Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Биосфера – живая оболочка Земли. Структура биосферы

Экология

23.02.2024
1719
0

Биосфера — живая оболочка Земли. Структура биосферы

План урока

  • Понятие биосфера
  • Области существования биосферы
  • Состав биосферы
  • Живое вещество биосферы и его функции

Цели урока

  • знать определение понятия «биосфера»
  • знать состав и структуру биосферы
  • уметь различать границы распространения живого вещества
  • уметь различать компоненты биосферы

Разминка

Рис. 1. Биосфера

Рассмотрите рисунок 1. Предположите, какие существуют компоненты биосферы и какие границы существуют.

Понятие биосферы

 

Самая масштабная экосистема, которая существует на нашей планете, — это биосфера. Она охватывает все экосистемы на Земле, ведь все они связаны круговоротом веществ и потоком энергии. Биосфера — это итог возникновения и развития жизни, которая динамично развивается и преобразуется.

Рис. 2. В. И. Вернадский

Ж. Б. Ламарк впервые начал развивать представление об «области существования жизни». В 1875 году Э. Зюсс ввёл термин «биосфера», которым обозначил тонкую плёнку жизни на земной поверхности.

 

Развитие представлений о биосфере начинается в 1911 г. и связано с именем отечественного учёного Владимира Ивановича Вернадского. Он создал учение о том, что живое вещество преобразует солнечную энергию, вовлекая тем самым неорганическое вещество в круговорот веществ и энергии. 


Биосфера  — это особая оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяется совокупной деятельностью живых организмов. 

Биосфера  — это живая оболочка Земли.


Области существования биосферы

 

Жизнь на нашей планете существует в определённых границах. Совокупность абиотических факторов определяет возможность заселения живыми организмами участков планеты. Организмы приспособились к жизни во всех средах: почвенной, наземно-воздушной, водной и даже организменной. Поэтому границы биосферы лежат в геологических оболочках Земли (рис. 3).

Рис. 3. Границы биосферы

В атмосфере живые организмы или их следы встречаются в основном в тропосфере, объём которой составляет 7,5 млн. Большинство живых организмов находятся на поверхности почвы. Хищные птицы могут подниматься в воздух до 4 км вверх. Насекомые и летающие млекопитающие летают у поверхности земли. Некоторые бактерии встречаются выше тропосферы, но их распространение ограничивает озоновый слой, выше которого губительная солнечная радиация убивает всё живое. Озоновый слой находится на высоте 20–25 км, у полюсов высота снижается до 8–10 км, а у экватора 17–18 км.

В литосфере организмы населяют почву на глубине, не превышающей несколько десятков метров. Отсутствие света, низкое содержание кислорода и возрастающее с глубиной давление препятствуют дальнейшему заселению. Лишь некоторые виды бактерий были обнаружены на глубине около 4 км. Зато в почве обитает большое количество насекомых, червей, находятся корни растений, встречаются роющие млекопитающие.

 

Гидросфера, в отличие от предыдущих геологических сфер, полностью заселена живыми организмами. Даже на глубине 11 км в Марианской впадине были обнаружены разнообразные виды животных и бактерий. Однако всё разнообразие видов встречается в пределах 200 м от поверхности воды. Это обусловлено тем, что с повышением глубины солнечный свет исчезает, а это делает невозможным существование автотрофных организмов: водорослей, цианобактерий и др. Так что основные трофические сети и их компоненты находятся у поверхности. Остальные питаются остатками органики, которая падает на глубину. Гидросфера образована морями, океанами, озёрами, реками и пещерными водами.

Рис. 4. Границы биосферы

 

Состав биосферы

 

Состав биосферы

Чем образовано

Примеры 

Живое вещество

Совокупность всех живых организмов, существующих на нашей планете в данный момент времени.

Растения, животные, грибы, бактерии

Биогенное вещество

Соединения и полезные ископаемые, имеющие органическое происхождение.

Известняк, нефть, газ, уголь, торф

Косное вещество 

Соединения и вещества, имеющие неорганическое происхождение.

