Биосфера — глобальная экосистема биосфера греч bios. Глобальная экосистема

Хамматов Салават Талгатович

Введение

Состав и свойства биосферы

Почва - уникальный компонент биосферы

Живое вещество биосферы

Биосфера и космос

Экологические взаимодействия живого вещества: кто как питается

Биогенная миграция атомов - экосистемное свойство биосферы

Как развивалась биосфера: пять экологических катастроф

Устойчивость биосферы

Биосфера и человек: экологическая опасность

Заключение

Введение

Сегодня во весь рост поднимается перед людьми одна из сложнейших проблем, касающаяся каждого из нас. Это - проблема сохранения жизни на планете, выживания человека, как одного из уникальных видов живых существ.

Решение этой проблемы зависит от того, насколько каждый из нас и все человечество вместе осознают "запретную черту", переступить через которую человечество не должно ни при каких обстоятельствах. Такой "запретной чертой" являются законы жизни на планете.

Человек - обитатель биосферы. Именно биосфера - та оболочка Земли, в пределах которой протекает жизнь человечества в целом и каждого из нас.

Биосфера - область обитания живых организмов; оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяется совокупной деятельностью живых организмов. Верхняя граница простирается до высоты озонового экрана (20-25 км), нижняя опускается на 1-2км ниже дна океана и в среднем 2-3 км на суше. Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу, педосферу (почву), и верхнюю часть литосферы (горные породы).

Состав и свойства биосферы

Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой), как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части.

Абиотическая часть представлена:

Почвой и подстилающими ее породами до глубины, где еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства.
Атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни.
Водной средой - океаны, реки, озера и т.п.
благоприятные температуры: не слишком высокие, чтобы не свертывался белок, и не слишком низкие, чтобы нормально работали ферменты - ускорители биохимических реакций,
живому существу необходим прожиточный минимум минеральных веществ.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксонов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которых не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы.биосфера почва миграция атом экосистема

В основе биогенной миграции атомов в биосфере лежат два биохимических принципа:

1 стремиться к максимальному проявлению, к "всюдности" жизни;

2 обеспечить выживание организмов, что увеличивает саму биогенную миграцию.

Эти закономерности проявляются прежде всего в стремлении живых организмов "захватить" все мало-мальски приспособленные к их жизни пространства, создавала экосистему или ее часть. Но любая экосистема имеет границы, имеет свои границы в планетарном масштабе и биосфера.

При общем рассмотрении биосферы, как планетарной экосистемы, особое значение приобретает представление о ее живом веществе, как о некой общей живой массе планеты. -3-

Химический состав живого вещества подтверждает единство природы - он состоит из тех же элементов, что и неживая природа, только соотношение этих элементов различное и строение молекул иное.

Свойства биосферы

Биосфере, как и составляющим ее другим экосистемам более низкого ранга, присуща система свойств, которые обеспечивают ее функционирование, саморегулирование, устойчивость и другие параметры. Рассмотрим основные из них.

Биосфера - централизованная система.

Центральным звеном ее выступают живые организмы (живое вещество).

2. Биосфера - открытая система. Ее существование немыслимо без поступления энергии из вне.

Она испытывает воздействие космических сил, прежде всего солнечной активности.

Биосфера - саморегулирующаяся система. В настоящее время это свойство называется гомеостазом, понимая под ним способность возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмущения включением ряда механизмов.

Опасность современной экологической ситуации связана прежде всего с тем, что нарушается линия механического гомеостаза и принцип Ле-Гиателье-Брауна, если не в планетарных, то в крупных региональных масштабах. Результат - распад экосистем, либо появление неустойчивых, практически лишенных свойств гомеостаза систем типа агроценоза или урбанизированных комплексов.

Биосфера - система, характеризующаяся большим разнообразием.

Разнообразие - важнейшее свойство всех экосистем. Биосфера как глобальная экосистема, характеризующаяся максимальным среди других систем разнообразием. Разнообразие рассматривается как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом. Это условие так универсально, что сформировалось в качестве закона.

Важнейшее свойство биосферы - наличие в ней механизмов, обеспечивающих круговорот вещества и связанного с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений.

В конце Х1Х в. великий русский естествоиспытатель В. В. Докучаев своими исследованиями чернозема и других почв Русской долины и Кавказа установил, что почвы представляют собой природные тела и посвоим внешнимособенностям и свойствам сильно отличаются от горных пород, на которых они образовались. Их распределение на поверхности Земли подчинено строгим географическим закономерностям.

Разнообразие почв огромно. Это связано с многообразием сочетания факторов почвообразования: горных пород, возраста поверхности, растительного и животного населения, рельефа.

Почва-это особое природное тело и среда жизни, возникающая в результате преобразования горных пород поверхности суши совместной деятельностью живых организмов, воды и воздуха.

Почвообразовательные процессы на Земле - это грандиозные по своим планетарным масштабам и продолжительности процессы создания органического вещества почв, их биологического накопления и возникновения плодородия.

Живое вещество биосферы

"На земной поверхности нет химической силы, могущественней по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом".

Что принципиально отличает нашу планету от какой-либо другой планеты Солнечной системы? Наявность жизни. "Если бы на Земле не было жизни, лицо ее было бы точно также неизменным и химическим инертным, как недвижимое лицо Луны, как инертные обломки небесных светил".

Живое вещество биосферы есть совокупность всех ее живых организмов. Живое вещество в понимании Вернадского - это форма активной материи, и ее энергия тем больше, чем больше масса живого вещества. Понятие "живое вещество" ввел в науку В.И. Вернадский и понимал над ним совокупность всех живых организмов планеты.

Какие же свойства живого вещества?

Свойства живого вещества

Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией, которую можно было бы сравнить разве что с огненным потоком лавы, но энергия лавы не долговременна.
В живом веществе, благодаря присутствию ферментов, химические реакции происходят в тысячи, а иногда и в миллионы раз быстрее, чем в неживой. Для жизненных процессов характерно то, что полученные организмом вещества и энергия перерабатываются и отдаются в значительно больших количествах.
Индивидуальные химические элементы (белки, ферменты, а иногда и отдельные минеральные соединения синтезируются только в живых организмах).
Живое вещество стремится заполнить собой все возможное пространство. В.И. Вернадский называет две специфические формы движения живого вещества:

а) пассивную, которая осуществляется размножением, и присуща как животным, так и растительным организмам;

б) активную, которая осуществляется за счет направленного движения организмов (меньшей мерой характера для растений).

Живое вещество проявляет значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. В природе известно более 2 млн. органических соединений, которые входят в состав живого вещества, тогда когда количество минералов неживого вещества составляет около 2 тыс., то есть на три порядка ниже.
Живое вещество представлено дисперсными телами - индивидуальными организмами, каждый из которых имеет свой собственный генезис, свой генетический состав. Размеры индивидуальных организмов колеблется от 2 нм у наименьших до 100 м (диапазон более 109).
Принцип Реди (флорентийский академик, врач и натуралист, 1626-1697) "все живое из живого" - является отличительной особенностью живого вещества, которое существует на Земле в форме беспрерывного чередования поколений и характеризуется

генетической связью с живым веществом всех прошлых геологических эпох. Неживые абиогенные вещества, как известно, поступают в биосферу из космоса, ним же выносятся порциями из оболочки земного шара. Они могут быть аналогичными по составу, но генетической связи в общем случае у них нет. "Принцип Реди … не указывает на

невозможность абиогенеза вне биосферы или при установлении наличия в биосфере (теперь или раньше) физико-химических явлений, не принятых при научном определении этой формы организованности земной оболочки".

Живое вещество в лице конкретных организмов, в отличие от неживого, осуществляет на протяжении своей исторической жизни грандиозную работу.

Биосфера и космос

Земля - уникальная планета, она находится на единственно возможном расстоянии от Солнца, которое определяет такую температуру поверхности Земли, при которой вода может находиться в жидком состоянии.

Земля получает от солнца огромное количество энергии и сохраняет при этом примерно постоянную температуру. Значит, наша планета излучает в космос почти такое же количество энергии, какое получает из космоса: приход и расход должны быть сбалансированы, иначе система однажды потеряет устойчивость. Земля либо нагреется, либо замерзнет и превратится в безжизненное тело.

Биосфера тесно связана с космосом. Потоки энергии, поступающие к Земле, создают условия, обеспечивающие жизнь. Магнитное поле и озоновый экран защищают планету от излишних космических излучений и интенсивной солнечной радиации. Космические излучения, достигающие биосферы, обеспечивают фотосинтез и влияют на активность живых существ.

Планета Земля отличается от других планет тем, что её биосфера содержит вещество, чувствительное к потоку солнечного излучения - хлорофилл. Именно хлорофилл обеспечивает преобразование электромагнитной энергии солнечного излучения в химическую энергию, с помощью которой идет процесс восстановления окислов углерода и азота в реакциях биосинтеза.

В зеленом растении происходит фотосинтез - процесс образования углеводов из воды и двуокиси кислорода (которая находится в воздухе или воде). При этом в качестве побочного продукта выделяется кислород. Зеленые растения относят к автотрофам - организмам, которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной материи и не требуют для построения своего тела готовых органических соединений другого организма. Основной используемый автотрофами источник энергии - Солнце. Гетеротрофы - это организмы, которые нуждаются для своего питания в органическом веществе, образованном другими организмами.

Гетеротрофы постепенно преобразуют органическое вещество, образованное автотрофами, доводя его до первоначального - минерального - состояния.

Деструктивная (разрушающая) функция совершается представителями каждого из царств живого вещества - распад, разложение - неотъемлемое свойство обмена веществ каждого живого организма. Растения образуют органические вещества и являются крупнейшими производителями углеводов на Земле; но они же выделяют и необходимый для жизни кислород как побочный продукт фотосинтеза.

В процессе дыхания в телах всех видов живого образуется углекислый газ, который растения вновь используют для фотосинтеза. Существуют и такие виды живого, для которых разрушение отмершего органического вещества являются способом питания. Существуют организмы со смешанным типом питания, их называют миксотрофами.

В биосфере происходят процессы преобразования неорганического, косного вещества в органическое и обратной перестройки органических веществ в минеральные. Движение и преобразование веществ в биосфере осуществляется при непосредственном участии живого вещества, все виды которого специализировались на различных способах питания.

