Structura biosferei

Conceptul de biosferă ca habitat pentru organismele vii sau o sferă ocupată de viață. a fost propusă în 1878 de omul de știință austriac E. Suess.

Mai târziu VI. Vernadsky sa apropiat de biosferă ca mediu planetar în care materia vie este larg răspândită. Materia vie este considerată o manifestare specială a condițiilor termodinamice, fizice și chimice ale planetei, capabile să le organizeze astfel încât să aibă o stabilitate maximă în timp și spațiu. Biosfera nu este numai coaja exterioară a Pământului, înghițită de viață, ci și organizată structural de ea. Substanța vie în timpul existenței sale a schimbat profund natura originală a planetei. Viata a fost, ea a adaptat mediul inconjurator si a optimizat conditiile. În stratosfera, a apărut un ecran de ozon care protejează ființele vii de efectele dezastruoase ale razelor ultraviolete și ale altor radiații cosmice.







Resursele limitate de azot-carbon, apă, aer și nutriție minerală vie depășite materia prin crearea unui strat de sol, sinteza extrem de minerale (furnizarea de sorbție compușilor cu azot, fosfor, calciu, potasiu, etc.), o acumulare mai eficientă de compuși organici humus macro- (C , N, P, Ca, S, K) și microelemente (J, Zn, Cu, Co, Se, etc.). Conform valorii sale biochimice în menținerea vieții pe planetă, acoperirea solului este comparabilă cu ecranul de ozon din stratosfera.

Fotosinteza a fost mecanismul de acumulare a energiei biochimice active în masele de materie organică, în humusul solului sub formă de combustibili fosili.

Provenit și a arătat mecanismul său rol excepțional „cooperare“ (simbioză) între plante, animale, insecte, nevertebrate inferioare, microorganisme pentru a forma un așa-numitele lanțuri alimentare. lanțurile alimentare oferă o retenție prelungită în ecosistemul energiei elemente fotosinteză și rezerve biophilic aferente (P, N, K, S, Ca, Mg, etc.) necesare pentru noile generații de materie vie. Pe această bază, sunt compuse principalele legături ale ciclului biogeochimic al substanțelor.

Conform ideilor moderne despre structura biosferei, pe baza ideilor lui VI. Vernadsky, biosfera ca habitat al organismelor cu organismele ei înșiși pot fi împărțite în trei subsphere: aerobiosferu, gidrobiosferu și geobiosferu.

Aerobiosfera este locuită de organisme, substratul de viață al căruia este umiditatea aerului. Factorii limitativi ai vieții în aerobiosphere sunt prezența picăturilor de apă și a aerosolilor solizi care se ridică de pe suprafața Pământului, precum și a temperaturilor pozitive. Aerobiosphere, la rândul său, se descompune în două sub-sub-sub-sfere: tropobiosphere și altobiosphere.







Hidrobiosfera este întreaga lume globală a apei locuită de hidrobionți. La randul sau, hidrososfera include o aquabiosphere - o lume a apei continentale, mai ales proaspete, si o biosfera marina (lumea oceanelor si oceanelor).

Geobiosfera este adăpostul geobionților, mijlocul vieții pentru care este înfățișată întinderea pământească. Geobiosphere este împărțită în cinci sub-subsisteme, inclusiv litobiosistemul.

Spectrul biologic al biosferei are un caracter pas cu pas: comunitate, populație, organism, organ, celulă, gena.

Figura 3.1. Subiect de studiu în ecologie

Trebuie remarcat faptul că spectrul nu poate găsi granițe ascuțite (într-un sens funcțional), deoarece fiecare nivel este integrat, interconectat cu altele.

Așa cum un organism izolat de la populații nu poate trăi mult timp, comunitatea nu poate exista dacă ciclul de substanțe nu apare în el și energia nu intră în el.

Orice unitate (biosisteme), care include toate cooperativele

organisme ruyuschie la site-ul (comunitatea biotica) și interacționează cu mediul fizic, astfel încât fluxul de energie creează o structură și circulația substanțelor biotice între viață și de părți nonliving bine definite reprezintă un sistem ecologic.

Conceptul ecosistemului poate fi realizat pe modelul simplu prezentat în figura 3.2, unde E este forța motrice, P este proprietatea, F este fluxul și Y este interacțiunea.

Fig. 3.2. Modelul ecosistemului liniar

P1 și P2 denotă două proprietăți care, atunci când interacționează cu Y, dau cea de-a treia proprietate a lui P3. Când sistemul primește energie de la sursa E.

F1 - F2 - direcția fluxurilor de materie și energie, dintre care F1 - la intrare și F2 - la ieșire.

Această diagramă bloc poate servi ca model pentru formarea de smog în aer peste un oraș. P1 și P2 - hidrocarburi și oxizi de azot (două tipuri de componente chimice ale gazelor de eșapament ale autoturismelor). P3 - smog, format din aceste componente sub influența energiei solare, astfel încât efectul P3 (smog) este mai periculos pentru sănătate decât P1 și P2 singur.

Diagrama bloc din Fig. 3.2 caracterizează un ecosistem liniar. Dar, ecosistemele naturale au cel mai adesea o structură inelară sau asemănătoare buclă (Figura 3.3).

Figura 3.3. Sistem parțial închis

Astfel, de exemplu, este un oraș al ecosistemului în care resursele sunt transformate într-un bunuri utile în, și deșeurile rezultate în urma prelucrării începe în producție, care reduce cantitatea de deșeuri (emisii).

În orice ecosistem, ținând cont de feedback, există patru componente principale: fluxul de energie, circulația substanțelor, comunitatea și buclă de control al feedback-ului. Fluxul de energie solară care pătrunde în ecosistem este parțial transformat de comunitate și trece la un nivel calitativ superior, transformându-se în energia legăturii chimice în materie organică. Cea mai mare parte a energiei solare se degradează (părăsește sistemul sub formă de căldură - căldură). Energia se poate acumula, transforma, dar nu poate fi folosită din nou. Cu toate acestea, nutrienții (elementele biogene) și apa sunt folosite de mai multe ori!

Trebuie remarcat natura cibernetică a ecosistemului, adică pe lângă fluxurile de energie, ciclul substanțelor pe care le caracterizează prin rețele de informații (semnale fizice și chimice care conectează toate părțile sistemului și îl controlează ca o singură entitate).

Principiul feedback-ului determină în multe feluri stabilitatea ecosistemelor. Se disting rezistorul și stabilitatea elastică. Resistor - capacitatea ecosistemului de a rezista la încălcări, menținând structura și funcția acestuia neschimbate. Elastic - capacitatea de a recupera după structura și funcțiile sale au fost încălcate.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: