Материал:

3) каждому организму присущ свой собственный темп размножения, который зависит, от его размеров. Микроорганизмы, то есть организмы, которые имеют меньший вес, размножаются гораздо быстрее, чем крупные организмы, то есть организмы, имеют больший вес.

В "Биосфера" Вернадский вычислил размеры поверхности биосферы, то есть поверхности листьев, травы, организмов. Она грандиозно превышает всю геометрическую земельную площадь. Земная поверхность планеты колеблется в зависимости от сезона в пределах 5-10,0-2,5510п кв.км. На первый взгляд, кажется, что исчисленная таким образом поверхность - то слабое, эфемерное, ведь листья деревьев сегодня живет, а завтра опали, облетели. Но приходится признать, что эти "эфемерные поверхности" выполняют в биосфере гигантскую работу. За год живое вещество биосферы пропускает через свои тела массу атомов около +1025 граммов, что превышает по массе вес земной коры до глубины примерно 16 километров от поверхности геоида. Вещество поверхности планеты, как утверждает автор "Биосферы", не просто перелопачивается, а насыщенная энергией солнечных лучей, идет в недра, и оттуда поступает метаморфизованы, такой, что прошла горнило давлений и температур.

Общую массу живого вещества на Земле Вернадский подсчитал в 1927 году. Он писал: "Живое вещество по весу составляет ничтожную часть планеты. Очевидно, такое соотношение наблюдается в течение всего геологического времени, то есть геологически вечным. Она сосредотачивается в тонкой, более или менее сплошной пленке на поверхности суши ии в тропосфере - в полях и лесах - и пронизывает всю толщу океана. Количество ее исчисляется долями, не превышающими десятых долей процента биосферы по весу, около 0,25%. На суше она проникает в виде больших скоплений на глубину в среднем вероятно, менее 3 км. Вне биосферы ее нет ". Однако эта величина оказалась завышенной. С тех пор различные исследователи каждый по-своему оценивали биомассу на Земле ии получали различные величины.

Распределение биомассы в высотном и горизонтальном диапазонах существенно неоднороден. Очень характерно распределение в пространстве самой биомассы органического вещества планеты. Прежде всего, отметим несоответствие между общей биомассой растений и животных: фитомасса составляет 98 (по некоторым подсчетам - до 99) процентов органического вещества, а зоомаса - остальные. В широколиственных лесах умеренной зоны на гектар приходится в среднем 100 тонн сухого вещества растений, не считая веса их подземных частей; позвоночных же животных - не более 10 килограммов. Примерно же такое соотношение и в тайге. В степи и пустынях биомасса растений превышает биомассу позвоночных животных в 100 раз. Основная зоомаса сосредоточена в почве. Подсчитано, что общий вес почвенных бактерий достигает +10000000000 тонн. В каждом грамме лесной почвы, кроме 100000 водорослей, одного миллиона плесневых грибов, актиномицет, есть несколько миллиардов бактерий. И все они живут, размножаются, погибают, влияют друг на друга, зависят друг от друга, от абиотических факторов, в свою очередь, сами влияя на факторы среды, создавая их.

В экваториальных роскошных дождевых лесах Африки деревья растут несколькими ярусами. Под ними - густые заросли бамбука, папоротников, недоступные для животных. Даже змеи не рискуют селиться в этих зарослях. Несомненно, такой лес имеет огромное биомассу. 500 тонн сухого вещества на гектар - это не предел. Для Бразилии называют цифры 1500 и даже 1700 тонн (для сравнения: в тундрах - 12, а в широколиственных лесах умеренной зоны - до 400 тонн). 150-170 килограммов фитомассы на каждый квадратный метр. В африканских засушливых саваннах (разреженный травяной покров, подавлены кустарники), в пампасах, на горных лугах вес фитомассы растений на гектар составляет 120-150 тонн.

Наиболее впечатляющими, наверное, показатели производительности будут в некоторых водно-болотных биоценозах, расположенных в южных районах нашей полушария. Плодородные почвы, значительная сумма годовых температур, достаточное количество влаги вызывают очень высокую производительность фитоценозов в дельтах южных рек, в лагунах и эстуариях. Она составляет 20-25 тона сухого вещества с гектара в год. А богатырь - сахарный тростник - за год успевает накопить до 78 тонн фитомассы на гектар, явно соревнуясь с тропическими лесами.

Рекордсмены производительности на Земле - заросли долинного забора с деревьев и трав, которые еще сохранились в дельтах Миссисипи, Параны, Ганга, вокруг озера Чад и в некоторых других районах. Здесь за год на гектаре образуется до 300 тонн органического вещества. Нет смысла углубляться в экологическую статистику. Общая тенденция понятна: о-продуктивность биоценозов увеличивается с севера на юг по направлению к экватору, что связано с ростом температур, осложнением фитоценозов и т.д. Большую роль во всех вышеприведенных примерах играют качество почв и обеспеченность водой.

Зоны жизни в океане классифицируются по глубинам и средой обитания. Наиболее мелководной является приточная зона, которая располагается вдоль побережья в пределах приточных изменений уровня океана. Мелководный часть океана, которая находится на шельфе, то есть в пределах глубин до 200 м, известная как Неритическая зона. Океаническая зона охватывает пространство от края шельфа до самых глубоких впадин. Кроме того, океан делится на освещаемую солнечным светом фотнчну (световую) зону и афотичну (неосвещаемые) зону, где царит вечный мрак. Глубина фаллической зоны зависит от прозрачности вод и может колебаться от 100 м на видстаниьвид берегов до нескольких метров в прибрежных районах.

На дне или в донных отложениях живут организмы, которые называются бентосными. Организмы, щоьживуть в толще вод, называют пелагическими. Пелагические организмы в зависимости от их способности перемещаться делятся на планктон (дрейфует вместе с потоком воды) и нектон (активные пловцы). Поскольку пелагические организмы могут перемещаться в трех измерениях, проблемы рассеяния для них не существует. В то же время организмы, которые живут на дне или в донных отложениях, имеют очень ограниченные возможности для перемещения. Конечно, в приточной зоне, на скалистом побережье, все пригодные для существования места плотно заселены. Там, где существует борьба за пространство, все возможные для заселения поверхности быстрее захватывают группировки организмов.

Разнообразие жизни в океане чрезвычайно велика. Организмы классифицируют на виды, роды, отряды, классы и типы. Многие организмы имеют минерализованные скелеты, которые состоят из карбоната кальция, кремния или фосфата кальция. Эти соединения, входящие в состав водорослей, составляют значительную часть отложений карбоната кальция в тропической неритовой зоне.

Все живое в океане, безусловно, зависит от фотосинтезирующих автотрофов - морской растительности. Используя солнечный свет для фотосинтеза, растения превращают неорганические компоненты морской воды на органические соединения. Морские растения является первоисточником всех питательных веществ в океане. Поскольку их существование ограничено световой зоной, донные растения могут существовать только в мелководных районах. Поэтому большинство морских растений входят в состав планктона, точнее, фитопланктона. Наличие биогенных элементов, таких как нитраты и фосфаты, лимитирует скорость роста растений Поскольку в воде, окружающей растительные клетки, биогсны быстро истощаются, растения должны перемещаться в воде или с помощью жгутиков, или погружаясь вглубь. Фитопланктон состоит из диатомовых, коколитофорид и перидиней, а фитобентос представлен водорослями, принадлежащих к разным типам.

Большую часть клеток растительного планктона составляет вода. Высушивания 100 м влажного фитопланктона дает от 8 до 20 г сухой растительного вещества. Этот сухой остаток представляет собой смесь органического вещества и минеральных скелетиков из кремния и известняка. Количество минеральных веществ зависит от типа водорослей и стадии их развития.

Органическое вещество фитопланктона включает в себя 25-65% протеина, 2-10% жиров и 0-35% углерода. Итак, фитопланктон состоит в основном из углерода, кислорода и водорода. Кроме того, органическое вещество фитопланктона содержит значительное количество азота и фосфора. Около 8% сухого органического вещества приходится на азот и 1% - на фосфор. Таким образом, на каждый атом фосфора приходится 15 атомов азота и 100 атомов углерода.