Конечное количество вещества, которое есть в биосфере, приобрело свойство бесконечности через круговорот веществ.

Образ круговорота вещества в биосфере создает колесо водяной мельницы. Однако чтобы колесо вертелось, нужен постоянный приток воды. Подобно этому, поток солнечной энергии, поступающей из космоса, крутит "колесо жизни" на нашей планете. Насколько быстро вертится колесо? В ходе биогеохимических циклов атомы большинства химических элементов проходили бесчисленное количество раз через живое существо. Например, весь кислород атмосферы "оборачивается" через живое вещество за 2000 лет, углекислый газ - за 200-300лет, а вся вода биосферы - за 2 млн лет.

Живое вещество является совершенным приемником солнечной энергии.

Энергия, поглощенная и использованная в реакции фотосинтеза, а затем запасенная в виде химической энергии углеводов, очень велика, есть сведения что она сопоставима с энергией, которую потребляют 100 тысяч больших городов в течение 100 лет. Гетеротрофы используют органическое вещество растений, как пищу: органика окисляется кислородом, который доставляют в организм органы дыхания, с образованием углекислого газа - реакция идет в обратном направлении. Таким образом, "вечной" делает жизнь одновременное существование автотрофов и гетеротрофов.

Факты и рассуждения о "колесе жизни" в биосфере дают право говорить о законе биогенной миграции атомов, который сформулировал В.И. Вернадский: миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества или же она протекает в среде,

геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое сейчас населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории.

Живое вещество разных царств и разного рода обеспечивает непрерывный круговорот веществ и преобразование энергии. Тем самым обнаруживается закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского: в биосфере миграция химических элементов происходит при обязательном непосредственном участии живых организмов. Биогенная миграция атомов обеспечивает непрерывность жизни в биосфере при конечном количестве вещества и постоянном притоке энергии.

С тех пор, как основатели современной палеонтологии открыли, что окаменелые осадки позволяют прочесть путь развития жизни, мы узнали, что органический мир на Земле не один раз переживал трагические события, приводившие почти к полному уничтожению жизни на планете. За последние 500 млн лет Земля несколько раз неожиданно оказывалась тяжело больной, а однажды- это было 250 млн лет назад- жизнь на Земле почти прекратилась.

Специалисты выделяют пять крупнейших катастроф, которые пережила биосфера: каменно - угольный период, пермский период, триас, юрский период, меловой период. Каждая из катастроф приводила к развитию живого вещества: более полному приспособлению к окружающей среде; появлению большего числа видов; проникновению их в новые условия обитания.

При каждой катастрофе, происходившей в биосфере, наряду с массой поверженных видов мы видим и победителей. Вначале их очень мало, но они умели " пожинать" плоды своей победы, заполняя себе подобными освободившееся пространство. Однако ни один новый вид нельзя упрекнуть в том, что он причастен к самой катастрофе ради процветания своего вида или семейства. Катаклизмы происходили по космическим или чисто земным причинам вследствие особенностей развития живой материи, когда одни её части угнетали или вовсе стирали с лица планеты другие, не сумевшие приспособиться к изменившимся природным условиям.

Развитие живого вещества биосферы - повышение уровня его организации и степени приспособленности к окружающей среде происходило через катастрофы - резкие изменения абиотической среды. Противоречия между сложившимися абиотическими и биотическими компонентами биосферы при резких для геологического времени изменениях среды разрешалось всякий раз за счет разнообразия и изменчивости живого вещества биосферы. Живое вещество всякий раз сохраняло жизнь в биосфере за счет выживания более приспособленных видов.

Устойчивость биосферы

Богатство живого мира издревле увлекало и восхищало человека. Разнообразие видов не исчерпывает всего биологического разнообразия. В рамках каждого вида его популяции и особи, в том числе и люди, различаются генетически в гораздо большей степени, чем думали раньше. Два случайно выбранных человека будут различаться по сотням, а возможно, и тысячам различий в хромосомах. Подобные различия очень важны, многие из них связаны с чувствительностью к изменению параметров среды, определяют приспособляемость или даже возможность выживания отдельных организмов, напоминая, что естественный отбор продолжается.

Каким образом биологическое разнообразие обеспечивает устойчивость биосферы? Ответ прост: через множество взаимосвязей и взаимодействий, как между собой, так и с косвенным веществом. В биосфере имеется большой набор процессов регулирования с обратной связью и, как следствие, набор циклических процессов, позволяющих ей компенсировать изменяющиеся условия. Поэтому биосфера сравнительно легко справляется с задачами автоматического регулирования необходимых ей условий жизни.

Стабильность глобальной экосистемы обеспечивается избыточностью её функциональных компонентов. Если в экосистеме имеется несколько видов автотрофов, каждый из которых имеет свои оптимальные температурные условия фотосинтеза, то суммарная скорость фотосинтеза может остаться неизменной при колебаниях температуры.

Приспособляемость биосферы к изменению внешних условий - упорядоченный процесс, в котором один вид может замещаться другим, и в то же время это поток сдвигающихся динамических равновесий. Биологическое разнообразие биосферы обеспечивает непрерывный биохимический круговорот вещества и потоки энергии, поддерживая связи всех геосфер: атмосферы, литосферы, гидросферы, создавая целостность природной среды.

Мир уже знает о грозящей ему опасности. И на сей раз известно живое существо, повинное в приближающейся катастрофе - человек . Его появлению предшествовал длительный период, в котором возникали, эволюционировали, уступали место одни другим предки Homosapiens- гоминиды. Они развивались и жили в общем потоке жизни, были его участниками и обладали целым рядом потребностей и инстинктов, абсолютно необходимых для жизни и эволюции. Всё это делало поток жизни, с одной стороны, целостным, легко ранимым в отдельных звеньях, а с другой - хорошо самозащищенным и защищаемым системой.

Прошли тысячелетия, возникали и гибли великие цивилизации, созданные человеком. Все великолепие современной цивилизации - обилие и разнообразие товаров, транспорт, космические полеты, возможность огромному количеству людей заниматься

наукой, искусством, наконец, обеспеченная старость - все это следствие того огромного количества искусственной энергии, которое стало теперь производить человечество. Мы живем не энергией Солнца, как растения и животные, а расходуем запасы углеродов - нефти, угля, газа, сланцев, которые накоплены прошлыми биосферами за сотни миллионов лет.

Но что при этом происходит с тепловым балансом планеты? Искусственная энергия рассеивается и идет на нагревание Земли, её тверди, океана, атмосферы. Наступит время, когда искусственная энергия начнет сказываться на структуре теплового баланса планеты.

Таким образом, распространенное представление о том, что увеличение количества производимой людьми энергии всегда благо, также требует пересмотра: увеличение средних температур планеты на 4-5 градусов грозит человечеству экологической катастрофой. И здесь есть черта, переступать которую нельзя.

Предсказать заранее даже в самых общих чертах результаты такого потепления совсем не просто. При повышении средней температуры уменьшается перепад температур между экватором и полюсом. А это - главный двигатель, благодаря которому происходит движение атмосферы, переносящее тепло от экваториальных зон к полярным. Если увеличивается перепад температур, то и интенсивность атмосферной циркуляции увеличивается. Если уменьшается - циркуляция атмосферы делается более вялой, уменьшается влагоперенос. Значит, засушливые зоны становятся еще более засушливыми, продуктивность биоты падает.

Еще в прошлом веке известный географ, климатолог, геофизик профессор А. И.Войков, основатель первой геофизической обсерватории в России, сформулировал известный закон: тепло на Севере - сухо на Юге. Этот закон, который носит теперь название закона Войкова, подытоживает многолетние наблюдения. Всякий раз, когда в ходе циклического изменения средних температур на Севере начинает теплеть, в Заволжье, Казахстане и других районах юго-востока Евразии увеличивается количество засушливых лет. Особенно чутко откликается на изменение количества осадков растительность пустынь и полупустынь.

Человек ищет способы ограничить свое пагубное воздействие на природу, потому что осознал свою зависимость от состояния биосферы. Люди поняли, что их деятельность должна коренным образом измениться и соответствовать природным законам биосферы, в границах которых только и может протекать всякая жизнедеятельность.

Мы проследили лишь одно явление, которое подтверждает, что человек теперь способен очень легко переступить ту "роковую черту", ту грань, за которой начнутся необратимые процессы изменения условий его существования. Биосфера начнет переходить в новое состояние, и места для человека в её новом состоянии может не оказаться. Вот почему человечество должно быть способным предвидеть результаты своих действий и знать, где проходит "запретная черта", отделяющая возможность дальнейшего развития цивилизации от её более или менее быстрого угасания.

Каждый биологический вид (и человек тут не исключение) может жить в довольно узких рамках той среды, к которой он генетически приспособлен. Если среда жизни изменяется быстрее, чем может наступить адаптация или переформирование вида в новое образование, организм неизбежно вымирает.

Покров живого вещества на планете резко меняется. Он сжимается, истончается. Даже в чисто механическом смысле- исчезают леса, идет деградация черноземов и т. п. Из под ног человечества уходит фундамент как непосредственной среды его жизни, так и экономического развития.

В настоящее время процесс обеднения живого вещества, исчезновения видов живого идет в десять, а в некоторых случаях и в сто раз интенсивнее, чем шло 65 миллионов лет назад вымирание динозавров. Виды не просто исчезают, меняется вся структура живого вещества. Крупные животные и растения сменяются более мелкими: копытные - грызунами, грызуны - растительноядными насекомыми.

Потери в составе живого вещества могут привести к авральному разрушению биогеохимической системы планеты. Глобальное искажение биогеохимических циклов грозит тем, что природа станет иной, не той, к которой приспособлено современное хозяйство. Понадобится грандиозная перестройка. Потомкам в результате нынешних воздействий человека грозит природно - ресурсная нищета, истощение естественных ресурсов.Человечество должно сохранить биологическое разнообразие биосферы, так как его сокращение ведет к нарушению биосферных процессов, к катастрофическим изменениям условий жизни на планете.

