IX. Biosphere at landscape ng Earth: ang epekto ng mga aktibidad ng tao

Ang ibabaw ng mundo sa lahat ng pagkakaiba-iba nito ay nasa nakaraan at ngayon ay paksa ng pag-aaral ng marami mga likas na agham(geology, physical heography, biology, soil science, atbp.). Sa proseso ng pag-unlad ng mga agham na ito, habang ang kaalaman ay naipon, ang ibabaw ng mundo ay nagsimulang maunawaan bilang resulta ng isang kumplikadong pakikipag-ugnayan ng apat na mga nasasakupan nito: lithosphere(matigas na bato), kapaligiran(hangin), hydrosphere(tubig) at biosphere(nabubuhay na bagay). Bilang resulta, lumitaw ang isang bagong konsepto - geographic na sobre Lupa bilang ang pinakamalawak na kumplikadong natural na pormasyon, na binubuo ng apat na interpenetrating private physical-heographical shell.

Ang Planet Earth ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang istraktura ng shell (ang shell ay isang three-dimensional, volumetric na konsepto). Ang isa sa mga shell - heograpikal - ay may isang bilang ng mga natatanging tampok na nagpapahiwatig ng mas kumplikadong istraktura nito kumpara sa iba. Mga natatanging tampok ng heograpikal na shell ng Earth: ang presensya sa komposisyon nito ng mga sangkap sa tatlo estado ng pagsasama-sama(solid, liquid at gaseous), ang sabay-sabay na presensya ng cosmic at terrestrial energy sources, ang pagkakaroon ng organic matter - buhay. Sa unang pagkakataon, itinuro ng naturalistang Ruso na si P. I. Brounov ang heograpikal na shell ng Earth, na binubuo ng apat na bahagi (mga shell, o mga sphere). Isinulat niya na ang lahat ng mga sphere na ito (lithosphere, atmosphere, hydrosphere at biosphere), na tumatagos sa isa't isa, ay tinutukoy sa pamamagitan ng kanilang pakikipag-ugnayan ang panlabas na anyo ng Earth. Ang pag-aaral ng mga pakikipag-ugnayang ito ay isa sa pinakamahalagang gawain ng mga modernong natural na agham.

Ang pangunahing pag-aari ng heograpikal na shell ng lupa ay ang patuloy na pagpapalitan ng bagay at enerhiya hindi lamang sa pagitan nito at sa labas ng mundo - kalawakan, kundi pati na rin sa pagitan ng mga pangunahing bahagi ng shell mismo: substrate, hangin, tubig, biomass. Tinutukoy ng palitan na ito ang patuloy na pag-unlad ng heograpikal na shell, at ang pagkakaiba-iba ng komposisyon at istraktura nito ay ginagawang mas mataas at mas kumplikado ang organisasyon ng mga natural na sangkap at ang kanilang mga complex (ang kumplikadong isinalin mula sa Latin ay isang plexus, iyon ay, isang malapit na koneksyon ng mga bahagi. ng kabuuan).

Ang geographic na sobre ng Earth ay may malaking kapangyarihan, ngunit may iba't ibang pananaw tungkol sa mga hangganan nito. Ayon sa pinakakaraniwang opinyon, ang itaas na limitasyon nito ay namamalagi sa kapaligiran sa itaas na limitasyon ng pamamahagi ng buhay sa isang altitude na humigit-kumulang 25-30 km. Hanggang sa limitasyong ito, nadarama ang thermal effect ng ibabaw ng lupa at ang atmospera ay pinayaman ng ozone (0 3). Ang ozone layer ay humahadlang sa labis na ultraviolet radiation mula sa Araw, sa gayon pinoprotektahan ang buhay sa ibabaw ng mundo.

Kasama sa komposisyon ng heograpikal na shell ng Earth ang buong kapal ng tubig sa karagatan. Ang mas mababang limitasyon ng pagtagos ng buhay sa mga kontinente ay tila tumatakbo kasama ang mas mababang limitasyon ng layer ng crust ng lupa, na kung saan ay sa patuloy na pagpapalitan ng bagay at enerhiya sa hydrosphere at atmospera, na ipinahayag sa tectonic na paggalaw, kabilang ang mga lindol at pagsabog ng bulkan. Ang kabuuang kapal ng heograpikal na shell ng Earth na sakop ng buhay ay 35 - 40 km.

Ang isang tampok na katangian ng heograpikal na shell ng Earth ay ang heterogeneity at contrast ng mga bahagi nito - ang mga sphere. Ang layer ng direktang pakikipag-ugnayan sa pagitan nila ay namumukod-tangi bilang isang espesyal sphere ng landscape, na nagsisilbing lugar para sa pagbabago ng solar energy sa iba't ibang uri makalupang enerhiya, ang kapaligirang pinaka-kanais-nais para sa pag-unlad ng buhay. Ang kapal nito ay mula sa ilang sampu hanggang 250 m sa itaas ng mga karagatan at ibabaw ng mundo (kapwa sa ibabaw ng kapatagan at sa ibabaw ng mga bundok). Sa loob ng mga limitasyong ito, ang mga landscape ay nabuo sa lupa at sa mga karagatan bilang resulta ng direktang kontak at aktibong pakikipag-ugnayan ng lithosphere, atmospera, at hydrosphere. Kasama sa landscape sphere sa lupa ang modernong weathering crust 1, lupa, mga halaman, mga buhay na organismo at mga layer ng hangin sa lupa. Sa ibang salita, Ang landscape sphere ay isang koleksyon ng mga natural complex sa ibabaw ng mundo.

Sa landscape sphere ng Earth, na sumasakop sa gitnang bahagi ng geographical na sobre, mayroong isang biological na pokus (ayon kay V.I. Vernadsky) - ang pinakamalakas na pagpapakita ng buhay sa lupa at sa tubig. Bilang bahagi ng heograpikal na sobre, ang globo na ito ay pandaigdigan sa kalikasan at paksa ng pag-aaral ng isang espesyal na agham - agham ng landscape. Ang landscape sphere ay nakikilala mula sa iba pang mga geosphere ng ating planeta sa pamamagitan ng pambihirang kumplikado ng panlabas at panloob na istraktura, ang pagkakaroon at mga aktibidad ng lipunan ng tao. Ang mga katangian ng mga geocomplex na bumubuo sa landscape sphere ay tinutukoy ng mga prosesong nagaganap nang direkta sa landscape at nagaganap sa bituka ng Earth at ng World Space.

Sa panitikang pang-agham at pang-edukasyon, ginagamit ang mga termino na magkasingkahulugan, o nagpupuno sa isa't isa, o may ganap na magkakaibang nilalaman. Kaya, ang mga aktwal na kasingkahulugan para sa terminong "heograpikal na sobre" ay ang geographic na globo, landscape envelope, at epigeosphere. May mga gawa na katumbas ng mga konsepto ng landscape envelope at geographic na kapaligiran. Ito ay hindi tama, dahil ang geographical - landscape - shell ay naging heograpikal na kapaligiran ng lipunan ng tao pagkatapos ng paglitaw nito, at pagkatapos ay sa espasyo lamang kung saan nagtrabaho ang lipunang ito. Para sa sinaunang tao Sa panahon ng Paleolithic, ang heyograpikong kapaligiran ay maliit na bahagi lamang ng landscape envelope. Ngayon ang aktibidad ng tao ay lumampas sa geographic na sobre (mga flight ng kosmonaut, malalim na pagbabarena). Ang heograpikal na kapaligiran ay nauunawaan bilang bahagi ng likas na kapaligiran ng tao sa mundo, na sa isang naibigay na makasaysayang sandali ay pinaka konektado sa kanyang mga aktibidad sa produksyon.

Paunang Salita

Batay sa mga gawa ng V.I. Ginagamit ng Vernadsky ang kahulugan ng biosphere bilang isang planetary shell, ang komposisyon nito ay kinabibilangan ng mas mababang mga layer ng atmospera, ang hydrosphere, at ang itaas na mga layer ng lithosphere. Ang komposisyon at istraktura nito ay tinutukoy ng moderno at nakaraang aktibidad ng buhay ng buong hanay ng mga nabubuhay na organismo. Dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga nabubuhay at walang buhay na bahagi nito, ang akumulasyon at muling pamamahagi ng isang malaking halaga ng enerhiya sa loob nito, ito ay isang thermodynamically open, self-organized, self-regulating, dynamically balanced, stable, global system.

Ang Pranses na biologist na si J.B. ay naging malapit sa konsepto ng "biosphere". Lamarck (1802). Ngunit ang terminong "biosphere" mismo ay unang ginamit ng Australian geologist na si E. Zuss (1875). Tinukoy din niya ang biosphere bilang isang hiwalay na shell ng Earth, na sakop ng buhay, na kinabibilangan ng mga bahagi ng atmospera, hydrosphere at lithosphere. Ang mga nabubuhay na nilalang (halaman, hayop, mikroorganismo) ay umiiral sa ibabaw ng Earth, sa kapaligiran nito, hydrosphere at itaas na bahagi ng lithosphere, at sa kabuuan ay bumubuo sa pelikula ng buhay (sphere) sa ating planeta. Ang itaas na hangganan ng biosphere ay umaabot sa 85 km sa itaas ng ibabaw ng Earth. Sa ganitong mga altitude (sa stratosphere), sa panahon ng paglulunsad ng geophysical rockets, ang mga microorganism spore ay nakita sa mga sample ng hangin. Ang mas mababang hangganan ng biosphere ay umabot sa kalaliman ng lithosphere, kung saan ang temperatura ay umabot sa 100 0 C (sa mga batang nakatiklop na lugar ito ay humigit-kumulang 1.5 - 2 km at sa mga mala-kristal na kalasag - 7 - 8 km).

Ang itaas na hangganan ng biosphere, ayon kay V.I. Vernadsky, ay radial, at ang mas mababa ay thermal. Ang radial boundary ay dahil sa pagkakaroon ng hard short-wave radiation, kung saan ang buhay sa Earth ay protektado ng ozone layer, ang thermal boundary ay dahil sa pagkakaroon ng mataas na temperatura at matatagpuan sa lupa sa average na lalim ng 3 - 3.5 km mula sa ibabaw ng lupa. Kaya, ang kabuuang kapal ng shell ng lupa na ito ay kailangang ilang sampu-sampung kilometro.

1. Geographic shell - isang kumplikadong shell ng Earth, na nabuo bilang isang resulta ng interpenetration at pakikipag-ugnayan ng mga sangkap ng mga indibidwal na geospheres - ang lithosphere, ang hydrosphere ng atmospera at ang biosphere. Ang heograpikal na sobre ay ang kapaligiran ng lipunan ng tao, at sa turn ay napapailalim sa makabuluhang pagbabagong impluwensya mula dito.

Ang geographic na sobre ay ang pinakamalaking likas na kumplikado, ang pag-unlad nito ay may ilang mga pattern:

o Integridad - lahat ng bahagi ng heograpikal na shell ay kumakatawan sa isang solong kabuuan, nakikipag-ugnayan sa isa't isa, at ang mga sangkap at enerhiya ay nasa patuloy na sirkulasyon;

o Rhythmicity - panaka-nakang pag-uulit ng mga katulad na natural na phenomena na tumatagal ng isang araw (araw at gabi), isang taon (tagsibol, tag-araw, taglagas, taglamig) o milyun-milyong taon (bundok gusali), atbp.;

o Zoning - isang pagbabago sa kalikasan at katangian ng mga natural na complex mula sa ekwador hanggang sa poste, na nauugnay sa hindi pantay na distribusyon ng init ng araw depende sa geographic na latitude;

o Altitudinal zonation - mga pagbabago sa relief, klima, tubig, halaman depende sa ganap na altitude terrain, slope exposure at lawak ng mga bulubunduking bansa na may kaugnayan sa superior air mass.

Ang hangin sa atmospera ay isa sa mga pangunahing pinagmumulan ng buhay sa planeta. Ang isang tao ay hindi mabubuhay nang walang hangin nang higit sa 5 minuto. Ang pangangailangan ng isang tao para sa hangin ay nakasalalay sa kanyang kondisyon, kondisyon sa pagtatrabaho at saklaw mula 15 hanggang 150 libo. L bawat araw.

Ang atmospera ay ang panlabas na gaseous shell ng Earth, na umaabot mula sa ibabaw nito hanggang sa outer space na humigit-kumulang 3000 km at nahahati sa troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere, at exosphere.

Pinapalibutan nito ang mundo at umiikot kasama nito sa ilalim ng impluwensya ng grabidad. Ang komposisyon ng kapaligiran ay kinabibilangan ng nitrogen - 78%, oxygen - 21%, argon, helium, krypton at ilang iba pang permanenteng bahagi. Ito ay pinaniniwalaan na ang komposisyon at mga katangian ng atmospera ay naging matatag sa nakalipas na 50 milyong taon. Kabilang sa mga nagbabagong bahagi ng atmospera ay ang singaw ng tubig, ozone, carbon dioxide, ay may malaking kahalagahan para sa mga proseso ng atmospera. Ang bulk ng singaw ng tubig ay puro sa mas mababang mga layer ng atmospera (mula 0.1 - 0.2% sa polar latitude hanggang 3% sa equatorial latitude), na may taas na ang halaga nito ay bumababa nang malaki - ng 90% sa taas na halos 5 km. Ang nilalaman ng singaw ng tubig sa atmospera ay tinutukoy ng ugnayan sa pagitan ng mga proseso ng pagsingaw, paghalay at pahalang na paglipat. Ang ozone layer ay sumisipsip ng karamihan ng ultraviolet radiation Araw, pinoprotektahan ang buhay sa Earth. Ito ang pangunahing ekolohikal na kahalagahan ng kapaligiran.

Ang lithosphere ay ang panlabas na solidong shell ng lupa, na kinabibilangan ng buong crust ng lupa na may bahagi ng itaas na mantle ng lupa, at binubuo ng sedimentary, igneous at metamorphic na mga bato.

Ang tao ay nakakaimpluwensya sa halos lahat ng crust ng lupa - manipis tuktok na shell Ang Earth ay 40 - 80 km ang kapal sa mga kontinente, 5 - 10 km sa ilalim ng mga karagatan at bumubuo lamang ng halos 1% ng masa ng Earth. Ang mga elemento ng lithosphere - oxygen, silicon, hydrogen, aluminum, iron, magnesium, calcium, sodium - ay bumubuo ng 99.5% ng crust ng lupa.

Ang crust ng lupa ay pinaninirahan ng mga nabubuhay na organismo lamang sa itaas na mga layer ng lupa (pedosphere) hanggang sa lalim na 5 m Ang mga bato na bumubuo sa lithosphere ay madaling kapitan sa mga proseso ng paikot, sa ilalim ng impluwensya ng mga exogenous at endogenous na pwersa. Ang mga endogenous forces ay kumikilos sa pamamagitan ng weathering, pagdedeposito ng weathered material sa mas malalim na layer o pagdadala nito sa mga bagong lokasyon ng deposito (sedimentation).

Sa pamamagitan ng sementasyon o presyon, ang mga sediment ay maaaring tumigas (diagenesis). 8% ng mga sediment ang sumasakop sa 75% ng ibabaw ng Earth. Pagkatapos ng mahabang panahon (mula sa isang geological point of view), ang sedimentary cover, na naging napakakapal at napakabigat, ay maaaring lumubog, at pagkatapos ay napapailalim ito sa pagkilos ng mga endogenous na pwersa. Sila ay humantong sa pagbuo ng folds, dahil sa presyon at mataas na temperatura ang mga bato ay maaaring magbago, matunaw at tumigas muli.

Ang hydrosphere ay ang water sphere ng ating planeta, ang kabuuan ng mga karagatan, dagat, continental waters, at ice sheets. Ang ating planeta ay naglalaman ng humigit-kumulang 16 bilyong metro kubiko. m. ng tubig, na 0.25% ng masa nito. Ang pangunahing bahagi ng tubig na ito (higit sa 80%) ay naninirahan sa malalim na mga zone ng Earth - ang mantle nito. Ang underground na bahagi ng hydrosphere ay sumasaklaw sa lupa, subsoil, interstratal, free-flow at pressure na tubig, mga fissure water at tubig ng mga karst cavity sa mga madaling matutunaw na bato (limestone, gypsum).

Para sa isang malaking bilang ng mga buhay na organismo, lalo na sa iba't ibang yugto pag-unlad ng biosphere, tubig ang daluyan ng kapanganakan at pag-unlad. Ang tubig sa biosphere ay patuloy na gumagalaw, na nagmumula sa geological at biological na sirkulasyon ng mga sangkap. Ang tubig ang batayan ng pagkakaroon ng buhay sa Earth. Kung walang tubig, ang sibilisasyon ng tao ay hindi maaaring umiral, dahil ang tubig ay ginagamit ng mga tao hindi lamang para sa pag-inom, kundi pati na rin upang magbigay ng sanitary, hygienic at mga pangangailangan sa sambahayan.

2.1. Ang biosphere (ang espasyong tinitirhan ng mga buhay na organismo) ay sumasaklaw lamang sa isang manipis na sinturon ng Earth, isang layer na halos 20 km ang kapal. Sa kalawakan ng daigdig, ang lalim ng pagtagos ng mga buhay na organismo (pedosphere) ay nakasalalay sa klima, ang antas ng weathering ng mga bato, atbp.

Dahil sa kahirapan sa pagdadala ng tubig dahil sa pagkilos ng gravitational field ng Earth, ang mga halaman ay bihirang tumaas sa ibabaw ng lupa sa itaas ng 50 m. Ang pinakamahalagang salik na naglilimita sa pamamahagi ng mga buhay na organismo sa atmospera at hydrosphere ay ang nilalaman ng oxygen at mga kondisyon ng temperatura.

Sa kapaligiran, dahil sa passive transfer ng pollen at bacterial spores sa pamamagitan ng hangin, ang organikong bagay ay umabot sa taas na hanggang 10 km.

Sa deep-sea depressions, ang anaerobic bacteria ay natagpuan sa lalim na 10,000 m.

Mula sa ekolohikal na bahagi, ang biosphere ay maaaring nahahati sa mga subbiosphere (Schubert), at ang kapaligiran, sa sandaling ang pansamantalang tinitirhan na espasyo ay hindi isinasaalang-alang:

Geobiosphere - pinaninirahan na espasyo ng lithosphere at pedosphere (lupa, atbp.);

Hydrobiosphere - ang tinatahanang espasyo ng hydrosphere (dagat, tubig-tabang lawa, ilog);

Ang Anthropobiosphere ay isang puwang na may dominasyon ng tao (mga kultural na tanawin, mga lungsod).

2.2 Ang pagbuo ng mga buhay na sangkap at ang kanilang pagkabulok ay dalawang panig ng iisang proseso, na tinatawag na biological circulation ng mga kemikal na elemento. Ang buhay ay ang sirkulasyon ng mga elemento sa pagitan ng mga organismo at kapaligiran.

Ang dahilan ng sirkulasyon ay ang limitadong katangian ng mga elemento na bumubuo sa katawan. Ang biyolohikal na sirkulasyon ay ang paulit-ulit na paglahok ng mga elemento ng kemikal sa mga prosesong nagaganap sa biosphere. Kaugnay nito, ang biosphere ay tinukoy bilang ang rehiyon ng Earth kung saan nagaganap ang tatlong pangunahing proseso: ang cycle ng hydrogen, nitrogen, sulfur, kung saan limang elemento (H, O 2, C, N, S) ang gumagalaw sa atmospera, hydrosphere, at lithosphere ay nakikibahagi. Sa likas na katangian, ang sirkulasyon ay isinasagawa hindi sa pamamagitan ng mga sangkap, ngunit sa pamamagitan ng mga elemento ng kemikal.

Carbon cycling. Mayroong higit sa 12,000 bilyong tonelada ng carbon sa biosphere. Ito ay dahil ang mga carbon compound ay patuloy na nililikha, binabago at pinaghiwa-hiwalay. Ang carbon cycle ay aktwal na nangyayari sa pagitan ng mga sangkap at carbon dioxide. Sa proseso ng photosynthesis na isinasagawa ng mga halaman, ang carbon dioxide at tubig ay na-convert sa iba't ibang mga organikong compound gamit ang enerhiya ng sikat ng araw. Ang kumpletong cycle ng atmospheric carbon exchange ay nangyayari sa loob ng 300 taon. Ngunit ang ilan sa carbon ay hindi kasama sa anyo ng pit, langis, karbon, marmol, atbp.

Ikot ng oxygen. Bawat taon ang kagubatan ay gumagawa ng 55 bilyong tonelada ng oxygen. Ito ay ginagamit ng mga buhay na organismo para sa paghinga at nakikibahagi sa mga reaksiyong oxidative sa atmospera, lithosphere at hydrosphere. Umiikot sa biosphere, ang oxygen ay na-convert alinman sa organikong bagay, pagkatapos ay sa tubig, o sa molekular na oxygen. Sa ngayon, isang malaking halaga ng oxygen ang ginugugol taun-taon sa pagkasunog ng carbon, mga produktong langis at gas. Ang intensity ng prosesong ito ay tumataas bawat taon.

Cycle ng nitrogen, phosphorus, sulfur. Ang aktibidad ng tao ay nagpapabilis sa sirkulasyon ng mga elementong ito. pangunahing dahilan acceleration - ang paggamit ng posporus sa mga pataba, na humahantong sa eutrification - pagpapabunga ng pataba. Sa panahon ng eutrification, nangyayari ang mabilis na paglaganap ng algae - "namumulaklak" ng tubig. Ito ay humahantong sa isang pagbawas sa dami ng oxygen na natunaw sa tubig. Ang mga produktong metabolikong algae ay sumisira sa mga isda at iba pang mga organismo. Ang mga nabuong ecosystem ay nawasak. Ang mga makina ng industriya at panloob na pagkasunog ay naglalabas ng maraming nitrates at sulfate sa atmospera bawat taon. Bumagsak sa lupa na may ulan, sila ay hinihigop ng mga halaman.

Ikot ng tubig. Tinatakpan ng tubig * ang ibabaw ng Earth. Sa isang minuto, sa ilalim ng impluwensya ng init ng araw, 1 bilyong tonelada ng tubig ang sumingaw mula sa ibabaw ng mga reservoir ng Earth. Pagkatapos lumamig ang singaw, nabubuo ang mga ulap at bumabalik sa ibabaw ng Earth sa anyo ng ulan at niyebe. Ang pag-ulan ay bahagyang tumagos sa lupa. Ang tubig sa lupa ay bumabalik sa ibabaw ng lupa sa pamamagitan ng mga ugat ng halaman, bukal, bomba, atbp.

Ang rate ng sirkulasyon ng tubig ay napakataas: ang tubig sa karagatan ay napupunan sa loob ng 2 milyong taon, tubig sa lupa sa 1 taon, tubig ng ilog sa loob ng 12 araw, singaw sa kapaligiran sa loob ng 10 araw.

Bawat taon, upang lumikha ng pangunahing produksyon ng biosphere, 1% ng tubig na bumabagsak sa anyo ng pag-ulan ay ginagamit sa panahon ng photosynthesis. Gumagamit lamang ang mga tao ng 20 mm ng precipitation para sa domestic at industrial na pangangailangan - 2.5% ng kabuuang halaga para sa taon. Ang permanenteng taunang catchment ay 55 cubic meters na ngayon. m. taun-taon ito ay tumataas ng 4 - 5%.

Sa kabilang banda, ang mga nabubuhay na organismo ay umaangkop sa iba't ibang kemikal na kondisyon ng kapaligiran at kayang tiisin ang mataas na konsentrasyon ng mga elementong iyon na kadalasang matatagpuan sa malalaking dami dito. Ang mga elemento na bihirang matatagpuan sa kalikasan at sa maliliit na konsentrasyon ay nagiging nakakalason sa mga buhay na organismo kapag naipon.

3. 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, sa pangunahing karagatan ng Earth, sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet at penetrating radiation, pati na rin ang mga paglabas ng kidlat ng kuryente, nagsimula ang pagbuo ng mga unang organic compound - "organic broth" (A.I. Oparin). Sa pagtaas ng konsentrasyon ng solusyon na ito, ang ilang mga organikong molekula, na pinagsama, ay nagsimulang bumuo ng mga coacervate droplets, na nakahiwalay sa kanilang kapaligiran at ginamit ang mga sangkap na kasama sa komposisyon nito upang madagdagan ang kanilang laki. Ito ay kung paano lumitaw ang mga molekula na may kakayahang magparami ng sarili, na nangangahulugan ng pinagmulan ng Buhay.

Ang mga unang organismo ay kumakain sa organikong solusyon na nakapalibot sa kanila, ngunit dumating ang oras na nagsimulang maubos ang mga reserba nito, at halos walang libreng oxygen, at ang mga unang organismo ay pinilit na makakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng proseso ng pagbuburo. Ngunit ang prosesong ito ay hindi epektibo at nangangailangan ng malaking halaga ng pagkain. Samakatuwid, ang buhay ay tiyak na mapapahamak gutom. Ang tanging paraan upang baguhin ang isang pangwakas na sangkap sa isang hindi pangwakas ay ang isama ito sa sirkulasyon. Dahil sa natural na pagpili Lumitaw ang mga photosynthetic na organismo na hindi kumakain ng mga yari na organikong bagay, ngunit nilikha ito mismo, gamit ang sikat ng araw upang i-convert ang carbon dioxide, mineral salts at tubig. Ang basurang produkto ng pamamaraang ito ng nutrisyon ay oxygen, na, una, naging posible ang paglitaw ng mga multicellular na kinatawan ng mundo ng hayop, na kumonsumo ng enerhiya mula sa mga yari na organikong sangkap sa pamamagitan ng kanilang oksihenasyon, at, pangalawa, lumikha ng proteksyon mula sa impluwensya ng ultraviolet. radiation, na nakakasira para sa mga compound ng protina, dahil ang ilan Ang ilan sa mga libreng oxygen ay naging ozone, na isang malakas na absorber.

Ito ay kung paano nilikha ang isang saradong bilog ng magkakaugnay at magkaparehong inangkop na mga organismo at mga proseso, kung saan walang isa na labis, dahil ang bawat isa ay gumaganap ng sarili nitong tungkulin: ang pag-aaksaya ng isa ay ang kondisyon para sa buhay ng isa pa.

Ang mga hayop ay hindi makakain at makahinga nang walang tulong ng mga halaman. Ngunit ang mga halaman na walang hayop ay mamamatay nang napakabilis, dahil walang sinuman ang magpoproseso ng nilikhang organikong bagay sa tubig, carbon dioxide at mga mineral na asing-gamot, pagpigil sa mga patay na labi sa pagdumi sa planeta at pagpapanumbalik ng mga reserba sustansya para sa mga bagong henerasyon ng mga halaman. Ang mga buhay na organismo ay nakikibahagi rin sa pangkalahatang cycle ng mga sangkap sa kalikasan at sa pagbuo ng planeta.

Kaya, ang mga organismo ng hayop at halaman, sa pamamagitan ng kanilang aktibidad sa panahon ng buhay at biomass pagkatapos ng kamatayan, ay lumikha at pinahusay na mga kondisyon na kanais-nais para sa buhay para sa bilyun-bilyong taon, iyon ay, ang biosphere, bago lumitaw ang tao, na pagkatapos ng ilang daang libong taon ay nagsimulang sirain ito kasama ng kanyang mga gawaing hindi makatwiran.

Konklusyon

Ang tinatayang masa ng biosphere ay 3 10 24 g, at ang volume ay 10 10 24 cm 3, kabilang ang lithosphere - 0.6 10 24 cm 3, ang hydrosphere - 1.4 10 24 cm 3 at ang troposphere - 8 10 24 cm 3. Ang tinatayang mass ng biosphere ay 0.05% ng masa ng Earth, at ang volume ay 0.4% ng volume ng Earth, kabilang ang huling atmosphere na 2000 km ang kapal mula sa geoid level. Ang masa ng buhay na bagay ay (3...5) lamang 10 -8% ng masa ng Earth at humigit-kumulang (0.7 - 1.0) 10 -8% ng masa ng biosphere.

Ang mga kagiliw-giliw na generalization tungkol sa mga parameter ng biosphere ay ibinigay ni F. Ya. Shipunov (1980). Ayon sa kanyang data, ang pinakamalaking kapal ng biosphere ay matatagpuan sa mga tropikal na latitude - 22 km, ang pinakamaliit - sa polar latitude - 12 km.

Ang mga prosesong nagaganap sa biosphere at sa nakapalibot na planetaryong kapaligiran ay nagmula at sinusuportahan, sa isang banda, ng kosmiko, at sa kabilang banda, ng mga salik sa lupa na nauugnay sa mga katangian ng Earth bilang isang planeta (tension ng gravitational at magnetic mga patlang, mga katangian ng sangkap nito, radiation, atbp.). ang pakikipag-ugnayan ng dalawang salik na ito ay lumilikha ng iisang paglikha - ang sistema ng Daigdig (Shipunov). Ang biosphere ay isang istrukturang bahagi ng kumplikadong planetary system na ito. At kung ang nabubuhay na bagay nito ay bumubuo para sa sarili nito ng isang hindi kanais-nais na tirahan at pag-unlad - ang biosphere, pagkatapos ay binabago ng huli ang planetaryong kapaligiran nito sa paraang at sa ganoong sukat na magkaroon ng pinakamataas na katatagan ng istrukturang organisasyon nito. Samakatuwid, ang biosphere ay dapat isaalang-alang hindi lamang bilang isang lugar ng pag-unlad ng buhay na bagay sa Earth, kundi pati na rin bilang isang lugar na nagbabago sa agarang kapaligiran nito sa isang hindi mapaghihiwalay na ekolohikal na planetaryong bagay.

LISTAHAN NG MGA GINAMIT NA SANGGUNIAN

Biosphere: polusyon, pagkasira, proteksyon. - Diksyunaryo. 2003

Vernadsky V.I. Biosphere - Leningrad, 1972

Korsak K.V., Plakhovnik O.V. Mga Batayan ng ekolohiya. Manwal na pang-agham - K., 2002.

Fundamentals of Ecology - ed. E. N. Meshechko 2002

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

Sytnik K. M., Brion A. V., Gordetsky A. V. Biosphere, ekolohiya, pangangalaga ng kalikasan. - K., 1987

Dieter Heinrich, Manfred Gergt. Ekolohiya - ed. V.V. Serebryakova - 2001

Bilyavsky T. D., Padun M. M. Mga Batayan ng pangkalahatang ekolohiya. Teksbuk - K., 1996

Vernadsky V.I. Biosphere at noosphere 1989

Biosphere at mga mapagkukunan nito - ed. N. Fillipolsky 1982

Biosphere. Ebolusyon, espasyo, oras. - ed. R.W. Sims 1988

Ang biosphere ay isang natatanging shell ng ating planeta. Ang lahat ng mga nakaraang shell na aming itinuturing na umiiral sa isang antas o iba pa sa iba pang mga planeta, ngunit, tila, wala sila sa alinman sa mga ito maliban sa Earth. Posible na dahil may buhay sa ating planeta, ito ay umiiral din sa iba pang sulok ng Uniberso, malamang na ito ay isang pangkaraniwang pangyayari, ngunit sa ngayon ang mga siyentipiko ay naghahanap pa rin ng buhay sa kabila ng ating planeta at ang nag-iisang kung saan natuklasan ang buhay ay Earth. Sino ang nakakaalam, marahil ito lamang ang planeta kung saan nagmula ang buhay sa hindi kilalang paraan?

Kung saan ito nanggaling sa Earth, wala pa talagang may ideya. Ang buhay ay masyadong masalimuot na isang kababalaghan upang lumitaw nang nagkataon, at wala pa rin tayong nalalaman tungkol sa mga proseso na maaaring humantong sa hitsura nito. Ngunit ang katotohanan ay nananatili na ang buhay ay umiiral at umuunlad sa Earth. Hinati ng mga siyentipiko ang buong kasaysayan ng pagkakaroon ng ating planeta, na tumatagal ng 4.5 bilyong taon, sa dalawang malalaking bahagi - dalawang eon: Cryptozoic at Phanerozoic. Ang Cryptozoic eon ay ang eon ng "nakatagong buhay." Sa mga geological layer ng panahong ito, walang mga bakas ng buhay sa planeta ang natagpuan. Ito ay hindi malinaw na nagpapahiwatig na siya ay wala doon sa oras na iyon, ngunit walang katibayan ng kanyang presensya ay nabanggit; marahil siya ay sa mahabang panahon masyadong primitive - sa antas single-celled na mga organismo, hindi napanatili bilang mga fossil. Ang Phanerozoic eon ay nagsimula 570 milyong taon na ang nakalilipas, na minarkahan ng tinatawag na "Cambrian Explosion". Sa panahong ito, ang Precambrian o Archean geological era ay nagtatapos at ang Paleozoic ay nagsisimula. Ang panahon ng Paleozoic ay ang panahon ng " sinaunang buhay" Sa sandaling ito, lumilitaw ang halos lahat ng uri ng mga nabubuhay na nilalang: mga mollusk, brachiopod, worm, echinoderms, arthropod, chordates at iba pa - kaya naman ang sandaling ito ay tinawag na "pagsabog". Sa loob ng 100 milyong taon, lumitaw ang mga unang vertebrate, at 400 milyong taon na ang nakalilipas, nagsimulang dumaan ang buhay sa lupa—lumitaw ang mga amphibian. Nais kong tandaan na ang buhay ay lumitaw sa karagatan at sa loob ng mahabang panahon ay hindi makarating sa lupa, dahil hanggang sa nabuo ang oxygen at ozone layer, na nagpoprotekta sa lahat ng nabubuhay na bagay mula sa nakamamatay na solar radiation, ang lupain ay hindi angkop para sa buhay. Sa parehong panahon, nagsimulang umunlad ang mga halamang terrestrial - lumitaw ang mga lumot, horsetail, pako, at lumitaw ang lupa pagkatapos ng mga halaman. Ang panahon ng Paleozoic ay nagtatapos 251 milyong taon na ang nakalilipas na may pinakamalaking malawakang pagkalipol ng mga buhay na nilalang sa buong kasaysayan nito. Ang nangyari sa panahong ito ay nananatiling hindi alam; malinaw naman, ang mga malalaking kaganapan ay naganap sa planeta. pagbabago ng klima. Ang ilang mga paleontologist ay naniniwala na ang pinakamalakas ay nangyari sa Earth panahon ng glacial, sumasaklaw sa buong planeta. Gayunpaman, pagkatapos ng Paleozoic ay dumating ang Mesozoic, at ang buhay sa planeta ay naibalik muli. Ang Mesozoic ay ang panahon ng mga dinosaur, na naghari sa planeta sa loob ng halos 200 milyong taon. Ngunit 65 milyong taon na ang nakalilipas, naganap muli ang mass extinction. Ang lahat ng mga dinosaur ay nawala sa mukha ng planeta. Marahil, isang malaking meteorite ang bumagsak sa Earth, na radikal na nagbabago ng klima nito. Mula sa sandaling ito nagsimula ito Panahon ng Cenozoic na tumatagal hanggang ngayon. Ang Cenozoic ay naging panahon, at mga 2 milyong taon na ang nakalilipas ay lumitaw ang tao sa kanila.

Ngayon ang buhay ay tumagos sa lahat ng sulok ng mundo; ito ay matatagpuan sa pinakailalim ng mga karagatan, sa mga mainit na bukal, sa pinaka matataas na bundok ah, sa mga bunganga ng bulkan at sa ilalim ng yelo. Ito ay tumagos sa lahat ng dako, kung saan ang buhay ay nawawala sa ilang kadahilanan, ito ay malapit nang maibalik muli, umaangkop sa mas bago at higit pa mahirap na kondisyon kapaligiran. Ang pagkakaiba-iba ng mga buhay na organismo sa planeta ay napakalaki; ito ay binibilang ng milyun-milyong hayop, halaman, fungi at microorganism. Ang biosphere mismo ay mahalagang isang tuluy-tuloy na espasyo kung saan matatagpuan ang lahat ng mga species na ito. Nakikipag-ugnayan sila sa isa't isa sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga biological na koneksyon, na bumubuo ng isang solong, pandaigdigang ecosystem. Siyempre, ang iba't ibang mga nabubuhay na organismo ay umangkop sa iba't ibang mga natural na kondisyon, kung kaya't maraming mga natural na zone ang nabuo sa Earth, na nailalarawan sa pamamagitan ng mga espesyal na natural na kondisyon at ang mga species na naninirahan sa kanila.

Ang ekolohiya ay makabuluhang pinalawak ang saklaw ng pananaliksik nito at ngayon ay isinasaalang-alang ang mga pattern ng ecosystem na may malapit na koneksyon sa heograpiya at aktibidad ng tao. Nagbibigay ito ng mga pangkalahatang geoecological pattern sa antas ng biosphere.

Ang batayan ng mga pattern ng heograpiya ay kaluwagan, pagkakaisa (integridad) ng biosphere, pagpapanatili ng balanse sa kalikasan, zonality at azonality, polar asymmetry at metabolismo.

Noong 1974, pinagsama ng sikat na American ecologist na si B. Commoner ang mga nakalistang pattern sa apat na batas:

1. Lahat ay konektado sa lahat. Ang isang maliit na pagbabago sa isang lugar sa isang ekolohikal na sistema ay humahantong sa hindi sinasadyang mga kahihinatnan para sa buong ecosystem.

2. Walang nawawala nang walang bakas at nawawala sa kung saan. Ang sangkap ay pumapasok sa metabolismo at pumasa mula sa isang anyo patungo sa isa pa.

3. Ang kalikasan ang higit na nakakaalam. Hindi alam ng tao na, habang "pinabubuti" ang kalikasan, maaari niyang guluhin ang mga batas ng pag-unlad dito.

4. Kailangan mong bayaran ang lahat. Isang taong gumagamit ng malaya at hindi marunong magbasa Mga likas na yaman, nagpaparumi sa hangin, tubig, at lupa. Dapat may limitasyon ang maling pamamahala ng tao. Ang lahat ng mga aksyon ng tao ay dapat na magpasya sa pantay na mga termino pabor sa kalikasan. Ang kinabukasan ng biosphere ay direktang nakasalalay sa katalinuhan ng mga taong naninirahan dito. Sa pamamagitan lamang ng pangangalaga sa kalidad ng kapaligiran mapoprotektahan ng mga tao ang kanilang sarili bilang isang species.

Ang pangalawang paraan upang mapangalagaan ang sangkatauhan ay ang kakayahang umangkop sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran. Sa pamamagitan ng mga batas na biyolohikal kalikasan, sa kawalan ng dalawang kondisyong ito, unti-unting mawawala ang lipunan ng tao. Samakatuwid, ang pagpapanatili ng balanse sa planeta, ang pag-aaral ng mga pattern ng pagkakaisa ng heograpikal na shell ay nakakatulong upang maipatupad mga proseso ng buhay sa loob ng biosphere.

Biosphere- larangan ng pananaliksik sa ekolohiya, pinakamalaking sistemang ekolohikal globo. Para sa mas malalim na pag-aaral ng geographic na sobre at biosphere, pag-isipan natin ang ilang mga geoecological na konsepto.

Biosphere- isang kanais-nais na kapaligiran para sa pagkakaroon ng mga buhay na organismo sa Earth. Ang mga lugar nito ay umaabot mula sa maliliit na lungga, pugad ng ibon at langgam hanggang sa malalaking lambak, biocenoses at ecosystem (Larawan 64).

kanin. 64. Ang bulaklak ay tirahan ng paruparo

Heograpikal na sobre- isang sistemang teritoryal na sumasakop sa buong panlabas na layer ng globo. Sinasaklaw nito ang lahat ng bahagi ng biosphere. Ang kabuuang lalim ng geographic na shell ay 35-40 km.

Ang istraktura, mga katangian at lugar ng pag-aaral ng heograpikal na sobre at ang biosphere ay magkatulad; ito ay magkatugmang mga sistema. Kahit na ang biosphere ay mas mababa kaysa sa heograpikal na sobre sa dami at sukat, lahat ng mga organismo na kasalukuyang naninirahan sa Earth ay puro dito. Dalawang malalaking ecosystem ang paksa ng pananaliksik sa ekolohiya. Ang terminong "geographical envelope" ay ipinakilala sa agham ni A. A. Grigoriev (1932), at "biosphere" ni E. Suess (1875).

Ang isa sa mga pangunahing katangian ng geographic na shell ay ang heterogeneity ng espasyo. Ang spatial distribution ng crust ng earth ay resulta ng pangmatagalan at kumplikadong geobiological na proseso. Halimbawa, ang pangunahing tagapagpahiwatig ng geographic na sobre ay mga geosystem, o mga natural na landscape.

Mga ekosistema- isang natural na complex na nabuo sa pamamagitan ng isang koleksyon ng mga buhay na organismo at isang tuluy-tuloy na daloy ng mga sangkap at enerhiya sa Earth.

Ang laki at biomass ng isang ecosystem ay maaaring mag-iba-iba - mula sa maliit hanggang sa malalaking lugar. Sinasaklaw nila ang aboveground (atmosphere), underground (lithosphere) at tubig (hydrosphere) mga kapaligiran sa pamumuhay. Halimbawa, ang konsepto ng "ecosystem" ay naaangkop mula sa isang patak ng tubig hanggang sa karagatan. Sa pamamagitan ng kanilang likas na katangian, ang mga ecosystem ay nahahati sa natural at anthropogenic.

Ang isa sa mga pangunahing katangian ng isang "ecosystem" ay ang pagkakaiba-iba ng mga sukat nito. Ang pinakamataas, global scale na ecosystem ay ang biosphere. Ang mga simpleng ecosystem (biogeocenoses) ay nailalarawan sa pamamagitan ng relatibong homogeneity. Paano nakikipag-ugnayan ang mga komunidad ng halaman sa iisang ecosystem? mundo ng hayop, pisikal at heograpikal na mga kondisyon, pati na rin ang patuloy na daloy ng enerhiya at metabolismo.

Ang biogeocenosis ay tumutugma sa heograpikal na konsepto ng "facies". Halimbawa: mga ecosystem ng birches, lambak, steppes, atbp.

Ang mga pangunahing katangian na katangian ng isang ecosystem ay ang sirkulasyon ng mga sangkap at ang katatagan ng biological productivity.

Geosystem (sistemang pangheograpiya)- isang solong kumplikado ng mga likas na sangkap na umuunlad sa malapit na pagkakaugnay sa oras at espasyo at umakma sa isa't isa bilang materyal na sistema. Kahit na ang geosystem at ang ecosystem ay malapit sa isa't isa, ang mga geosystem, kumpara sa mga ecosystem, ay sumasakop sa produksyon, mga teritoryal na complex at ang lugar ng pamamahagi ng mga site ng produksyon.

Mas mataas natural na sistema ang geographic na sobre ay ang tanawin (Larawan 65, 66).

kanin. 65. Mga parang sa bundok

kanin. 66. Okzhetpes. Landscape ng bundok

Landscape- mga teritoryo na homogenous ang pinagmulan at kasaysayan ng pag-unlad, na may iisang heograpikal na panahon ng pagbuo, pare-parehong lupa, topograpiya, klima, hydrothermal na kondisyon, at biocenosis.

May mga pagkakatulad at pagkakaiba sa pagitan ng mga ecosystem at geosystem (landscapes). Ito ay batay sa mga konsepto na naglalarawan ng mga likas na kumplikado. Ngunit ang ecosystem ay walang matatag na mga hangganan ng teritoryo; sila ay arbitraryo. Halimbawa, ang mga kagubatan ng Charyn, Ili, ang ecosystem ng Zhetysu (Dzhungar) Alatau, atbp.

Sa loob ng heograpikal na sobre, ang kapaligiran ng landscape ay nakikilala. Ito ay isang layer ng lupa na sumasaklaw sa flora at fauna, ang mas mababang mga layer ng hangin, sa ibabaw ng lupa at sa ilalim ng tubig. Tanging sa layer na ito ay isang kanais-nais na kapaligiran na nilikha para sa lahat ng mga nabubuhay na organismo. Kung ang kapaligiran ng landscape sa tundra zone ay sumasakop sa 5-10 m, pagkatapos ay sa mga tropikal na zone umabot ito sa 100-150 m Ang mga pangunahing dahilan para dito ay nauugnay sa pag-unlad ng kaluwagan at ang kapal ng organic na layer.

Kaya, ano ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng isang geosystem at isang ecosystem? Ang geosystem ay gumaganap ng isang polycentral function, at ang ecosystem ay gumaganap ng isang biocentral function, kung saan ang batayan ay binubuo ng mga buhay na organismo.

Ang isang kumpletong pang-agham na kahulugan ng mga heograpikal na tanawin ay ibinigay at inilarawan ng sikat na siyentipikong Ruso na si P. P. Semenov-Tyan-Shansky.

Ayon sa taxonomy nito, ang pangunahin, bahagyang natural, kultural at restorative na mga landscape ay nakikilala.

Kung kukuha tayo ng mga modernong landscape gamit ang halimbawa ng Kazakhstan, makakahanap tayo ng natural, anthropogenic at cultural landscape.

Mga likas na tanawin- virgin natural complexes, kung saan marahil walang tao ang nakatapak. Ang ganitong mga landscape sa Kazakhstan ay matatagpuan sa rehiyon ng matataas na bundok, sa steppe desert at semi-desert natural zone.

Mga anthropogenic na landscape- ito ay mga binagong lupain na nauugnay sa epekto ng tao sa mga natural na complex nang direkta at hindi direkta, halimbawa, ang hitsura ng mga pastulan sa lugar ng mga nabura na kagubatan. Minsan ang mga anthropogenic na landscape ay maaaring maibalik. Ngunit ang hindi nakakaalam na paggamit ng mga tanawin ng mga tao ay nagiging mga disyerto at takyr. Ayon sa siyentipikong datos, ang pinakamalaking ecosystem ng disyerto sa planeta ay ang Sahara, Gobi, Taklamakan, Gitnang Asya- ang resulta ng direkta o hindi direktang impluwensya ng tao. Kabilang dito ang libu-libong ektarya ng hindi angkop na lupain sa Central Kazakhstan, mga rehiyon ng Aral Sea, at Southern Kazakhstan na may mga lupang madaling kapitan ng pagguho (Fig. 67).

kanin. 67. Ang mga lupaing Aral ay napapailalim sa pagguho

Ang pinakamalaking ecosystem sa mundo ay ang biosphere (sphere of life). Ang developmental evolution at future nito ay konektado lamang sa Earth. Ang merito ng paglikha ng isang holistic na doktrina ng biosphere ay kabilang sa Academician V.I. Vernadsky (1863-1945).

Ang mga pundasyon ng kanyang doktrina ng biosphere, na itinakda noong 1926 sa aklat na "Biosphere," ay nagpapanatili ng kanilang kahalagahan sa modernong agham.

Sa aklat, ginalugad ng siyentipiko ang pag-unlad, pagbuo at hinaharap ng buhay sa biosphere, kung saan ang pangunahing puwersang nagtutulak ang buhay ay ang enerhiya ng Araw. Sa pangkalahatan, ang pagbuo, pag-unlad at metabolismo sa biosphere ay isinasaalang-alang mula sa punto ng view ng paglitaw ng mga organikong sangkap.

Heograpikal na sobre. Ecosystem. Geosystem. Landscape.

1. Ang heograpikal na sobre at ang biosphere ay magkatuwang na magkatugmang nag-iisang ecosystem.

2. May mga likas na pattern ng pag-unlad ng heograpikal na sobre at biosphere.

3. B. Mga batas ng karaniwang tao.

1. Ano ang mga heograpikal na pattern?

2. Ano ang kahalagahan ng mga batas ng V. Commoner?

3. Ano ang natural na balanse?

1. Ano ito Pangkalahatang paglalarawan biosphere at ang puwersang nagtutulak nito?

2. Ano ang kasama sa heograpikal na sobre?

3. Anong mga uri ng ecosystem ang alam mo?

1. Ano ang mga pagkakatulad at pagkakaiba sa pagitan ng geo- at ecosystem?

2. Pangalanan ang mga uri ng tanawin at mga tungkulin nito.

3. Mayroon bang kinabukasan para sa hindi magagamit na lupa?

Mga konsepto: geographic na sobre, landscape space, landscape envelope, natural territorial complex, biosphere, noosphere, vitasphere

Isa sa ang pinakamahalagang katangian Ang ating planeta bilang isang cosmic body ay ang malinaw na ipinahayag na istraktura ng shell. Simula sa gitna ng Earth hanggang sa periphery (malapit at malayong Space), ang panloob at panlabas na mga core, ang ibaba at itaas na mantle, ang crust ng lupa na may basalt, granite at sedimentary layer, ang hydrosphere na may abyssal, bathyal at littoral zone, ang biosphere na may layer ng lupa ( pedosphere) at biostrome (isang zone ng konsentrasyon ng mga halaman at hayop malapit sa ibabaw ng Earth), ang landscape sphere, na kinabibilangan ng weathering crust, mga lupa, biostrome at ground layers ng hangin, ang geographic na sobre na umaabot mula sa ang asthenosphere sa ozone screen, at, sa wakas, ang atmospera na may troposphere , stratosphere, mesosphere, thermosphere at exosphere.

Ang buong pagkakaiba-iba ng mga sphere na bumubuo sa planetang Earth ay nabuo sa mahabang ebolusyon at nahahati sa dalawa malalaking grupo(Talahanayan 1).

mesa. 1

Mga elemento ng istruktura at panksyunal na grupo bumubuo ng planetang Earth.

Ang pangalawang pangkat ay lumitaw bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng una, kaya naman tinawag itong functional. Katangian na tampok Ang pangkat na ito ay ang lahat ng mga elemento nito ay nabuo sa mga contact zone at bumubuo ng kanilang panloob na istraktura sa gastos ng mga natural na katawan ng iba pang mga sphere na matatagpuan malapit sa isa o ibang contact zone.

Ang geographic na sobre ng Earth ay isang kumplikadong likas na kumplikado na lumitaw sa zone ng interpenetration at pakikipag-ugnayan ng lithosphere, atmospera at hydrosphere. Ang geographic na sobre ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng solar energy at nailalarawan sa pamamagitan ng pag-unlad ng organikong buhay. Kabilang dito ang mas mababang bahagi ng atmospera (troposphere) (10 km), ang buong hydrosphere, ang itaas na layer ng lithosphere (sa mga kontinente - 4 - 5 km, sa karagatan 11 - 12 km), naaayon sa shell ng sedimentary rocks at ang biosphere. Ang kabuuang kapal ng heograpikal na shell ay 20 – 35 km.

Ang pamantayan para sa paghihiwalay ng espasyo sa landscape ay ang pagsasama na sinusunod dito at katangian lamang nito ng lahat ng mga estado ng bagay na katangian ng ibabaw ng lupa: abiogenic - solid, likido, puno ng gas at buhay. Sinasakop ng landscape space ang contact position sa geographic na shell kung saan ang lithosphere, atmosphere, hydrosphere at biosphere ay pinaka malapit na magkakaugnay, tumagos sa isa't isa, at nagsasagawa ng mutual exchange ng matter at energy. Kung ang unang tatlong bahagi para sa karamihan ay umaabot nang lampas sa mga hangganan ng contact landscape space, kung gayon ang biosphere, kasama ang bulk nito, ay tiyak na puro sa loob nito. Ang kalawakan ng landscape ay bumabalot sa ating buong planeta. Bilang isang three-dimensional (volumetric) na pormasyon, ito ay may isang "pelikula", na may hangganan na karakter, iyon ay, ito ay kumalat sa ibabaw ng lupa.

Sa unang pagkakataon, ang landscape shell (sphere) ay nakilala bilang isang independiyenteng natural na katawan ng geographer ng Voronezh na si Fyodor Nikolaevich Milkov noong 1959. Ang landscape shell ay isang manipis na layer ng direktang kontak at masiglang interaksyon ng mga upper layer ng crust ng earth, ang lower layers ng troposphere at ang water shell ng Earth. Ang lahat ng ito (mula sa itaas na hangganan nito hanggang sa ibaba) ay puno ng buhay at maaaring tukuyin bilang ang biological na pokus ng heograpikal na sobre.

Ang landscape shell ay ang lugar ng pagbabago ng solar energy sa iba't ibang uri ng makamundong enerhiya, ang kapaligiran na pinaka-kanais-nais para sa pag-unlad ng buhay. Ang landscape envelope ay isang hanay ng mga landscape complex na lining sa lupa, karagatan at yelo.

Kasama sa landscape shell ang:

Modern weathering crust;

Mga patong ng hangin sa lupa;

Mga halaman;

Mga organismo ng hayop.

Sa direktang pakikilahok o sa ilalim ng kontrol ng mga nabubuhay na organismo, maraming mga proseso ng enerhiya at pagpapalitan ng masa ang nagaganap dito, ang resulta nito ay mga tiyak na mga katawan ng landscape na hindi maaaring lumitaw at umiiral sa anumang iba pang mga kondisyon.

Ang landscape envelope ay medyo maliit na bahagi ng geographic na sobre, ngunit ito ang pinakamasalimuot na organisado, magkakaiba, masigla ang pinakaaktibo at pinakamahalaga sa mga terminong ekolohikal. Sa isang pangkalahatang anyo, ang kahulugan nito ay maaaring ang mga sumusunod: landscape shell - isang manipis na layer ng lupa ng heograpikal na shell, na kumakatawan sa zone ng contact at aktibong enerhiya at mass exchange ng lithosphere, atmosphere, hydrosphere at biosphere, na pinapagana ng nagliliwanag na enerhiya ng Araw at enerhiya ng intraterrestrial na pinagmulan, ang globo ng pinakamataas na konsentrasyon ng buhay sa Earth, ang pinagmulan, pag-unlad at modernong pag-iral ng sangkatauhan at makalupang sibilisasyon.

Ang landscape shell ay isa sa mga pinaka sinaunang functional shell. Ito ay bumangon sa simula ng heolohikal na yugto ng pag-unlad ng Earth at kinakatawan ng abiogenic weathering crust na nakikipag-ugnayan sa medyo manipis na layer kapaligiran sa lupa. Sa kurso ng ebolusyon nito, at lalo na sa hitsura ng buhay na bagay sa Earth, ang landscape sphere ay nakakuha ng isang kumplikadong panloob na istraktura, na lumipat sa kategorya ng mga bioinert system, i.e. sistema sa istruktura kung saan pareho ang organiko at di-organikong bagay na may pantay na papel.

Dalawang pangunahing pag-andar ng landscape shell ay maaaring makilala.

1. Sa loob ng mga hangganan nito, ang solar energy ay na-convert sa iba pang mga uri, pati na rin ang pagwawaldas ng enerhiya na ito hindi lamang sa loob ng mga hangganan ng landscape envelope, kundi pati na rin ang buong geographic na sobre sa kabuuan.

2. Sa loob ng landscape envelope, ang pinaka kanais-nais na mga kondisyon para sa paglitaw at pagkakaroon ng buhay.

Ano ang mga patayong hangganan ng landscape envelope? Ang itaas na hangganan ng landscape shell ay tumutugma sa itaas na hangganan ng mga layer sa ibabaw ng hangin. Ang mga layer na ito, na may average na kapal na 30-50 m, ay nasa ilalim ng direktang impluwensya ng pinagbabatayan na ibabaw ng Earth. Ang kanilang kapal ay nailalarawan sa pamamagitan ng pang-araw-araw na pagbabagu-bago sa temperatura at halumigmig ng hangin, mahusay na binuo na thermal convection, bilang karagdagan, nadagdagan ang dustiness ng hangin at ang pagkakaroon ng mga spores at pollen ng halaman ay sinusunod dito. Ang kapal ng layer ay tinutukoy ng likas na katangian ng pinagbabatayan na ibabaw. Sa matataas na latitude, kung saan ang ibabaw na ito ay medyo homogenous (snow, yelo), itaas na limitasyon matatagpuan sa isang altitude ng unang sampung metro. Sa mababang latitude, ang pinagbabatayan na ibabaw ay kinakatawan ng mga tropikal na rainforest, kung saan ang taas ng layer ng puno lamang ay umabot sa 70-80 m, at samakatuwid ang hangganan ay matatagpuan na sa isang altitude ng unang daan-daang metro.

Ang mas mababang hangganan ay tumutugma sa mas mababang hangganan ng weathering crust, na mga produkto ng direktang pagkilos ng hangin, tubig, halaman at hayop sa mga bato. Ang weathering crust ay nasa lahat ng dako at nag-iiba mula sa ilang metro sa matataas na latitude hanggang sa ilang sampu-sampung metro, at kung minsan ay daan-daan, sa tropiko.

Kaya, ang average na kapal ng landscape shell ay ilang sampu-sampung metro, at ang kapal nito ay bumababa kapag lumilipat mula sa ekwador patungo sa mga pole.

Ang landscape shell, sa kurso ng mahabang ebolusyon nito, ay nagsilang ng sangkatauhan, sa loob ng libu-libong taon ito ang duyan ng sibilisasyon nito at ngayon ay ang globo ng tirahan ng tao at ang layunin ng gawain nito. Sa paglipas ng panahon, ang landscape shell ay naging anthropogenic, technogenic at intelektwal at espirituwal.

Ang integridad ng landscape shell ay sinisiguro ng panloob na istraktura nito, i.e. ang kabuuan ng mga bahagi nito, ang kalikasan ng kanilang mga relasyon at pakikipag-ugnayan. Mayroong tatlong pangunahing antas ng istruktura ng organisasyon nito:

1. Real (geocomponent);

2. Patayo (radial);

3. Lateral (kumplikado).

Nabibilang sa antas ng materyal mahalagang papel sa paghihiwalay ng mga indibidwal na bahagi (geocomponents) ng landscape sphere. Ang geocomponents ay isang hanay ng mga sangkap na magkakatulad sa kanilang kemikal, pisikal, at biyolohikal na komposisyon. Ang mga sumusunod na sangkap ay nakikilala:

Mga bato (mineral);

Mga halaman;

Mga hayop.

Sa likod ng bawat bahagi ay may isang tiyak na uri ng sangkap. Bilang karagdagan, ang mga bahagi ay kinabibilangan ng relief at klima (microclimate), na walang anumang pinagbabatayan na materyal na nilalaman.

Ang mga geocomponents sa landscape shell ay bumubuo ng apat na magkakaibang kapaligiran: ang crust ng lupa (mga bato at mineral), ang air troposphere (hangin) at ang hydrosphere - sa solid (yelo) at likido (tubig) na estado. Hindi lahat ng mga kapaligiran ay nakikibahagi nang sabay-sabay sa pagbuo ng panloob na istraktura ng shell ng landscape, ngunit ang mga indibidwal na kumbinasyon lamang ng mga ito, na pinaghihiwalay sa teritoryo.

Limang kumbinasyon ng direktang pakikipag-ugnay ng contrasting media ang naobserbahan sa Earth. Ang mga kumbinasyon ay naiiba sa bawat isa sa intensity at anyo ng mutual exchange ng bagay at enerhiya, at, samakatuwid, sa bawat isa sa kanila isang espesyal na kapaligiran sa landscape ay nabuo, sa panimula ay naiiba sa iba. Bilang resulta, ang mga espesyal na variant nito ay nabuo sa loob ng landscape shell (Talahanayan 2).

talahanayan 2

Mga kumbinasyon ng direktang pakikipag-ugnay ng magkakaibang mga kapaligiran sa landscape

Ang terrestrial na variant ay nabuo sa mga kondisyon ng lupa, kung saan may contact sa pagitan ng lithogenic at air environment. Ito ang kasalukuyang pinaka pinag-aralan na variant ng landscape sphere.

Ang tubig, o tubig-ibabaw, na opsyon ay sumasaklaw mababaw na bahagi tubig ng World Ocean at may pinakamataas na lugar sa lahat ng iba pang mga opsyon. Bilang karagdagan sa mga layer ng hangin sa lupa, kabilang din dito ang itaas na layer ng tubig sa karagatan hanggang sa lalim na 200 m, dahil nasa loob ng mga limitasyong ito na posible ang proseso ng photosynthesis.

Ang ilalim na bersyon ay napaka kakaiba. Dito ang kapaligiran ay pinalitan ng tubig at ang lupa ng banlik. Wala man lang ilaw. Ito ay bumangon sa ilalim ng Karagatang Pandaigdig, na sumasakop sa mga bathyal at abyssal zone nito.

Ang variant ng amphibian ay ang pinaka-kumplikado sa mga tuntunin ng kabuuan ng mga sangkap na bumubuo nito. Sinasaklaw nito ang lahat ng tubig sa ibabaw (ilog, lawa, atbp.), Mababaw na tubig sa dagat (hanggang sa lalim na 200 m), pati na rin ang littoral zone mismo, na siyang pangunahing bahagi ng pagpipiliang ito.

Kasama sa variant ng yelo ang mga land glacier at perennial yelo sa dagat. Parehong mga derivatives ng klimatiko kondisyon. Ang kanilang pangunahing lugar ng pamamahagi ay ang matataas na latitude ng parehong hemispheres at ang kabundukan ng Earth.

Ang patayong istraktura ng landscape shell ay ipinahayag sa pamamagitan ng isang hanay ng mga tier nito, na pinapalitan ang isa't isa mula sa ibaba hanggang sa itaas (mula sa gitna ng Earth hanggang sa periphery nito). Kapag gumagalaw sa direksyong ito, sa loob ng mga hangganan ng landscape sphere ang mga sumusunod na horizon, o mga tier, ay maayos na pinaghihiwalay, ngunit sa parehong oras ay aktibong nakikipag-ugnayan:

1) lithogenic, coinciding higit sa lahat sa weathering crust;

2) lupa;

3) biogenic, na nabuo ng mga halaman at hayop;

4) mahangin, na may mga organikong inklusyon: spores, pollen, insekto, ibon, atbp.

Ang patayong istrukturang ito ay katangian lamang ng ground version ng landscape sphere. Sa iba pang mga bersyon, mayroon itong kakaiba, naiibang karakter mula sa ipinakita.

3. Ang pahalang na istraktura ng landscape shell ay nauugnay sa hindi pantay na pamamahagi ng solar radiation sa ibabaw ng Earth, pati na rin ang kumplikadong materyal at hypsometric na istraktura ng ibabaw nito. Ang likas na katangian ng pahalang na istraktura ay ipinahayag sa pagbuo ng iba't ibang mga landscape.

Bilang karagdagan sa konsepto ng "landscape envelope", ang konsepto ng isang natural na territorial complex (NTC) ay itinatag sa agham ng landscape. Ito ay tinukoy bilang isang spatio-temporal na sistema ng mga heograpikal na bahagi, na magkakaugnay sa kanilang pagkakalagay at umuunlad bilang isang solong kabuuan. Ang NTC ay nailalarawan sa pamamagitan ng conjugation sa isang tiyak na teritoryo sa loob ng balangkas ng spatial threshold na pamantayan at nagsasaad ng isang klase ng mga natural na sistemang heograpikal ng mga lokal at panrehiyong dimensyon (Larawan 2).

Ang PTC ay isang konsepto ng landscape, na malinaw na binibigyang kahulugan sa halos lahat ng mga gawa ng landscape scientist bilang isang hanay ng mga magkakaugnay na natural na sangkap (lithogenic base, air mass, natural na tubig, soils, vegetation at fauna) sa anyo ng mga teritoryal na entity ng iba't ibang hierarchical rank.

Ang mga Landscape PTC ay mga self-regulating at self-healing system ng magkakaugnay na mga bahagi at complex na gumagana sa ilalim ng impluwensya ng isa o higit pang mga bahagi na nagsisilbing nangungunang salik.

Figure 2. Geosystem (I) at natural territorial complex (landscape) (II) ng bulubundukin

Ang terminong "biosphere" ay unang ginamit ni E. Suess sa kanyang klasikong akdang "The Face of the Earth" (1875), at pagkatapos niya ng maraming iba pang mga mananaliksik, ngunit walang sapat na mahigpit na pagbabalangkas ng konseptong ito, o tumpak na kahulugan Ang mga may-akda na ito ay hindi gumawa ng anumang pananaliksik sa mga hangganan ng biosphere, o sa kahalagahan ng biosphere sa pangkalahatang enerhiya at geochemical na gawain ng Earth. Tanging si V.I. Vernadsky, na, sa batayan ng kanyang geochemical research, ay dumating sa konklusyon na pinakamahalaga Ang mga nabubuhay na organismo sa kurso ng mga proseso ng geochemical sa ibabaw ng lupa at sa pagbuo ng mukha ng Earth, ay bumalangkas ng pangkalahatang doktrina ng biosphere sa kanyang 1926 na gawa na "Biosphere".

Ayon kay Vernadsky, ang biosphere ay ang shell ng lupa, ang komposisyon nito ay karaniwang paunang natukoy ng mga aktibidad ng mga nabubuhay na nilalang: ang buong troposphere, hydrosphere, lithosphere: hanggang sa 30-40 km ang kapal, pinaninirahan ng mga buhay na organismo, pati na rin. bilang rehiyon ng "mga dating biosphere", na binalangkas ng pamamahagi ng mga biogenic na sedimentary na bato sa Earth ; kung saan ang kabuuang aktibidad ng mga buhay na organismo ay nagpapakita ng sarili bilang isang geochemical factor sa isang planetary scale. Ito ay isang lugar ng sistematikong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng buhay at hindi gumagalaw na bagay sa planeta.

Ang biosphere ay hindi lamang ang tinatawag na lugar ng buhay. Ang sangkap nito ay binubuo ng pitong malalim na magkakaibang bahagi:

1) buhay na bagay;

2) biogenic;

3) hindi gumagalaw;

4) bioinert;

5) radioactive;

6) nakakalat na mga atomo;

7) sangkap ng cosmic na pinagmulan.

Dahil dito, ang biosphere ay isang planetary concept, malawak, mas malaki ang saklaw kaysa sa larangan ng pag-aaral ng forester, biologist at soil scientist, na limitado sa "lugar ng buhay". Samakatuwid, ang terminong vitasphere ay ginagamit upang italaga ang "rehiyon ng buhay" o biogeocenotic shell. Ang butil na "vita" ay binibigyang diin ang katotohanan na ang layer na ito ay pinaninirahan ng mga buhay na organismo. Kaya, ang vitasphere (epigenema, phytogeosphere, biogeocenotic shell) ay isang layer ng biosphere, o lugar ng buhay, kabilang ang mga kasalukuyang nabubuhay na organismo at mga bahagi ng atmospera, hydrosphere, at lithosphere na kinabibilangan nila sa biological cycle; kapal sa lupa hanggang sa daan-daang metro.

Ang noosphere (noos - isip) ay ang globo ng daigdig na sakop ng aktibidad ng tao. Ngayon, kaugnay ng mga paglipad sa kalawakan, ang mga hangganan ng noosphere ay lumampas sa biosphere ng Earth.