Строение биосферы Лекция 3 ПЛАН 1

Строение биосферы. Лекция 3

ПЛАН: § 1. Строение биосферы § 2. Живое вещество § 3. Круговороты веществ § 4. Биосфера и космос

1. Строение биосферы § БИОСФЕРА – распространяется в ГИДРОСФЕРЕ, верхних слоях ЛИТОСФЕРЫ и нижних слоях АТМОСФЕРЫ. § БИОГЕОСФЕРА – оболочка планеты на границе тропо-, гидро- и литосферы.

1. 1 ГИДРОСФЕРА - водная оболочка Земли, совокупность океанов, морей, озер, рек, подземных вод, ледников и снежного покрова.

1. ГИДРОСФЕРА Мировой океан • Океаны • Моря • Заливы • Проливы Воды суши • Реки • Подземные воды • Озера • Ледники • Болота • Многолетняя мерзлота • Искусственные водоемы • Водяной пар Вода в атмосфере

1. ГИДРОСФЕРА Мировой океан : § 94 % всего объема гидросферы § 70, 8 % от поверхности Земли § вода океана - раствор ср. концентрацией 35 г/л (Na. Cl – 77, 7%) Воды суши: § Подземные воды – 4% § Ледяной и снежный покров – 1, 6% § неоднородны по химическому составу - до 0, 5 г/л

1. ГИДРОСФЕРА § ЭВФОТИЧЕСКАЯ ЗОНА – зона продуцирования, т. к. в нее проникает достаточное для фотосинтеза количество солнечной энергии. Нижняя граница зоны глубина (около 200 м), в которой освещенность составляет 1% от освещенности на поверхности § АФОТИЧЕСКАЯ ЗОНА– зона в которую солнечный свет практически не проникает, и фотосинтез там не происходит.

1. 2. ЛИТОСФЕРА § - внешний твердый слой Земли, включающий земную кору и верхнюю часть земной мантии. § Мощность : § – 100 км под периферией океана § - 300 -350 км материковая часть § «ПОЧВА – естественно - историческое, вполне самостоятельное тело, которое, одевая земную поверхность сплошной пеленой, является продуктом совокупной деятельности сложных почвообразователей: грунта, климата, растительных и животных организмов, возраст страны, а отчасти и рельефа местности» .

Газы 1. 3 Состав земной атмосферы При образовании* АТМОСФЕРА В настоящее время 1, 5 78 § - воздушная оболочка Земли, газовая среда Азот N 2 § ТРОПОСФЕРА – слой атмосферы высотой Кислород О 2 0 21 Озон О 3 - 10 -5 Углекислый газ СО 2 98 0, 03 Оксид углерода СО - 10 -4 Водяной пар 0, 4 0, 1 Аргон Аr 0, 19 0, 93 обитания живого вещества. примерно 8 -18 км, в котором сосредоточено более 80 % всей массы воздуха и протекают в основном все погодные явления. § Воздух на уровне моря чистый и сухой воздух - смесь газов: - 78, 08% азот (N 2) - 20, 95 кислород (O 2) - 0, 93 % аргон (Ar) - 0, 037 % углекислый газ (CO 2) - 0, 003% : неон (Ne), гелий (He), метан (CH 4) , криптон (Kr), ксенон (Xe), водород (Н 2)и оксид азота (N 2 O).

1. 3 АТМОСФЕРА § ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ – тропосфера практически не задерживает коротковолновое солнечное излучение (за исключением озона, который поглощает коротковолновую радиацию), но содержащиеся в ней пары воды, углекислый газ, оксиды азота поглощают существенную часть инфракрасного излучения поверхности Земли. § СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ – плотность потока солнечной энергии, поступающей к верхней границе атмосферы в виде электромагнитных колебаний, примерно равна 1, 367*1000 Дж/(м² * с). АЛЬБЕДО Земли – отношение уходящей в космос отраженной и рассеянной солнечной радиации к общему количеству солнечной радиации, поступающей к верхней границе атмосферы (30%). УХОДЯЩАЯ радиация – длинноволновое излучение земной поверхности и атмосферы, уходящее в космос.

1. 3 АТМОСФЕРА

2. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО § «Живое вещество» - совокупность всех живых организмов. § Функции : 1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ функция –заключается в последовательном преобразовании солнечной энергии в энергию химических связей органических веществ. -ФОТОСИНТЕЗ (превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами углекислого газа, воды и других минеральных элементов в сложные органические вещества по воздействием солнечной энергии и при участии поглощающих эту энергию пигментов).

2. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО 2. ДЕСТРУКТИВНАЯ функция -разложение мертвого органического и косного веществ на простые минералы для вовлечения их в биогенный круговорот. 3. КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ функция - происходит накопление в определенных районах редких химических элементов, рассеянных в природе. 4. ГАЗОВАЯ функция - создание уникальной атмосферы. 5. ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ функция. 6. СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ функция

1. ГИДРОСФЕРА

3. КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ 1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ - Около половины достигающей поверхности Земли солнечной энергии расходуется на испарение воды, выветривание горных пород, растворение минералов, перемещение воздушных масс и вместе с ними паров воды, пыли, твердых частиц выветривания. 2. КРУГОВОРОТ ВОДЫ Транспирация – процесс биологического испарения воды, связанной с жизнедеятельностью живых организмов.

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ 3. БИОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ -общая площадь поверхности зеленого вещества растений, поглощающей энергию, в зависимости от времени года составляет от 0, 86% до 4, 2 % от площади поверхности Солнца (поверхность Земли < 0, 01% площади поверхности Солнца). - Отличается незначительным потреблением энергии (на создание первичного органического вещества расходуется около 1 % солнечной энергии достигающей поверхности Земли).

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ Круговорот биологический (биотический) — явление непрерывного, циклического, закономерного, но неравномерного во времени и пространстве перераспределения вещества, энергии и информации в пределах экологических систем различного иерархического уровня организации — от биогеоценоза до биосферы. Круговорот веществ в масштабах всей биосферы называют большим кругом, а в пределах конкретного биогеоценоза — малым кругом биотического обмена. Часть биологического круговорота, состоящая из круговоротов углерода, воды, азота, фосфора, серы и других биогенных веществ, называют биогеохимическим круговоротом.

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ 4. ГЛОБАЛЬНЫЙ КРУГОВОРОТ - Биохимические циклы А) Круговорот УГЛЕРОДА В ходе фотосинтеза атомы углерода переходят из состава углекислого газа С 02 в состав глюкозы и других органических веществ растительных клеток. Далее они переносятся по пищевым цепям, образуя ткани всех остальных живых существ экосистемы.

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ Однако побывать в составе клеток живых организмов всех трофических уровней удается только малому числу атомов углерода, так как на каждом уровне большинство органических молекул расщепляется в процессе клеточного дыхания для получения энергии. После этого атомы углерода поступают в абиотическую часть окружающей среды в составе углекислого газа, чем завершается один цикл и создаются предпосылки начала другого цикла

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ 4. ГЛОБАЛЬНЫЙ КРУГОВОРОТ - Биохимические циклы А) Круговорот АЗОТА

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ 4. ГЛОБАЛЬНЫЙ КРУГОВОРОТ - Биохимические циклы А) Круговорот КИСЛОРОДА

3 КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ 4. ГЛОБАЛЬНЫЙ КРУГОВОРОТ - Биохимические циклы А) Круговорот ФОСФОРА

4 БИОСФЕРА и КОСМОС По первоначальным оценкам Института динамики геосфер РАН, масса объекта при входе в атмосферу оценивалась в 10 — 100 тонн, мощность взрыва — несколько килотонн, скорость входа в атмосферу 15— 20 км/с, высота разрушения 30— 50 км, высота высвобождения основной энергии — 5— 15 км. По словам С. А. Язева, мощность взрыва была больше, чем у Витимского болида. Скорость метеороида при падении составила от 20 до 70 километров в секунду.

Д/З § 1. Экологическая пропаганда § 2. Экологическое питание § 3. Экология жилища

Спасибо за внимание!