Заключение

Наша планета уникальна, потому что на ней есть жизнь. Жизнь пронизывает не только водную и воздушную стихии, но и земную твердь. Жизнь а Земле представлена живым веществом, которое образовано миллионами видов и миллиардами особей. Живое вещество, все биологическое разнообразие Земли защищено от космических лучей геомагнитным полем и озоновым экраном. Все формы и проявления жизни не существуют сами по себе, они связаны сложными взаимоотношениями в единый комплекс жизни-. Эти взаимоотношения и связи в живой природе удивительны! Каждая группа родственных видов, образующих царство, выполняет определенную роль в круговороте веществ: создание, преобразование, разрушение органических веществ.

Основным источником энергии в биосфере является Солнце. Биогенный круговорот веществ не дает прерваться жизни на планете Земля. Живые существа биосферы преобразовали химический состав воздуха, воды, почвы, определили и их современный состав, повлияли на формирование минералов и горных пород, на рельеф Земли. Биосфера - среда жизни и результат жизнедеятельности.

Одна из главных задач ХХ1 века, в решение которой существенный вклад должна внести экология, - это достижение гармонии между человеком и природой.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Среднетиганская СОШ

Реферат на тему: Биосфера как экологическая система

Выполнил ученик 11 кл Хамматов Салават Талгатович.

Преподаватель: Баязитов Р.З

2013

Введение

Состав и свойства биосферы

Почва - уникальный компонент биосферы

Живое вещество биосферы

Биосфера и космос

Экологические взаимодействия живого вещества: кто как питается

Биогенная миграция атомов - экосистемное свойство биосферы

Как развивалась биосфера: пять экологических катастроф

Устойчивость биосферы

Биосфера и человек: экологическая опасность

Заключение

Введение

Состав и свойства биосферы

Абиотическая часть представлена:

Почвой и подстилающими ее породами до глубины, где еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства.

Атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни.

Водной средой - океаны, реки, озера и т.п.
благоприятные температуры: не слишком высокие, чтобы не свертывался белок, и не слишком низкие, чтобы нормально работали ферменты - ускорители биохимических реакций,
живому существу необходим прожиточный минимум минеральных веществ.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксонов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которых не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы. биосфера почва миграция атом экосистема

В основе биогенной миграции атомов в биосфере лежат два биохимических принципа:

1 стремиться к максимальному проявлению, к "всюдности" жизни;

2 обеспечить выживание организмов, что увеличивает саму биогенную миграцию.

Свойства биосферы

Биосфера - централизованная система.

Центральным звеном ее выступают живые организмы (живое вещество).

2. Биосфера - открытая система. Ее существование немыслимо без поступления энергии из вне.

Она испытывает воздействие космических сил, прежде всего солнечной активности.

Биосфера - система, характеризующаяся большим разнообразием.

Почва - уникальный компонент биосферы

В конце Х1Х в. великий русский естествоиспытатель В. В. Докучаев своими исследованиями чернозема и других почв Русской долины и Кавказа установил, что почвы представляют собой природные тела и по своим внешним особенностям и свойствам сильно отличаются от горных пород, на которых они образовались. Их распределение на поверхности Земли подчинено строгим географическим закономерностям.

Живое вещество биосферы

Какие же свойства живого вещества?

Свойства живого вещества

Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией, которую можно было бы сравнить разве что с огненным потоком лавы, но энергия лавы не долговременна.

В живом веществе, благодаря присутствию ферментов, химические реакции происходят в тысячи, а иногда и в миллионы раз быстрее, чем в неживой. Для жизненных процессов характерно то, что полученные организмом вещества и энергия перерабатываются и отдаются в значительно больших количествах.

Индивидуальные химические элементы (белки, ферменты, а иногда и отдельные минеральные соединения синтезируются только в живых организмах).

Живое вещество стремится заполнить собой все возможное пространство. В.И. Вернадский называет две специфические формы движения живого вещества:

а) пассивную, которая осуществляется размножением, и присуща как животным, так и растительным организмам;

Живое вещество проявляет значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. В природе известно более 2 млн. органических соединений, которые входят в состав живого вещества, тогда когда количество минералов неживого вещества составляет около 2 тыс., то есть на три порядка ниже.

Живое вещество представлено дисперсными телами - индивидуальными организмами, каждый из которых имеет свой собственный генезис, свой генетический состав. Размеры индивидуальных организмов колеблется от 2 нм у наименьших до 100 м (диапазон более 109).

Принцип Реди (флорентийский академик, врач и натуралист, 1626-1697) "все живое из живого" - является отличительной особенностью живого вещества, которое существует на Земле в форме беспрерывного чередования поколений и характеризуется

Живое вещество в лице конкретных организмов, в отличие от неживого, осуществляет на протяжении своей исторической жизни грандиозную работу.

Биосфера и космос

Экологические взаимодействия живого вещества: кто как питается

Биогенная миграция атомов - экосистемное свойство биосферы

Живое вещество является совершенным приемником солнечной энергии.

Как развивалась биосфера: пять экологических катастроф

Устойчивость биосферы

Биосфера и человек: экологическая опасность

Мир уже знает о грозящей ему опасности. И на сей раз известно живое существо, повинное в приближающейся катастрофе - человек . Его появлению предшествовал длительный период, в котором возникали, эволюционировали, уступали место одни другим предки Homo sapiens- гоминиды. Они развивались и жили в общем потоке жизни, были его участниками и обладали целым рядом потребностей и инстинктов, абсолютно необходимых для жизни и эволюции. Всё это делало поток жизни, с одной стороны, целостным, легко ранимым в отдельных звеньях, а с другой - хорошо самозащищенным и защищаемым системой.

Заключение

Наша планета уникальна, потому что на ней есть жизнь. Жизнь пронизывает не только водную и воздушную стихии, но и земную твердь. Жизнь а Земле представлена живым веществом, которое образовано миллионами видов и миллиардами особей. Живое вещество, все биологическое разнообразие Земли защищено от космических лучей геомагнитным полем и озоновым экраном. Все формы и проявления жизни не существуют сами по себе, они связаны сложными взаимоотношениями в единый комплекс жизни- глобальную экосистему (биосферу) . Эти взаимоотношения и связи в живой природе удивительны! Каждая группа родственных видов, образующих царство, выполняет определенную роль в круговороте веществ: создание, преобразование, разрушение органических веществ.

Биосфера (от греч. bios - жизнь, sphaira - шар) - область системного взаимодействия живого и косного вещества планеты. Она представляет собой глобальную экосистему - совокупность всех биогеоценозов (экосистем) нашей планеты.

Заслуга создания целостности учения о биосфере принадлежит В. И. Вернадскому. Используя этот термины, он создал науку «биосфера», ввел понятие «живое вещество» - совокупность всех живых организмов, а также отвел живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая деятельность организмов не только в настоящее время, но и в прошлом. Поэтому биосфера - это все пространство, где существует или когда-либо существовала жизнь, т. е. где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности.

Жизнь в биосфере зависит от потока энергии и круговорота веществ между биотическим и абиотическим компонентами. Круговороты веществ называются биогеохимическими циклами. Существование этих циклов обеспечивается энергией Солнца. Наглядное представление о путях прохождения энергии дают пищевые цепи. Каждое их звено – это определенный трофический уровень. Первый трофический уровень занимают автотрофы , или продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами , третьего – вторичными консументами и т.д. Продуценты – это растения, цианобактерии (сине-зеленые «водоросли») и некоторые другие типы бактерий. Консументы зависят прямо (травоядные) или косвенно (хищники) от величины чистой первичной продукции как источника энергии и веществ. Прохождение энергии через живое вещество представляет собой путь от света к продуцентам, далее к консументам, а от тех и других – к теплу. Этот путь – поток, а не круговорот, поскольку в виде тепла энергия рассеивается в окружающей среде и не может снова использоваться для фотосинтеза. Таким образом, энергетический поток через живое вещество – это процесс потери накопленной организмами энергии. Поддержание динамического равновесия между биотическим и абиотическим компонентами биосферы является необходимым условием существования всех форм жизни. Воздействие человека на биосферу, сопровождающееся ухудшением качества воды, сведением лесов или выбросом в атмосферу загрязняющих веществ, может создать угрозу жизни на Земле Свойства биосферы .

Биосфере, как и составляющим ее другим экосистемам, более низкого ранга, присуща система свойств, которые обеспечивают ее функционирование, саморегулирование, устойчивость и другие параметры. Свойства:

1.Биосфера - централизованная система . Центральным звеном ее выступают живые организмы (живое вещество).

2.Биосфера - открытая система . Ее существование немыслимо без поступления энергии извне. Она испытывает воздействие космических сил, прежде всего солнечной активности.

3. Биосфера - саморегулирующаяся система , для которой, характерна организованность. В настоящее время это свойство называют гомеостазом, понимая под ним способность возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмущения включением ряда механизмов.

4. Биосфера - система , характеризующаяся большим разнообразием . Это и разные среды жизни (водная, наземно-воздушная, почвенная, организменная); и разнообразие природных зон, различающихся по климатическим, гидрологическим, почвенным, биотическим и другим свойствам; и наличие регионов, различающихся по химическому составу; и, самое главное, объединение в рамках биосферы большого количества элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием.

5. Важное свойство биосферы - наличие в ней механизмов , обеспечивающих круговорот веществ и связанную с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений. Только благодаря круговоротам и наличию неисчерпаемого источника солнечной энергии обеспечивается непрерывность процессов в биосфере и ее потенциальное бессмертие.

структура биосферы .

Биосфера включает в себя:

аэробиосферу - нижнюю часть атмосферы;

гидробиосферу - всю гидросферу;

литобиосферу - верхние горизонты литосферы (твердой земной оболочки).

Любая живая система есть частный вид наиболее сложных систем, построенных на основе белковых соединений. Поэтому системный подход в экологии очень популярен.

В экологии существуют два подхода к пониманию сути явлений:

Популяционный подход - концентрирует внимание на популяциях живых существ, то есть на группах особей одного вида, большое число поколений которого населяет определенное пространство в ограниченных пределах (считается, что именно популяция является основной элементарной единицей, изучаемой традиционной экологией);

Экосистемный подход - базируется на понятии экосистемы - совокупности организмов и неживых компонентов, взаимодействующих совместно и связанных потоками вещества и энергии.

Понятие экосистема введено английским ботаником А. Тенсли в 1935 г.

Географ и писатель Г.К. Ефремов дал образное определение экосистемы как “любого природного образования – от кочки до оболочки (географической)”.

Экосистемный подход тяготеет к целостному описанию природы, популяционный - к множественному.

Все экосистемы можно разделить по рангам:

1) микроэкосистемы (лужа, гниющий пень, разлагающийся труп и т.п.);

2) мезоэкосистемы (лес, озеро, река, небольшой остров и т.п.);

3) макроэкосистемы (море, океан, континент, большой остров и т.п.);

4) глобальная экосистема (биосфера).

Кроме приведенной классификации экосистем в экологии традиционно рассматривается еще понятие биогеоценоза, которое близко по смыслу к понятию экосистемы. Биогеоценоз - это частный случай крупной экосистемы, охватывающей как правило значительную территорию, предполагающий обязательное наличие в качестве основного звена растительности, то есть фитоценоза , обеспечивающего данную экосистему поступлением первичной энергии (информации). Ввиду подобной энергетической автономности биогеоценоз теоретически бессмертен, в отличие, например, от гниющего поваленного дерева, экосистема которого гибнет после того, как будет израсходована вся энергия, накопленная деревом за время жизни, а само дерево превратится в компоненты гумуса (плодородного слоя почвы).

В составе любой экосистемы обычно выделяют два блока: биоценоз и экотоп. Биоценоз состоит из взаимосвязанных организмов разных видов, которые входят в него не отдельными особями, а популяциями. Частный случай биоценоза - сообщество, оно может объединять только часть видов биоценоза (например, растительное сообщество). Под экотопом понимают среду обитания данного биоценоза. Это может быть территория данного биогеоценоза, характеризующаяся определенным составом слагающих ее геологических пород. Поваленное дерево, дающее жизнь разного рода деструкторам (насекомым, грибам, микробам и прочим организмам, разрушающим органику вплоть до минерального состояния) также является экотопом существующей на его базе экосистемы.

Таким образом, биогеоценоз = экотоп (гидрологические факторы (гидротоп), климатологические факторы ((климатоп), почвенные факторы (эдафотоп)) + биоценоз (растения (фитоценоз), животные (зооценоз), микроорганизмы (микробиоценоз)) (данная модель предложена В.Н. Сукачевым в 1942 г.).

1.4.1. Особенности экосистем

1. Тесная взаимосвязь и взаимозависимость всех звеньев как биотических (живых), так и абиотических (неживых). Корректировки связей приводят к возвращению в исходное состояние или к гибели.

2. Сильные положительные и отрицательные обратные связи.

Пример положительной обратной связи - заболачивание территории после вырубки леса. Это ведет к уплотнению почвы, следовательно, к накоплению воды и росту растений-влагонакопителей, что приводит к обеднению ее кислородом, а значит, к замедлению разложения растительных остатков, накоплению торфа и дальнейшему усилению заболачивания.

Пример отрицательной (стабилизирующей) обратной связи - взаимоотношение между хищником и жертвой, например между рысями и зайцами: рост количества зайцев способствует росту численности рысей, но чрезмерное количество рысей сокращает поголовье зайцев, после чего численность рыси также сокращается. В естественных условиях данная система достаточно быстро стабилизируется.

3. Явно выраженная эмерджентность.

Например, редкий древостой еще не составляет леса, так как не создает определенной среды: почвенной, гидрологической, метеорологической и т.д.

Эмерджентность повышает устойчивость экосистемы и ее способность к саморегулированию. Деятельность человека приводит к нарушению прямых и обратных связей в экосистемах.

Например, умеренное загрязнение водоемов органикой приводит к интенсификации размножения микроорганизмов, что приводит к самоочищению водоема. Неумеренное загрязнение, называемое эвтрофикацией, ведет к чрезмерному размножению организмов, активно разлагающих органическое вещество, что рано или поздно приводит к обеднению данного водоема кислородом, а значит, к угнетению и гибели этих организмов, разрушению связей, изменению системы и переходу ее на новый вид связей, обычно это заболачивание.

Обычно экосистемы для повышения устойчивости нуждаются в случайных стрессовых воздействиях типа бурь, пожаров и т.п. Но хронические стрессы малой интенсивности, характерные для антропогенного воздействия на природу, не дают явных реакций, поэтому их последствия оценить очень трудно, но они могут оказаться гибельными для экосистемы.

ª Вопросы для самопроверки

1. В чем отличие популяционного от экосистемного подхода в экологии?

2. Как подразделяются экосистемы? Приведите пример экосистемы каждого типа.

3. Дайте определение биогеоценоза.

4. Чем биогеоценоз отличается от экосистемы?

5. Что такое биоценоз, экотоп? Перечислите составляющие их элементы.

6. Приведите пример искусственной экосистемы

1.4.2. Уровни биологической организации

Обычно выделяют 6 главных уровней организации живой материи, образующих формальную иерархию: молекулярный ® клеточный ® организменный ® популяционный ® экосистемный ® биосферный, четких границ между этими уровнями нет, как нет четких границ между экосистемами разного ранга (эффект “матрешки” – одна экосистема является частью другой, большего размера), выделение различных экосистем достаточно произвольно.

Термин "биосфера" (от греч. bios
- жизнь, sphaira - пленка) был
предложен австралийским ученым
Э.Зюссом (1831 - 1914), который
понимал под биосферой
совокупность живых организмов
Земли.
Сточки зрения экологии,
биосфера - это часть оболочек
планеты в границах распространения
живых организмов и продуктов их
жизнедеятельности.
Функционально биосфера
является планетарной экосистемой.

УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ
Более 70 лет назад академик
В.И.Вернадский разработал
учение о биосфере - оболочке
Земли, населенной и
преобразуемой живыми
организмами.
Он выявил геологическую роль
живых организмов как
фактор преобразования
минеральных оболочек
планеты
3

В.И. Вернадский – основоположник учения о биосфере

В.И. ВЕРНАДСКИЙ – ОСНОВОПОЛОЖНИК
УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ
Биосферу В. И. Вернадский
определяет как наружную
область Земного шара,
граничащую с Космосом,
сосредоточившую в себе
жизнь в различных формах ее
проявления (латентном и
активном), пронизывающую
всю гидросферу, верхние
слои литосферы и нижние
слои атмосферы, в которой
происходит аккумуляция,
трансформация световой
энергии и совершается
геохимическая работа.
4

Возникновение и развитие биосферы (гипотеза)

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ
БИОСФЕРЫ (ГИПОТЕЗА)
Исторические этапы эволюции биосферы:
1. Возникновение и развитие жизни в воде.
2. Формирование новой среды жизни – организмовхозяев.
3. Заселение организмами суши со
сформировавшимися новыми средами жизни:
наземно-воздушной и почвенной.
4. Появление человека – биосоциального существа.
5. Переход биосферы под влиянием человека в
ноосферу
5

Какие же физико-химические условия наиболее благоприятны для существования жизни?

КАКИЕ ЖЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НАИБОЛЕЕ
БЛАГОПРИЯТНЫ ДЛЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИЗНИ?
В 1926 г. В.И. Вернадский
Достаточное количество СО2 и О2.
Достаточное
количество
воды
(причем
обязательно – в жидком состоянии).
Температурный режим, исключающий как
слишком высокие температуры (вызывающие
свертывание белков), так и слишком низкие
(прекращающие работу ферментов).
Наличие «прожиточного минимума» элементов
минерального питания.
Определенная соленость водной среды.
Современная жизнь распространена в верхней
части земной коры (литосфере), нижних слоях
атмосферы Земли (тропосфере) и в водной оболочке
Земли (гидросфере).

Границы существования живых организмов в литосфере, атмосфере, гидросфере

ГРАНИЦЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ В
ЛИТОСФЕРЕ, АТМОСФЕРЕ, ГИДРОСФЕРЕ
В литосфере жизнь ограничивает температура горных пород и
подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне
1,5–15 км превышает +100°С. Самая большая глубина, на которой в
породах земной коры были обнаружены бактерии, составляет 4 км. В
нефтяных месторождениях на глубине 2–2,5 км бактерии
регистрируются в значительном количестве.
В океане жизнь распространена до более значительных глубин и
встречается даже на дне океанических впадин глубиной 10–11 км.
Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нарастанием с
высотой ультрафиолетовой радиации.
Озоновый слой поглощает большую часть ультрафиолетового
излучения Солнца на высоте 22–25 км. Все живое, поднимающееся
выше защитного слоя озона, погибает. Споры бактерий и грибов
обнаруживают до высоты 20–22 км, но основная часть аэропланктона
сосредоточена
в
слое
до
1–1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни проходит
на высоте около 6 км над уровнем моря.

Границы биосферы.

Биосфера располагается на пересечении
верхней части литосферы, нижней
части атмосферы и занимает всю
гидросферу.
Верхняя граница (атмосфера): 15÷20 км.
Нижняя граница (литосфера): 3,5÷7,5 км.
Нижняя граница (гидросфера): 10÷11 км.
Атмосфера (от греч. ατμός - пар и
σφαῖρα - сфера) - газовая оболочка
небесного тела, удерживаемая около
него гравитацией.
Литосфера (от греч. λίθος - камень и
σφαίρα - сфера) - твёрдая оболочка
Земли.
Гидросфера (от греч. Yδωρ - вода и
σφαῖρα - шар) - совокупность всех
водных запасов Земли.

Основные характеристики геосфер Земли

Границы биосферы

ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ
Верхняя граница биосферы
определяется озоновым
экраном, представляющим
собой тонкий слой (2-4 мм)
газа озона (03). Роль
озонового слоя в биосфере
велика: он задерживает
губительные для живого
ультрафиолетовые лучи
солнечного света. Этот слой
расположен на высотах 16 20 км.
Нижняя граница биосферы
неровная. К примеру, в
литосфере живые организмы
или продукты их
жизнедеятельности можно
встретить на глубине 3,5-7,5
км, а в Мировом океане 11
организмы - на глубине 10 11 км.

Границы биосферы
Энергия солнечного света в
процессе фотосинтеза
преобразуется в энергию
химических связей
образованного
органического вещества
растений, которое во время
дыхания частично
используется самими
растениями.
Другая часть образованной
органики является
строительным материалом и
источником энергии для
многочисленных
гетеротрофов. При
разрушении неживой
органики остатки энергии
теряются в виде теплового
излучения.

Типы веществ в биосфере

ТИПЫ ВЕЩЕСТВ В БИОСФЕРЕ
Биосфера
Косное
вещество
сформирова
лось без
участия
живых
организмов:
вода,
гранит,
базальт
и т.д.
Живое
вещество –
совокупность
всех живых
организмов
на Земле
Биогенное
вещество –
создано в
процессе
жизнедеяте
льности
организмов
Кислород,
каменный
уголь,
известняк
Биокосное
веществоСовместный
результат
деятельности
организмов
и
небиологиче
ских
процессов:13
почва

Вещество,
находящееся в радиоактивном
распаде.
Рассеянные атомы.
Вещество космического происхождения
14

Основные особенности живого вещества

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖИВОГО
ВЕЩЕСТВА
Содержит огромное количество
свободной энергии.
Высокая скорость протекания
химических реакций.
Состоит из ассиметричных
молекул.
Обладает концентрационной
способностью.
Специфическая форма движения
Газовая функция
15

планете

ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА НА НАШЕЙ
ПЛАНЕТЕ
Энергетическая функция
Газовая функция
Концентрационная функция

функция
Деструктивная функция
Средообразующая функция
Транспортная функция

ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА НА НАШЕЙ
ПЛАНЕТЕ
Энергетическая функция заключается в осуществлении связи
биосферно-планетарных
явлений
с
космическим
излучением,
преимущественно с солнечной радиацией. В основе этой функции лежит
фотосинтетическая деятельность зеленых растений, в процессе которой
происходит
аккумуляция
(накопление)
солнечной
энергии
и
ее
перераспределение между отдельными компонентами биосферы. За счет
накопленной солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле.
Газовая функция обусловливает миграцию газов и их превращения,
обеспечивает газовый состав биосферы. Преобладающая масса газов на
Земле имеет биогенное происхождение. В процессе функционирования
живого вещества создаются основные газы: азот, кислород, углекислый газ,
сероводород, метан и др.
Концентрационная функция проявляется в извлечении и накоплении
живыми организмами биогенных элементов окружающей среды. В составе
живого вещества преобладают атомы легких элементов: водорода, углерода,
азота, кислорода, натрия, магния, алюминия, кремния, серы, хлора, калия,
кальция. Концентрация этих элементов в теле живых организмов в сотни и
тысячи раз выше, чем во внешней среде. Этим объясняется неоднородность
химического состава биосферы и ее существенное отличие от состава
неживого вещества планеты.

Функции живого вещества на нашей планете

ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА НА НАШЕЙ
ПЛАНЕТЕ
Окислительно-восстановительная
функция
заключается
в
химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат
атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца и др.)
При этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления
и восстановления.
Деструктивная функция обусловливает процессы, связанные с
разложением организмов после их смерти, вследствие которой происходит
минерализация органического вещества, т. е. превращение живого вещества в
косное. В результате образуются также биогенное и биокосное вещество
биосферы.
Средообразующая функция заключается в преобразовании физикохимических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. В.
И. Вернадский писал: «Организм имеет дело со средой, к которой он не только
приспособлен, но которая приспособлена к нему».
Транспортная функция – это осуществление переноса вещества против
силы тяжести и в горизонтальном направлении. Живое вещество –
единственный (помимо поверхностного натяжения) фактор, обусловливающий
обратное перемещение вещества – снизу вверх, из океана – на континенты,
реализующий тем самым «восходящую» ветвь биогеохимических циклов.

Функции биосферы

1.
Биотический круговорот химических веществ, который
осуществляется при участии живых организмов – это
постоянный круговорот веществ меж грунтом, гидросферой,
атмосферой и живыми организмами

Функции биосферы
2. Газовая функция. Фотосинтез, дыхание, деятельность
азотфиксирующих и денитрифицирующих бактерий создали
атмосферу Земли, содержащую 21% кислорода, 0,03%
углекислого газа, около 80% азота. Метан, сероводород -
эти газы также биогенного происхождения.

Функции биосферы

Концентрационная функция живого вещества
проявляется в захвате и накоплении живыми организмами
биогенных химических элементов - углерода, кислорода,
водорода, азота, калия, натрия и др.

Функции биосферы

Окислительно-восстановительная функция
связана с химическими превращениями веществ.
Эти реакции лежат в основе метаболизма, в
основе реакций пластического и энергетического
обменов.
Энергетическая функция, связанная с
превращением солнечной энергии в энергию
химических связей образованного органического
вещества.

Закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского

ЗАКОН БИОГЕННОЙ МИГРАЦИИ АТОМОВ
В.И. ВЕРНАДСКОГО
Биогенная миграция вещества – одна из форм всеобщей
миграции элементов в природе. Под биогенной геохимической
миграцией следует понимать миграцию органического и косного
вещества, участвующего в росте и развитии живых организмов и
производимого
последними
в
результате
сложных
биохимических и биогеохимических процессов. В.И. Вернадский
сформулировал закон биогенной миграции атомов в следующем
виде:
Миграция
химических
элементов
в
биосфере
осуществляется или при непосредственном участии живого
вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде,
геохимические особенности которой (О2, СО2, Н2 и т.д.)
обусловлены живым веществом (тем, которое населяет
биосферу в настоящее время, и тем, которое действовало на
Земле в течение всей геологической истории).

Основные свойства биосферы

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА БИОСФЕРЫ
- Централизованная
система.
- Открытая система.
- Саморегулирующаяся система.
- Характеризуется большим
разнообразием.
- Наличие механизмов,
обеспечивающих круговорот
веществ.
24

Границы биосферы совпадают с границами
распространения живых организмов в оболочках
Земли, что определяется наличием условий
существования жизни (благоприятный температурный
режим, уровень радиации, достаточное количество
воды, минеральных веществ, кислорода, углекислого
газа).
Биосфера охватывает всю поверхность суши, а также
океаны, моря и ту часть недр Земли, где находятся
породы, созданные в процессе жизнедеятельности
живых организмов. Иначе говоря, биосфера - это
часть литосферы, атмосферы, гидросферы,
заселенная живым веществом.
Для существования живых организмов необходимы
следующие условия: достаточное количество воды,
минеральных веществ, оптимальный температурный
26
режим, уровень радиации и др.

Таким образом, биосфера представляет собой грандиозную равновесную систему с непрерывным круговоротом вещества и энергии, в котором акти

ТАКИМ ОБРАЗОМ, БИОСФЕРА ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ
ГРАНДИОЗНУЮ РАВНОВЕСНУЮ СИСТЕМУ С
НЕПРЕРЫВНЫМ КРУГОВОРОТОМ ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ, В
КОТОРОМ АКТИВНУЮ РОЛЬ ИГРАЮТ МИКРООРГАНИЗМЫ.
Главенствующим источником энергии является
Солнце. Эта энергия расходуется на физические и
химические процессы, происходящие в атмосфере,
гидросфере, литосфере, на перемещение воздушных
масс, испарение воды, растворение веществ,
выделение и поглощение газов. Накопителями
энергии являются органические вещества.
Общее количество солнечной энергии, поступающей в
атмосферу, составляет в среднем 700 Ккад/см2 в
сутки, а около 55 Ккал/см2 в год достигает
27
поверхности Земли и используется организмами.

Энергетическая функция живого вещества

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ЖИВОГО
ВЕЩЕСТВА
заключается в
накоплении и
преобразовании
растениями энергии
Солнца (бактериихемоавтотрофы
преобразуют энергию
химических связей) и
передаче ее по пищевым
цепям: от продуцентов - к
консументам и, далее, - к
редуцентам. При этом
энергия постепенно
рассеивается, но часть ее
вместе с остатками
организмов переходит в
ископаемое состояние,
"консервируется" в земной
28
коре, образуя запасы
нефти, угля и др.

Биомасса биосферы
Биомасса различных участков поверхности Земли зависит
от климатических условий - температуры, количества
выпадаемых осадков. Суровые климатические условия
тундры - низкие температуры, вечная мерзлота, короткое
холодное лето сформировали своеобразные растительные
сообщества с небольшой биомассой и небольшим числом
видов – около 500. Растительность тундры представлена
лишайниками, мхами, стелющимися карликовыми
формами деревьев, травянистой растительностью,
выдерживающей такие экстремальные условия.

На планете Земля все вещества находятся в биохимическом круговороте.

НА ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ ВСЕ ВЕЩЕСТВА НАХОДЯТСЯ
В БИОХИМИЧЕСКОМ КРУГОВОРОТЕ.
Известны два основных
круговорота: большой
(геологический) и малый
(биотический).
30

При большом круговороте

ПРИ БОЛЬШОМ КРУГОВОРОТЕ
горные породы разрушаются, выветриваются,
сносятся водными потоками в Мировой океан,
где образуют мощные морские отложения
пластов.
Часть соединений растворяется в воде или
используется биоценозом.
Тектонические процессы в течение долгого
времени приводят к возврату на сушу морских
напластовываний, и процесс начинается вновь.
Большой круговорот длится миллионы лет.
31

Малый круговорот происходит

МАЛЫЙ КРУГОВОРОТ ПРОИСХОДИТ
на уровне биогеоценоза и является составной частью
большого круговорота. При этом питательные
вещества воздуха, воды, почвы аккумулируются в
растениях и расходуются на создание их массы и
жизненные процессы.
Продукты распада органического вещества под
воздействием бактерий вновь разлагаются до
минеральных компонентов, доступных растениям,
и вовлекаются ими в поток вещества.
Возврат химических веществ из неорганической
среды через живые организмы и растения обратно
в неорганическую среду с использованием
солнечной энергии и химических реакций
называют биохимическим циклам.
32

В круговороте веществ участвуют три группы организмов:

В КРУГОВОРОТЕ ВЕЩЕСТВ УЧАСТВУЮТ
ТРИ ГРУППЫ ОРГАНИЗМОВ:
Продуценты
консументы
редуценты
33