Минералы, горные породы

Биокосное вещество

Совокупность абиогенного компонента и живых организмов, населяющих его и неразрывно с ним связанных.

Почва, грунт водоёмов

Радиоактивное вещество

Радиоактивные руды и продукты их распада.

Уран 

Космогенное вещество

Вещества космического происхождения.

Космическая пыль, метеориты, астероиды

 

Кроме того, в биосфере есть рассеянные атомы элементов: C, H, O, N, P, S, Fe, Mn, K, Na и др. Все эти структурные компоненты сливаются воедино в круговороте веществ и потоке энергии.

 

Живое вещество биосферы и его функции

 

Самым активным компонентом является живое вещество. Биомасса живого вещества в сухом весе — 2,4 × 1012 тонн. Распределена она неравномерно из-за сдерживающих абиотических факторов. Распределена она неравномерно из-за сдерживающих абиотических факторов. 

Живое вещество в биосфере задаёт ряд очень важных функций:

Рис. 5. Схема фотосинтеза, отражает энергетическую и газовую функции

  • энергетическая функция обеспечивает вовлечение организмов в поток энергии, преобразуя солнечную энергию в энергию химических связей;
  • газовая функция поддерживает постоянство газового состава атмосферы. Живые организмы потребляют и выделяют газообразные вещества в круговороте веществ. Растения выделяют кислород в процессе фотосинтеза. При дыхании организмов образуется углекислый газ. Даже метан — продукт разложения органики, результат жизнедеятельности метанобразующих бактерий;
  • концентрационная функция обеспечивает накопление C, H, O, Si, P в телах организмов, что привело к образованию природных полезных ископаемых;
  • окислительно-восстановительная функция связана с жизнедеятельностью организмов, в результате которой окисляется и восстанавливается ряд химических соединений из окружающей среды. Например, в результате деятельности железобактерий образуется окись железа (ржавчина). При клеточном дыхании органические вещества окисляются до углекислого газа и воды;

Рис. 6. Плотина бобров способна изменить ландшафт всей экосистемы

  • транспортная функция отражает перемещение живых организмов в пространстве, что приводит к перемещению органического вещества и плотности биомассы. Например, вымывание почвы способствует возвращению неорганических соединений обратно в водную среду;
  • деструктивная функция обеспечивает разложение мёртвых тел живых организмов и их остатков редуцентами, при этом органические и неорганические вещества возвращаются обратно в биосферу;

Рис. 7. Антропогенный круговорот веществ

  • средообразующая функция состоит в изменении физико-химических параметров окружающей среды под действием жизнедеятельности живых организмов. Например, осенью редуценты почвы, разлагая опавшую листву, выделяют тепло, повышая температуру окружающей среды;
  • биогеохимическая функция принадлежит только человеку как представителю живого вещества. Деятельность человека меняет облик биосферы, формируя антропогенный круговорот.


Контрольные вопросы

  1. Перечислите компоненты биосферы.
  2. Что такое биосфера?
  3. Где наблюдается самая большая концентрация живого вещества на Земле?
  4. С какими организмами связана деструктивная функция живого вещества?
  5. С каким фактором связан антропогенный круговорот веществ?


 

Ответы

  1. Живое вещество, косное вещество, биокосное, биогенное, радиоактивное, космогенное.
  2. Живая оболочка планеты. Особая оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяется совокупной деятельностью живых организмов.
  3. На границах раздела основных сред жизни: на поверхности почвы, в пределах 200 м от поверхности воды, на дне водоёмов, в почве на небольшой глубине.
  4. Редуценты: грибы-деструкторы, черви, насекомые, бактерии сапротрофы.
  5. С деятельностью человека.

Предыдущий урок
Взаимоотношения популяций разных видов в экосистеме
Экология
Следующий урок
Человек и биосфера. Глобальные антропогенные изменения в биосфере. Проблемы устойчивого развития человечества
Экология
Поделиться:
  • Случайные величины. Центральные тенденции. Меры разброса

    Алгебра

  • Экстремумы функции

    Алгебра

  • Экстремумы функции

    Алгебра

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке