Решу егэ биология функции биосферы

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 161    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 161    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

Биосфера (греч. bios — жизнь + sphaira — шар) — наружная оболочка Земли, населенная живыми организмами, составляющими
в совокупности живое вещество планеты. Термин «биосфера» предложен австрийским геологом Э. Зюссом, учение о биосфере было создано и
развито российским и советским ученым Вернадским Владимиром Ивановичем.

Биосфера — совокупность всех биогеоценозов, это открытая система, структура и свойства которой определяются деятельностью организмов
в прошлом и настоящем. Биосферу можно рассматривать как часть лито-, гидро- и атмосферы, заселенную живыми существами.

Запомните, что наибольшая концентрация живого вещества сосредоточена на границе сред (к примеру, на границе литосферы и атмосферы).

Границы биосферы

Общая толщина биосферы приблизительно 17 км. Живые организмы проникают вглубь литосферы на расстояние до 6-7 км, заселяют всю
толщу гидросферы (до самого дна мирового океана). В атмосфере живые организмы встречаются в нижней части — тропосфере, которую
сверху ограничивает озоновый слой (часть стратосферы).

Выше «озонового экрана» существование жизни в привычном для нас виде невозможно, так как губительное УФ (ультрафиолетовое) излучение уничтожает все живое.
Возникновению жизни в недрах Земли препятствует высокая температура, оказывающая разрушительное воздействие.

Вещество биосферы

Многокомпонентная сложная система биосферы включает несколько отдельных элементов. Вернадский В.И. создал учение, в соответствии с которым
вещество биосферы состоит из:

• Живое вещество

Совокупность всех живых организмов на нашей планете. Именно Вернадский показал, что деятельность живых существ —
важнейший фактор геологических изменений планеты.

• Косное вещество

Формируется без участия живых организмов. Базальт, гранит, песок, золотоносные руды. К косному веществу можно отнести горные породы
магматического происхождения, образовавшиеся в результате извержения вулканов.



• Биогенное вещество

Это вещество образуется живыми организмами в процессе их жизнедеятельности. Примерами биогенного вещества могут послужить
залежи известняка, природный газ, кислород, нефть, каменный уголь, торф.



• Биокосное вещество

Биокосное вещество создается одновременно деятельностью живых организмов и косными процессами. Таким образом, биокосное вещество объединяет в себе живое и косное вещества.

К биокосному веществу относятся пресная и соленая вода, почва, воздух. Почва является верхним наиболее плодородным слоем литосферы Земли. Почва — уникальный продукт совместной деятельности
живых организмов, то есть биологических и геологических процессов, протекающих в живой природе.

Функции живого вещества

Важнейший компонент биосферы — живое вещество, то есть — живые организмы. Их деятельность приводит к наиболее значительным геологическим изменениям в биосфере,
они обеспечивают круговорот веществ — главное условие зарождения новой жизни.

Перечислим важнейшие функции живого вещества:

• Энергетическая

Живые организмы постоянно получают и преобразуют энергию. Растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических
связей, а животные передают ее по цепочке. После смерти растений и животных энергия возвращается в круговорот благодаря бактериям
и грибам — сапротрофам (греч. sapros – гнилой), разлагающим мертвое органическое вещество.

• Газовая

Деятельность живых организмов обеспечивает постоянный газовый состав атмосферы. В ходе дыхания животные поглощают кислород и
выделяют углекислый газ, а растения в ходе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Бактерии хемотрофы также
выделяют в атмосферу некоторые газы, полученные окислением сероводорода, азота.



• Концентрационная

Я никогда не перестану восхищаться этой функцией живого вещества. Вы только вдумайтесь: на одной и той же почве, рядом друг с другом,
растут совершенно разные растения по форме, размеру и окраске плодов, цветков! Каждый раз задумываешься: как это возможно?

Это связано с тем, что каждое живое существо избирательно накапливает определенные химические элементы. К примеру, многие моллюски
накапливают кальций, образуют известковый скелет — раковину. После их смерти раковины опускаются на дно, в результате чего создаются залежи полезных ископаемых — известняка (мела).

В результате жизнедеятельности мха сфагнума образуется полезное ископаемое — торф, а папоротниковидные образуют каменный уголь. Это
концентрат углеродистых и кальциевых соединений в погибших растениях, которые тысячелетиями отмирали и образовали залежи ископаемых.



• Окислительно-восстановительная

Живые организмы способны окислять и восстанавливать различные химические вещества. На реакциях окисления и восстановления основан
метаболизм (обмен веществ) любого живого существа, подобные реакции протекают постоянно в ходе фотосинтеза, энергетического обмена.

• Деструктивная

Без разрушения «старой» жизни, невозможно возникновение «новой». После смерти живых существ их останки подвергаются разрушению, из них
высвобождается энергия, накопленная в связях химических веществ. Непрерывный круговорот должен продолжаться всегда — это главное условие
жизни.

Теория биогенной миграции атомов Вернадского В.И.

При непосредственном участии живого вещества в биосфере непрерывно осуществляется биогенная миграция атомов. Даже сейчас, с каждым вашим
вдохом, атомы кислорода соединяются с гемоглобином эритроцитов, доставляются по крови к клеткам тканей организма и становятся частью ваших клеток.