Среди морских животных насчитывается более 15 тылов представителей, их размеры колеблются от микроскопических одноклеточных до китов - крупнейших среди существующих животных. Распространение морских животных ограничивается только достаточным количеством пищи и кислорода, поэтому животные живут на всех глубинах от поверхностного слоя до дна глубоких океанических впадин, а также населяющих дно или верхние слои донных отложений.

Многие планктонные животные имеют известковые и кремниевые скелетики, которые, попадая на океаническое дно, образуют мягкие отложения, так называемый ил. Среди планктонных организмов всего представителей членистоногих, тогда как в бентосе преобладают моллюски и иглокожие. Наиболее активные пловцы принадлежат к типу хордовых. К этому забору относятся также бесчелюстные, хрящевые и костистые рыбы, а также морские млекопитающие;

Большинство морских животных дышат кислородом, растворенным в воде. Более высокоорганизованные животные имеют жабры, которые обеспечивают обмен кислородом и углекислым газом между циркулирующей в теле животных жидкостью и морской водой. Так как млекопитающие дышат атмосферным воздухом, то они должны всплывать на поверхность, чтобы выдохнуть углекислый газ и вдохнуть кислород.

Круговорот углерода

Биосфера, по В. И. Вернадскому, - это "организованная, отчетливо обозначена оболочка земной коры, пронизана жизнью". В течение миллиарда лет существования биосферы организованность создается и сохраняется благодаря деятельности живого вещества - совокупности всех живых организмов. Форма же деятельности живого, его биогеохимическая работа в биосфере состоит в осуществлении необратимых и незамкнутых круговоротов вещества и потоков энергии между основными структурными компонентами биосферной целостности: горными породами, природными водами, воздухом, почвами, растительностью, животными, микроорганизмами. Этот процесс непрерывного круговорота является одним из краеугольных камней в учении о биосфере и называется биогеохимической цикличностью.

Большой биосферный круговорот состоит из связанных между собой процессов - биогеохимических циклов углерода, воды, азота, фосфора, серы, биогенных компонентов - кальция, калия, натрия, железа, бора, цинка, меди и др. Жизненно важное значение для всех организмов имеет круговорот кислорода.

Особенность круговорота углерода состоит в том, что существуют два круговороты этого элемента в биосфере. Один - на суше, другой - в океане.

В тепловом балансе атмосферы и выветривания горных пород главную роль играет двуокись углерода. Он образуется в результате окисления органического вещества и является источником углерода для растений. В окружающей среде двуокись углерода существует в разных формах. В атмосфере содержится 0,03% С02. Двуокись углерода является источником углерода для всех растений, а когда животные питаются растениями, то большая часть органического углерода выдыхаемого как двуокись углерода. Определенная часть органического углерода похоронена под отложениями. Содержание углерода (в молях) в атмосфере 5,4- 10 в; в океане на глубине 0-100 м - 7,4-1016; на глубине 100 м - 3,3-1018; в составе живых сухопутных организмов - 7-10, морских - 8-10. Часть круговорота углерода происходит очень медленно. При соответствующих условиях растительные и животные остатки, накопившиеся на поверхности почвы, при участии сапрофагов, животных и микроорганизмов превращаются в гумус. Скорость разложения гумуса неодинакова и зависит от многих обстоятельств.

Поступления речной воли в океан в течение длительного времени и ее испарение приводит к увеличению в морской воде содержания НСО2 Избыток СО2 выделяется в атмосферу, где двуокись углерода растворяется в дождевой воде. Щелочность и концентрация СО, в чистой воде равна нулю. Когда СО2 растворяется в чистой воде, то увеличивается общее содержание СО2, а щелочность остается без изменений.

Источник: https://studbooks.net/7244/estestvoznanie/kontseptsii_sovremennogo_estestvoznaniya

Смотрите также:








ЦЕНОВАЯ ПОЛИТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «ДНС РИТЕЙЛ»
_archivetempпротивовоспалительные
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы