Основные сферы планеты земля: литосфера, гидросфера, биосфера и атмосфера

Живой мир умеренного пояса

Большую часть умеренного пояса Северного полушария к югу от тундры занимает широкая полоса лесов. В Южном же полушарии площадь этой природной зоны совсем невелика. Достаточно бросить один взгляд на карту мира или глобус, чтобы понять эту причину. Не зря это полушарие называют океаническим — ведь в умеренный климатический пояс заходит только небольшой «хвостик» Южной Америки да несколько островов. Самую обширную по площади природную зону земного шара, лесную, делят на три подзоны. В самой северной подзоне — тайге — лето тёплое или даже жаркое, но короткое, а зима очень холодная. Там преобладают хвойные деревья, сохраняющие свою хвою круглый год, — ели, сосны, пихты и кедры, а также сбрасывающие её на зиму лиственницы. Тайга есть только в двух странах мира — России и Канаде.

Тайга зимой

Дубрава

По мере продвижения на юг продолжительность лета постепенно увеличивается, и к хвойным деревьям начинают примешиваться листопадные — берёза, осина, ольха. Ещё южнее появляются дубы и липы. Их появление — это верный признак того, что тайгу сменил смешанный лес. Площадь смешанных лесов гораздо меньше, чем у тайги, а сменяющих их южнее широколиственных лесов из дубов, клёнов, липы, бука, каштанов в очень плотно заселённой Европе практически на сегодня не сохранилось. В Азии, где плотность населения ещё выше, они остались в основном в России, на Дальнем Востоке. В Северной Америке они также приурочены в основном к восточному побережью США.

В лесах живёт множество птиц и зверей. Все они приспособились к суровым зимам: одни готовят себе запасы корма, другие улетают или откочёвывают на юг, а стада северных оленей и другие животные, напротив, перемещаются в леса из тундры. Некоторые звери — бурые медведи и барсуки, ежи и бурундуки — на зиму погружаются в спячку.

Другие меняют летний мех на зимний, более тёплый. Зайцы, ласки и горностаи на зиму белеют. Меняют цвет оперения и некоторые птицы, например белые куропатки. По рыхлому снегу трудно передвигаться, поэтому у многих появляется «зимняя обувь»: ноги зверей обрастают густой шерстью, у птиц вырастают дополнительные пёрышки. Копытным животным — лосям и оленям — помогают пробираться по снегу длинные ноги. Леса издавна обеспечивали людей топливом, строительными материалами и пищей: дичью, грибами, ягодами… За последние столетия они пострадали от неразумной деятельности человека, и стало ясно, что надо предпринимать срочные меры по их спасению.

Лось

Основные компоненты

Биосфера обладает определенной структурой, благодаря которой ученым гораздо легче изучать ее:

1. Живое вещество – все организмы, существующие на Земле. Их масса примерно равна 3,6 трлн тонн. Они не только населяют, но и преобразуют облик планеты, влияя на нее.
2. Биогенное вещество – результат жизнедеятельности организмов. Они постоянно поглощают и перерабатывают воду, воздух и минеральные вещества. То, что образуется в итоге, может не входить в состав организмов (уголь, торф, нефть).
3. Косное вещество – все ,что образуется без участия живого (горные породы, вода).
4. Биокосное вещество – все, что перерабатывают организмы горных и осадочных пород (почва, ил).
5. Вещество космического происхождения.

Интересно: Северное сияние — что это, виды, как образуется, где происходит, фото и видео

В совокупности компоненты представляют собой биосферу. Причем все они взаимосвязаны и непрерывно взаимодействуют друг с другом.

«Биосфера. Ареал. Почва»

Биосфера – область активной жизни организмов, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые взаимосвязаны сложными биохимическими процессами перераспределения вещества и энергии. Границы ее понимаются различно, в зависимости от подхода к ее изучению.

Наиболее полно значение этой оболочки выявлено в учении о биосфере, созданном В. И. Вернадским. Биосфера включает в себя не только область приповерхностного сосредоточения современной жизни, но и части других геосфер, в которые проникает живое вещество и которые преобразованы в результате его деятельности. Таким образом, биосфера объединяет не только живые организмы, но и всю среду их современного и былого обитания. По В. И. Вернадскому, эта «сфера жизни» объединена биогенной миграцией атомов. Живое вещество реально проявляется в виде отдельных (дискретных) живых организмов, различающихся составом, строением, образом жизни и принадлежащих к различным видам.

Функции биосферы:

• газовая — выделение кислорода, поглощение углекислого газа; восстановление азота;
• концентрационная — накопление организмами химических элементов, рассеянных во внешней среде;
• окислительно-восстановительная — окисление и восстановление веществ в ходе фотосинтеза и энергетического обмена;
• биохимическая — реализуется в процессе обмена веществ;
• энергетическая — связана с использованием и преобразованием энергии.

Ареал и биомасса.

На Земле существует (по разным данным) от 1,2 до 2 млн. видов животных и растений. Из них на долю растений приходится примерно 1/3 общего числа видов. Из животных по числу первое место занимают насекомые (около 750 000), второе — моллюски (по разным данным, от 40 000 до 100 000), затем идут позвоночные (60 000—70 000 видов). Из растений на первом месте — покрытосеменные (по разным данным, от 150 000 до 300 000 видов), затем грибы (от 70 000 до 100 000 видов).

Числом видов растений и животных измеряется богатство флоры и фауны. Однако обилие видов еще не означает обилия особей, так же как и бедность флоры и фауны видами может сопровождаться чрезвычайным обилием особей. Поэтому для характеристики растительности и животного мира, в отличие от флоры и фауны, пользуются понятиями биомассы (общей массы организмов) и биологической продуктивности — способности организмов к воспроизводству биомассы в единицу времени (на единицу площади или объема местообитания). По биомассе организмы распределяются иначе, чем по числу видов: биомасса растений на суше значительно больше, чем животных.

Почва

Почва – особое природное образование, верхний слой земной коры, обладающий плодородием. Возникает в результате преобразования коры выветривания под воздействием воды, воздуха и организмов. На формирование почвы влияют многие факторы:

• свойства материнской породы, которые определяют физические свойства почвы и изначальное содержание в ней элементов питания;
• климат влияет на ход выветривания горных пород, на интенсивность процессов почвообразования, характер растительности и животного мира;
• растительность определяет количество и состав растительного опада, который потом превращается в гумус; одновременно она извлекает питательные элементы из почвы, рыхлит ее;
• животные и микроорганизмы влияют на разложение опада и формирование гумуса, рыхлят почву.

Мелиорация почв, вырубка лесов, внесение удобрений, производимые человеком, также играют определенную роль в почвообразовании.

Конспект урока «Биосфера. Ареал. Почва».

Краст [ править ]

В земной коре колеблется от 5-70 км (3.1-43.5 миль) в глубине и является самым наружным слоем. Тонкие части — это океаническая кора , которая лежит в основе океанических бассейнов (5–10 км) и состоит из плотных ( основных ) магматических пород силиката железа и магния , таких как базальт . Толще кора континентальная кора , которая является менее плотной и состоят из ( фельзического ) натрия калия из алюминия силикатных пород, как гранит. Породы земной коры делятся на две основные категории — сиальные и сима (Suess, 1831–1914). Подсчитано, что sima начинается примерно на 11 км ниже разрыва Конрада ( разрыв второго порядка). Самая верхняя мантия вместе с корой составляет литосферу . Граница кора-мантия происходит как два физически разных события. Во-первых, существует разрыв скорости сейсмических волн, который чаще всего известен как разрыв Мохоровича или Мохо. Считается, что причиной образования Мохо является изменение состава горных пород от пород, содержащих полевой шпат плагиоклаза (вверху), до пород, не содержащих полевых шпатов (внизу). Во-вторых, в океанической коре есть химическоеразрыв между ультраосновными кумулатами и тектонизированными гарцбургитами , который наблюдался в глубоких частях океанической коры, которые были закреплены на континентальной коре и сохранились в виде толщ офиолитов .

Многие горные породы, составляющие сейчас земную кору, образовались менее 100 миллионов (1 × 10 8 ) лет назад; однако возраст самых старых известных минеральных зерен составляет около 4,4 миллиарда (4,4 × 10 9 ) лет, что указывает на то, что Земля имела твердую корку не менее 4,4 миллиарда лет.

Воздушная оболочка Земли: атмосфера

Геосфера, которая включает в себя все воздушное, газовое пространство земного шара.

1. Тропосфера. Первый слой атмосферы, начинается от поверхностей суши или водоемов и простирается на 15 км вверх. Отличительной чертой является разная плотность воздуха, которая меняется в зависимости от высоты, чем выше, тем плотность больше. Верхний слой тропосферы соприкасается с озоновым шаром – это слой озона шириной в 7 км, который защищает планету от разрушительных космических воздействий.

Тропосфера наиболее подвержена влиянию на нее человека.

1. Стратосфера. Второй слой атмосферы. Основная составляющая – разжененные газы (водород, азот, гелий и другие). Расположен от 5 до 100 км.
2. Ионосфера. Третий слой атмосферы, который начинается от стратосферы и простирается до пространства, которое люди назвали космосом. Состоит из различных частиц (ионов, электронов), которые образуются в результате распада молекул. Такой состав, а также особое строение порождает эффект, который заметен невооруженным глазом – «северное сияние», его можно наблюдать на крайнем севере, а зарождается оно в нижней части ионосферы.

Некоторые ученые разделяю ионосферу на мезосферу, термосферу и экзосферу. Каждая из них имеет свои характеристики температуры и давления, которые отличаются в зависимости от высоты каждой.

Доклад №2

Гидросфера являет собой незамкнутую систему, прерывистую водную оболочку планеты. Включает в себя воду во всех её агрегатных состояниях, находящуюся под поверхностью, на поверхности, а также в атмосфере Земли.

Масса.

В связи с тем, что вода относительно легко меняет агрегатное состояние с одного на другое, а также постоянно участвует в физико-химических реакциях, процессах и преобразованиях, невозможно назвать точную массу всей гидросферы. Основную часть гидросферы представляет вода Мирового океана, которая занимает относительно общей массы сферы примерно 94-95% и около 98% объёма всех наземных вод! К наземным водам также относятся континентальные водоёмы — бассейны рек, моря, водохранилища, болота и озёра. Более 65 млн км³ или около 4% массы сферы занимают воды подземные, а ещё 25 млн км³ (1,5% массы сферы) воды находится в твёрдом агрегатном состоянии (ледники).

Баланс.

Для существования и функционирования любой системы важен баланс. Особенно он важен в случае, если интересующая нас система тесно связана с одной или несколькими другими. Именно так дело обстоит с гидросферой. Соседствуя с гео- и биосферой, гидросфера оказывает на них колоссальное влияние, и некоторое смещение баланса в любую сторону способно повлечь непоправимые, устойчивые изменения в климате планеты, а соответственно и в жизни человечества.

Уже более 15 лет назад была озвучена проблема таяния льдов. Проблема эта не только на словах, ведь значение льдов неоспоримо! К примеру, постепенное таяние ледников может привести к росту средних температур во всех широтах, так как способность постоянно отражать поступающие солнечные лучи будет падать с уменьшением площади льдов. Повышение средних температур может привести к изменениям в циркуляции воды, так сказать, к нарушениям круговорота воды в природе. В свою очередь такое изменение неизбежно приведёт к смене климатических условий. Помимо этого, повышение средних температур неизбежно приведёт к распространению многих заболеваний, ранее не характерных для определённой местности.

Кроме того, поднимется уровень моря, что приведёт к затоплению, возможно, сотен прибрежных областей и городов, а пресная вода, попавшая из ледника в моря и океаны, изменит солёность, а вместе с тем и плотность вод. От показателя плотности вод во многом зависит и направление массивных морских течений, а с ними и направления ветров, формирующих в отдельных районах близ экватора климатические условия. Пирамиду развития событий можно продолжать долго. Привычный ареал морской фауны, миграция и места обитания наземных животных и птиц, жизнь и развитие человечества – далеко не полный список пунктов, которые окажутся под вопросом. А ведь всего лишь поверхностному анализу подверглось смещение баланса в той составной части гидросферы, которая едва ли занимает 2% от её общей массы!

Значение.

Вода признана универсальным растворителем. Молекулы воды способны участвовать и непременно участвуют в физических и биологических процессах, химических превращениях и реакциях. Без воды невозможно представить не только жизнь человека, но, пожалуй, большинства существ, обитающих на планете! И важна вода не только в столь привычном для нас жидком состоянии. Разным видам жизни вода требуется в разных агрегатных состояниях, поэтому, чем дольше человек посильными способами сможет поддерживать баланс в гидросфере, тем дольше жизнь на Земле не будет претерпевать кардинальных изменений.

Биогеохимия

В состав живых организмов входят не менее 60 химических элементов, главные из которых (биогенные элементы) — это C, O, H, N, S, P, K, Fe, Ca и некоторые другие. Живые организмы приспосабливаются к жизни при экстремальных условиях. Споры некоторых низших растений выдерживают температуры до −100 — −200 °C. Бактерии встречаются в термальных источниках при Т°=100 °C и даже в океанских гидротермах при Т° = 200-250°С. К удивлению акванавтов, опускавшихся на глубины океанских впадин, они встретили живые организмы, приспособившиеся к жизни при огромных давлениях

Живая масса биосферы в пересчёте на сухое вещество составляет около 1015 т. В целом на растения приходится 99 % биомассы, а на животных и микроорганизмы — всего 1 %. Таким образом, живая масса биосферы планеты преимущественно растительная.

Биосфера — это самый мощный аккумулятор солнечной энергии благодаря фотосинтезу растений. Подсчитано, что только фитопланктон океана поглощает 0,04 % солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли. За геологическую историю Земли биосфера накопила в недрах колоссальное количество энергии — в толщах углей, нефти, скоплениях горючего газа и горючих сланцев, которыми сейчас человечество широко пользуется. Организмы — важные породообразователи земной коры.
Основной источник биохимической активности организмов — солнечная энергия, используемая в процессе фотосинтеза зелёными растениями и некоторыми микроорганизмами для создания органического вещества, обеспечивающего пищей и энергией все остальные организмы. Благодаря деятельности фотосинтезирующих организмов около 2 млрд. лет назад началось накопление в атмосфере свободного кислорода, затем образовался озоновый слой, защищающий от жесткого космического излучения. Фотосинтез и дыхание зеленых растений поддерживают современный газовый состав атмосферы. Появление кислорода в первичной бескислородной атмосфере Земли рассматривается как важнейший этап эволюции биосферы.

Жизнь на Земле в геологически обозримый период всегда существовала в форме сложно организованных комплексов разнообразных организмов (биоценозов). Вместе с тем живые организмы и среда их обитания тесно связаны, взаимодействуют друг с другом, образуя целостные системы — биогеоценозы. Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ними процессы создания, накопления и распада органического вещества обеспечивают постоянный круговорот вещества и энергии. С этим круговоротом связана миграция атомов химических элементов — их биогеохимические циклы, в ходе которых атомы большинства химических элементов проходят бесчисленное число раз через живое вещество. Так, например, весь кислород атмосферы оборачивается через живое вещество за 2000 лет, углекислый газ — за 200–300 лет, а вся вода биосферы за 2 млн. лет. Разные организмы в разной степени способны аккумулировать из среды обитания различные элементы: содержание углерода в растениях в 200 раз, а азота — в 30 раз превышает их уровень в земной коре. Под влиянием живых организмов происходит интенсивная миграция атомов элементов с переменной валентностью (Fe, Mn, Cr, S, P, N, W), создаются их новые соединения, происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование сероводорода и т.п. Большим разнообразием органических соединений характеризуется состав самих организмов. Благодаря живому веществу на планете образовались почвы и органоминеральное топливо.

Биосфера, её биохимическая деятельность обеспечивает планетарное равновесие на Земле — равновесное состояние газов, состава природных вод, круговорот вещества. Образование живого вещества и аккумуляция им энергии сопровождается одновременно и диаметрально противоположными процессами — распадом органических соединений и превращением их в простые минеральные соединения — CO₂, воду, аммиак (NH₃) с освобождением энергии; в этом и состоит сущность биологического круговорота вещества.

«Биосфера. Ареал. Почва»

Биосфера – область активной жизни организмов, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые взаимосвязаны сложными биохимическими процессами перераспределения вещества и энергии. Границы ее понимаются различно, в зависимости от подхода к ее изучению.

Наиболее полно значение этой оболочки выявлено в учении о биосфере, созданном В. И. Вернадским. Биосфера включает в себя не только область приповерхностного сосредоточения современной жизни, но и части других геосфер, в которые проникает живое вещество и которые преобразованы в результате его деятельности. Таким образом, биосфера объединяет не только живые организмы, но и всю среду их современного и былого обитания. По В. И. Вернадскому, эта «сфера жизни» объединена биогенной миграцией атомов. Живое вещество реально проявляется в виде отдельных (дискретных) живых организмов, различающихся составом, строением, образом жизни и принадлежащих к различным видам.

Функции биосферы:

• газовая — выделение кислорода, поглощение углекислого газа; восстановление азота;
• концентрационная — накопление организмами химических элементов, рассеянных во внешней среде;
• окислительно-восстановительная — окисление и восстановление веществ в ходе фотосинтеза и энергетического обмена;
• биохимическая — реализуется в процессе обмена веществ;
• энергетическая — связана с использованием и преобразованием энергии.

Ареал и биомасса.

