В последние годы понятие биосферы можно услышать очень часто.
Специалисты биологи, экологи, географы, геологи, представители гуманитарных наук, философы, публицисты в разных аспектах обсуждают проблемы биосферы, говорят о ее уникальности, о сложности функционирования, о человеке как элемент биосферы, о негативном антропогенное давление на биосферу и необходимость ее сохранения.

Следовательно, проблемы биосферы находятся сейчас в центре научного, философского и социопрактичного осмысления. Это обстоятельство можно объяснить значимости биосферы для существования человека, вообще живого. Кроме того, значительное внимание к биосфере связана и с угрожающим экологическим ее состоянием. Последнее определяет потребность всестороннего анализа биосферы с точки зрения современной экологии.
Когда мы анализировали предмет экологии, то пришли к выводу о его многоаспектность. Один из аспектов отличает именно отечественную традицию определения предмета экологии, истоки которой мы находим в научном творчестве В. И. Вернадского: считается, что предметом экологии является биосфера.

В. И. Вернадский— выдающийся биогеохимик— был основателем учения о биосфере.

Впрочем, сам он подчеркивал, что идею биосферы впервые сформулировал выдающийся французский эволюционист Жан-Батист Ламарк в своих лекциях в 1800 г., а впоследствии в книге «Гидрогеология» (1802).

В Ламарка идея биосферы обоснована как идея воздействия на земную кору живых организмов. Он доказывает, что все минералы земной коры является продуктом жизнедеятельности растений и животных, существовавших на земном поверхности. Следовательно, возникла и была обоснована в науке такая идея, что живет существенно влияет на земную кори, то есть неживое. В этом идейном русле высказывались и такие выдающиеся естествоиспытатели как французский эволюционист, как Ж. Бюффон, выдающийся химик А. Лавуазье «есть, систематик К. Линней, российский натуралист М. Ломоносов, которые обращали внимание на то, что существует значительный взаимосвязь между живой и неживой природой. И что растения и животные участвуют в газообмене, в формировании почв, природных ископаемых, в других планетарных процессах.

Для формирования биосферных представлений большую роль сыграли работы выдающегося немецкого естествоиспытателя А. Гумбольдта. Вначале Х1Х в. он развивал идеи, согласно которым органический мир-это неотъемлемая часть земной коры. Он считал, что химических состав организмов зависит от химического состава компонентов среды Более того, А. Гумбольльдт считал, что существует своеобразная оболочка Земли, в которой функционально взаимосвязанных «связаны биотические, атмосферные, гидрологические и континентальные процессы.

Следовательно, была сформулирована идея существования особой оболочки Земли— биосферы.

Но сам термин «биосфера» был предложен известным австрийским гидробиологов Э. Зюссом. Он ввел этот термин в науку 1875 наряду с терминами атмосфера, гидросфера и литосфера для обозначения еще одной оболочки Земли, которая залегает на сухопутном и водной поверхности, хотя вначале своего существования была связана только с гидросферой. Следовательно, была открыта еще одна оболочка Земли— биосфера, которая, по Зюссом, определялась как ограниченная во времени и Просор совокупность организмов на поверхности Земли.

Идея взаимосвязи, взаимообусловленности процессов, происходящих в живой и неживой природе, на поверхности планеты, была также обоснована выдающимися украинскими и российскими учеными— естествоиспытателя, например, украинский геолог П. Тутковский писал о биосфере как о пространственном размещении биоты на планете Первый ректор нашего университета ботаник М. А. Максимович обосновывал идеи воздействия живого, растительности на неорганическую природу.

Российский натуралист В. Докучаев также отмечал существовании существенного связи живого и неживого в планетарном масштабе.
считал, что такой взаимосвязь является предметом новой области науки В. Докучаев писал в работе «К учение о зонах природы» (1899): «Как известно, в самое последнее время все больше и больше формируется и выделяется один из интереснейших предметов в области современного естествознания. А именно— учение об определенных очень сложные многогранные соотношение и взаимоотношения, существующие между так называемой, живой и мертвой природой.
Эти закономерные, можно сказать, неподвижные, вековые соотношение, будучи в основе, в корне существенных этнографических, исторических, бытовых, даже экономических, социальных и всевозможных культурных человеческих особенностей и проявлений,— всегда, в веках, фатально, непреодолимо, тяготели над всем человеческим миром, и поныне, как Дамоклов меч, висят над ним, связующем воображаемого господина Земли по рукам и по ногам, несмотря ни на какие успехи цивилизации, на какие открытия науки и техники, на какие политические перевороты, катастрофы, изменения и перетасовки.

Следовательно, была провозглашена мнение о непрерывную существенную зависимость человеческого существования от взаимосвязи живого и окружающей среды Новая наука, о которой говорит В. Докучаев, должна учитывать существующие сущностные связях живого и неживого и место человека в этих связях. По мнению Докучаева, эта гулузь науки должна помочь человеку «не делать лишних движений», так сказать, не делать опасных движений, чтобы не стать жертвой этого самого дамоклова меча.

Но, понятно, что ни В. Докучаев, ни кто-либо из талантливых ученых не мог предвидеть, каким бурным будет развитие цивилизации и в какой сложной ситуации окажется человек.

Итак, на научных основах биологии, геохимии, географии возникло учение об определенной специфической оболочку Земли— о биосфере. Но, надо заметить, что хотя в настоящее время существует очень много исследований и работ, осмысливая, что такое биосфера, единого определения, единого взгляда по этому вопросу нет. Впрочем, все исследователи опираются на выходные аргументы и концептуальные положения учения о биосфере В. И. Вернадского.

Биосфера— сложная за генезисом и строением глобальная экологическая система. Поэтому трудно определить ее сущность однозначно, в одном аспекте. В. И. Вернадский рассматривал биосферу во многих ракурсах.
Поэтому в его работах представлено не одно, а много определений того, что есть биосфера.

1. Биосфера— особая, охваченная житттям оболочка Земли.

2. Биосфера— поверхность нашей планеты, ее внешняя область, которая отделяет ее от космической среды.

3. Биосфера— область земной коры, где трансформируется космическое излучение в деятельное земную энергию (электрическую, химическую, механическую, тепловую.

Нижняя граница— термическая. В определенных температурных режимах жизнь существовать не может.
Вот таковы общие существенные признаки биосферы.

Биосфера является объектом изучения многих наук— геологии, геохимии, географии, биологии, экологии. Это также причина определенных расхождений в ее толкования Но биосфера организована живым и является средой обитания живого. Следовательно, логично считать основой интерпретувань сущности биосферы именно эколого-биологическое видение ее, поэтому возникает вопрос о месте биосферы в живых систем.
В биологии живет квалифицируется через принадлежность к определенным уровней организации.

Наиболее широкий и обобщающий взгляд— это выделение таких уровней организации живого— от молекулярно-генетического до биосферного.На молекулярном и генетическом уровнях осуществляется конвариантна редупликация, т.е. сохранения, воссоздания и обновления информации. Эти уровни обеспечивают таким образом протекания, наследственность и изменчивость живого. Уровне органелл и клеток формируют элементарные среды протекания жизненных реакций. Тканевый и органный уровне имеют непосредственное отношение к поддержанию целостности и гомеостаза в организме.
Сам организмов уровень— сфера реализации генетической информации с одновременным (по принципу обратной связи) уборки (через естественный отбор) вызовов окружающей среды к живым существам. На популяционно-видовых уровнях протекают основные эволюционные процессы, происходит обмен генетической информацией, оценка окружающей среды на предмет выживания и конкурентности. Ценотический уровень— это собственно экосистемный уровень. Он формирует сложную систему взаемопристосувань разных групп и видов организмов. Наконец, биосфера, или сфера жизни на Земле— уникальная сложно структурирована целостность живого, самоорганизующийся саморозвиваеться.

Но в определенных концепциях ученых экологов и метолодогив экологии акцентируется на существовании лишь определенных уровней организации.

Так, известный российский эволюционист и методолог науки К. Завадский выделял 4 основных уровне организации живого:

1. организмовий
2. популяцийно-видовой
3. биоценозний— уровень существования совокупности живых существ в определенном природной среде
4. биостромний— уровень существования всей совокупности живых организмов на планете

К. Завадский не относил к живым системам биосферный уровень, поскольку в структуру биосферы принадлежат неживые компоненты среды.
М. Амосов распределяет живые системы также на организмов, популяционно-видовом и биоценотическом уровнях. И кроме того, вводит 4-й— биогеоценотического— существование систем, объединяющая живые организмы определенных видов в общих географических условиях.
Известный эволюционист М.Тимофеев-Ресовский считает естественным включение в биогеоценоз и биосферу неживых элементов среды, поскольку только благодаря им эти системы могут существовать. Он доказывает, что биосфера может рассматриваться как живая система.
Итак, существуют разные взгляды относительно Google квалификации уровней структурной организации живого и соответствия им биосферы.
Известный украинский эколог М.
лубец предлагает для того, чтобы определить— есть ли биосфера живым, сначала разобраться, что можно называть «живой системой»? Он ссылается на В. Вернадского, который считал, что жизнь невозможна без постоянного обмена веществом, энергией и информацией не только с биотических, но и с абиотическими средой существования организма. Причем, это справедливо не только для организма, но и для надорганизмових уровней. Так, отвечая на вопрос: «принадлежит определенная система к живому?»— Нужно рассуждать не с узко биологических, а по комплексным, биогеоценологичних— то есть, экосистемных позиций. И соответственно, к живым системам можно отнести биогеоценозы и биосферу.

По учению М. Голубца, живые системы— это:

1. организмы и их подсистемы

2. системы, что является поеднянням живых существ (семьи, колонии, стада, популяции. виды, роды, биоценозы)

3. системы, центральными организаторами которых являются живые организмы, их совокупности или «живое вещество» в целом— от консорциуму и биогеоценозов до биосферы.

Исходя из таких выводов, М. Голубец определяет 3 уровня организации живого: организмов, популяционный, экосистемный. Именно в их пределах происходят все биотические процессы, обеспечивающие существование живого биосферы.
Итак, на научных основах биологии, геохимии, географии возникло учение об определенной специфической— живую оболочку Земли— биосферу, биосферу как сложное экологическое образование.

Источник: medicinkoff.ru

Привет друзья! Из данной статьи вы узнаете и биосфере и кто этот термин впервые ввел, а еще, немного о ноосфере. 

Биосфера (слово от греч. bios – жизнь и sphaira – шар) – сфера активной жизни, которая охватывает нижние части атмосферы, гидросферу и верхние части литосферы.

Живые организмы («живое вещество» по В. И. Вернадскому) и окружающая среда в биосфере связаны органически, они взаимодействуют друг с другом и образуют динамическую систему, которая целостная.

Термин «биосфера» был введен в 1875 году Э. Зюссом — австрийским геологом.

Учение про биосферу, как активную оболочку Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в том числе человека) рассматривается как геохимический фактор планетарного значения и масштаба, было разработано выдающимся украинским ученным В. И. Вернадским (1926 г.).

Биосфера включает в себя живой (или биотический) и неживой (или абиотический) компоненты. 

Биотический компонент – это совокупность всех живых организмов («живое вещество» по В. И. Вернадскому).

Абиотический компонент – это сочетание воды, энергии, определенных химических элементов, а так же других неорганических условий.

В этих условиях тоже существуют живые организмы. Жизнь в биосфере зависит от потока энергии и круговорота веществ между абиотическим (неживым) и биотическим (живым) компонентами.

Круговорот веществ называется биохимическими циклами. Существование биохимических циклов обеспечивается энергией Солнца.

Ноосфера (слово от греч. noos – разум и sphaira – шар) – новое эволюционное состояние биосферы, при котором решающим фактором развития человека становится его умственная деятельность. Французскими ученными П. Тейяром де Шарденом и Э. Леруа (1927) было введено понятие ноосферы.

Представление о ноосфере как о качественной новой форме организованности, которая возникает во время взаимодействия общества и природы, в результате преобразующей мир творческой деятельности человека, которая опирается на научное мнение, развил В. И. Вернадский.

Таким образом, биосфера — это живая оболочка Земли, которая охватывает часть всех других оболочек. 

Источник: o-planete.ru

Биосфе́ра — геологическая оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни» ; глобальная экосистема Земли.

Термин «биосфера» был введён в биологии Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX в. , а в геологии предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.

Целостное учение о биосфере создал русский биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Характеристики биосферы

Местоположение биосферы
Биосфера располагается на пересечении верхней части литосферы, нижней части атмосферы и занимает всю гидросферу.

Границы биосферы
Верхняя граница в атмосфере: 15÷20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов.
Нижняя граница в литосфере: 3,5÷7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
Нижняя граница в гидросфере: 10÷11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

Состав биосферы
Биосферу слагают следующие типы веществ:

Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4-3,6·1012 т (в сухом весе) и составляет менее 10-6 массы других оболочек Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты» , поскольку живое вещество не просто населяет биосферу, а преобразует облик Земли. Живое вещество распределено в пределах биосферы очень неравномерно.
Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.
Косное вещество — в образовании которого жизнь не участвует; твердое, жидкое и газообразное.
Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.
Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.
Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.
Вещество космического происхождения.

История развития биосферы
Развитие наблюдается лишь в живом веществе и связанным с ним биокосном. В косном веществе нашей планеты эволюционный процесс не проявляется.

Зарождение жизни
Жизнь на Земле зародилась ещё в архее — примерно 3,5 млрд лет назад. Такой возраст имеют найденные палеонтологами древнейшие органические остатки. Возраст Земли как самостоятельной планеты Солнечной системы оценивается в 4,5 млрд лет. Таким образом, можно считать, что жизнь зародилась ещё в юношескую стадию жизни планеты. В архее появляются первые эукариоты — одноклеточные водоросли и простейшие. Начался процесс почвообразования на суше. В конце архея появился половой процесс и многоклеточность у животных организмов.

Источник: otvet.mail.ru

Вопрос 2. Что представляет собой биосфера.

Длительный период до биологического развития нашей планеты, определяющийся действием физико-химических факторов неживой природы, закончился качественным скачком – возникновением органической жизни. С момента своего появления организмы существуют и развиваются в тесном взаимодействии с неживой природой, причем процессы в живой природе на поверхности нашей планеты стали преобладающими. Под действием солнечной энергии развивается принципиально новая (планетарных масштабов) система – биосфера. В составе биосферы различают:

♦ живое вещество, образованное совокупностью организмов;

♦ биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.);

♦ косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты);

♦ биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).

Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: развитием нашей планеты как космического тела и протекающих в ее недрах химических преобразований, биологической эволюцией живых организмов и развитием человеческого общества.

Границы жизни определяются факторами земной среды, которые препятствуют существованию живых организмов. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и отграничена озоновым слоем, который задерживает коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца, губительную для жизни. В гидросфере земной коры живые организмы населяют все воды Мирового океана – до 10–11 км в глубину. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5–7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и уровнем проникновения воды в жидком состоянии.

Атмосфера. Газовая оболочка Земли состоит в основном из азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержатся диоксид углерода (0,003 %) и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и биологические процессы на поверхности Земли и в водной среде. Для процессов жизнедеятельности особенно важны:кислород, используемый для дыхания и минерализации мертвого органического вещества; диоксид углерода, используемый зелеными растениями в фотосинтезе; озон, создающий экран, защищающий земную поверхность от ультрафиолетового излучения. Атмосфера образовалась в результате мощной вулканической и горообразовательной деятельности, кислород появился значительно позднее как продукт фотосинтеза.

Гидросфера. Вода – важный компонент биосферы и необходимое условие существования живых организмов. Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их содержание широко варьируется в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. В воде содержится в 60 раз больше диоксида углерода, чем в атмосфере. Гидросфера формировалась в связи с развитием геологических процессов в литосфере, при которых выделялось большое количество водяного пара.

Литосфера. Основная масса организмов литосферы находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва состоит из неорганических веществ (песок, глина, минеральные соли), образующихся при разрушении горных пород, и органических веществ – продуктов жизнедеятельности организмов.

Источник: StudFiles.net

1. Понятие, состав и структура биосферы

Биосфера — глобальная экологическая система планеты, включающая в себя все живые организмы вместе со средой их обитания.

Биосфера представляет собой совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их влиянием и занята продуктами их жизнедеятельности.

В 20-е годы XX — го столетия учение о биосфере было развито и преобразовано выдающимся естествоиспытателем академиком В.И. Вернадским. Он впервые подчеркнул исключительную роль живых организмов в образовании биосферы. По его определению, биосфера — структурная оболочка Земли, созданная самой жизнью, где не только живут, но которая преобразована живыми организмами и связана с их жизнедеятельностью. Таким образом, биосфера — это и среда жизни, и результат жизнедеятельности организмов.

Размеры биосферы . По учению В.И. Вернадского, биосфера — это область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается воздействию живых организмов. Поэтому биосфера представляет собой область существования не только современных экосистем, но и включает области, где находятся вещества, возникшие в результате жизнедеятельности живых организмов. Такие вещества называют биогенными. Почти весь кислород атмосферы имеет биогенное происхождение. Биогенными являются также многие полезные ископаемые (нефть, уголь, газ и др.).

Благодаря такому подходу В.И. Вернадский существенно расширил границы биосферы, включив в нее всю гидросферу (глубиной до 11 км), нижние слои атмосферы (до озонового слоя, высотой 25-35 км), где сосредоточен практически весь кислород, и часть литосферы до глубины залегания полезных ископаемых биогенного происхождения (8-10 м, реже 3 км).

Структура биосферы. Биосфера имеет иерархическую структуру. Традиционно в структуре биосферы выделяют атмосферу, гидросферу и литосферу. Атмосфера делится на слои в зависимости от температуры воздуха: ниже 0°С -альтобиосфера, выше 0 "С — тропобиосфера. Гидросфера включает в себя океанобиосферу и аквабиосферу, т.е. солено- и пресноводную среду, и также делится на слои в зависимости от освещенности: фото-, дисфото- и афотосферы. Гео(био)сфера состоит из террабиосферы (твердо-водной среды) и литобиосферы (твердо-воздушной среды). Выделенные подсферы включают экосистемы различного иерархического уровня.

Состав биосферы включает 7 глубоко разнородных частей:

1) живое вещество;

2) биогенное вещество:

3) косное вещество:

4) биокосное вещество;

5) вещество в радиоактивном распаде:

6) вещество рассеянных атомов, не связанных химическими реакциями;

7) вещество космического происхождения.

Живое вещество совокупность организмов на планете (растительный и животный мир, микроорганизмы).

Биогенное вещество — совокупность веществ, возникших в результате жизнедеятельности организмов (торф, нефть, мел, природный газ и др.).

Косное вещество — совокупность веществ, в образовании которых живые организмы не участвуют, т.е. горные породы магматического, неорганического происхождения, вода,

Биокосное вещество — продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами (почва, природные воды).

2. Основные функции биосферы

Благодаря способности трансформировать солнечную энергию в энергию химических связей, растения и другие организмы выполняют ряд фундаментальных биологических функций планетарного масштаба.

Газов ая функция . Живые существа постоянно обмениваются кислородом и углекислым газом с окружающей средой в процессах фотосинтеза и дыхания. Растения сыграли решающую роль в формировании состава современной атмосферы. Они строго контролируют концентрации кислорода и углекислого газа, оптимальные для современной биоты.

Концентрационная функция . В процессе эволюции организмы научились извлекать из разбавленного водного раствора и других компонентов природной среды необходимые для них вещества, многократно увеличивая их концентрацию в своем теле.

Таким образом, пропуская через свое тело большие объемы воздуха и природных растворов, живые организмы осуществляют биогенную миграцию и концентрирование химических элементов и их соединений.

Окислительно-восстановительная функция. Многие вещества в природе крайне устойчивы и не подвергаются окислению при обычных условиях. Живые клетки обладают настолько эффективным катализатором — ферментами, что способны осуществлять многие окислительно-восстановительные реакции в миллионы раз быстрее, чем это может происходить в абиотической среде. Благодаря этому живые организмы существенно ускоряют процессы миграции химических элементов в биосфере.

Информационная функция . С появлением первых живых существ на планете появилась и активная ("живая") информация, отличающаяся от той "мертвой" информации, которая является простым отражением структуры. Организмы оказались способными к получению информации путем соединения потока энергии с активной молекулярной структурой, играющей роль программы. Способность воспринимать, хранить и передавать молекулярную информацию совершила опережающую эволюцию в природе и стала важнейшим экологическим системообразующим фактором.

