IX. Maan biosfääri ja maisemat: ihmisen toiminnan vaikutus

Maapallon pinta kaikessa monimuotoisuudessaan oli menneisyydessä, ja nyt monet tutkivat sitä luonnontieteet(geologia, fyysinen maantiede, biologia, maaperätiede jne.). Näiden tieteiden kehitysprosessissa, kun tietoa kertyi, maapallon pinta alettiin ymmärtää sen neljän osa-alueen monimutkaisen vuorovaikutuksen tuloksena: litosfääri(kova kivi), tunnelmaa(ilma), hydrosfääri(vesi) ja biosfääri(elävää ainetta). Tuloksena syntyi uusi käsite - maantieteellinen kirjekuori Maapallo laajimpana monimutkaisimpana luonnonmuodostelmana, joka koostuu neljästä toisiinsa tunkeutuvasta yksityisestä fyysis-maantieteellisestä kuoresta.

Maaplaneetalle on ominaista kuorirakenne (kuori on kolmiulotteinen, tilavuuskäsite). Yhdellä kuorista - maantieteellisellä - on useita erottuvia piirteitä, jotka osoittavat sen monimutkaisemman rakenteen muihin verrattuna. Maan maantieteellisen kuoren erityispiirteet: aineiden läsnäolo sen koostumuksessa kolmessa aggregaatiotilat(kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen), kosmisten ja maanpäällisten energialähteiden samanaikainen läsnäolo, orgaanisen aineen - elämän - läsnäolo. Ensimmäistä kertaa venäläinen luonnontieteilijä P. I. Brounov toi esiin Maan maantieteellisen kuoren, joka koostuu neljästä osasta (kuoret tai pallot). Hän kirjoitti, että kaikki nämä pallot (litosfääri, ilmakehä, hydrosfääri ja biosfääri), jotka tunkeutuvat toisiinsa, määrittävät vuorovaikutuksellaan Maan ulkonäön. Näiden vuorovaikutusten tutkiminen on yksi nykyajan luonnontieteiden tärkeimmistä tehtävistä.

Maan maantieteellisen kuoren pääominaisuus on jatkuva aineen ja energian vaihto ei vain sen ja ulkomaailman - ulkoavaruuden välillä, vaan myös itse kuoren pääosien välillä: substraatti, ilma, vesi, biomassa. Tämä vaihto määrää maantieteellisen kuoren jatkuvan kehityksen, ja sen koostumuksen ja rakenteen vaihtelevuus tekee luonnollisten komponenttien ja niiden kompleksien järjestämisestä yhä korkeampaa ja monimutkaisempaa (latinasta käännetty kompleksi on plexus, eli osien läheinen yhteys kokonaisuudesta).

Maan maantieteellisellä verholla on merkittävä voima, mutta sen rajoista on erilaisia ​​näkemyksiä. Yleisimmän käsityksen mukaan sen yläraja on ilmakehässä elämän jakautumisen ylärajalla noin 25-30 km korkeudessa. Tähän rajaan asti maan pinnan lämpövaikutus tuntuu ja ilmakehä rikastuu otsonilla (0 3). Otsonikerros sieppaa Auringosta tulevan ylimääräisen ultraviolettisäteilyn ja suojaa siten elämää maan pinnalla.

Maan maantieteellisen kuoren koostumus sisältää valtamerten vesien koko paksuuden. Elämän tunkeutumisen alaraja mantereilla kulkee ilmeisesti pitkin maankuoren kerroksen alarajaa, joka on jatkuvassa aineen ja energian vaihdossa hydrosfäärin ja ilmakehän kanssa, mikä ilmenee tektonisina liikkeinä, mukaan lukien maanjäristykset ja tulivuorenpurkaukset. Maan elämän peittämän maantieteellisen kuoren kokonaispaksuus on 35-40 km.

Maan maantieteellisen kuoren tunnusomainen piirre on sen osien - pallojen - heterogeenisuus ja kontrasti. Niiden välinen suoran vuorovaikutuksen kerros erottuu erityisenä maisema pallo, joka toimii paikkana aurinkoenergian muuntamiseen erilaisia maallinen energia, elämän kehittymiselle suotuisin ympäristö. Sen paksuus vaihtelee useista kymmenistä 250 metriin valtamerten ja maan pinnan yläpuolella (sekä tasangoilla että vuorten yllä). Näissä rajoissa maisemat muodostuvat maalla ja valtamerissä litosfäärin, ilmakehän ja hydrosfäärin suoran kosketuksen ja aktiivisen vuorovaikutuksen seurauksena. Maisemapallo maalla sisältää nykyajan säänkuoren 1, maaperän, kasvillisuuden, elävät organismit ja maaperän ilmakerrokset. Toisin sanoen, Maisemapallo on kokoelma luonnollisia komplekseja maan pinnalla.

Maan maisema-alueella, joka sijaitsee maantieteellisen vaipan keskiosassa, on biologinen painopiste (V.I. Vernadskyn mukaan) - voimakkain elämän ilmentymä maalla ja vedessä. Osana maantieteellistä kirjekuorta tämä sfääri on luonteeltaan globaali ja on erityisen tieteen kohteena - maisematiede. Maisemapallo erottuu muista planeettamme geosfääreistä ulkoisen ja sisäisen rakenteen, ihmisyhteiskunnan olemassaolon ja toiminnan poikkeuksellisen monimutkaisuuden ansiosta. Maisemapallon muodostavien geokompleksien ominaisuudet määräytyvät sekä suoraan maisemassa että Maan ja maailmanavaruuden suolistossa tapahtuvien prosessien avulla.

Tieteellisessä ja opetuskirjallisuudessa käytetään termejä, jotka ovat synonyymejä tai täydentävät toisiaan tai joilla on täysin erilainen sisältö. Siten termin "maantieteellinen verho" todelliset synonyymit ovat maantieteellinen sfääri, maisemakuori ja epigeosfääri. On teoksia, jotka rinnastavat maiseman verhon ja maantieteellisen ympäristön käsitteet. Tämä on väärin, koska maantieteellisestä - maisemakuoresta tuli ihmisyhteiskunnan maantieteellinen ympäristö syntymisensä jälkeen ja sitten vasta tilassa, jossa tämä yhteiskunta toimi. varten muinainen mies Paleoliittikaudella maantieteellinen ympäristö oli vain pieni osa maisemaa. Nyt ihmisen toiminta on mennyt maantieteellisen rajan ulkopuolelle (kosmonautien lennot, syväporaukset). Maantieteellisellä ympäristöllä ymmärretään se osa ihmisen maapallon luonnollista ympäristöä, joka tietyllä historiallisella hetkellä liittyy eniten hänen tuotantotoimintaansa.

Esipuhe

Perustuu V.I. Vernadsky käyttää biosfäärin määritelmää planetaarisena kuorena, jonka koostumukseen kuuluvat ilmakehän alemmat kerrokset, hydrosfääri ja litosfäärin ylemmat kerrokset. Sen koostumuksen ja rakenteen määrää koko elävien organismien nykyaikainen ja mennyt elämä. Elävien ja elottomien komponenttien vuorovaikutuksen, valtavan energiamäärän kerääntymisen ja uudelleenjakamisen ansiosta se on termodynaamisesti avoin, itseorganisoitunut, itsesäätelevä, dynaamisesti tasapainotettu, vakaa, globaali järjestelmä.

