Біосфера землі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Тема: «Біосфери землі»

ЗМІСТ
Передмова
1. Поняття про сфери Землі
Атмосфера
Літосфера
Гідросфера
2. Біосфера та її параметри
Поняття про біосферу
Кругообіг речовин та їх екологічні наслідки
3. Сфера життя
Висновки
Список використаної літератури

Передмова
На основі робіт В.І. Вернадського використовується визначення біосфери як общепланетной оболонки, до складу якої належать нижні шари атмосфери, гідросфера, і верхні шари літосфери. Її склад і будова зумовлені сучасною і минулою життєдіяльністю всієї сукупності живих організмів. Вона внаслідок взаємодії її живих і неживих компонентів, акумуляції та перерозподілу в ній величезної кількості енергії є термодинамічно відкритою, самоорганізованою, саморегульованою, динамічно урівноваженою, стійкою, глобальною системою.
До поняття «біосфера» близько підійшов французький біолог ж.б. Ламарк (1802). Але сам термін «біосфера» вперше застосував австралійський геолог Е. Зусс (1875). Він же виділив біосферу як окрему оболонку Землі, охоплену життям, яка включає частини атмосфери, гідросфери та літосфери. Живі істоти (рослини, тварини, мікроорганізми) існують на поверхні Землі, в її атмосфері, гідросфері та верхній частині літосфери, в цілому складають плівку життя (сферу) на нашій планеті. Верхня межа біосфери сягає 85 км над поверхнею Землі. На таких висотах (у стратосфері) під час запуску геофізичних ракет у пробах повітря визначені спори мікроорганізмів. Нижня межа біосфери сягає глибин літосфери, де температура досягає 100 0 С (у молодих складчастих областях - це приблизно 1,5 - 2 км і на кристалічних щитах - 7 - 8 км ).
Верхня межа біосфери, за В. І. Вернадському, є променевий, а нижня - термічної. Променева межа зумовлена ​​наявністю жорсткого короткохвильового випромінювання, від якого життя на Землі захищена озоновим шаром, термічна - наявністю високих температур і знаходиться на суші в середньому на глибині 3 - 3,5 км від земної поверхні. Таким чином, загальна товщина цієї земної оболонки повинна була б складати кілька десятків кілометрів.
1. Географічна оболонка - комплексна оболонка Землі, утворена внаслідок взаємопроникнення і взаємодії речовин окремих геосфер - літосфери, гідросфери атмосфери і біосфери. Географічна оболонка є навколишнім середовищем людського суспільства, і в свою чергу, відчуває значний перетворює впливу від нього.
Географічна оболонка - найбільший природний комплекс, у розвитку якого є певні закономірності:
o Цілісність - всі компоненти географічної оболонки являють собою єдине ціле, взаємодіють між собою, а речовини і енергія перебувають у постійному кругообігу;
o Ритмічність - періодичне повторення подібних природних явищ, які тривають добу (день і ніч), рік (весна, літо, осінь, зима) або мільйони років (горотворення) і т. д.;
o Зональність - зміна характеру і властивостей природних комплексів від екватора до полюса, пов'язана з нерівномірним розподілом сонячного тепла в залежності від географічної широти;
o Висотна поясність - зміна рельєфу, клімату, води, рослинності в залежності від абсолютної висоти місцевості, експозиції схилів і протяжності гірських країн щодо переважаючих повітряних мас.
Атмосферне повітря є одним з головних джерел життя на планеті. Людина не може прожити без повітря більше 5 хвилин. Потреба людини в повітрі залежить від його стану, умов роботи і лежить в межах від 15 до 150 тис.. Л в добу.
Атмосфера є зовнішньою газовою оболонкою Землі, що досягає від її поверхні в космічний простір приблизно на 3000 км і ділиться на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, і екзосферу.
Вона оточує землю і звертається разом з нею під дією сили тяжіння. До складу атмосфери входить азот - 78%, кисень - 21%, аргон, гелій, криптон і деякі інші постійні компоненти. Вважається, що склад і властивості атмосфери протягом останніх 50 млн. років стабілізувалася. Серед мінливих складових атмосфери - водяний пар, озон, вуглекислий газ, мають велике значення для атмосферних процесів. Основна маса водяної пари зосереджена в нижніх шарах атмосфери (від 0,1 - 0,2% у полярних широтах до 3% - в екваторіальних), з висотою його кількість значно зменшується - на 90% на висоті близько 5 км . Вміст водяної пари в атмосфері визначається співвідношенням процесів випаровування, конденсації і горизонтального перенесення. Шар озону поглинає основну частину ультрафіолетового випромінювання Сонця, захищаючи життя на Землі. У цьому полягає головне екологічне значення атмосфери.
Літосфера - зовнішня тверда оболонка землі, що включає в себе всю земну кору з частиною верхньої мантії Землі, і складається з осадових, магматичних і метаморфічних порід.
Людина впливає найбільше на земну кору - тонку верхню оболонку Землі, товщиною на континентах 40 - 80 км , Під океанами - 5 - 10 км і становить всього близько 1% маси Землі. Елементи літосфери - кисень, кремній, водень, алюміній, залізо, магній, кальцій, натрій - утворюють 99,5% земної кори.
Земна окра заселена живими організмами тільки у верхніх шарах грунту (педосфера) до глибини 5 м . Гірські породи, з яких складається літосфера, піддаються циклічним процесам, під дією екзогенних і ендогенних сил. Ендогенні сили діють через вивітрювання, відкладають вивітрений матеріал у більш глибокі шари або переносять його в нові місця покладів (седиментація).
Завдяки цементації або тиску відкладення можуть тверднути (діагенез). 8% відкладень покривають 75% поверхні Землі. Після тривалого (з точки зору геології) часу осадовий покрив, який стає вже дуже товстим і дуже важким, може опуститися, і тоді він підпадає під дію ендогенних сил. Вони призводять до утворення складок, причому завдяки тиску і високих температур породи можуть змінитися, розплавитися і знову затвердіти.
Гідросфера - це водна сфера нашої планети, сукупність океанів, морів, вод континентів, льодовикових покривів. Наша планета містить близько 16 млрд. куб. м. води, що становить 0,25% його маси. Основна частина цієї води (понад 80%) перебуває у глибинних зонах Землі - її мантії. Підземна частина гідросфери охоплює грунтові, підгрунтові, міжпластові, безнапірні і напірні води, тріщинні води і води карстових порожнин у легкорозчинних гірських породах (вапняк, гіпс).
Для величезної кількості живих організмів, особливо на різних етапах розвитку біосфери, вода була середовищем народження і розвитку. Вода у біосфері перебуває в невпинному русі, бере свій початок у геологічному та біологічному кругообігу речовин. Вода є основою існування життя на Землі. Без води не може існувати людська цивілізація, бо вода використовується людьми не тільки для пиття, а й для забезпечення санітарно - гігієнічних та господарсько - побутових потреб.
2.1. Біосфера (простір, населене живими організмами) охоплює тільки тоненький пояс Землі, шар товщиною близько 20 км . У земному просторі глибина проникнення живих організмів (педосфера) залежить від клімату, ступеня вивітрювання гірських порід і т. д.
Через труднощі транспортування води внаслідок дії гравітаційного поля Землі рослини рідко піднімаються над землею вище 50 м . Найважливішими факторами, що обмежують розповсюдження живих організмів в атмосфері та гідросфері, є вміст кисню і температури умов.
В атмосфері через пасивне перенесення вітром пилку і спор бактерій органічна матерія досягає висоти до 10 км .
У глибоководних западинах анаеробні бактерії були знайдені на глибині 10000 м .
З екологічного боку біосферу можна розділити на суббіосфери (Шуберт), причому атмосфера, як тільки тимчасово обжитий простір не буде враховуватися:
ˉ Геобіосфера - обжитий простір літосфери і педосфери (грунт тощо);
ˉ Гідробіосфера - обжитий простір гідросфери (моря, прісноводні озера, річки);
ˉ Антропобіосфера - простір з людської домінантою (культурні ландшафти, міста).
2.2 Утворення живих речовин і їх розпад - це дві сторони єдиного процесу, який називається біологічним кругообігом хімічних елементів. Життя - кругообіг елементів між організмами і середовищем.
Причина кругообігу - обмеженість елементів, з яких складається тіло. Біологічний кругообіг - це багаторазове участь хімічних елементів у процесах, що відбуваються в біосфері. У зв'язку з цим біосферу визначають як область Землі, де відбуваються три основні процеси: кругообіг водню, азоту, сірки, в яких беруть участь п'ять елементів (H, O 2, C, N, S), що рухаються через атмосферу, гідросферу, літосферу. У природі кругообіг здійснюють не речовини, а хімічні елементи.
Кругообіг вуглецю. У біосфері вуглецю понад 12000 млрд. тонн. Це пояснюється тим, що сполуки вуглецю постійно виникають, змінюються і розпадаються. Кругообіг вуглецю відбувається фактично між речовинами і двоокисом вуглецю. У процесі фотосинтезу, здійсненного рослинами, двоокисом вуглецю вуглекислий газ і вода з допомогою енергії сонячного світла перетворюються на різні органічні сполуки. Повний цикл обміну атмосферного вуглецю відбувається за 300 років. Але частина вуглецю виключається у вигляді торфу, нафти, вугілля, мармуру і т.д.
Кругообіг кисню. Щорічно ліси виробляють 55 млрд. тонн кисню. Він використовується живими організмами для дихання і бере участь в окисних реакціях в атмосфері, літосфері і гідросфері. Циркулюючи через біосферу, кисень перетворюється то в органічну речовину, то в воду, то на молекулярний кисень. У наш час щорічно на згоряння вуглецю, нафтопродуктів і газу витрачається велика кількість кисню. Інтенсивність цього процесу збільшується з кожним роком.
Кругообіг азоту, фосфору, сірки. Діяльність людини прискорює кругообіг цих елементів. Головна причина прискорення - використання фосфору в добривах, що призводить до еутріфікаціі - надудобренія. При еутріфікаціі відбувається бурхливе розмноження водоростей - «цвітіння» води. Це призводить до зменшення кількості розчиненого у воді кисню. Продукти обміну водоростей знищують рибу та інші організми. Сформовані екосистеми при цьому руйнуються. Індустрія і двигуни внутрішнього згоряння викидають в атмосферу щорічно багато нітратів і сульфатів. Потрапляючи на землю разом з дощем, вони засвоюються рослинами.
Кругообіг води. Вода покриває ѕ поверхні Землі. За одну хвилину під дією сонячного тепла з поверхні водойм Землі випаровується 1 млрд. тонн води. Після охолодження пари утворюються хмари, повертається на поверхню Землі у вигляді дощу і снігу. Опади частково проникають у грунт. Грунтові води повертаються на поверхню землі через коріння рослин, джерела, насоси і т.д.
Швидкість циркуляції води дуже висока: вода океанів заповнюється за 2 млн. років, грунтові води - за 1 рік, річкові - за 12 діб, пара в атмосфері - 10 діб.
Щорічно для створення первинної продукції біосфери використовують при фотосинтезі 1% води, яка потрапляє у вигляді опадів. Людина тільки для побутових і промислових потреб використовується 20 мм опадів - 2,5% загальної їх кількості за рік. Безповоротний щорічний водозбір тепер складає 55 куб. м . щорічно він збільшується на 4 - 5%.
А з іншого боку, живі організми пристосовуються до різного хімічного суглобу середовища, можуть переносити велику концентрацію тих елементів, які тут зазвичай знаходяться у великій кількості. Елементи, які рідко зустрічаються в природі і в маленькій концентрації, при накопиченні стають отруйними для живих організмів.
3. 3,5 млрд. років тому в первинному океані Землі під впливом ультрафіолетового і проникаючого випромінювання, а також електричних грозових розрядів почалося утворення перших органічних сполук - «органічного бульйону» (А. І. Опарін). Зі збільшенням концентрації цього розчину деякі органічні молекули, з'єднуючись, стали утворювати коацерватние краплі, ізольовані від навколишнього середовища і які використовували речовини, що входять до його складу, для збільшення свого розміру. Так виникли молекули, здатні до самовідтворення, що означало - зародження Життя.
Перші організми харчувалися оточуючим їх органічним розчином, але настав час, коли його запаси почали виснажуватися, а вільного кисню практично не було, і перші організми змушені були отримувати енергію завдяки процесу бродіння. Але цей процес малоефективний і вимагав великої кількості їжі. Тому життя була приречена на голодну смерть. Єдина можливість перетворення остаточного речовини в неостаточне - включити його в кругообіг. Внаслідок природного відбору з'явилися фотосинтезуючі організми, які не харчувалися готовим органічною речовиною, а створювали його самі, використовуючи сонячне світло для перетворення вуглекислого газу, мінеральних солей і води. Відходом такого способу харчування стало кисень, який, по-перше, зробив можливим поява багатоклітинних представників тваринного світу, які споживають енергію з готових органічних речовин шляхом їх окислення, і, по-друге, створив захист від губящего для білкових сполук впливу ультрафіолетового випромінювання, оскільки деяка частину вільного кисню перетворилася на озон, що є потужним його поглиначем.
