Понятие биосферы в географии

Литература[править | править код]

• Перельман А. И. Биокосные системы Земли. М.: Наука, 1977. 160 с. тираж 22 400 экз.
• Яхонтова Л. К., Нестерович Л. Г. Зона гипергенеза рудных месторождений как биокосная система. М.: МГУ, 1983. 57 с.
• Таргульян В. О., Соколова Т. А. Почва как биокосная природная система: «реактор», «память» и регулятор биосферных взаимодействий // Почвоведение. 1996. № 1. С. 34-37.
• Биокосные взаимодействия: жизнь и камень: Международный симпозиум: . СПб: Изд-во СПбГУ, 2002. — Доклады.
• Биокосные взаимодействия в природных и антропогенных системах. СПб.: ВВМ, 2011. — Сборник статей.
• Живые и биокосные системы. Ростов-н/Д: ЮФУ, 2013. — Сборник статей.

Влияние человека на биосферу

Влияние человека на биосферу является неоднозначным. С каждым столетием антропогенная деятельность становится более интенсивной, разрушительной и масштабной, поэтому люди способствуют возникновению не только локальных экологических проблем, но и глобальных.

Одним из результатов влияния человека на биосферу является сокращение численности флоры и фауны на планете, а также исчезновение многих видов с лица земли. Например, ареалы растений уменьшаются в связи с земледельческой деятельностью и вырубкой лесов. Множество деревьев, кустарников, трав являются вторичными, то есть вместо первичного растительного покрова были посажены новые виды. В свою очередь, популяции животных уничтожаются охотниками не только ради добычи пропитания, но и с целью продажи ценных шкур, костей, плавников акул, бивней слонов, рогов носорогов, различных частей тела на черном рынке.

Довольно сильно антропогенная деятельность влияет на процесс почвообразования. Так, вырубка деревьев и распашка полей приводит к ветровой и водной эрозии. Изменение состава растительного покрова приводит к тому, что другие виды участвуют в процессе образования почв, а, значит, образуется иной тип грунта. Из-за использования в земледелии различных удобрений, сброса в землю твердых и жидких отходов, изменяется физико-химический состав почвы.

Демографические процессы оказывают негативное влияние на биосферу:

• возрастает численность населения планеты, которое все больше потребляет природных ресурсов;
• увеличиваются масштабы промышленного производства;
• появляется больше отходов;
• увеличиваются площади сельскохозяйственных угодий.

Стоит отметить, что люди способствуют загрязнению всех слоев биосферы. Источников загрязнения на сегодняшний день существует огромное многообразие:

• выхлопные газы автотранспорта;
• частицы, выделяющиеся при сгорании топлива;
• радиоактивные вещества;
• нефтепродукты;
• выбросы химических соединений в воздушную среду;
• твердые бытовые отходы;
• пестициды, минеральные удобрения и агрохимия;
• грязные стоки как промышленных, так и коммунальных предприятий;
• электромагнитные приборы;
• ядерное топливо;
• вирусы, бактерии и чужеродные микроорганизмы.

Все это приводит не только к изменению экосистем и сокращению биоразнообразия на земле, но и к климатическим изменениям. Из-за влияния человеческого рода на биосферу происходит парниковый эффект и образование озоновых дыр, таяние ледников и глобальное потепление, изменение уровня океанов и морей, выпадение кислотных осадков и т.п.

Со временем биосфера становится все более неустойчивой, что приводит к разрушению многих экосистем планеты. Многие ученые и общественные деятели выступают за то, чтобы снизить влияние человеческого сообщества на природу, с целью сохранить биосферу Земли от уничтожения.

Современное состояние и прогнозируемое будущее

Состояние биосферы характеризует величина биомассы, количество углерода, годичный прирост и количество минеральных веществ.

Состояние биосферы меняется под влиянием естественных факторов. Тогда оно возвращается в почти первоначальное. Например, изменения температуры и давления происходят в некоторых постоянных средних значениях.

Изменения в биосфере под влиянием антропогенных факторов происходит в более короткие сроки. Для регулирования процессов создана информационная система экологического мониторинга.

Современное состояние биосферы оценивают как острый экологический кризис.

Прогресс науки и техники позволил человеку получить больше сил для воздействия на окружающую среду. Это воздействие направлено на удовлетворение потребностей современного общества. При этом оно ухудшает существование биологических видов на планете.

Система «человечество–среда обитания» становится неуравновешенной. Деятельность человека нарушает структуру, организованность и функции биосферы.

Показатель современного состояния биосферы определяется по концентрации углекислого газа в атмосфере. Благодаря системному анализу, применению принципа Ле Шателье-Брауна, выяснили, что в первой половине XX века при повышенной концентрации углекислого газа произошел выход биосферы как системы из равновесия.

Человечество своими поступками приводит биосферу к переходу в другое устойчивое состояние. При этом условия жизни для человека остаются неясными, но вряд ли они будут оптимальными.

Антропогенная нагрузка на биосферу находится в пропорциональной зависимости от энергетической мощи человечества.

Что такое биогенное вещество и его значение в биосфере

Биогенные вещества имеют огромное значение в биосфере, поскольку они являются основными строительными блоками жизни. Они играют ключевую роль в обмене веществ, энергетических процессах, росте и развитии организмов. С помощью биогенных веществ, живые организмы получают необходимую энергию для своего существования и функционирования.

Кроме того, биогенные вещества участвуют в создании органического вещества в почвах, которое является важным компонентом биосферы. Они представляют собой главный источник питания для разнообразных микроорганизмов, которые в свою очередь содействуют разложению органического материала и улучшению плодородия почвы.

Биогенные вещества также играют важную роль в глобальных биогеохимических циклах. Они участвуют в переработке и передвижении веществ через различные экосистемы, например, углерода, азота, фосфора и других элементов. Это позволяет поддерживать баланс экосистем и обеспечивать жизнь на планете.

• Биогенные вещества быть может синтезируются как живыми организмами, так и неживой природой, но их главный источник – это биосфера
• Биогенные вещества поставляют организмам питательные вещества, энергию и другие необходимые компоненты для жизнедеятельности
• Биогенные вещества важны для баланса веществ и энергии в экосистеме
• Биогенные вещества способствуют разложению органического материала и улучшению плодородия почвы
• Биогенные вещества участвуют в глобальных биогеохимических циклах и переработке элементов в природе

Что такое биогенное вещество :: SYL.ru

Понятие биогенного вещества

На нашей планете ничего не пропадает даром. Все организмы на протяжении своей жизни производят массу продуктов жизнедеятельности. Кроме того, погибая, биологический организм опять включается в различные химические процессы, таким образом и появляется биогенное вещество. Примеры: уголь, нефть, известняки, битум и др. Все это получилось из биологических останков, которые в течение сотни миллионов лет производила биомасса и утилизировала их.

Биосфера Вернадского

В.И. Вернадский положил начало данному учению. Он вывел это понятие, отнеся к биосфере все живые существа на планете. Биогенное вещество по Вернадскому — это то органическое соединение, в создании которого биологические организмы приняли непосредственное участие. Ученый выделял еще биокосное вещество, к которому относится почва. Здесь роль живых существ состоит в том, что они своей биомассой обогащают ее состав, давая жизнь другим организмам. Кроме того, В.И. Вернадский является автором аксиомы биогенной миграции атомов в биосфере. Она гласит, что химические соединения перемещаются от одного живого существа к другому, превращаясь в новые вещества, то есть любой биологический организм — это такой своеобразный химзавод.

Происхождение биогенного вещества

За сотни миллионов лет, что существует на Земле жизнь, было произведено огромное количество биомассы, которая должна была как-то перерабатываться. Растительный мир обновляется в среднем за 14 лет, в океане фитомасса меняется раз в месяц. То есть происходит постоянное обновление. Останки уходят в почву, где идет процесс переработки сначала червями и микроорганизмами, потом аэробными бактериями, которые и доводят биомассу до состояния биогенного вещества. Именно так получается нефть. Каменный уголь залегает в более близких к поверхности земли пластах. Он получается в процессе прессования биологических останков, то же самое можно сказать об известняке.

Виды 

Само биогенное вещество может быть необиогенным (произведенным организмом в процессе жизнедеятельности) и палеобиогенным (полученным в прошлом, например янтарь — смола доисторических деревьев). А есть еще биогенное вещество внеземного происхождения. К нам оно попадает в виде метеоритов и не дает покоя ученым, футурологам и фантастам. Это же такая почва для предположений и гипотез!

Состав

Биогенное вещество создается на основе углеродных соединений. Почему так происходит? Основную часть биомассы составляют растения, а они питаются углеродом, входящим в состав атмосферного воздуха. Поглощают они, конечно, углекислый газ, но после фотосинтеза он разлагается, кислород уходит обратно в атмосферу, углерод остается в растении и принимает участие уже в других процессах. После гибели растительного организма он опять идет в переработку, теперь новые соединения создаются бактериями в условиях отсутствия кислорода.

Заключение

Биогенное вещество играет в нашей жизни огромную роль. Известняк применяют в строительстве. Каменный уголь и нефть — источники топлива и сырье для химической промышленности. Другие ценные вещества используют в медицине и иных областях. Такой вот круговорот биомассы в природе.

Взаимодействие биогенных веществ с организмами и экосистемами

Организмы, включая растения, животных и микроорганизмы, используют биогенные вещества для получения энергии и питательных веществ, необходимых для жизни. Например, растения через процесс фотосинтеза поглощают углекислый газ и превращают его в органические вещества, такие как сахара и крахмал. Затем эти органические вещества могут быть использованы как источник энергии для других организмов, включая животных и людей.

Биогенные вещества также играют важную роль в циклах элементов, таких как углерод, азот и фосфор. Например, органические вещества, содержащиеся в растительных и животных остатках, разлагаются микроорганизмами в почве, что приводит к выделению углекислого газа в атмосферу и образованию минеральных форм азота и фосфора, доступных для растений. Растения в свою очередь поглощают эти минеральные формы, и цикл продолжается.

Однако, если введение биогенных веществ в окружающую среду превышает естественные биологические процессы, это может привести к различным проблемам. Например, избыток азота и фосфора в водных экосистемах, таких как озера и реки, может привести к перенасыщению воды питательными веществами, сопровождающемуся нежелательным размножением водорослей и прочей растительности. Это явление называется эутрофикацией и может приводить к снижению качества воды и нарушению равновесия в экосистеме.

Таким образом, понимание взаимодействия биогенных веществ с организмами и экосистемами является важным для более глубокого понимания биологических процессов и предотвращения негативного влияния избытка или недостатка этих веществ на окружающую среду.

Примеры биогенных веществ в биосфере

Биосфера содержит разнообразные биогенные вещества, которые играют важную роль в жизни организмов и экосистемах. Примеры биогенных веществ в биосфере включают:

• Белки: являются основным строительным материалом организмов и участвуют в различных биологических процессах.
• Липиды: представляют собой жиры и масла, которые служат источником энергии для организмов и участвуют в составлении клеточных мембран.
• Углеводы: представлены сахарами, крахмалом, целлюлозой и другими соединениями. Углеводы являются основным источником энергии и участвуют в клеточном обмене веществ.
• Нуклеиновые кислоты: это ДНК и РНК, которые кодируют генетическую информацию и контролируют процессы наследования и синтеза белка.
• Витамины: играют ключевую роль в обмене веществ и поддержании здоровья организма.
• Минеральные вещества: такие как кальций, железо, магний и другие, необходимы для нормального функционирования организма.
• Ферменты: белковые молекулы, которые ускоряют химические реакции в организме, обеспечивая их нормальное протекание.
• Гормоны: биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции, которые регулируют различные процессы в организме.

Все эти биогенные вещества взаимодействуют друг с другом и влияют на жизнедеятельность организмов и экосистем в биосфере.

Биогенное вещество Википедия

Биогенное вещество — вещество, представляющее собой остатки отмерших организмов и продукты жизнедеятельности и линьки живых организмов.

Понятие биогенное вещество введено В. И. Вернадским в начале XX в. при создании учения о биосфере.

Виды

Биогенное вещество подразделяется на необиогенное (образованное живыми организмами современной геологической эпохи) и палеобиогенное (образованное организмами предыдущих геологических эпох и сформировавшееся под действием тех или иных условий среды).

Необиогенное вещество

Отличительной чертой необиогенного вещества является его крайняя неустойчивость в биосфере, обусловленная главным образом тем, что его энергично перерабатывают живые организмы. Особенно это характерно для органических соединений (хитиновые покровы членистоногих, выпавшие волосы и зубы млекопитающих, сброшенные рога оленей, теряемые перья птиц, опадающие листья (а в некоторых случаях кора и валежник) деревьев, древесный опад, созревшие и отделившиеся от растения плоды, их пыльца и т.д). Лишь незначительная часть необиогенного вещества в особых условиях переходит в ископаемое состояние и превращается в палеобиогенное вещество.

Палеобиогенное вещество

Палеобиогенное вещество в осадочных породах весьма разнообразно: растительный детрит, различные остатки организмов, янтарь, копролиты, микробиогенные минералы — сульфиды, карбонаты, гидроокислы железа и т. д.

Биогенные карбонатные породы (известняки, мел, доломиты) образуются в результате деятельности как планктонной, так и донной плёнки жизни в экологических системах Мирового океана и внутриконтинентальных водоёмов. К числу биогенных относятся и копролитовые известняки — горная порода, исходным материалом для которой послужили фекалии илоедов, перерабатывавших известковый ил.

Кремнистые породы (опал, халцедон, кварц) сложены преимущественно скелетными остатками «кремниевых» организмов (диатомовые водоросли или диатомеи, радиолярии, губки и силикофлагеллаты).

Каустобиолиты

Это горючие ископаемые (торф, сапропель, уголь, горючие сланцы, нефть) — осадочные породы, характеризующиеся значительными концентрациями биогенных веществ. Формирование каустобиолитов осуществляется при определённом воздействии энергетической функции живых организмов. Наиболее интенсивное накопление органического необиогенного вещества в современной биосфере происходит в болотах и некоторых озёрах. России принадлежит 60 % запаса торфа[источник не указан 113 дней]. В континентальных водоёмах накапливаются остатки фито- и зоопланктона, донных и свободноплавающих организмов и экскрементов животных — сапропель. Биогенные вещества аккумулируются и в Мировом океане. Каменные угли образовались из древних торфов. Ископаемые угли известны с девона, когда в биосфере возникли леса. Горючие сланцы образовались из сапропелей. Органическое вещество горючих сланцев представлено остатками фитопланктона, однако существуют «полугорючие» сланцы, где в составе органического вещества преобладают остатки зообентоса и зоопланктона. Нефть также образовалась в земной коре из биогенных веществ — остатков планктонных организмов.

Фосфатные, железистые и марганцевые породы — осадочные породы с низкими концентрациями биогенных веществ. Практически все месторождения фосфоритов имеют органическое происхождение. 95 % всех запасов фосфоритов располагается в донных морских отложениях. Основным первичным накопителем фосфора в морской воде является фитопланктон, а в осадок фосфор попадает, главным образом в виде фекальных пеллет зоопланктона. При удобрении полей фосфоритами в биотический круговорот веществ возвращается фосфор обитателей древних морей. Железистые и марганцевые горные породы являются продуктами метаболизма живых организмов морей, океанов,

Роль биогенного вещества в растениях

Одной из основных функций биогенного вещества в растениях является поддержание уровня энергии и обмена веществ. Биогенное вещество служит источником энергии для синтеза АТФ — основного энергетического носителя в клетках.