Ranskalainen biologi J.B. lähestyi "biosfäärin" käsitettä. Lamarck (1802). Mutta itse termiä "biosfääri" käytti ensimmäisenä australialainen geologi E. Zuss (1875). Hän myös identifioi biosfäärin Maan erilliseksi kuoreksi, jota peittää elämä ja joka sisältää osia ilmakehästä, hydrosfääristä ja litosfääristä. Eläviä olentoja (kasveja, eläimiä, mikro-organismeja) esiintyy Maan pinnalla, sen ilmakehässä, hydrosfäärissä ja litosfäärin yläosassa, ja ne muodostavat kokonaisuutena elämäkalvon (pallon) planeetallamme. Biosfäärin yläraja on 85 km maanpinnan yläpuolella. Tällaisilla korkeuksilla (stratosfäärissä) ilmanäytteissä havaittiin mikro-organismi-itiöitä geofysikaalisten rakettien laukaisun aikana. Biosfäärin alaraja ulottuu litosfäärin syvyyksiin, joissa lämpötila saavuttaa 100 0 C (nuorilla taittuneilla alueilla tämä on noin 1,5 - 2 km ja kiteisillä kilpeillä - 7 - 8 km).

Biosfäärin yläraja on V.I. Vernadskyn mukaan säteittäinen ja alempi lämpö. Säteittäinen raja johtuu kovasta lyhytaaltosäteilystä, jolta otsonikerros suojaa elämää maapallolla, lämpöraja johtuu korkeista lämpötiloista ja sijaitsee maassa keskimäärin 3 asteen syvyydessä - 3,5 km maanpinnasta. Näin ollen tämän maan kuoren kokonaispaksuuden tulisi olla useita kymmeniä kilometrejä.

1. Maantieteellinen kuori - Maan monimutkainen kuori, joka muodostuu yksittäisten geosfäärien - litosfäärin, ilmakehän hydrosfäärin ja biosfäärin - aineiden tunkeutumisen ja vuorovaikutuksen seurauksena. Maantieteellinen verho on ihmisyhteiskunnan ympäristö, ja se vuorostaan ​​on alttiina siitä merkittävälle muuttavalle vaikutukselle.

Maantieteellinen verho on suurin luonnollinen kompleksi, jonka kehityksessä on tiettyjä malleja:

o Eheys - kaikki maantieteellisen kuoren komponentit edustavat yhtä kokonaisuutta, ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa ja aineet ja energia ovat jatkuvassa kierrossa;

o Rytmisyys - samanlaisten luonnonilmiöiden säännöllinen toistuminen, jotka kestävät päivän (päivä ja yö), vuoden (kevät, kesä, syksy, talvi) tai miljoonia vuosia (vuoristorakennus) jne.;

o Vyöhykejako - muutos luonnollisten kompleksien luonteessa ja ominaisuuksissa päiväntasaajalta navalle, joka liittyy auringon lämmön epätasaiseen jakautumiseen maantieteellisestä leveysasteesta riippuen;

o Korkeusvyöhyke - muutokset kohokuviossa, ilmastossa, vedessä, kasvillisuudessa riippuen absoluuttinen korkeus maasto, rinteiden altistuminen ja vuoristomaiden laajuus suhteessa ylivoimaisiin ilmamassoihin.

Ilmakehän ilma on yksi tärkeimmistä elämän lähteistä planeetalla. Ihminen ei voi elää ilman ilmaa yli 5 minuuttia. Ihmisen ilmantarve riippuu hänen tilastaan, työoloistaan ​​ja vaihtelee välillä 15-150 tuhatta. L per päivä.

Ilmakehä on Maan ulompi kaasumainen kuori, joka ulottuu sen pinnalta avaruuteen noin 3000 km ja jakautuu troposfääriin, stratosfääriin, mesosfääriin, termosfääriin ja eksosfääriin.

Se ympäröi maata ja pyörii sen mukana painovoiman vaikutuksesta. Ilmakehän koostumus sisältää typpeä - 78%, happea - 21%, argonia, heliumia, kryptonia ja joitain muita pysyviä komponentteja. Uskotaan, että ilmakehän koostumus ja ominaisuudet ovat vakiintuneet viimeisten 50 miljoonan vuoden aikana. Ilmakehän muuttuvia komponentteja ovat vesihöyry, otsoni, hiilidioksidi, ovat erittäin tärkeitä ilmakehän prosesseille. Suurin osa vesihöyrystä on keskittynyt ilmakehän alempiin kerroksiin (0,1 - 0,2% polaarisilla leveysasteilla 3% päiväntasaajan leveysasteilla), ja sen määrä laskee korkeudessa merkittävästi - 90% noin 5 km:n korkeudessa. Ilmakehän vesihöyryn pitoisuuden määrää haihtumis-, tiivistymis- ja vaakasuora kulkeutumisprosessien välinen suhde. Otsonikerros imee itseensä suurimman osan UV-säteily Aurinko suojelee elämää maan päällä. Tämä on ilmakehän tärkein ekologinen merkitys.

Litosfääri on maan ulompi kiinteä kuori, joka sisältää koko maankuoren ja osan maan ylävaipasta ja koostuu sedimentti-, magma- ja metamorfisista kivistä.

Ihminen vaikuttaa eniten maankuoreen - ohueen yläkuori Maapallon paksuus on mantereilla 40-80 km, valtamerten alla 5-10 km ja se muodostaa vain noin 1 % maapallon massasta. Litosfäärin alkuaineet - happi, pii, vety, alumiini, rauta, magnesium, kalsium, natrium - muodostavat 99,5% maankuoresta.

Maankuoressa eläviä organismeja asuu vain maaperän ylemmissä kerroksissa (pedosfääri) 5 m syvyyteen asti. Litosfäärin muodostavat kivet ovat alttiita syklisille prosesseille, eksogeenisten ja endogeenisten voimien vaikutuksesta. Endogeeniset voimat vaikuttavat sään vaikutuksesta, kerrostaen rapautunutta materiaalia syvemmille kerroksille tai kuljettamalla sitä uusiin kerrostumiin (sedimentaatio).

Sedimentit voivat kovettua (diageneesi) sementoinnin tai paineen avulla. 8 % sedimentistä peittää 75 % maapallon pinnasta. Pitkän (geologisesta näkökulmasta katsottuna) ajan kuluttua sedimenttipeite, joka on jo tullut erittäin paksuksi ja erittäin raskaaksi, voi vajota, ja sitten se altistuu endogeenisten voimien vaikutukselle. Ne johtavat laskosten muodostumiseen paineen ja korkeita lämpötiloja kivet voivat muuttua, sulaa ja jähmettyä uudelleen.

Hydrosfääri on planeettamme vesipallo, valtamerten, merien, mannervesien ja jääpeitteiden kokonaisuus. Planeetallamme on noin 16 miljardia kuutiometriä. m vettä, joka on 0,25 % sen massasta. Suurin osa tästä vedestä (yli 80%) sijaitsee maan syvillä alueilla - sen vaipassa. Hydrosfäärin maanalainen osa kattaa maaperän, pohjaveden, kerrostenvälisen, vapaan virtauksen ja painevedet, halkeamävedet ja karstionteloiden vedet helposti liukenevissa kiviaineissa (kalkkikivi, kipsi).

Valtavalle määrälle eläviä organismeja, erityisesti eri vaiheita Biosfäärin kehityksessä vesi oli syntymän ja kehityksen väline. Biosfäärissä oleva vesi on jatkuvassa liikkeessä, ja se on peräisin aineiden geologisesta ja biologisesta kierrosta. Vesi on perusta elämän olemassaololle maapallolla. Ilman vettä ihmissivilisaatio ei voi olla olemassa, koska ihmiset eivät käytä vettä vain juomiseen, vaan myös hygienia-, hygienia- ja kotitalouksien tarpeisiin.

2.1. Biosfääri (elävien organismien asuttama tila) peittää vain ohuen vyön maapallosta, noin 20 km paksuisen kerroksen. Maan avaruudessa elävien organismien (pedosfääri) tunkeutumissyvyys riippuu ilmastosta, kivien sään asteesta jne.

Maan vetovoimakentän vaikutuksesta johtuvien veden kuljetusvaikeuksien vuoksi kasvit nousevat harvoin maanpinnan yläpuolelle 50 m:n yläpuolelle Tärkeimmät elävien organismien leviämistä ilmakehässä ja hydrosfäärissä rajoittavat tekijät ovat happipitoisuus ja lämpötilaolosuhteet.

Ilmakehässä siitepölyn ja bakteeri-itiöiden passiivisen siirron vuoksi tuulen mukana orgaaninen aine saavuttaa jopa 10 km:n korkeuden.

Syvänmeren syvennyksistä anaerobisia bakteereja on löydetty 10 000 metrin syvyyksistä.

Ekologiselta puolelta biosfääri voidaan jakaa osabiosfääreihin (Schubert) ja ilmakehään heti, kun tilapäisesti asuttua tilaa ei oteta huomioon:

Geobiosfääri - litosfäärin ja pedosfäärin asuttu tila (maaperä jne.);

Hydrobiosfääri - hydrosfäärin asuttu tila (meret, makean veden järvet, joet);

Antropobiosfääri on tila, jossa ihminen hallitsee (kulttuurimaisemat, kaupungit).

2.2 Elävien aineiden muodostuminen ja niiden hajoaminen ovat yhden prosessin, jota kutsutaan kemiallisten alkuaineiden biologiseksi kierroksi, kaksi puolta. Elämä on elementtien kiertoa organismien ja ympäristön välillä.

Syynä verenkiertoon on kehon muodostavien elementtien rajallinen luonne. Biologinen kierto on kemiallisten alkuaineiden toistuvaa osallistumista biosfäärissä tapahtuviin prosesseihin. Tässä suhteessa biosfääri määritellään maapallon alueeksi, jossa tapahtuu kolme pääprosessia: vedyn, typen ja rikin kiertokulku, jossa viisi alkuainetta (H, O 2, C, N, S) liikkuvat ilmakehän läpi, hydrosfääri ja litosfääri osallistuvat. Luonnossa kiertoa ei suorita aineet, vaan kemialliset alkuaineet.

Hiilipyöräily. Biosfäärissä on yli 12 000 miljardia tonnia hiiltä. Tämä johtuu siitä, että hiiliyhdisteitä syntyy, muuttuu ja hajotetaan jatkuvasti. Hiilikierto tapahtuu itse asiassa aineiden ja hiilidioksidin välillä. Kasvien suorittamassa fotosynteesiprosessissa hiilidioksidi ja vesi muuttuvat erilaisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi auringonvalon energian avulla. Täydellinen ilmakehän hiilenvaihtokierto tapahtuu 300 vuodessa. Mutta osa hiilestä jätetään pois turpeen, öljyn, hiilen, marmorin jne. muodossa.

Happikierto. Joka vuosi metsät tuottavat 55 miljardia tonnia happea. Elävät organismit käyttävät sitä hengitykseen, ja se osallistuu oksidatiivisiin reaktioihin ilmakehässä, litosfäärissä ja hydrosfäärissä. Biosfäärin läpi kiertäessään happi muuttuu joko orgaaniseksi aineeksi, sitten vedeksi tai molekyylihapeksi. Nykyään suuri määrä happea kuluu vuosittain hiilen, öljytuotteiden ja kaasun polttamiseen. Tämän prosessin intensiteetti kasvaa joka vuosi.

Typen, fosforin, rikin kierto. Ihmisen toiminta nopeuttaa näiden alkuaineiden kiertoa. pääsyy kiihtyvyys - fosforin käyttö lannoitteissa, mikä johtaa rehevöitymiseen - lannoitelannoitus. Rehevöitymisen aikana levien nopea lisääntyminen tapahtuu - veden "kukkiminen". Tämä johtaa veteen liuenneen hapen määrän vähenemiseen. Levien aineenvaihduntatuotteet tuhoavat kaloja ja muita organismeja. Muodostuneet ekosysteemit tuhoutuvat. Teollisuus ja polttomoottorit päästävät ilmakehään runsaasti nitraatteja ja sulfaatteja vuosittain. Putoavat maahan sateen mukana, ja kasvit imevät ne.

Veden kierto. Vesi peittää * Maan pinnan. Yhdessä minuutissa auringon lämmön vaikutuksesta maapallon varastojen pinnalta haihtuu 1 miljardi tonnia vettä. Höyryn jäähtymisen jälkeen muodostuu pilviä, jotka palaavat maan pinnalle sateen ja lumen muodossa. Sade tunkeutuu osittain maaperään. Pohjavesi palaa maan pinnalle kasvien juurien, lähteiden, pumppujen jne. kautta.

Veden kiertonopeus on erittäin korkea: valtamerivesi uusiutuu 2 miljoonassa vuodessa, pohjavesi 1 vuodessa, jokivesi 12 päivässä, höyry ilmakehässä 10 päivässä.

Joka vuosi biosfäärin primäärituotannon luomiseksi 1 % sateen muodossa putoavasta vedestä käytetään fotosynteesin aikana. Ihmiset käyttävät vain 20 mm sadetta kotitalous- ja teollisuustarpeisiin - 2,5 % vuoden kokonaissateen määrästä. Pysyvä vuotuinen valumavesi on nyt 55 kuutiometriä. m. vuosittain se kasvaa 4 - 5 %.

Toisaalta elävät organismit sopeutuvat ympäristön erilaisiin kemiallisiin olosuhteisiin ja voivat sietää suuria pitoisuuksia niistä alkuaineista, joita täällä yleensä esiintyy suuria määriä. Luonnosta harvoin ja pieninä pitoisuuksina esiintyvät alkuaineet muuttuvat myrkyllisiksi eläville organismeille kertyessään.

3. 3,5 miljardia vuotta sitten Maan ensisijaisessa valtameressä ultraviolettisäteilyn ja läpäisevän säteilyn sekä sähköisten salamapurkausten vaikutuksesta alkoi ensimmäisten orgaanisten yhdisteiden muodostuminen - "orgaaninen liemi" (A.I. Oparin). Tämän liuoksen pitoisuuden kasvaessa jotkin orgaaniset molekyylit alkoivat yhdistyessään muodostaa koacervaattipisaroita, jotka eristettiin ympäristöstään ja jotka käyttivät koostumukseen sisältyviä aineita kokonsa kasvattamiseen. Näin syntyi itse lisääntymään kykeneviä molekyylejä, mikä tarkoitti elämän alkua.

Ensimmäiset organismit ruokkivat niitä ympäröivästä orgaanisesta liuoksesta, mutta tuli aika, jolloin sen varannot alkoivat ehtyä, eikä vapaata happea ollut käytännössä lainkaan, ja ensimmäiset organismit joutuivat hankkimaan energiaa käymisprosessin kautta. Mutta tämä prosessi on tehoton ja vaatii suuren määrän ruokaa. Siksi elämä oli tuomittu nälkä. Ainoa tapa muuttaa lopullinen aine ei-lopulliseksi on sisällyttää se kiertoon. Johdosta luonnonvalinta Ilmestyi fotosynteettisiä organismeja, jotka eivät syöneet valmiita orgaanisia aineita, vaan loivat sen itse käyttämällä auringonvaloa hiilidioksidin, mineraalisuolojen ja veden muuntamiseen. Tämän ravitsemusmenetelmän jätetuote oli happi, joka ensinnäkin mahdollisti monisoluisten eläinmaailman edustajien syntymisen, jotka kuluttavat energiaa valmiista orgaanisista aineista niiden hapettumisen kautta, ja toiseksi loi suojan ultraviolettisäteilyltä. säteily, joka oli tuhoisaa proteiiniyhdisteille, koska osa vapaasta hapesta muuttui otsoniksi, joka on voimakas absorboija.

Näin syntyi suljettu ympyrä toisistaan ​​riippuvaisia ​​ja keskenään sopeutuneita organismeja ja prosesseja, joiden joukossa ei ole yhtäkään tarpeetonta, koska jokainen suorittaa oman tehtävänsä: toisen hukka on toisen elämän ehto.

Eläimet eivät voineet syödä ja hengittää ilman kasvien apua. Mutta kasvit ilman eläimiä kuolisivat hyvin nopeasti, koska ei olisi ketään, joka prosessoisi syntyvää orgaanista ainesta vedeksi, hiilidioksidiksi ja mineraalisuolat, estää sukupuuttoon kuolleita jäänteitä saastuttamasta planeettaa ja palauttaa varantoja ravinteita uusille kasvien sukupolville. Elävät organismit osallistuvat myös luonnon yleiseen ainekiertoon ja planeetan muodostumiseen.

Joten eläin- ja kasviorganismit loivat ja paransivat elämänsä aikana miljardeja vuosia suotuisat olosuhteet, eli biosfäärin, elämälle suotuisat olosuhteet elämän aikana ja biomassan avulla kuoleman jälkeen, ennen kuin ihminen ilmestyi, joka useiden satojen tuhansien vuosien jälkeen alkoi tuhota sitä. hänen irrationaalista toimintaansa.

Johtopäätös

Biosfäärin likimääräinen massa on 3 10 24 g ja tilavuus 10 10 24 cm 3, mukaan lukien litosfääri - 0,6 10 24 cm 3, hydrosfääri - 1,4 10 24 cm 3 ja troposfääri - 8 10 24 cm3. Biosfäärin likimääräinen massa on 0,05 % Maan massasta ja tilavuus 0,4 % Maan tilavuudesta, mukaan lukien jälkimmäinen ilmakehä, joka on 2000 km paksuinen geoiditasolta. Elävän aineen massa on vain (3...5) 10 -8 % Maan massasta ja noin (0,7 - 1,0) 10 -8 % biosfäärin massasta.

Mielenkiintoisia yleistyksiä biosfäärin parametreista antaa F. Ya. Shipunov (1980). Hänen tietojensa mukaan biosfäärin suurin paksuus sijaitsee trooppisilla leveysasteilla - 22 km, pienin - polaarisilla leveysasteilla - 12 km.

Biosfäärissä ja ympäröivässä planeettaympäristössä tapahtuvat prosessit saavat alkunsa ja niitä tukevat toisaalta kosmiset ja toisaalta maanpäälliset tekijät, jotka liittyvät Maan ominaisuuksiin planeetana (gravitaatio- ja magneettinen jännitys). kentät, sen aineen ominaisuudet, säteily jne.). näiden kahden tekijän vuorovaikutus luo yhden luomuksen - maajärjestelmän (Shipunov). Biosfääri on rakenteellinen osa tätä monimutkaista planeettajärjestelmää. Ja jos sen elävä aines muodostaa itselleen epäsuotuisan elinympäristön ja kehityksen - biosfäärin, niin jälkimmäinen muuttaa planeettaympäristönsä sellaisella tavalla ja sellaiseen kokoon, että sen rakenteellinen organisaatio on mahdollisimman vakaa. Siksi biosfääriä on pidettävä paitsi Maan elävän aineen kehitysalueena, myös alueena, joka muuttaa sen välittömän ympäristön erottamattomaksi ekologiseksi planeetta-aineeksi.

LUETTELO KÄYTETTYISTÄ VIITTEET

Biosfääri: saastuminen, hajoaminen, suojelu. - Sanakirja. 2003

Vernadsky V.I. Biosfääri - Leningrad, 1972

Korsak K.V., Plakhovnik O.V. Ekologian perusteet. Tieteellinen käsikirja - K., 2002.

Ekologian perusteet - toim. E. N. Meshechko 2002

Myakushko V.V., Volvach F.V. Ecology. - K., 2000

Sytnik K. M., Brion A. V., Gordetsky A. V. Biosfääri, ekologia, luonnonsuojelu. - K., 1987

Dieter Heinrich, Manfred Gergt. Ekologia - toim. V.V. Serebryakova - 2001

Bilyavsky T.D., Padun M.M. Yleisen ekologian perusteet. Oppikirja - K., 1996

Vernadsky V.I. Biosfääri ja noosfääri 1989

Biosfääri ja sen resurssit - toim. N. Fillipovsky 1982

Biosfääri. Evoluutio, tila, aika. - toim. R.W. Sims 1988

Biosfääri on planeettamme ainutlaatuinen kuori. Kaikki aiemmat kuoret, joita pidimme, ovat jossain määrin muilla planeetoilla, mutta ilmeisesti niitä ei ole millään niistä paitsi Maapallolla. On mahdollista, että koska planeetallamme on elämää, sitä on myös muissa universumin kolkissa, on myös todennäköistä, että tämä on hyvin yleinen ilmiö, mutta toistaiseksi tutkijat etsivät edelleen elämää planeettamme ulkopuolelta ja ainoana missä elämä on löydetty, on Maa. Kuka tietää, ehkä tämä on ainoa planeetta, jolle elämä sai alkunsa jollakin tuntemattomalla tavalla?

Mistä se tuli maan päältä, kenelläkään ei ole vielä aavistustakaan. Elämä on liian monimutkainen ilmiö syntyäkseen sattumalta, emmekä vieläkään tiedä mitään prosesseista, jotka voivat johtaa sen ilmaantumiseen. Mutta tosiasia on, että elämää on olemassa ja se kukoistaa maan päällä. Tiedemiehet ovat jakaneet koko planeettamme olemassaolon historian, joka kestää 4,5 miljardia vuotta, kahteen suureen osaan - kahteen eoniin: kryptotsooiseen ja fanerozoiseen. Kryptozoic eon on "piilotetun elämän" aikakausi. Tämän ajanjakson geologisissa kerroksissa ei löydy jälkeä planeetan elämästä. Tämä ei voi selvästi osoittaa, että hän ei ollut siellä ollenkaan tuolloin, mutta mitään todisteita hänen läsnäolostaan ​​ei ole havaittu; ehkä hän oli pitkään aikaan liian primitiivinen - tasolla yksisoluisia organismeja, ei säilynyt fossiileina. Fanerotsoinen eoni alkoi 570 miljoonaa vuotta sitten, ja sitä leimasi niin sanottu "kambrian räjähdys". Tänä aikana prekambrian tai arkeen geologinen aikakausi päättyy ja paleozoic alkaa. Paleotsooinen aikakausi on aikakausi " muinaista elämää" Tällä hetkellä ilmestyy melkein kaikentyyppisiä eläviä olentoja: nilviäisiä, käsijalkaisia, matoja, piikkinahkaisia, niveljalkaisia, sointuja ja muita - minkä vuoksi tätä hetkeä kutsuttiin "räjähdykseksi". 100 miljoonan vuoden sisällä ensimmäiset selkärankaiset ilmestyivät, ja 400 miljoonaa vuotta sitten elämä alkoi tunkeutua maalle – sammakkoeläimet ilmestyivät. Haluaisin huomauttaa, että valtameressä syntyi elämä, eikä se päässyt maahan pitkään aikaan, koska ennen kuin happi- ja otsonikerrokset muodostuivat, suojaten kaikkia eläviä olentoja tappavalta auringon säteilyltä, maa ei sovellu elämään. Samana aikana maakasvit alkoivat kukoistaa - sammalta, korteita, saniaisia ​​ilmestyi ja maaperää ilmestyi kasvien jälkeen. Paleotsooinen aikakausi päättyy 251 miljoonaa vuotta sitten historiansa suurimman elävien olentojen massasukupuuttoon. Mitä tänä aikana tapahtui, ei tiedetä; on selvää, että planeetalla tapahtui kolossaalisia tapahtumia. ilmastonmuutos. Jotkut paleontologit uskovat, että vahvin tapahtui maan päällä jääkausi, joka kattaa koko planeetan. Paleotsoicin jälkeen tuli kuitenkin mesotsoic ja elämä planeetalla palautui uudelleen. Mesozoic oli dinosaurusten aikakausi, jotka hallitsivat planeetalla noin 200 miljoonaa vuotta. Mutta 65 miljoonaa vuotta sitten massasukupuutto tapahtui uudelleen. Kaikki dinosaurukset katosivat planeetan pinnalta. Oletettavasti suuri meteoriitti törmäsi maahan muuttaen radikaalisti sen ilmastoa. Tästä hetkestä se alkoi Cenozoic aikakausi joka kestää asti tänään. Cenozoicista tuli aikakausi, ja noin 2 miljoonaa vuotta sitten ihminen nousi heidän joukkoon.

Nykyään elämä on tunkeutunut kaikkiin maapallon kolkoihin; sitä löytyy valtamerten pohjalta, kuumista lähteistä, äärimmäisistä korkeat vuoret ah, tulivuorten kraatereissa ja jään alla. Se on tunkeutunut kaikkialle, missä elämä jostain syystä katoaa, se palautuu pian uudelleen sopeutuen yhä uuteen ja muuhun vaikeita olosuhteita ympäristöön. Planeetan elävien organismien monimuotoisuus on valtava, sillä on miljoonia eläimiä, kasveja, sieniä ja mikro-organismeja. Biosfääri itsessään on olennaisesti jatkuva tila, jossa kaikki nämä lajit sijaitsevat. Ne ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa valtavan määrän biologisten yhteyksien kautta muodostaen yhden, globaalin ekosysteemin. Tietenkin erilaiset elävät organismit ovat sopeutuneet erilaisiin luonnonolosuhteisiin, minkä vuoksi Maahan on muodostunut useita luonnonvyöhykkeitä, joille ovat ominaisia ​​erityiset luonnonolosuhteet ja niissä elävät lajit.

Ekologia on laajentanut merkittävästi tutkimustansa ja tarkastelee nyt ekosysteemin malleja läheisessä yhteydessä maantieteeseen ja ihmisen toimintaan. Tämä synnyttää yleisiä geoekologisia kuvioita biosfääritasolla.

Maantieteellisten kuvioiden perustana ovat kohokuvio, biosfäärin yhtenäisyys (eheys), luonnon tasapainon säilyminen, vyöhyke- ja azonaalisuus, polaarinen epäsymmetria ja aineenvaihdunta.

Vuonna 1974 kuuluisa amerikkalainen ekologi B. Commoner yhdisti luetellut mallit neljään lakiin:

1. Kaikki liittyy kaikkeen. Pieni muutos yhdessä paikassa ekologisessa järjestelmässä johtaa tahattomiin seurauksiin koko ekosysteemille.

2. Mikään ei katoa jälkiä jättämättä eikä katoa mihinkään. Aine joutuu aineenvaihduntaan ja siirtyy muodosta toiseen.

3. Luonto tietää parhaiten. Ihminen ei tiedä, että "parantaa" luontoa hän voi häiritä sen kehityksen lakeja.

4. Sinun on maksettava kaikesta. Vapaasti ja lukutaidottomasti käyttävä henkilö Luonnonvarat, saastuttaa ilmaa, vettä ja maaperää. Ihmisten huonolla johtamisella täytyy olla raja. Kaikki ihmisen teot tulee päättää tasapuolisesti luonnon hyväksi. Biosfäärin tulevaisuus riippuu suoraan siinä asuvien ihmisten älykkyydestä. Vain ympäristön laatua säilyttämällä ihminen voi suojella itseään lajina.

Toinen tapa säilyttää ihmiskunta on kyky sopeutua epäsuotuisiin ympäristöolosuhteisiin. Tekijä: biologisia lakeja luonto, ilman näitä kahta ehtoa, ihmisyhteiskunta katoaa vähitellen. Siksi tasapainon säilyttäminen planeetalla, maantieteellisen kuoren yhtenäisyysmallien tutkiminen auttavat toteuttamaan elämän prosesseja biosfäärin sisällä.

Biosfääri- ekologian tutkimuksen ala, suurin ekologinen järjestelmä maapallo. Maantieteellisen vaipan ja biosfäärin syvemmälle tutkimukselle katsotaanpa joitain geoekologisia käsitteitä.

Biosfääri- suotuisa ympäristö elävien organismien olemassaololle maan päällä. Sen alueet ulottuvat pienistä koloista, lintupesistä ja muurahaispesistä suuriin laaksoihin, biokenoosiin ja ekosysteemeihin (kuva 64).

Riisi. 64. Kukka on perhosen elinympäristö

Maantieteellinen kirjekuori- yksi alueellinen järjestelmä, joka kattaa koko maapallon ulkokerroksen. Se kattaa kaikki biosfäärin komponentit. Maantieteellisen kuoren kokonaissyvyys on 35-40 km.

Maantieteellisen vaipan ja biosfäärin rakenne, ominaisuudet ja tutkimusalue ovat samanlaisia; nämä ovat toisiaan täydentäviä järjestelmiä. Vaikka biosfääri on tilavuudeltaan ja kooltaan huonompi kuin maantieteellinen vaippa, kaikki maapallolla tällä hetkellä elävät organismit ovat keskittyneet siihen. Kaksi suurta ekosysteemiä ovat ekologisen tutkimuksen kohteena. Termin "maantieteellinen kirjekuori" toi tieteeseen A. A. Grigoriev (1932) ja "biosfääri" E. Suess (1875).

Yksi maantieteellisen kuoren pääominaisuuksista on avaruuden heterogeenisuus. Maankuoren alueellinen jakautuminen on pitkäaikaisten ja monimutkaisten geobiologisten prosessien tulos. Esimerkiksi maantieteellisen vaipan pääindikaattori on geosysteemit tai luonnonmaisemat.

Ekosysteemit- luonnollinen kompleksi, jonka muodostavat elävien organismien kokoelma ja jatkuva aineiden ja energian virtaus maan päällä.

Ekosysteemin koko ja biomassa voivat vaihdella suuresti – pienistä suuriin alueisiin. Ne kattavat maanpäällisen (ilmakehän), maanalaisen (litosfäärin) ja veden (hydrosfäärin) elinympäristöjä. Esimerkiksi "ekosysteemin" käsite on sovellettavissa vesipisarasta valtamereen. Luonteeltaan ekosysteemit jaetaan luonnollisiin ja ihmisperäisiin.

Yksi "ekosysteemin" tärkeimmistä ominaisuuksista on sen monimuotoisuus. Korkein, globaalin mittakaavan ekosysteemi on biosfääri. Yksinkertaisille ekosysteemeille (biogeosenoosille) on ominaista suhteellinen homogeenisuus. Miten kasviyhteisöt ovat vuorovaikutuksessa yhdessä ekosysteemissä? eläinten maailma, fyysiset ja maantieteelliset olosuhteet sekä jatkuva energiavirta ja aineenvaihdunta.

Biogeocenoosi vastaa maantieteellistä käsitettä "facies". Esimerkiksi: koivujen, laaksojen, arojen jne. ekosysteemit.

Ekosysteemille ominaisia ​​pääominaisuuksia ovat aineiden kierto ja biologisen tuottavuuden pysyvyys.

Geosysteemi (maantieteellinen järjestelmä)- yksi kompleksi luonnollisia komponentteja, jotka kehittyvät läheisessä yhteydessä ajassa ja tilassa ja täydentävät toisiaan materiaalijärjestelmä. Vaikka geosysteemi ja ekosysteemi ovat lähellä toisiaan, geosysteemit ekosysteemeihin verrattuna kattavat tuotannon, alueelliset kompleksit ja tuotantopaikkojen jakautumisalueen.

Korkeampi luonnollinen järjestelmä maantieteellinen verho on maisema (kuvat 65, 66).

Riisi. 65. Vuoristoniityt

Riisi. 66. Okzhetpes. Vuoristomaisema

Maisema- alueet, jotka ovat alkuperältään ja kehityshistorialtaan homogeenisia ja joilla on yksi maantieteellinen muodostumisjakso, tasainen maaperä, topografia, ilmasto, hydrotermiset olosuhteet ja biokenoosi.

Ekosysteemien ja geosysteemien (maisemien) välillä on yhtäläisyyksiä ja eroja. Se perustuu käsitteisiin, jotka kuvaavat luonnollisia komplekseja. Mutta ekosysteemillä ei ole kiinteitä aluerajoja, ne ovat mielivaltaisia. Esimerkiksi Charynin, Ilin metsät, Zhetysu (Dzhungar) Alataun ekosysteemi jne.

Maantieteellisen vaipan sisällä maisemaympäristö erottuu. Tämä on maakerros, joka peittää kasviston ja eläimistön, alemmat ilmakerrokset, maanpäälliset ja maanalaiset vedet. Vain tässä kerroksessa on suotuisa ympäristö kaikille eläville organismeille. Jos maisemaympäristö on tundravyöhykkeellä 5-10 m, niin trooppisilla vyöhykkeillä se on 100-150 m. Pääasialliset syyt tähän liittyvät kohokuvioiden kehittymiseen ja orgaanisen kerroksen paksuuteen.

Mitkä ovat siis tärkeimmät erot geosysteemin ja ekosysteemin välillä? Geosysteemillä on monikeskustoiminto ja ekosysteemillä biokeskustoiminto, jossa perustan muodostavat elävät organismit.

Kuuluisa venäläinen tiedemies P. P. Semenov-Tyan-Shansky antoi ja kuvasi maantieteellisten maisemien täydellisen tieteellisen määritelmän.

Sen taksonomian mukaan erotetaan ensisijaiset, osittain luonnonmaisemat, kulttuurimaisemat ja korjaavat maisemat.

Jos otamme nykyaikaiset maisemat Kazakstanin esimerkillä, voimme löytää luonnon-, ihmisperäisiä ja kulttuurimaisemia.

Luonnonmaisemat- neitseelliset luonnonkompleksit, joihin kukaan ei ehkä ole astunut. Tällaisia ​​​​maisemia Kazakstanissa löytyy korkeiden vuorten alueelta, arojen autiomaasta ja puoliaavikon luonnollisista vyöhykkeistä.

Antropogeeniset maisemat- nämä ovat muuttuneita maa-alueita, jotka liittyvät ihmisen vaikutuksiin luonnollisiin komplekseihin suoraan ja epäsuorasti, esimerkiksi laitumien ilmestyminen raivattujen metsien tilalle. Joskus tällaiset antropogeeniset maisemat voidaan palauttaa. Mutta ihmisten lukutaidoton maisemien käyttö muuttaa ne aavikoiksi ja takyreiksi. Tieteellisten tietojen mukaan planeetan suurimmat aavikkoekosysteemit ovat Sahara, Gobi, Taklamakan, Keski-Aasia- suoran tai välillisen ihmisen vaikutuksen tulos. Tämä sisältää tuhansia hehtaareita sopimatonta maata Keski-Kazakstanissa, Aralmeren alueilla ja Etelä-Kazakstanissa, jossa on eroosiolle alttiita maaperää (kuva 67).

Riisi. 67. Eroosiolle alttiita Aral-maita

Maan suurin ekosysteemi on biosfääri (elämän alue). Sen kehitysevoluutio ja tulevaisuus liittyvät vain Maahan. Biosfäärin kokonaisvaltaisen opin luomisen ansio kuuluu akateemikko V. I. Vernadskylle (1863-1945).

Hänen biosfääriopin perusteet, jotka esitettiin vuonna 1926 kirjassa "Biosfääri", säilyttävät merkityksensä modernissa tieteessä.

Kirjassa tiedemies tutki elämän kehitystä, muodostumista ja tulevaisuutta biosfäärissä, jossa tärkein liikkeellepaneva voima elämä on auringon energiaa. Yleisesti ottaen biosfäärin muodostumista, kehitystä ja aineenvaihduntaa tarkastellaan orgaanisten aineiden syntymisen näkökulmasta.

Maantieteellinen kirjekuori. Ekosysteemi. Geosysteemi. Maisema.

1. Maantieteellinen verho ja biosfääri ovat toisiaan täydentäviä yksittäisiä ekosysteemejä.

2. Maantieteellisellä verholla ja biosfäärillä on luonnollisia kehitysmalleja.

3. B. Yleisten lait.

1. Mitä ovat maantieteelliset kuviot?

2. Mikä on V. Commonerin lakien merkitys?

3. Mitä on luonnollinen tasapaino?

1. Millaista se on? yleinen kuvaus biosfääri ja sen liikkeellepaneva voima?

2. Mitä maantieteellinen kirjekuori sisältää?

3. Millaisia ​​ekosysteemejä tunnet?

1. Mitä yhtäläisyyksiä ja eroja geo- ja ekosysteemien välillä on?

2. Nimeä maisematyypit ja sen tehtävät.

3. Onko käyttökelvottomalla maalla tulevaisuutta?

Käsitteet: maantieteellinen verho, maisema-avaruus, maisemaverho, luonnollinen aluekompleksi, biosfääri, noosfääri, vitasfääri

Yksi tärkeimmät ominaisuudet Planeettamme kosmisena kappaleena on sen selkeästi ilmaistu kuorirakenne. Alkaen Maan keskustasta reuna-alueelle (lähi- ja kaukainen avaruus), sisä- ja ulkoytimestä, ala- ja ylävaipasta, maankuoresta basaltti-, graniitti- ja sedimenttikerroksilla, hydrosfääri syvyyksineen, batyaali- ja rantavyöhykkeineen, biosfääri, jossa on maakerros (pedosfääri) ja biostromi (kasvien ja eläinten keskittymisvyöhyke lähellä maan pintaa), maisemapallo, joka sisältää säänkuoren, maaperän, biostromin ja maaperän ilmakerrokset, maantieteellinen verho, joka ulottuu astenosfääristä otsoniverkkoon ja lopuksi ilmakehän troposfäärin, stratosfäärin, mesosfäärin, termosfäärin ja eksosfäärin kanssa.

Maaplaneetan muodostavien sfäärien koko monimuotoisuus on kehittynyt pitkän evoluution aikana ja jakautuu kahteen osaan suuria ryhmiä(Pöytä 1).

Pöytä. 1

Rakenteelliset elementit ja funktionaalisia ryhmiä muodostaen maapallon.

Toinen ryhmä syntyi ensimmäisen vuorovaikutuksen seurauksena, minkä vuoksi sitä kutsutaan toiminnalliseksi. Ominaisuus Tämä ryhmä on se, että kaikki sen elementit muodostuvat kosketusvyöhykkeille ja muodostavat sisäisen rakenteensa muiden pallojen luonnollisten kappaleiden kustannuksella, jotka sijaitsevat lähellä yhtä tai toista kosketusvyöhykettä.

Maan maantieteellinen verho on monimutkainen luonnollinen kompleksi, joka syntyy litosfäärin, ilmakehän ja hydrosfäärin tunkeutumis- ja vuorovaikutusvyöhykkeellä. Maantieteellinen verho muodostuu aurinkoenergian vaikutuksesta ja sille on ominaista orgaanisen elämän kehittyminen. Se sisältää ilmakehän alaosan (troposfäärin) (10 km), koko hydrosfäärin, litosfäärin ylemmän kerroksen (mantereilla - 4 - 5 km, valtamerillä 11 - 12 km), joka vastaa sedimenttikivien kuorta ja biosfääri. Maantieteellisen kuoren kokonaispaksuus on 20-35 km.

Maisematilan eristäytymisen kriteerinä on siinä havaittu ja vain sille tyypillinen kaikkien maan pinnalle ominaisten aineen olomuotojen integroituminen: abiogeeninen - kiinteä, nestemäinen, kaasumainen ja elävä. Maisematila sijaitsee maantieteellisessä kuoressa sen kontaktipaikan, jossa litosfääri, ilmakehä, hydrosfääri ja biosfääri liittyvät läheisimmin toisiinsa, tunkeutuvat toisiinsa ja suorittavat keskinäistä aineen ja energian vaihtoa. Jos kolme ensimmäistä komponenttia ulottuvat suurimmaksi osaksi kauas kosketusmaisema-avaruuden rajojen ulkopuolelle, niin biosfääri bulkkinsa kanssa keskittyy juuri siihen. Maisema-avaruus ympäröi koko planeettamme. Kolmiulotteisena (volumetrisena) muodostelmana sillä on samalla "filmi", rajallinen luonne, eli se on levinnyt maan pinnalle.

Voronežin maantieteilijä Fjodor Nikolajevitš Milkov tunnisti maiseman kuoren (pallon) ensimmäistä kertaa itsenäiseksi luonnonkappaleeksi vuonna 1959. Maisemakuori on ohut kerros maankuoren ylempien kerrosten, troposfäärin alempien kerrosten ja Maan vesikuoren suorassa kosketuksessa ja energeettisessä vuorovaikutuksessa. Kaikki se (ylemästä alareunaan) on täynnä elämää ja voidaan määritellä maantieteellisen verhon biologiseksi painopisteeksi.

Maisemakuori on paikka, jossa aurinkoenergia muuttuu erilaisiksi maallisiksi energiatyypeiksi, elämän kehitykselle suotuisimmaksi ympäristöksi. Maisemaverho on joukko maisemakomplekseja, jotka reunustavat maata, valtameriä ja jääpeikkoja.

Maisemakuori sisältää:

Moderni säänkestävä kuori;

Maakerrokset ilmaa;

Kasvillisuus;

Eläinorganismit.

Elävien organismien suoran osallistumisen tai ohjauksen alaisena täällä tapahtuu monia energia- ja massavaihtoprosesseja, joiden seurauksena syntyy erityisiä maisemakappaleita, jotka eivät voi syntyä ja olla olemassa muissa olosuhteissa.

Maisemavaippa on suhteellisen pieni osa maantieteellistä verhoa, mutta se on monimutkaisimmin organisoitunut, heterogeenisin, energeettisesti aktiivisin ja ekologisesti tärkein. Yleistetyssä muodossa sen määritelmä voi olla seuraava: maisemakuori - maantieteellisen kuoren ohut pohjakerros, joka edustaa litosfäärin, ilmakehän, hydrosfäärin ja biosfäärin kosketus- ja aktiivisen energian sekä massavaihdon vyöhykettä, joka saa voimansa säteilyenergialla Auringosta ja maansisäistä alkuperää olevasta energiasta, maapallon suurimman elämän pitoisuuden alueesta, ihmiskunnan ja maallisen sivilisaation alkuperästä, kehityksestä ja nykyajan olemassaolosta.

Maisemakuori on yksi vanhimmista toiminnallisista kuorista. Se syntyi maapallon geologisen kehitysvaiheen alussa ja sitä edusti abiogeeninen säänkuori, joka oli kosketuksissa melko ohut kerros maan ilmapiiri. Maisemapallo sai evoluution aikana ja erityisesti elävän aineen ilmaantumisen myötä monimutkaisen sisäisen rakenteen siirtyen bioinerttien järjestelmien luokkaan, ts. järjestelmät, joiden rakenteessa sekä orgaaninen että epäorgaaninen aines ovat yhtäläisiä.

Maisemakuoren kaksi päätehtävää voidaan erottaa.

1. Sen rajoissa aurinkoenergia muunnetaan muihin tyyppeihin, samoin kuin tämän energian hajoaminen ei vain maiseman rajojen sisällä, vaan myös koko maantieteellisen verhon rajoissa.

2. Maiseman sisällä eniten suotuisat olosuhteet elämän syntyä ja olemassaoloa varten.

Mitkä ovat maisemakuoren pystysuorat rajat? Maisemakuoren yläraja on sama kuin pintailmakerrosten yläraja. Nämä kerrokset, joiden keskipaksuus on 30-50 m, ovat maan alla olevan pinnan suoran vaikutuksen alaisia. Niiden paksuudelle on ominaista päivittäiset lämpötilan ja ilmankosteuden vaihtelut, hyvin kehittynyt lämpökonvektio, lisäksi täällä havaitaan lisääntynyt ilman pölyisyys sekä itiöiden ja kasvien siitepölyn esiintyminen. Kerroksen paksuus määräytyy alla olevan pinnan luonteen mukaan. Korkeilla leveysasteilla, joissa tämä pinta on melko homogeeninen (lumi, jää), yläraja sijaitsee ensimmäisten kymmenien metrien korkeudessa. Matalilla leveysasteilla alla olevaa pintaa edustavat trooppiset sademetsät, joissa yksin puukerroksen korkeus on 70-80 metriä, ja siksi raja sijaitsee jo ensimmäisten satojen metrien korkeudella.

Alaraja on sama kuin säänkuoren alaraja, joka on ilman, veden, kasvillisuuden ja eläinten suoran vaikutuksen tuotteita kiviin. Säänkuorta on kaikkialla ja se vaihtelee korkeilla leveysasteilla muutamasta metristä useisiin kymmeniin metriin ja joskus satoihin tropiikissa.

Siten maisemakuoren keskimääräinen paksuus on useita kymmeniä metrejä, ja sen paksuus pienenee liikkuessaan päiväntasaajalta napoille.

Maisemakuori synnytti pitkän evoluutionsa aikana ihmiskunnan, se oli tuhansia vuosia sen sivilisaation kehto ja on nyt ihmisten asuinalue ja työnsä kohde. Ajan myötä maisemakuoresta tuli antropogeeninen, teknogeeninen ja älyllinen ja henkinen.

Maisemakuoren eheys varmistetaan sen sisäisellä rakenteella, ts. sen osien kokonaisuus, niiden suhteiden ja vuorovaikutusten luonne. Sen organisaatiossa on kolme päärakennetasoa:

1. Todellinen (geokomponentti);

2. Pysty (säteittäinen);

3. Lateraalinen (kompleksi).

Kuuluu materiaalitasolle tärkeä rooli maisemapallon yksittäisten osien (geokomponenttien) eristyksissä. Geokomponentit ovat joukko aineita, jotka ovat homogeenisia kemialliselta, fysikaaliselta ja biologiselta koostumukseltaan. Seuraavat komponentit erotetaan toisistaan:

Kivet (mineraalit);

Kasvit;

Eläimet.

Jokaisen komponentin takana on tietyntyyppinen aine. Lisäksi komponentteja ovat reljeef ja ilmasto (mikroilmasto), joilla ei ole taustalla olevaa materiaalisisältöä.

