ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2021
Просмотров: 4667
Скачиваний: 1
61
Поток энергии – это …
а)
один из ведущих абиотических факторов, определяющих
особенности распределения и изменения интенсивности солнечной
радиации;
б)
экологический фактор, который при определенном наборе
условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление
жизнедеятельности организма;
в)
солнечный свет;
г)
получение энергии не из ее традиционных источников;
д)
переход энергии в виде химических связей органических
соединений (пищи) по цепям питания от одного трофического уровня к
другому (более высокому).
20.
Выберите правильный ответ.
Поток вещества – это …
а)
перемещение вещества в форме химических элементов и их
соединений от продуцентов к редуцентам;
б)
переход энергии в виде химических связей органических
соединений (пищи) по цепям питания от одного трофического уровня к
другому (более высокому);
в)
совокупность организмов, занимающих определенное положение
в общей цепи питания;
г)
сообщества растений
и
животных,
сохранившиеся
от
исчезнувших, в прошлом широко распространенных флор и фаун;
д)
биотическое сообщество, в функционировании которого
отсутствует влияние деятельности человека.
21.
Выберите правильный ответ.
Гетеротрофы используют кислород следующим образом …
а)
продуцируют;
б)
выделяют;
в)
потребляют;
г)
накапливают;
д)
разлагают на атомарный.
62
2.3 Тема Структура биосферы. Антропогенное воздействие на
биосферу
2.3.1 Теоретические аспекты темы
1.
Структура биосферы и ее пределы. Распределение живых
организмов в биосфере. Вещество биосферы. Функции живого вещества в
биосфере. Уровни организации живой материи.
2.
Загрязнение окружающей среды. Виды природного и
антропогенного загрязнения.
3.
Атмосфера, ее состав и структура. Антропогенное воздействие на
атмосферу. Стратосферный озон и его роль в защите живых организмов от
жесткого ультрафиолетового излучения.
4.
Гидросфера, ее состав и структура. Загрязнение водной среды.
5.
Литосфера, ее состав и структура. Разрушение почвенного
покрова.
6.
Антропогенное воздействие на растительный и животный мир.
7.
Воздействие сельскохозяйственной деятельности человека на
природу.
8.
Экологические кризисы и экологические катастрофы.
9.
Эволюция биосферы. Техносфера. Ноосфера.
1 Структура биосферы и ее пределы. Распределение живых
организмов в биосфере. Вещество биосферы. Функции живого вещества
в биосфере. Уровни организации живой материи
При описании Земли выделяют геосферы – концентрические оболочки
планеты различной плотности и химического состава. В направлении от
периферии к центру Земли различают магнитосферу, атмосферу, земную
кору, мантию Земли и ядро Земли (таблица 2.4).
В глубь Земли живые организмы проникают на небольшое расстояние.
В литосфере жизнь ограничивает прежде всего температура горных пород и
подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5—
15 км превышает 100
0
С. Наибольшая глубина, на которой в породах земной
коры были обнаружены живые 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 в 10 – 11 км от поверхности.
63
Таблица 2.4 – Основные характеристики геосфер Земли
Показатели
Атмосфера
Гидросфера
Литосфера
Мантия
Ядро Земли
Глубина
(толщина), км
1000 – 3000
средняя 2000
Средняя для
океана 3,8
максимум
11,022
Средняя
около17,
континенты в
среднем 35 (до
70), под
океанами 5 – 7
До 2900
2900 – 6370
Объем, 10
18
м
3
1320
1,4
10,2
896,6
175,2
Плотность,
г/см
3
У поверхности
Земли – 10
-3
, на
высоте 750 км
– 10
-16
0,99 – 1,03
2,7 – 3,32
3,32 – 5,68
9,43 – 17,20
Масса, 10
21
г
5,15 – 5,9
1455,8
5 10
4
405 10
4
188 10
4
Процент от
общей массы
Земли
Около 10
-6
0,02
0,48
67,2
32,3
Верхняя граница жизни в атмосфере определяется уровнем уф-
радиации. На высоте 25 – 30 км большую часть ультрафиолетового
излучения Солнца поглощает находящийся здесь относительно тонкий слой
озона — озоновый экран. Если живые организмы поднимаются выше
защитного слоя озона, они погибают. Атмосфера над поверхностью Земли
насыщена многообразными живыми организмами, которые передвигаются в
воздухе активным или пассивным способом. 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 около 6 км над уровнем моря.
Концентрация и активность жизни особенно велика у поверхности
нашей Земли. Водоемы заселены по всей толще со сгущениями у
поверхности и у дна. Выделяются своим богатством прибрежные и
мелководные участки. На суше более 99% живого вещества, или биомассы,
сосредоточено в слое на несколько метров вглубь и на несколько десятков
метров (высокие деревья) вверх от поверхности. Следовательно, жизнь
сосредоточена в тончайшей пленке планеты, где и протекают главные
процессы взаимодействия живой и неживой (косной) природы. Этот тонкий
деятельный слой нередко называют биогеосферой, биогеоценотическкм
покровом, ландшафтной оболочкой. Места наибольшей концентрации орга-
низмов в биосфере В. И. Вернадский назвал «пленками жизни».
Всю совокупность организмов на планете В.И. Вернадский назвал
живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик
суммарную массу, химический состав и энергию. В состав биосферы, кроме
живого вещества (растительного, животного и микроорганизмов), входят
64
биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов –
каменный уголь, битумы, нефть), биокосное вещество (продукты распада и
переработки горных и осадочных пород живыми организмами – почвы, кора
выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от
деятельности на Земле живого вещества) и, наконец, косное вещество –
совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых, как считается,
живые организмы не участвуют (горные пород магматического,
неорганического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты).
Окружающий нас мир живых организмов биосферы представляет
собой сочетание различных биологических систем разной структурной
упорядоченности и разного организационного положения. В связи с этим
выделяют разные уровни существования живого вещества – от крупных
молекул до растений и животных различных организаций.
1.
Молекулярный (генетический) – самый низкий уровень, на
котором биологическая система проявляется в виде функционирования
биологически активных крупных молекул – белков, нуклеиновых кислот,
углеводов. С этого уровня наблюдаются свойства, характерные
исключительно для живой материи: обмен веществ, протекающий при
превращении лучистой и химической энергии, передача наследственности с
помощью ДНК и РНК. Этому уровню свойственна устойчивость структур в
поколениях.
2.
Клеточный – уровень, на котором биологически активные
молекулы сочетаются в единую систему. В отношении клеточной
организации все организмы подразделяются на одноклеточные и
многоклеточные.
3.
Тканевый – уровень, на котором сочетание однородных клеток
образует ткань. Он охватывает совокупность клеток, объединенных
общностью происхождения и функций.
4.
Органный – уровень, на котором несколько типов тканей
функционально взаимодействуют и образуют определенный орган.
5.
Организменный – уровень, на котором взаимодействие ряда
органов сводится в единую систему индивидуального организма.
Представлен определенными видами организмов.
6.
Популяционно-видовой,
где
существует
совокупность
определенных
однородных
организмов,
связанных
единством
происхождения, образом жизни и местом обитания. На этом уровне
происходят элементарные эволюционные изменения в целом.
7.
Биоценоз и биогеоценоз (экосистема) – более высокий уровень
организации живой материи, объединяющий разные по видовому составу
организмы.
8.
Биосферный – уровень, на котором сформировалась природная
система высокого ранга, охватывающая все проявления жизни в пределах
нашей планеты. На этом уровне происходят все круговороты вещества в
глобальном масштабе, связанные с жизнедеятельностью организмов.
65
Различают пять основных функций живого вещества в масштабах
планеты Земля: энергетическую, газовую, концентрационную, окислительно-
восстановительную и деструкционную.
Энергетическая функция состоит в осуществлении связи биосферно-
планетарных явлений с излучением Космоса и, прежде всего с солнечной
радиацией. Основой указанной функции является фотосинтез, в процессе
которого происходит аккумуляция энергии Солнца и ее последующее
перераспределение между компонентами биосферы. Накопленная солнечная
энергия обеспечивает протекание всех жизненных процессов. За время
существования жизни на Земле живое вещество превратило в химическую
энергию огромное количество солнечной энергии. При этом существенная
часть ее в ходе геологической истории накопилась в связанном виде (залежи
угля, нефти и других органических веществ).
Благодаря газовой функции происходит миграция газов и их
превращение, формируется газовый состав биосферы. Отметим, что
преобладающая масса газов на планете имеет биогенное происхождение. Так,
кислород атмосферы накоплен за счет фотосинтеза. При этом количество
молекул кислорода, выделяемых земными растениями, пропорционально
количеству связываемых водой молекул диоксида углерода. Последний
поступает в атмосферу за счет дыхания всех организмов. Другой, не менее
мощный его источник – выделение по трещинам земной коры из осадочных
пород за счет химических процессов под действием высоких температур.
Концентрационная функция проявляется в извлечении и накоплении
живыми организмами биогенных элементов из окружающей среды, которые
используются для построения тела. Концентрация этих элементов в теле
живых организмов в сотни и тысячи раз выше, чем во внешней среде.
Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом
превращении веществ, которые содержат атомы с переменной степенью
окисления (это в основном соединения железа, марганца и др.). В результате
происходят превращения большинства химических соединений, при этом
преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.
Благодаря деструкционной функции протекают процессы, связанные с
разложением остатков мертвых организмов. При этом происходит
минерализация органического вещества, т.е. превращение живого вещества в
косное.
Таким образом, живое вещество трансформирует солнечную энергию и
вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот. Живое
вещество определило современный состав атмосферы, гидросферы, почв и, в
значительной степени, осадочных пород Земли. В. И. Вернадский писал:
«Прекращение жизни было бы неизбежно связанно с прекращением
химических изменений если не всей земной коры, то, во всяком случае, ее
поверхности – лика Земли, биосферы».