Перечисленные функции живого вещества образуют мощную средообразующую функцию биосферы. Деятельность живых организмов обусловила современный состав атмосферы. Растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги и климатические особенности больших пространств. Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении воздушной и водной сред. Благодаря растениям, животным и микроорганизмам создается почва и поддерживается ее плодородие. Таким образом, биота биосферы формирует и контролирует состояние окружающей среды.

Следует четко представлять, что окружающая нас среда — это не возникшая когда-то фиксированная и непреходящая физическая должность, а живое дыхание природы, каждое мгновение создаваемое работой множества живых существ.

3. Биогеохимические круговороты веществ в биосфере

Круговорот ве ществ — закономерный процесс многократного участия веществ в явлениях, протекающих в биосфере планеты. Вещество, вовлеченное в круговорот, не только перемещается, но и испытывает трансформацию и нередко меняет свое физическое и химическое состояния. Особенно активную роль в ускорении круговорота и трансформации играют живые организмы.

Солнечная энергия на Земле вызывает два вида круговоротов веществ:

1) большой (биогеохимический) — в пределах биосферы;

2) малый (биотический) — в пределах элементарных экологических систем.

Большой круговорот веществ — это безостановочный планетарный процесс закономерного циклического, неравномерного во времени и пространстве перераспределения вещества, энергии и информации, многократно входящих в непрерывно обновляющиеся экологические системы биосферы.

Малый круговорот веществ развивается на основе большого и заключается в круговой циркуляции веществ между почвой, растениями, микроорганизмами и животными.

Оба круговорота взаимосвязаны и представляют собой единый процесс, который обеспечивает воспроизводство живого вещества и оказывает активное влияние на облик биосферы.

На нашей планете всегда существовал геохимический круговорот веществ, но с появлением жизни на Земле геохимические связи стали биогеохимическими — более сложными и разнообразными. Поэтому говорят о биогеохимическом круговороте веществ или биогеохимическом цикле.

Различают три основных типа биогеохимических круговоротов:

1) круговорот воды;

2) круговорот элементов преимущественно в газовой фазе (кислорода, углерода, азота и др.);

3) круговорот элементов преимущественно в твердой и жидкой фазах (фосфора и др.).

Круговорот углерода на суше начинается с фиксации углекислого газа растениями в процессе фотосинтеза.

Из СО2 и НзО образуются углеводы и высвобождается кислород, Фиксированный в растениях углерод в некоторой степени потребляется животными. Отжившие животные и растения разлагаются микроорганизмами, в результате чего углерод мертвого органического вещества окисляется до углекислого газа и снова попадает в атмосферу. Кроме того, углерод частично выделяется на всех стадиях круговорота в составе CO₂ во время дыхания растений и животных. Подобный круговорот углерода совершается и в океане.

Круговорот азота (рис.5). Азот, которого очень много в атмосфере, усваивается растениями лишь после соединения его с водородом или кислородом. Это, как правило, происходит в результате различных физических явлений, протекающих в атмосфере (атмосферная фиксация) и производстве (промышленная фиксация), а также в результате действия азотфиксирующих бактерий или водорослей (биофиксация). Соединения азота используются растениями и через них по пищевым цепям попадают к животным. Растительные и животные отходы, мертвые организмы разлагаются, и с помощью денитрифицирующих бактерий происходит восстановление азота и возвращение его в атмосферу.

Рис. 5 — Круговорот азота

В настоящее время сельское хозяйство и промышленность дают почти на 60% больше фиксированного азота, чем естественные наземные экосистемы, что приводит к накоплению нитратов в почве и далее в трофических цепях.

Биогеохимические круговороты веществ и связанные с ними превращения энергии являются основой динамического равновесия и устойчивости биосферы. Нормальные, ненарушенные биогеохимические циклы имеют почти круговой, почти замкнутый характер. Этим поддерживается известное постоянство и равновесие состава, количества и концентрации компонентов в биосфере, например состава атмосферного воздуха, концентрации солей в воде океанов и т.п. В свою очередь, подобное постоянство обусловливает генетическую и физиологическую приспособленность живых организмов к существованию на Земле,

Источник: mirznanii.com