КРУГОВОРОТ АЗОТА В БИОСФЕРЕ
34

Круговорот углерода в биосфере

КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА В БИОСФЕРЕ
36

5. Круговорот воды в биосфере

5. КРУГОВОРОТ ВОДЫ В БИОСФЕРЕ
Круговорот воды происходит путем испарения
ее с поверхности водоемов в атмосферу, а затем
пар переносится возами массами и выпадает в
виде осадков.
Средняя продолжительность общего цикла
обмена углерода, азота, воды в биологическом
круговороте - 300-400
Указанная скорость способствует освобождению
минеральных соединений, связанных в
биомассе.
39

Круговорот веществ в природе согласуется с
местом, временем и скоростью процессов по
уровням популяции до биосферы. Эта
согласованность называется экологическим
равновесием.
Оно характеризуется подвижностью и
динамичностью.
На сегодняшний день нет такой экосистемы,
которая не подвергалась бы влиянию человека.
40

6. Антропогенный обмен веществ

6. АНТРОПОГЕННЫЙ
ОБМЕН
ВЕЩЕСТВ
В результате производственной деятельности
возник новый процесс обмена вещества и
энергии между природой и обществом,
который получил название социальный обмен
вещества и энергии, или антропогенный.
Антропогенный обмен существенно
изменяет общепланетарный круговорот
веществ, резко ускоряя его, отличается
своей незамкнутостью.
41

До появления человека равновесие биосферы определяли пять энергетических факторов:

ДО ПОЯВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА РАВНОВЕСИЕ БИОСФЕРЫ
ОПРЕДЕЛЯЛИ ПЯТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ:
солнечная радиация,
сила гравитации,
технические силы,
химическая энергия,
биогенная энергия.
Они развивались 3,5 млрд лет и сформировали
природную среду.
42

Антропогенное загрязнение бывает
пылевое,
газовое,
химическое,
ароматическое,
тепловое,
радиоактивное.
Источником загрязнения является хозяйственная
деятельность человека (промышленность,
транспорт, коммунальное и сельское хозяйство).
43

Фонды природного круговорота

ФОНДЫ ПРИРОДНОГО КРУГОВОРОТА
Процессы, происходящие в различных оболочках Земли, находятся
в состоянии динамического равновесия, и изменение хода какого-либо из
них влечет за собой бесконечные цепочки подчас необратимых явлений.
В каждом природном круговороте целесообразно различать две части, или
два «фонда»:
резервный фонд – большая масса медленно движущихся веществ, в
основном неорганической природы;
подвижный, или обменный, фонд – меньший, но более активный, для
которого характерен быстрый обмен между организмами и окружающей
средой.
Обменный фонд образуется за счет веществ, которые возвращаются
в круговорот либо за счет первичной экскреции (от лат. excretum –
выделенное) животными, либо при разложении детрита микроорганизмами.

Развитие биосферы в ноосферу

РАЗВИТИЕ БИОСФЕРЫ В НООСФЕРУ
Ноосфера – от греческого слова «ноос»
(разум).
Понятие введено в 1927 г. учёными Леруа и
Тейером де Шарденом.
Ноосфе́ра (греч. νόος - «разум» и
σφαῖρα - «шар») - сфера
взаимодействия общества и природы, в
границах которой разумная человеческая
деятельность становится определяющим
фактором развития (эта сфера
обозначается также терминами
«антропосфера», «биотехносфера»)
46

Признаки ноосферы

ПРИЗНАКИ НООСФЕРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Рост разработок полезных ископаемых.
Массовое потребление продуктов
фотосинтеза прошлых геологических
эпох.
Рассеивание энергии Земли.
Появление и накопление новых
веществ.
Развитие ядерных технологий.
Возникновение космонавтики. Выход за
пределы биосферы.
Ноосфера – сфера Солнечной системы. 47

Ноосфера

«Биосфера не раз переходила в новое
эволюционное состояние… Это переживаем мы
и сейчас, за последние 10-20 тысяч лет, когда
человек, выработав в социальной среде
научную мысль, создаёт в биосфере новую
геологическую силу, в ней не бывалую.
Биосфера перешла или, вернее, переходит в
новое эволюционное состояние - в
ноосферу - перерабатывается научной мыслью
социального человека»
В.И. Вернадский

Экологические законы Б. Коммонера.

Все связано со всем
Природа знает лучше
За все надо платить
Все надо куда-то девать

Природа знает лучше.

Человек
должен
сохранять
регуляторные механизмы
Экологическое равновесие
биосферы
естественные

За все надо платить.

Международное
сообщество
финансирует
научные проекты, позволяющие сохранять
биологическое разнообразие и климат

Все надо куда-то девать.

Международное сообщество приняло специальные
законы о запрете на вывоз ядовитых и
радиоактивных отходов и их захоронение в бедных
странах.
Мировой океан не место для
отходов.
Каждая страна должна производить захоронения отходов на
собственной территории.

Все связано со всем.

Человек
Природа
Планета Земля

ДАВАЙТЕ БЕРЕЖНО ОТНОСИТЬСЯ К ПРИРОДЕ,
ИНАЧЕ НАСТУПИТ

Пояснение.

1) не требуется больших площадей для посевов и помещений для скота, что снижает энергозатраты;

2) микроорганизмы выращивают на дешевых или побочных продуктах сельского хозяйства или промышленности;

3) с помощью микроорганизмов можно получить белки с заданными свойствами (например, кормовые белки).

234. В чем выражается приспособленность цветковых растений к совместному проживанию в лесном сообществе? Укажите не менее 3-х примеров.

Пояснение.

1) ярусное расположение, обеспечивающее использование растениями света;

2) неодновременное цветение ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений;

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

Пояснение

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

2) в процессе дыхания кислород используется живыми организмами; 3) в клетках живых организмов кислород участвует в окислительно-восстановительных процессах энергетического обмена с образованием воды и углекислого газа.

236. Подкармливание копытных животных в зимний период в целях сохранения численности их популяций относят к факторам

1) физиологическим

2) абиотическим

3) антропогенным

4) эволюционным

237. Группу организмов, которые в биогеоценозе начинают преобразование солнечной энергии, называют

1) продуцентами

2) консументами I порядка

3) консументами II порядка

4) редуцентами

238. «Цветение» пресного водоёма вызывается

1) появлением цветков кувшинки белой и кубышки жёлтой

2) разрастанием вдоль берегов тростника

3) развитием большого количества цианобактерий

4) бурным размножением бурых водорослей

239. Накопление йода в клетках водоросли ламинарии – пример функции живого вещества

1) концентрационной

2) газовой

3) биохимической

4) окислительно-восстановительной

240. В искусственный водоём запустили карпов. Объясните, как это может повлиять на численность обитающих в нём личинок насекомых, карасей и щук.

Пояснение.

1. Карпы питаются личинками насекомых - снизится количество личинок

2. Карпы конкуренты карасям - может привести к усилению межвидовой борьбы и снижению численности карасей, или даже полному вытеснению (закон конкурентного исключения Гаузе)

3. Карпы являются едой для щук, приведет к увеличению числа хищников

241. Возрастание численности белок в лесу в связи с большим урожаем семян ели относят к факторам

1) биотическим

2) климатическим

3) абиотическим

4) антропогенным

242. Уменьшение массы органического вещества в экосистеме при переходе с одного пищевого уровня на другой называют

1) цепями питания

2) круговоротом веществ

3) сетями питания

4) правилом экологической пирамиды

243. Какой антропогенный фактор приводит к уменьшению содержания кислорода в атмосфере?

1) увеличение численности животных

2) осушение болот

3) создание новых агроценозов

4) массовое уничтожение лесов

244. Каковы существенные признаки экосистемы?

1) высокая численность видов консументов III порядка

2) наличие круговорота веществ и потока энергии

3) сезонные изменения температуры и влажности

4) неравномерное распределение особей одного вида

5) наличие производителей, потребителей и разрушителей

6) взаимосвязь абиотических и биотических компонентов

245. Какую из экосистем называют агроэкосистемой?

1) плодовый сад

2) берёзовую рощу

3) дубраву

4) хвойный лес

246. Какая деятельность человека относится к глобальным антропогенным изменениям в биосфере?

1) массовая вырубка лесов

2) вытаптывание растений в лесу

3) выведение новых сортов растений

4) искусственное разведение рыб

247. Какие антропогенные факторы оказывают влияние на численность популяции ландыша майского в лесном сообществе?

1) вырубка деревьев

2) увеличение затенённости

3) недостаток влаги в летний период

4) сбор дикорастущих растений

5) низкая температура воздуха зимой

6) вытаптывание почвы

248. Приведите не менее трёх примеров изменений в экосистеме смешанного леса, к которым может привести сокращение численности насекомоядных птиц.

1) увеличение численности насекомых;

2) сокращение численности растений, поедаемых и повреждаемых насекомыми;

3) сокращение численности хищных животных, питающихся насекомоядными птицами.

249. Отношения каких организмов служат примером симбиоза?

1) растения росянки и насекомого

2) клеща и собаки

3) сосны и маслёнка

4) щуки и карася

250. Роль организмов-консументов в экосистеме состоит в

1) использовании ими солнечной энергии

2) использовании неорганических веществ

3) преобразовании органических веществ

4) установлении симбиоза с растениями

251. Образование залежей каменного угля в недрах Земли связано преимущественно с развитием древних

1) моховидных

2) папоротникообразных

3) водорослей

4) покрытосеменных

252. Наиболее существенные и постоянные преобразования в биосфере вызывают

1) живые организмы

2) климатические условия

3) природные катаклизмы

4) сезонные изменения в природе

1)	природная экосистема
2)	агроэкосистема

254. Объясните, почему сокращение численности волков из-за отстрела в биоценозах тундры приводит к уменьшению запасов ягеля – корма северных оленей.

Объяснение: это происходит, потому что волки охотятся на северных оленей. Чем меньше волков, тем большей оленей, а олени кушаю ягель. При неконтролируемом размножении северных оленей запасы ягеля резко сократятся.

255. Грибы в экосистеме леса относят к редуцентам, так как они

1) разлагают органические вещества до минеральных

2) потребляют готовые органические вещества

3) синтезируют органические вещества из минеральных

4) осуществляют круговорот веществ

256. Циркуляция кислорода между различными объектами живой и неживой природы происходит в процессе

1) преобразования энергии

2) саморегуляции экосистем

3) смены биоценозов

4) круговорота веществ

257. Какова роль бактерий и грибов в экосистеме?