Maiseman kuoren geokomponentit muodostavat neljä vastakkaista ympäristöä: maankuoren (kivet ja mineraalit), ilmatroposfäärin (ilma) ja hydrosfäärin - kiinteässä (jää) ja nestemäisessä (vesi) tilassa. Maisemakuoren sisäisen rakenteen muodostumiseen eivät osallistu samanaikaisesti kaikki ympäristöt, vaan niiden yksittäiset yhdistelmät alueellisesti erotettuina.

Maapallolla havaitaan viisi yhdistelmää kontrastiaineiden suorasta kosketuksesta. Yhdistelmät eroavat toisistaan ​​aineen ja energian keskinäisen vaihdon intensiteetissä ja muodoissa, ja siksi jokaisessa niistä muodostuu erityinen maisemaympäristö, joka on olennaisesti erilainen kuin muut. Tämän seurauksena siitä muodostuu maisemakuoren sisällä erityisiä muunnelmia (taulukko 2).

taulukko 2

Kontrastisten maisemaympäristöjen suoran kosketuksen yhdistelmät

Maan muunnelma muodostuu maaolosuhteissa, joissa litogeenisten ja ilmaympäristöjen välillä on kosketus. Tämä on maisemapallon tällä hetkellä tutkituin muunnelma.

Vesi- tai vesipinnan lisävarusteet pinnallinen osa Maailman valtameren vesillä ja sen pinta-ala on suurin kaikkien muiden vaihtoehtojen joukossa. Maaperäisten ilmakerrosten lisäksi se sisältää myös valtameren vesien ylemmän kerroksen 200 metrin syvyyteen asti, koska juuri näissä rajoissa fotosynteesiprosessi on mahdollinen.

Alempi versio on hyvin ainutlaatuinen. Täällä ilmakehä korvataan vedellä ja maaperä lieteellä. Valoa ei ole ollenkaan. Se syntyy Maailman valtameren pohjalta peittäen sen batyaali- ja syvyysalueet.

Sammakkoeläinvariantti on monimutkaisin komponenttiensa kokonaisuuden suhteen. Se kattaa kaikki pintavedet (joet, järvet jne.), matalat merivedet (200 metrin syvyyteen asti) sekä itse rantavyöhykkeen, joka on tämän vaihtoehdon ydin.

Jäävariantti sisältää maajäätiköt ja monivuotiset kasvit merijäätä. Molemmat ovat ilmasto-olosuhteiden johdannaisia. Niiden pääasiallinen levinneisyysalue on molempien pallonpuoliskojen korkeat leveysasteet ja Maan ylängöt.

Maiseman kuoren pystysuora rakenne ilmaistaan ​​sen joukon tasoja, jotka korvaavat toisensa alhaalta ylöspäin (Maan keskustasta sen reuna-alueille). Liikkuessaan tähän suuntaan maisemapallon rajojen sisällä seuraavat horisontit tai tasot erottuvat hyvin toisistaan, mutta ovat samalla aktiivisesti vuorovaikutuksessa:

1) litogeeninen, osuu pääasiassa säänkuoreen;

2) maaperä;

3) biogeeninen, kasvien ja eläinten muodostama;

4) ilmava, jossa on orgaanisia sulkeumia: itiöitä, siitepölyä, hyönteisiä, lintuja jne.

Tämä pystysuora rakenne on ominaista vain maisemapallon maanpinnalle. Muissa versioissa sillä on erilainen, jyrkästi erilainen luonne kuin esitetty.

3. Maisemakuoren vaakasuora rakenne liittyy auringon säteilyn epätasaiseen jakautumiseen maan pinnalle sekä sen pinnan monimutkaiseen materiaaliin ja hypsometriseen rakenteeseen. Tämä horisontaalisen rakenteen luonne ilmenee erilaisten maisemien muodostumisena.

"Maisemaverhon" käsitteen lisäksi maisematieteessä on vakiintunut käsite luonnollisesta alueellisesta kompleksista (NTC). Se määritellään maantieteellisten komponenttien tila-ajalliseksi järjestelmäksi, joka on toisistaan ​​riippuvainen sijoittelussaan ja kehittyy yhtenä kokonaisuutena. NTC:lle on ominaista konjugaatio tietyn alueen kanssa spatiaalisten kynnyskriteerien puitteissa ja se merkitsee paikallisen ja alueellisen ulottuvuuden omaavien luonnonmaantieteellisten järjestelmien luokkaa (kuva 2).

PTC on maisemakäsite, joka tulkitaan yksiselitteisesti lähes kaikissa maisematutkijoiden töissä toisiinsa liittyvien luonnonkomponenttien (litogeeninen pohja, ilmamassat, luonnonvesiä, maaperä, kasvillisuus ja eläimistö) erilaisten hierarkkisten aluekokonaisuuksien muodossa.

Maisema-PTC:t ovat itsesääteleviä ja itseparantuvia järjestelmiä, jotka koostuvat toisiinsa liittyvistä komponenteista ja komplekseista, jotka toimivat yhden tai useamman johtavana tekijänä toimivan komponentin vaikutuksen alaisena.

Kuva 2. Vuoriston geosysteemi (I) ja luonnollinen aluekompleksi (maisema) (II)

Termiä "biosfääri" käytti ensimmäisenä E. Suess klassikkoteoksessaan "The Face of the Earth" (1875) ja hänen jälkeensä joukko muita tutkijoita, mutta tälle käsitteelle ei ollut riittävän tiukkaa muotoilua, eikä tarkka määritelmä Nämä kirjoittajat eivät tutkineet biosfäärin rajoja eivätkä biosfäärin merkitystä maapallon yleisessä energia- ja geokemiallisessa työssä. Vain V.I. Vernadsky, joka geokemiallisen tutkimuksensa perusteella tuli siihen tulokseen hyvin tärkeä elävät organismit maan pinnalla tapahtuvien geokemiallisten prosessien ja maan pinnan muodostumisen aikana, muotoili yleisen biosfääriopin vuonna 1926 tekemässään teoksessa "Biosfääri".

Vernadskyn mukaan biosfääri on maan kuori, jonka koostumuksen määrää periaatteessa elävien olentojen toiminta: koko troposfääri, hydrosfääri, litosfääri: jopa 30-40 km paksu, elävien organismien asuttama, myös "entisten biosfäärien" alueena, jota hahmottelee biogeenisten sedimenttikivien jakautuminen maan päällä; jossa elävien organismien kokonaisaktiivisuus ilmenee geokemiallisena tekijänä planeetan mittakaavassa. Tämä on planeetan elävän ja inertin aineen systeemisen vuorovaikutuksen alue.

Biosfääri ei ole vain niin kutsuttu elämänalue. Sen sisältö koostuu seitsemästä syvästi erilaisesta osasta:

1) elävä aine;

2) biogeeninen;

3) inertti;

4) bioinertti;

5) radioaktiivinen;

6) hajaatomit;

7) kosmista alkuperää oleva aine.

Näin ollen biosfääri on planetaarinen käsite, laaja, paljon laajempi kuin metsänhoitajan, biologin ja maaperätieteilijän tutkimusala, joka rajoittuu "elämän alueelle". Siksi termiä vitasfääri käytetään kuvaamaan "elämän aluetta" tai biogeosenoottista kuorta. Hiukkanen "vita" korostaa sitä tosiasiaa, että tämä kerros on elävien organismien asuttama. Siten vitasfääri (epigenema, fytogeosfääri, biogeosenoottinen kuori) on biosfäärin kerros tai elämänalue, mukaan lukien tällä hetkellä elävät organismit ja ilmakehän, hydrosfäärin ja litosfäärin osat, jotka ne osallistuvat biologiseen kiertokulkuun; paksuus maalla jopa satoja metrejä.

Noosfääri (noos - mieli) on ihmisen toiminnan peittämä maan pallo. Nyt avaruuslentojen yhteydessä noosfäärin rajat ovat menneet Maan biosfäärin ulkopuolelle.