Кроме того, биогенное вещество играет важную роль в фотосинтезе — процессе, благодаря которому растения превращают солнечную энергию в химическую и синтезируют органические вещества. Биогенное вещество участвует во многих стадиях фотосинтеза, в том числе в фиксации углекислого газа.

Кроме того, биогенное вещество служит материалом для синтеза различных органических соединений, таких как аминокислоты, нуклеотиды и липиды, которые являются основными строительными блоками клеток.

Важно отметить, что биогенное вещество также участвует в регуляции роста и развития растений. Оно контролирует деление клеток, регулирует синтез белков и участвует в образовании гормонов

Таким образом, роль биогенного вещества в растениях является неотъемлемой и многообразной. Оно обеспечивает энергию для жизнедеятельности, участвует в фотосинтезе, является строительным материалом и регулятором роста и развития.

Значимость биогенного вещества для экосистем

• Участие в питании растений: Биогенное вещество является основным источником питательных веществ для растений. Оно содержит необходимые элементы, такие как азот, фосфор, калий, железо и другие микроэлементы, которые влияют на рост и развитие растений.
• Улучшение качества почвы: Биогенное вещество играет важную роль в формировании и поддержании плодородия почвы. Оно улучшает ее структуру, способствует удержанию влаги и повышению ее водопроницаемости, что благоприятно влияет на рост растений.
• Поддержание баланса питательных веществ: Биогенное вещество участвует в цикле питательных веществ в экосистеме. Оно обеспечивает постоянное движение и перераспределение элементов в природной среде, что поддерживает баланс и гармонию в экосистеме.
• Участие в биологическом разложении: Биогенное вещество является основным фактором биологического разложения органических веществ. Оно используется микроорганизмами в процессе декомпозиции органических отходов, что способствует образованию новой почвы.
• Поддержание биоразнообразия: Биогенное вещество является источником пищи для различных организмов, включая микроорганизмы, растения и животных. Оно способствует поддержанию биологического разнообразия, так как обеспечивает условия для существования разных видов организмов.

Таким образом, биогенное вещество играет важную роль в экосистеме, обеспечивая питание, поддерживая баланс питательных веществ, улучшая качество почвы, участвуя в биологическом разложении и поддерживая биоразнообразие.

Что такое биогенное вещество

Биогенные вещества могут быть произведены как растениями, так и животными. Они включают в себя различные органические соединения, такие как белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты.

Биогенные вещества имеют важное значение для жизни на Земле и влияют на биосферу. Они участвуют в множестве биохимических процессов, таких как обмен веществ, рост и развитие организмов, передача генетической информации и др

Они также служат источником энергии для организмов и являются основой для строения клеток и тканей.

Биогенные вещества переходят из одних организмов в другие через пищевые цепи и сети. Они участвуют в круговороте веществ в биосфере и оказывают влияние на экосистемы. Примером биогенного вещества является кислород, который образуется в результате фотосинтеза растений и необходим для дыхания животных.

Важно понимать роль и значение биогенных веществ, так как они являются неотъемлемой частью биосферы и оказывают влияние на множество процессов в живых организмах и окружающей среде

Вывод

Подводя итоги, стоит отметить, что жизнь в биосфере размещается по-разному и неравномерно. Большое количество живых организмов обитает на земной поверхности, будь то водная среда или суша. Все существа соприкасаются с водой, минералами и атмосферой, находясь с ними в непрерывной связи. Именно это обеспечивает оптимальные условия для жизни (кислород, вода, свет, тепло, питательные вещества). Чем глубже в толщу воды океана или под землю, тем жизнь более однообразна. Живое вещество также распространяется и по площади, и стоит отметить разнообразие форм жизни по всей земной поверхности. Чтобы понять эту жизнь, нам понадобиться еще не один десяток лет, а то и сотен, но ценить биосферу и уберечь ее от нашего вредного, человеческого, влияния нужно уже сегодня.