На Земле существует (по разным данным) от 1,2 до 2 млн. видов животных и растений. Из них на долю растений приходится примерно 1/3 общего числа видов. Из животных по числу первое место занимают насекомые (около 750 000), второе — моллюски (по разным данным, от 40 000 до 100 000), затем идут позвоночные (60 000—70 000 видов). Из растений на первом месте — покрытосеменные (по разным данным, от 150 000 до 300 000 видов), затем грибы (от 70 000 до 100 000 видов).

Числом видов растений и животных измеряется богатство флоры и фауны. Однако обилие видов еще не означает обилия особей, так же как и бедность флоры и фауны видами может сопровождаться чрезвычайным обилием особей. Поэтому для характеристики растительности и животного мира, в отличие от флоры и фауны, пользуются понятиями биомассы (общей массы организмов) и биологической продуктивности — способности организмов к воспроизводству биомассы в единицу времени (на единицу площади или объема местообитания). По биомассе организмы распределяются иначе, чем по числу видов: биомасса растений на суше значительно больше, чем животных.

Почва

Почва – особое природное образование, верхний слой земной коры, обладающий плодородием. Возникает в результате преобразования коры выветривания под воздействием воды, воздуха и организмов. На формирование почвы влияют многие факторы:

• свойства материнской породы, которые определяют физические свойства почвы и изначальное содержание в ней элементов питания;
• климат влияет на ход выветривания горных пород, на интенсивность процессов почвообразования, характер растительности и животного мира;
• растительность определяет количество и состав растительного опада, который потом превращается в гумус; одновременно она извлекает питательные элементы из почвы, рыхлит ее;
• животные и микроорганизмы влияют на разложение опада и формирование гумуса, рыхлят почву.

Мелиорация почв, вырубка лесов, внесение удобрений, производимые человеком, также играют определенную роль в почвообразовании.

Конспект урока «Биосфера. Ареал. Почва». Следующая тема: «»

Значение биосферы в природе

Значение биосферы как глобальной экосистемы планеты трудно переоценить. Исходя из функций оболочки всего живого, можно осознать ее значимость:

• Энергетическая. Растения являются посредниками между Солнцем и Землей, и, получая энергию, часть ее распространяется между всеми элементами биосферы, а часть используется для образования биогенного вещества.
• Газовая. Регулирует количество разных газов в биосфере, их распределение, превращение и миграцию.
• Концентрационная. Все существа выборочно извлекают биогенные компоненты, поэтому они могут быть как полезными, так и опасными.
• Деструктивная. Это разрушение минералов и горных пород, органических веществ, что способствует новому обороту элементов в природе, в ходе чего появляются новые живые и неживые вещества.
• Средообразующая. Влияет на условия окружающей среды, состав атмосферных газов, пород осадочного происхождения и земельного слоя, качество водной среды, а также на баланс веществ на планете.

Долгое время роль биосферы была недооцененной, так как в сравнении с иными сферами масса живого вещества на планете очень мала. Несмотря на это, живые существа являются могучей силой природы, без которой были бы невозможны многие процессы, а также сама жизнь. В процессе деятельности живых существ, их взаимосвязей между собой, влияния на неживую материю, формируется сам мир природы и облик планеты.

В чём значение биосферы для человека

Биосфера — среда жизни человека. Одновременно человек как живой организм тоже часть биосферы. Для полноценной жизни человеку необходимы продукты питания, материалы, лекарства, топливо. Источником этого чаще всего служит биосфера. С самого начала своего существования человек использовал её богатства.

Первобытный человек выживал за счёт охоты, рыболовства и собирательства. Позже он начал заниматься земледелием и животноводством. С появлением промышленности стала расти потребность в сырье и топливе — лесе, хлопке, шерсти, угле и др. (Вы помните, что, например, уголь, нефть, торф образовались при накоплении органических остатков в древние геологические эпохи.) Достижения науки и техники резко увеличивают не только возможности человека, но и его потребности. В наше время людям требуется всё больше сырья и энергии, которые может дать биосфера.

Приведём пример, как влияет биосфера на размещение человека на Земле. Один из факторов размещения населения — плодородие почв и возможности производства продовольствия. На плодородных почвах дельты Ганга земля может давать высокие урожаи риса. Там плотность населения высока. А на полуострове Ямал территория для выживания одного человека должна быть в сотни тысяч раз больше! Ведь местное население (ненцы) живёт за счёт пастбищного оленеводства. Чтобы прокормить одного человека, нужно несколько десятков оленей. А для каждого оленя требуется несколько гектаров пастбища.