"Биология ", Сухова Т.С, Сарычева Н.Ю. и др.
Биосфера — часть Земли, где существует жизнь: участки атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы. Живые организмы не только используют условия среды, но и изменяют воздух, воду, почву и горные породы. Благодаря круговоротам воды и химических элементов биосфера связана со всеми оболочками планеты. Поэтому нарушение одного природного процесса может повлиять на множество организмов и экосистем.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и изменяемая их жизнедеятельностью. Это не только сами растения, животные, грибы и микроорганизмы, но и часть окружающей среды, которую они преобразуют. Понятие помогает увидеть жизнь как единую планетарную систему.
Границы биосферы — пределы распространения жизни в атмосфере, гидросфере и литосфере. Они проходят там, где условия уже не позволяют организмам существовать или размножаться. Знание границ показывает, что жизнь распределена на Земле неравномерно.
Живое вещество — совокупность всех живых организмов биосферы как участника природных процессов. Организмы поглощают вещества, выделяют газы, накапливают энергию и возвращают элементы в среду после отмирания. Поэтому живое вещество влияет на состояние всей планеты.
Биогеохимический круговорот — перемещение химических элементов между живыми организмами и оболочками Земли. Например, углерод переходит из воздуха в растения, затем в животных и снова возвращается в атмосферу или почву. Это понятие объясняет постоянную связь живой и неживой природы.
Биосфера не образует отдельную сплошную оболочку, потому что жизнь может существовать только там, где одновременно подходят несколько условий. Организмы заселяют нижнюю часть атмосферы, воды гидросферы и верхние слои литосферы. Эти участки соединяются обменом веществ и энергии, поэтому их рассматривают как единую область жизни.
Атмосфера, гидросфера и верхняя часть литосферы определяют границы распространения организмов. В воздухе жизнь ограничивают разреженность, низкая температура, сильное излучение и недостаток воды на больших высотах. В воде и горных породах важны свет, кислород, давление, температура и наличие питательных веществ, поэтому глубина проникновения жизни также ограничена.
Живые организмы не просто приспосабливаются к оболочкам Земли, а меняют их. Растения при фотосинтезе поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а дыхание организмов возвращает углекислый газ в атмосферу. Корни разрушают горные породы, микроорганизмы перерабатывают остатки организмов, а накопление органического вещества способствует образованию почвы.
Круговороты воды, углерода, кислорода и азота связывают биосферу с неживой природой. Вода испаряется, переносится атмосферой, выпадает осадками, поступает в почву и организмы, а затем снова возвращается в окружающую среду. Химические элементы переходят между воздухом, водой, горными породами и живыми организмами, поэтому изменение одного звена отражается на остальных.
Деятельность человека может нарушать природные связи, если скорость использования ресурсов превышает способность природы к восстановлению. Вырубка лесов меняет газообмен и круговорот воды, загрязнение нарушает жизнь водных организмов, а добыча полезных ископаемых разрушает почвы и рельеф. Охрана биосферы должна учитывать атмосферу, гидросферу, литосферу и живые сообщества одновременно.
В таблице указано, какая часть каждой оболочки входит в область жизни, какие условия необходимы организмам и как они сами преобразуют среду. Примеры помогают проследить связь сразу между несколькими оболочками. При анализе природного явления полезно искать не одно последствие, а цепочку изменений.
| Оболочка Земли | Какая часть связана с биосферой | Условия для жизни | Как живые организмы её изменяют | Примеры взаимосвязи |
|---|---|---|---|---|
| Атмосфера | Нижние слои воздуха | Кислород и углекислый газ, подходящие температура и давление, влага | Растения изменяют соотношение газов, организмы участвуют в газообмене | Фотосинтез связывает растения с атмосферой; испарение воды листьями влияет на облачность |
| Гидросфера | Вся водная оболочка: океаны, моря, реки, озёра, подземные воды и лёд | Вода, растворённые соли и газы, подходящие температура и освещённость | Организмы изменяют состав воды, образуют органические отложения и участвуют в её круговороте | Водоросли выделяют кислород, а водные организмы используют растворённые вещества |
| Литосфера | Верхняя часть земной коры и почва | Влага, воздух в порах, минеральные вещества и подходящая температура | Корни разрушают породы, микроорганизмы образуют почву, остатки организмов накапливают органическое вещество | Растения получают минеральные соли из почвы, а после отмирания возвращают ей вещества |
| Биосфера как совокупность зон жизни | Область пересечения подходящих частей атмосферы, гидросферы и литосферы | Обмен веществ и энергии, разнообразные местообитания и источники пищи | Сообщества организмов поддерживают круговороты и преобразуют среду | Лес одновременно влияет на воздух, воду, почву и климатические условия |
Условие: Определить, в каких оболочках Земли расположены основные части биосферы и объяснить наличие жизни в каждой из них. Нужно соотнести распространение организмов с доступностью воды, кислорода, света и подходящей температурой.