1) превращают органические вещества организмов в минеральные

2) обеспечивают замкнутость круговорота веществ и превращения энергии

3) образуют первичную продукцию в экосистеме

4) служат первым звеном в цепи питания

5) образуют доступные растениям неорганические вещества

6) являются консументами II порядка

259. Какое приспособление у растений обеспечивает более эффективное и полное поглощение солнечного света?

1) листовая мозаика

2) мелкие листья

3) восковой налёт на листьях

4) шипы и колючки

260. Почему водоросли в экосистеме пруда относят к организмам-производителям?

1) потребляют готовые органические вещества

2) участвуют в круговороте вещества

3) разлагают органические вещества

4) создают органические вещества из неорганических

261. Биосфера – открытая система, так как в ней

1) используется энергия Солнца

2) биогеоценозы связаны между собой

3) организмы объединены биотическими связями

4) однородные условия существования для организмов

262. Организмы в экосистеме изменяют среду обитания, создавая тем самым условия для

1) сезонных изменений

2) естественной смены сообщества

3) действия массового отбора

4) возникновения мутаций

263. Скорость фотосинтеза зависит от факторов, среди которых выделяют свет, концентрацию углекислого газа, воду, температуру. Почему эти факторы являются лимитирующими для реакций фотосинтеза?

Задание 26 № 14143 Пояснение.

1) Свет -источник энергии для световых реакций фотосинтеза; при его недостатке интенсивность фотосинтеза снижается;

2) СО 2 и Н 2 О - основные компоненты реакций синтеза глюкозы (углеводов); при их недостатке интенсивность фотосинтеза снижается.

3) все реакции фотосинтеза осуществляются при участии ферментов, активность которых зависит от температуры.

Дополнительно.

Лимитрующие факторы - факторы, которые при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов.

Скорость фотосинтеза возрастает линейно, или прямо пропорционально увеличению интенсивности света.

В области лимитирования светом скорость фотосинтеза не изменяется при уменьшении концентрации СО 2 .

Вода - доставляет минеральные вещества от корня; обеспечивает испарение и растворение веществ;

Температура - понижение или повышение - ведет к денатурации ферментов - замедляет процесс

264. Как называют тип отношений между грибом-трутовиком и берёзой, на которой он обитает?

1) хищничеством

3) конкуренцией

4) симбиозом

265. Организмы играют ведущую роль в превращениях веществ на Земле, так как обеспечивают

1) передачу наследственной информации

2) процесс саморегуляции

3) круговорот веществ в природе

4) накопление химических элементов

266.Уничтожение лесов на обширных территориях приводит к

1) повышению в атмосфере вредных примесей

2) нарушению озонового слоя

3) нарушению водного режима

4) эрозии почв

5) нарушению направления воздушных потоков в атмосфере

6) сокращению видового разнообразия

267. Наземная ярусность растений служит приспособлением к

1) оптимальному использованию солнечной энергии

2) поглощению воды из почвы

3) поглощению минеральных веществ

4) использованию углекислого газа из атмосферы

268. Одной из причин нестабильности агроэкосистем является

1) истощение почв, вызванное изъятием урожая

2) большое разнообразие видов сорняков

3) отсутствие консументов

4) сокращение численности редуцентов

269. Основу круговорота веществ в биосфере составляют

1) пищевые связи в экосистемах

2) колебания численности популяций

3) разные формы борьбы за существование

4) последствия действия естественного отбора

270. Чем ограничивается в биоценозе число звеньев в цепи питания?

1) отсутствием конкуренции

2) высокой плотностью популяций

3) потерей энергии в цепи питания

4) колебанием численности популяций

271. К абиотическим компонентам экосистемы степи относят

1) видовой состав растений

2) минеральный состав почвы

3) режим выпадения осадков

4) травянистый покров

5) ветровую эрозию

6) продуцентов, консументов и редуцентов

272.Установите последовательность этапов зарастания озера и превращения его в болото.

1) обмеление водоёма

2) изменение растительности и животного мира биоценоза

3) образование стоячего водоёма и уменьшение кислорода в воде

4) образование большого количества ила

273. Почему в пищевых цепях от организмов первого трофического уровня к организмам второго уровня переходит только около 10% вещества и запасённой в нём энергии?

Пояснение

1. Часть вещества и энергия идет на построение новых клеток, т. е. на прирост.

2. Вещества и энергия тратится на собственные процессы жизнедеятельности (расходуется на обеспечение энергетического обмена или на дыхание).

3. Часть уходит с непереваренными остатками (растительная пища энергетически менее ценна, так как в ней содержится большое количество целлюлозы и древесины, не перевариваемых большинством животных), или как вариант - Часть просто не усваивается, например нет в организме ферментов, которые переваривали бы все вещества.

274. Какое приспособление способствует охлаждению растений при повышении температуры воздуха?

1) увеличение интенсивности фотосинтеза

2) уменьшение скорости обмена веществ

3) усиление испарения воды (транспирация)

4) уменьшение интенсивности дыхания

275. Продуценты – это организмы в экосистеме,

1) потребляющие готовые органические вещества

2) создающие органические вещества из неорганических

3) разлагающие органические вещества до минеральных

4) вступающие в симбиотические взаимоотношения

276. Накопление в атмосфере оксидов серы приводит к

1) расширению озоновых дыр

2) парниковому эффекту

3) увеличению ионизации атмосферы

4) выпадению кислотных дождей

277. Одна из причин неустойчивости агроценозов состоит в том, что выращиваемые культуры

1) не выдерживают конкуренции с дикорастущими растениями

2) вытесняют консументы I порядка

3) недостаточно используют питательные вещества почвы

4) не способны усваивать соединения азота из атмосферы

278. Объясните, какие факторы ограничивают распространение жизни в атмосфере, литосфере, гидросфере.

1) Жизнь в атмосфере ограничена ультрафиолетовым излучением, отсутствием кислорода, низкими температурой и давлением и возможна до высоты 18-20 км, где находится зона озонового экрана, защищающего живые организмы от губительного действия жёсткого (коротковолнового) УФ излучения.

2) Жизнь в литосфере ограничена высокой температурой (свыше 100 градусов), плотностью и отсутствием кислорода.

3) Гидросфера вся пронизана жизнью, хотя и очень неравномерно, вплоть до самых глубин 11 км (Марианская впадина). По мере увеличения глубины плотность жизни резко уменьшается из-за недостатка освещённости, недостаточного содержания кислорода и высокого давления. Фотосинтезирующие автотрофы – водоросли живут лишь до глубины 200 м.

279. Каковы взаимоотношения культурных и сорных растений в агроценозе?

1) нейтральные

2) симбиотические

3) конкурентные

280. Какая функциональная группа организмов биогеоценоза обеспечивает первичный синтез органического вещества?

1) консументы I порядка

2) консументы II порядка

3) продуценты

4) редуценты

281. Озоновый экран обеспечивает сохранение жизни на Земле, так как

1) поглощает инфракрасное излучение

2) предотвращает метеоритные дожди

3) насыщает атмосферу кислородом

4) задерживает жёсткое ультрафиолетовое излучение

282. Что лежит в основе биологических методов борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства?

1) мелиорация почвы

2) внесение органических удобрений

3) уничтожение сорняков гербицидами

4) привлечение хищных животных

283. К каким отрицательным последствиям приводит применение в сельском хозяйстве гербицидов – химических веществ для борьбы с сорняками? Укажите не менее трёх последствий.

1) Применение гербицидов приводит не только к уничтожению сорной растительности на полях, но и к накоплению их в тканях растений основных культур, используемых человеком в пищу или на корм скоту (в организме человека и животных в первую очередь пострадает репродуктивная и нервная системы).

2) Обработка гербицидами снижает популяции полезных насекомых-опылителей, зерноядных и насекомоядных птиц, мелких млекопитающих вследствие уничтожения растительности, которая используется ими в качестве пищи или укрытия;

3) Гербициды, попавшие в почву, резко снижают численность и активность почвенных бактерий и грибов, снижая почвенное плодородие.

4) Попадая в грунтовые воды, гербициды неминуемо окажутся не только в ближайших, но и очень отдалённых акваториях, нанося вред всему живому и вызывая уменьшение устойчивости экосистем.

284. Неограниченный отстрел хищников может привести впоследствии к сокращению

1) численности растительноядных животных

2) численности покрытосеменных растений

3) ареала растительноядных животных

4) ареала агроэкосистемы

285. Как называют закономерное уменьшение биомассы и энергии при переходе от звена к звену в цепях питания?

1) правилом экологической пирамиды

2) саморегуляцией биоценоза

3) биогенной миграцией атомов

4) сменой экосистем

286. Круговорот веществ в биосфере начинается с использования энергии

1) солнечного света

2) молекул АТФ

3) аденозинтрифосфорной кислоты

4) оксида углерода

287. Образование почвы в биосфере связано с

1) накоплением ила в гидросфере

2) выходом животных на сушу

3) образованием озонового экрана

4) освоением суши автотрофными организмами

288. В экосистеме леса трофические уровни экологической пирамиды представлены организмами: растения → гусеницы → синицы → хищные птицы. Какие изменения численности обитателей разных уровней приведут к сокращению численности гусениц? Ответ поясните.

289. Ограничивающим фактором для травянистых растений в еловом лесу является

1) недостаток света

2) высокая влажность

3) недостаток органических веществ

4) сокращение территории для распространения

290. В биосфере биомасса животных

1) во много раз превышает биомассу растений

2) равна биомассе растений

3) во много раз меньше биомассы растений

4) не зависит от биомассы растений

291. Озеро считают экосистемой, так как обитающие в нём организмы

1) населяют разные слои воды

2) вступают в конкурентные взаимоотношения

3) принадлежат к разным систематическим группам

4) приспособлены к совместному проживанию

292. Установите правильную последовательность звеньев в пищевой цепи, используя всех названных представителей:

1) полевой слизень

2) обыкновенный ёж

3) серая жаба

4) листья капусты

5) обыкновенная лисица

293. Какую роль в круговороте кислорода играют растения, цианобактерии, животные, бактерии? Как используется кислород этими организмами?

