2.5 Биосфера и техносфера.

Биосфера – часть планеты, включающая область распространения жизни.

Биосфера неоднородна и представляет собой совокупность экосистем. Любая экосистема состоит из живых организмов ( биоценоз) и характеризуется сочетанием абиотических факторов ( географические условия, количество солнечной радиации, параметры и состав атмосферы, воды, литосферы – (биотоп).

Биоценоз экосистемы состоит из совокупности живых и растительных организмов, которые разделяются по формам питания на продуцентов, консументов и деструкторов.

Продуценты (зеленые растения) –выполняют роль преобразователя солнечной энергии в химическую за счет фотосинтеза и использования минеральных элементов.

Консументы- животные, для которых продуценты являются источниками биохимических веществ.

Деструкторы - микроорганизмы, которые различают мертвую органику, выделения животных и другие остатки. Они создают минеральные вещества, используемые продуцентами.

Все три категории организмов встречаются в любой экосистеме. Каждая экосистема занимает какую-то часть суши или водного бассейна, в котором преобладают гомогенные условия. \площадь их составляет от нескольких квадратных метров до тысячи квадратных километров.

Толщина - от сантиметров( почва пустыни) до десятков километров (океан).

Процессы протекающие в экосистемах зависят в основном от количества энергии, поступающей в экосистему и от круговорота химических элементов и веществ в экосистеме.

Энергия поступающая в экосистему подчиняется законам термодинамики:

- она может переходить из одного вида в другой и не может ни создаваться ни теряться; общая энергия вселенной остается постоянной;

- преобразование энергии из одного вида в другой не может происходить без потерь в виде рассеянной теплоты.

Биосфера – энергетически незамкнутая система, в ней идет поглощение теплоты из внешней системы и ее использование в изотермических условиях.

∆Q = ∆H - T ∙∆S

∆Q - используемая биосферой энергия;

∆H - приток тепла;

T – температура, К;

∆S – энтропия(теплосодержание) системы.

Односторонний приток энергии к биосфере – один из фундаментальных законов экологии.

Приток солнечной энергии – единственный источник тепла для биосферы.

99% солнечной энергии сосредоточено в интервале длин волн 0,2 -1,4 мкм. На оптический диапазон (0,38 – 0,76 мкм) приходится почти половина энергии, а остальная часть – инфракрасное ( 0,2 – 0,38 мкм) и ультрафиолетовые (0,76 – 4.9 мкм) излучения.

Распределение потока энергии излучаемого на Землю, %

30 - отражение атмосферой Земли

43% 8 - пылью атмосферы

5 - поверхностью Земли

26% - на испарение воды

10% - поглощение вод паром, озоном и др. газами

21% - усваивается экосистемой ( из них 5% на фотосинтез)

Хим. элементы и вещества циркулируют в экосистемах по 3 основным биохимическим круговоротам:

- круговорот воды

- круговорот элементов в газообразной фазе

- круговорот элементов в осадочной фазе

Круговорот кислорода- зависит от процессов фотосинтеза в клетках зеленых растений( деревья, травы)

Состояние экосистем и процессы энерго- и массообмена в них существенно зависят от состава атмосферы и чувствительны к антропогенным действиям.