Понятие биосферы, состав, структура. Биосфера как глобальная экосистема

Биопотребление. Численность населения и устойчивость биосферы.

Понятия ноосферы и техносферы.

Учение о ноосфере.

Эволюция биосферы.

Живое вещество биосферы. Функции и распределение живого вещества в биосфере.

Учение В.И. Вернадского о биосфере.

Понятие биосферы, состав, структура. Биосфера как глобальная экосистема.

Тема 2. Биосфера

Наша планета имеет несколько концентрических внешних оболочек. Эти оболочки: литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера.

Биосфера («сфера жизни») – сложная наружная оболочка Земли, населённая организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты.

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

Впервые термин «биосфера» был введён в науку геологом из Австрии Э. Зюссом в 1875 г. он понимал под биосферой тонкую плёнку жизни на земной поверхности. В первой трети XX в. возникло новое фундаментальное научное направление в естествознании – учение о биосфере, основоположником которого является великий русский учёный В.И. Вернадский.

Биосфера является самой большой экосистемой. Толщина биосферы немного больше 20 км (организмы обитают над поверхностью суши не выше 6 км над уровнем моря, опускаются не глубже 15 км в толщу суши и 11 км в глубь океана), но основная масса живого вещества сконцентрирована в приповерхностном слое толщиной 50 – 100 м: это высота лесного полога и глубина проникновения основной массы корней. В этих же пределах сконцентрированы наземные и почвенные животные и микроорганизмы. В океане наиболее обжиты растениями и животными освещаемые солнцем и прогреваемые приповерхностные 10 – 20 м толщи воды. В этом тонком слое биосферы сконцентрировано свыше 90 % биомассы растений и животных.

По сравнению с диаметром Земли (около 13 тыс. км) биосфера – тонкая плёнка, подобная кожице на большом яблоке.

Рис. 3. Естественные границы жизни в биосфере.

Цифрами обозначены: 1 – сообщества животных и микроорганизмов в глубинах океана, 2 – сообщества клещей в горных ледниках, 3 – сообщества бактерий в нефтяных водах.

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

Абиотическая часть представлена:

1) почвой и подстилающими её породами до глубины, где в них ещё есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства;

2) атмосферным воздухом до высот, на которых возможны ещё проявления жизни;

3) водной средой океанов, рек, озёр и т.п.

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