часть — поступает извне. В целом же круговорот в природе сохраняется. Более простые экосистемы объединены в общую планетарную экосистему (биосферу), в которой круговорот веществ проявляется в полной мере. Жизнь

на Земле возникла около 3 млрд. лет назад. Если бы не было замкнутого потока необходимых для жизни веществ, запасы бы давно исчерпались и жизнь прекратилась.

Развитие биосферы связано с появлением человека на Земле. Жизнь живых организмов, в том числе и человека, невозможна без окружающей среды, без природы. Человеку свойственен обмен веществ с окружающей средой, который является основным условием существования любого живого организма.

Организм человека во многом связан с компонентами биосферы — растительностью, насекомыми, животными, микроорганизмами. Он входит в глобальный круговорот веществ. Человеческий организм, как и организмы других животных, подвержен суточным и

сезонным ритмам, реагирует на сезонные изменения окружающей температуры, активности солнечной радиации. Человек обладает уникальной способностью самопознания, познания и преобразования окружающего мира.

Человек стал главной силой, изменяющей процессы в биосфере. Научно-технический прогресс значительно опередил наши знания законов биосферы, что привело к заметному нарушению биосферного равновесия, превышению возможностей природных систем по самоочищению. Необходимо изучать законы природы, чтобы предотвратит ее разрушение, найти пути разумного использования природных ресурсов и сбалансированного природопользования.