Ответ: Основные части биосферы находятся в нижней атмосфере, гидросфере и верхней литосфере. В каждой из них жизнь поддерживается доступом к воде, газам, энергии и подходящей температуре.
Условие: Объяснить, как лес влияет на состав атмосферы, почву и круговорот воды. Требуется показать влияние организмов сразу на несколько оболочек Земли.
Ответ: Лес участвует в газообмене, испарении воды, образовании почвы и накоплении органического вещества. Поэтому его влияние распространяется сразу на атмосферу, гидросферу и литосферу.
Условие: Проанализировать последствия вырубки лесов для биосферы, атмосферы, гидросферы и литосферы. Нужно выстроить причинно-следственную цепочку от уничтожения растительности к изменениям природных оболочек.
Ответ: Вырубка лесов нарушает местообитания и круговороты, изменяет состав атмосферы и движение воды, усиливает разрушение почвы. Последствия затрагивают все взаимосвязанные оболочки Земли.
Ошибка: считать биосферу только совокупностью живых организмов. Так происходит, если забывают о среде обитания и преобразованной организмами части оболочек Земли. Проверьте себя: в определении должны присутствовать и жизнь, и её влияние на среду.
Ошибка: утверждать, что жизнь существует во всей атмосфере и литосфере. Такое представление игнорирует ограниченность температуры, давления, воды, света и питательных веществ. Проверьте границы, задав вопрос: сохраняются ли там условия для жизни и размножения?
Ошибка: разделять оболочки Земли как независимые системы. Их иногда изучают отдельно, но вещества и энергия постоянно переходят между ними. Проверьте рассуждение, найдя хотя бы один обмен: фотосинтез, испарение, питание или разложение.
Ошибка: считать влияние человека внешним по отношению к биосфере. Человек является частью живого мира, а его хозяйственная деятельность меняет круговороты и условия жизни. Проверьте вывод, перечислив последствия для воздуха, воды, почвы и организмов.
До изучения темы нужны знания о строении Земли, составе и свойствах атмосферы, гидросферы и литосферы, а также о признаках живых организмов и экосистемах. Далее эти представления пригодятся при изучении экосистем, круговоротов веществ, глобальных экологических проблем и охраны природы. С географией и экологией тему связывает зависимость жизни от климата, рельефа, вод и почв.
Почему биосфера не совпадает с отдельной оболочкой Земли?
Жизнь распространена не в одной сплошной оболочке, а в подходящих участках атмосферы, гидросферы и литосферы. Поэтому биосфера объединяет зоны жизни и изменённые организмами части этих оболочек.
Где заканчиваются границы биосферы?
В атмосфере жизнь ограничена высотой, где сохраняются подходящие температура, давление и состав воздуха. В гидросфере организмы встречаются почти повсюду, а в литосфере — только в верхних слоях, куда проникают вода и воздух.
Как живые организмы изменяют атмосферу и литосферу?
Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а все организмы участвуют в газообмене. Корни разрушают горные породы, микроорганизмы и остатки организмов участвуют в образовании почвы.
Почему круговороты веществ связывают все оболочки Земли?
Вода и химические элементы постоянно переходят из воздуха и горных пород в организмы, а затем возвращаются в окружающую среду. Поэтому изменения в одной оболочке отражаются на других.
Какие последствия для биосферы может иметь деятельность человека?
Вырубка лесов, загрязнение воды и воздуха, добыча полезных ископаемых и чрезмерное потребление ресурсов нарушают природные круговороты. Это приводит к разрушению местообитаний, изменению климата и сокращению разнообразия организмов.
§3. Биосфера и её связь с другими сферами Земли