Так був створений замкнуте коло взаємозалежних і взаімопріспособленних організмів та процесів, серед яких немає жодного зайвого, оскільки кожен виконує свою функцію: відходи життєдіяльності одного є умовою життя іншого.
Тварини не могли б харчуватися і дихати без допомоги рослин. Але й рослини без тварин дуже швидко б загинули, оскільки нікому було б переробляти створену органіку в воду, вуглекислий газ і мінеральні солі, запобігаючи забруднення планети вимерлими залишками і відновлюючи запаси поживних речовин для нових поколінь рослин. Живі організми також беруть участь у загальному круговороті речовин у природі і формуванні планети.
Отже, тварини і рослинні організми своєю діяльністю за життя та біомасою після смерті мільярди років створювали і удосконалили умови, сприятливі для життя, тобто біосферу, перш ніж, з'явилася людина, яка через кілька сотень тисяч років стала руйнувати її своєю нерозумною діяльністю.

Висновок
Приблизна маса біосфери становить 3 * 24 жовтня г , А об'єм - 10 * 10 24 см 3, у тому числі літосфери - 0,6 * 10 24 см 3, гідросфери - 1,4 * 10 24 см 3 та тропосфери - 8 * 10 24 см 3. Приблизна маса біосфери становить 0,05% маси Землі, а об'єм - 0,4% обсягу Земі, включаючи до останнього атмосферу товщиною 2000 км від рівня геоїда. Маса живої речовини складає всього (3 ... 5) * 10 -8% маси Землі і близько (0,7 - 1,0) * 10 -8% маси біосфери.
Цікаві узагальнення з приводу параметрів біосфери призводить Ф. Я. Шипунов (1980). За його даними, найбільша товщина біосфери знаходиться на тропічних широтах - 22 км , Найменша - на полярних - 12 км .
Процеси, які відбуваються в біосфері та в навколишньому її планетної середовищі, зароджується і підтримується, з одного боку, космічними, а з іншого - земними факторами, пов'язаними з особливостями Землі Як планети (напруга гравітаціонноо і магнітного полів, особливості її речовини, випромінювання та ін .). взаємодія цих двох факторів створює єдине творіння - систему Землі (Шипунов). Біосфера є структурною частиною цієї складної планетної системи. І якщо її жива речовина формує для себе несприятливе середовище проживання і розвитку - біосферу, то остання перевтілює свою планетну середовище таким чином і в таких розмірах, щоб мати максимальну стійкість своє структурної організації. Тому біосферу потрібно розглядати як не тільки як область розвитку живої речовини на Землі, але і як область, яка трансформує своє близьке оточення в невід'ємною від неї екологічне планетне речовина.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Біосфера: забруднення, деградація, охорона. - Тлумачний словник. 2003 р .
2. Вернадський В. І. Біосфера - Л., 1972 р .
3. Корсак К. В., Плаховнік О. В. Основи екології. Навчальний посібник - К., 2002 р.
4. Основи екології - під ред. Є. Н. Мешечко 2002 р .
5. Мякушко В. В., Вольвач Ф. В. Екологія. - К., 2000 р .
6. Ситник К. М., Брайон О. В., Гордецька А. В. Біосфера, екологія, охорона природи. - К., 1987 р .
7. Дітер Гайнріх, Манфред Гергт. Екологія - під ред. В. В. Серебрякова - 2001 р .
8. Білявський Т. Д., Падун М. М. Основи загальної екології. Підручник - К., 1996 р .
9. Вернадський В. І. Біосфера і ноосфера 1989 р .
10. Біосфера та її ресурси - під ред. Н. Філіповська 1982 р .
11. Біосфера. Еволюція, простір, час. - Під ред. Р. У. Сімса 1988 р .
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
39.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Космос і біосфера Землі
Концепція ЛН Гумільова Етногенез та біосфера землі та її значення у розвитку філософії історії
Біосфера її вплив на інші оболонки Землі та взаємозв язки з ними Екологічні проблеми біосфери
Біосфера та її межі Поняття біосфера від грец Біос - життя запропонував у 1875 році австрійський
Плата за землі сільськогосподарського призначення землі міст та інших населених пунктів
Будова Землі Вулканізм та землетрусу Тектоніка материків Атмосфера Землі клімат і погода
Плата за землі сільськогосподарського призначення землі міст і іни
Біосфера 6
Біосфера 5
© Усі права захищені
написати до нас