294. Сигналом к наступлению сезонных явлений в жизни птиц служит изменение

1) температуры окружающей среды

2) атмосферного давления

3) длины светового дня

4) влажности воздуха

295. В чём сходство природной и искусственной экосистем?

1) небольшое число видов

2) наличие цепей питания

3) замкнутый круговорот веществ

4) использование солнечной энергии

5) использование дополнительных источников энергии

6) наличие продуцентов, консументов, редуцентов

Задание 17 № 10302 Пояснение.

Сходство: 246

1 и 5 – признак агроценоза, 3 – признаки природной экосистемы.

296. В соответствии с правилом экологической пирамиды

2) часть энергии превращается в тепло и рассеивается

3) вся энергия пищи преобразуется в химическую

4) значительная часть энергии запасается в молекулах АТФ

5) происходит колебание численности популяций

6) от звена к звену в цепи питания биомасса уменьшается

Задание 17 № 10303 Пояснение.

Экологические пирамиды бывают нескольких типов:

Пирамида чисел (отображает численность организмов каждого звена экосистемы);

Пирамида биомасс (характеризует общую сухую или сырую массу организмов на данном трофическом уровне);

Пирамида энергии (показывает величину потока энергии или продуктивности на последовательных уровнях).

При этом для всех пирамид установлено основное правило: показатель каждого уровня экологической пирамиды приблизительно в 10 раз меньше предыдущего.

Тем самым, правильный ответ указан под номером 6.

Правильные утверждения: часть содержащейся в пище энергии используется на процессы жизнедеятельности организмов (1) и часть энергии превращается в тепло и рассеивается (2)

297. Природный луг, в отличие от поля,

1) требует вмешательства человека для постоянного поддержания и восстановления видового состава

3) характеризуется истощением и эрозией плодородных почв

5) не имеет редуцентов

Задание 17 № 10304 Пояснение.

Поле - агроценоз, где выращивают культурные растения,

2) является местом обитания диких животных и дикорастущих растений

4) обладает способностью к саморегуляции и самовосстановлению

6) характеризуется большим разнообразием видов растений

1), 3), 5) - признаки агроценоза.

298. В природной экосистеме, в отличие от искусственной,

1) длинные цепи питания

2) короткие цепи питания

3) небольшое число видов

4) осуществляется саморегуляция

5) замкнутый круговорот веществ

6) используются дополнительные источники энергии наряду с солнечной

Задание 17 № 10305

Пояснение.

В агроценозе маленькое количество видов, поэтому короткие цепи питания, органические вещества выносятся человеком, поэтому используют удобрения.

Соответственно, правильный ответ: природная экосистема - 145

299. В водной экосистеме по сравнению с наземной

1) стабильный тепловой режим

2) низкая плотность среды

3) пониженное содержание кислорода

4) высокое содержание кислорода

5) резкие колебания теплового режима

6) низкая прозрачность среды

Задание 17 № 10306 Пояснение.

Ответ: 136.

245 - признаки характерны для воздушной среды.

300. Установите последовательность процессов, приводящих к смене экосистем.

1) изменение среды обитания, уменьшение в ней ресурсов, необходимых для жизни данного вида

2) заселение среды обитания особями других видов

3) сокращение численности особей данного вида вследствие изменения ими среды обитания

4) поглощение из окружающей среды организмами одного вида определенных веществ

Задание 17 № 10307 Пояснение.

При уменьшении ресурсов необходимых для жизни организмы начинают уменьшать численность и данную среду могут начать заселять новые виды организмов.

Ответ: 4132

301. ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЕ УТВЕРЖДЕНИЯ.

Биогеоценоз - это:

1) система, которая состоит из отдельных, невзаимосвязанных организмов;

2) система, которая состоит из структурных элементов: видов и популяций;

3) целостная система, способная к саморегуляции;

4) закрытая система взаимодействующих популяций;

5) открытая система, нуждающаяся в поступлении энергии извне;

6) система, характеризующаяся отсутствием биогенной миграции атомов.

Задание 17 № 10308 Пояснение.

Биогеоценоз состоит из популяций разных видов (2). Это система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне (3). Биогеоценоз нуждается в энергии солнца - поэтому является открытой системой (5).

302. Биогеоценозы характеризуются:

1) сложными пищевыми цепями;

2) простыми пищевыми цепями;

3) отсутствием видового разнообразия;

4) наличием естественного отбора;

5) зависимостью от деятельности человека;

6) устойчивым состоянием.

Задание 17 № 10309 Пояснение.

Биогеоценоз имеет популяции разных видов, между ними существуют пищевые связи и идет борьба за существование и естественный отбор.

303. Агроценоз характеризуется признаками:

1) высокой продуктивностью культурных растений;

2) большим видовым разнообразием;

3) небольшим числом взаимосвязей;

4) высокой устойчивостью;

5) полным круговоротом основных питательных веществ;

6) неполным круговоротом основных питательных веществ.

Задание 17 № 10310 Пояснение.

В агроценозе преобладает монокультура, малое количество видов,неполный круговорот веществ, т. к. много органических веществ выносится человеком.

304. В смешанном лесу растения расположены ярусами, что уменьшает конкуренцию между березой и

2) черемухой

3) грибами

4) шиповником

5) орешником

Задание 17 № 10311 Пояснение.

Конкуренция идет за одинаковые ресурсы, в данном случае за свет, поэтому конкурируют растения, жук, гриб и мышь не конкурируют за свет.

305. Консументом леса является лисица обыкновенная, так как она

1) гетеротроф, хищник

2) поедает растительноядных животных

3) потребляет солнечную энергию

4) выполняет роль редуцента

5) регулирует численность особей в популяции мышей

6) накапливает в теле глюкозу

Задание 17 № 10312 Пояснение.

36 – признаки растений, 4 – признак плесневых грибов и бактерий.

306. Установите соответствие между простейшими животными и средами их обитания – (1) Пресные водоемы, либо (2) Живые организмы:

А) Эвглена зеленая.

Б) Амеба обыкновенная.

В) Амеба дизентерийная.

Г) Инфузория–туфелька.

Пояснение.

Ответ:11212

307. Установите последовательность действий при закладке опыта, доказывающего необходимость света для фотосинтеза.

1) Через трое суток вынем растение из шкафа и поставим его под электрическую лампочку или на яркий свет.

2) Обесцвеченный лист промоем водой, расправим и обольём слабым раствором йода.

3) Поместим примулу (или пеларгонию) на 2–3 дня в тёмный шкаф для оттока органических веществ из листьев. Часть листа прикроем с двух сторон полоской из чёрной бумаги.

4) Через 8–10 часов лист срежем, снимем чёрную полоску и опустим его в горячий спирт для обесцвечивания.

5) Освещенная часть листа окрасится в синий цвет, а закрытая чёрной полоской останется без изменений. Это свидетельствует об образовании крахмала в освещенной части листа.

Задание 17 № 10706Пояснение.

Сначала растение ставят в шкаф для того чтобы расстратился крахмал, фотосинтез в темноте не идет, после чего вынимаем растение и прикрываем часть листа от света, здесь крахмал образовываться не будет, затем обесцвечиваем и капаем йод, крахмал синеет, под бумагой цвет йода не меняется, что доказывает образование крахмала только на свету.

Ответ: 31425

308. Установите последовательность процессов, характерных для листопада.

1) образование отделительного слоя на черешке

2) накопление в листьях вредных веществ в течение лета

3) опадение листьев

4) разрушение хлорофилла вследствие похолодания и уменьшения количества света

5) изменение окраски листьев

Задание 17 № 10820 Пояснение.

В течение лета накапливаются вредные вещества, разрушается хлорофилл, и лист меняет окраску, образовуется отделительный слой на черешке, после чего происходит опадение листьев.

Ответ: 24513

Раздел: Царство Растения

309. Установите последовательность процессов, происходящих при смене биогеоценозов (сукцессии).

1) заселение кустарниками

5) заселение территории мхами

Задание 17 № 12589Пояснение.

Последовательность процессов, происходящих при смене биогеоценозов (сукцессия первичная):

2) заселение лишайниками голых скал

5) заселение территории мхами

4) прорастание семян травянистых растений

1) заселение кустарниками

3) формирование устойчивого сообщества

Примечание.

Сукцессия - последовательная смена одних фитоценозов (биоценозов, биогеоценозов) другими на определённом участке среды вызвана не только деятельностью человека, но и обусловлена взаимодействием организмов друг с другом и со средой (вытеснение одних видов другими вследствие их биоэкологических преимуществ в данных условиях, поедание определённых видов растений теми или иными животными, различными вредителями, изменение физических и химических свойств почвы под воздействием живых организмов), изменением среды (климата, водного режима и т. п.).

Ответ: 25413

Раздел: Основы экологии

THE BELL

Скачать:

Предварительный просмотр:

В.И. Вернадский – основоположник учения о биосфере

Возникновение и развитие биосферы (гипотеза)

Какие же физико-химические условия наиболее благоприятны для существования жизни?

Границы существования живых организмов в литосфере, атмосфере, гидросфере

Границы биосферы.

Основные характеристики геосфер Земли

Границы биосферы

Типы веществ в биосфере

Основные особенности живого вещества

планете

Функции живого вещества на нашей планете

Функции биосферы

Функции биосферы

Функции биосферы

Закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского

Основные свойства биосферы

Таким образом, биосфера представляет собой грандиозную равновесную систему с непрерывным круговоротом вещества и энергии, в котором акти

Энергетическая функция живого вещества

На планете Земля все вещества находятся в биохимическом круговороте.

При большом круговороте

Малый круговорот происходит

В круговороте веществ участвуют три группы организмов:

Круговорот углерода в биосфере

5. Круговорот воды в биосфере

6. Антропогенный обмен веществ

До появления человека равновесие биосферы определяли пять энергетических факторов:

Фонды природного круговорота

Развитие биосферы в ноосферу

Признаки ноосферы

Ноосфера

Экологические законы Б. Коммонера.

Природа знает лучше.

За все надо платить.

Все надо куда-то девать.

Все связано со всем.

Читайте также

Как засолить селедку в домашних условиях

Вспомогательные глаголы в английском языке Так для чего же нужны вспомогательные глаголы

Разноимённые полюса Одноименные магнитные полюсы разноименные

THE BELL