Откуда взялся кислород, которым мы дышим? Его в процессе фотосинтеза выделили растения. Для процесса фотосинтеза необходим углекислый газ, который
в процессе дыхания выделяют животные, углекислый газ, который образуется при разложении останков растений и животных. Получается круговорот атомов.

Все атомы, которыми мы обладаем, которые стали частью наших рук, глаз, носа, языка — все эти атомы кому-то принадлежали до нас! За миллиарды
лет существования Земли они успели побывать в мириадах растений, грибов и животных. То, что наши атомы сейчас с нами — великое чудо и
немыслимая случайность.

Я искренне восхищаюсь этой теорией, она показывает непрерывность жизни, бесконечность нашего существования и единство
всего живого.

Ноосфера

Ноосфера (греч. noos — разум и sphaira — шар) — термин введенный русским ученым В.И. Вернадским. Ноосфера подразумевает взаимодействие
природы и общества, при котором человек является главным определяющим фактором эволюции. Человек становится крупнейшей геологической
силой.

Споры о том, можно ли считать современный этап развития цивилизации ноосферой остаются открытыми. Основная идея ноосферы — разумное,
рациональное поведение человека, при котором он сосуществует в гармонии со всеми другими формами жизни.

К сожалению, нынешняя ситуация напоминает старую поговорку: «Пока не потеряешь, не осознаешь ценность». Неужели растения должны исчезнуть с
лица Земли, чтобы мы вспомнили о том, что благодаря фотосинтезу в их листьях мы дышим кислородом? В этом случае чувство нашего ложного
величия может сильно пострадать.

Круговорот веществ

Углерод находится в природе в основном в составе углекислого газа, угольной кислоты и ее нерастворимых солей — карбоната кальция (из которого
состоят раковины моллюсков). Отмирая, живые организмы образуют залежи полезных ископаемых: торф, древесину, каменный уголь, нефть. Известняк
может надолго исключить углерод из круговорота веществ.

Подобно этому, долгое время нефть и уголь были почти полностью исключены из круговорота веществ, однако в настоящее время человек «вернул их в строй» вместе с
выхлопными газами.

Азот находится в воздухе, которым мы дышим, и составляет 78% от его объема. Большая часть азота поступает в почву и воду благодаря деятельности
микроорганизмов, бактерий и водорослей.

Широко известны клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений, находящиеся с ними в симбиозе. Клубеньковые бактерии переводят атмосферный
азот в нитраты, которые необходимы для роста и развития растения и могут быть усвоены им, в отличие от атмосферного азота (газа).

В листьях в процессе биосинтеза азот преобразуется в белки. Травоядные животные поедают растения, таким образом, белок включается в их состав.
После смерти животных белки разлагаются сапротрофами, которые выделяют аммиак, нитраты. Часть нитратов усваивается растениями, а часть восстанавливается
бактериями до атмосферного азота — цикл замыкается.

Вопрос: Биосфера – глобальная экосистема.
Учение В.И. Вернадского о биосфере. Живое вещество и его функции. Особенности
распределения биомасс на Земле. Биологический кругооборот и превращение энергии
в биосфере, роль в нем организмов разных царств. Эволюция биосферы. Глобальные
изменения в биосфере, вызванные деятельностью человека (нарушение озонового
экрана, кислотные дожди, парниковый эффект и др.). Проблемы устойчивого
развития биосферы. Правила поведения в природной среде.

Анализ выполнения заданий по данной теме
выпускниками 2016 года:

По сравнению с заданиями других линий по этой теме
оказалось наибольшее количество заданий, вызвавших затруднения. Участники не
сумели определить функции бактерий в биосфере – восстановление нитратов до
молекулярного азота (44%) и установить главную причину массовой гибели рыбы в
озёрах – избыток соединений азота и серы (47%), одну из причин гибели лесов –
кислотные дожди (42%).

Неожиданно
низкие результаты получены и на задания, где требовалось установить границы и
функции биосферы. На вопрос о высокой температуре, как главном ограничивающем
факторе распространения жизни в литосфере, правильно ответили только 25%
участников. Задание об особенности концентрационной функции живого вещества в
биосфере (накопление химических элементов в организмах) выполнили 28%. На эти
вопросы следует обратить внимание при изучении биологии в школе.

Биосфера

1. Какие из пе­ре­чис­лен­ных фак­то­ров окру­жа­ю­щей
среды от­но­сят­ся к ан­тро­по­ген­ным? Вы­бе­ри­те три вер­ных при­зна­ка из
шести и за­пи­ши­те цифры, под ко­то­ры­ми они ука­за­ны.

     
1) тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха

2) за­гряз­не­ние пар­ни­ко­вы­ми га­за­ми

3) на­ли­чие не­пе­ре­ра­ба­ты­ва­е­мо­го му­со­ра

4) на­ли­чие до­ро­ги

5) освещённость

6) кон­цен­тра­ция кис­ло­ро­да

Ответ: 234

2. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фак­то­ра­ми
среды и их ха­рак­те­ри­сти­ка­ми — (1) Био­ти­че­ские либо (2) Абио­ти­че­ские:

А) По­сто­ян­ство га­зо­во­го со­ста­ва ат­мо­сфе­ры.

Б) Из­ме­не­ние тол­щи­ны озо­но­во­го экра­на.

В) Из­ме­не­ние влаж­но­сти воз­ду­ха.

Г) Из­ме­не­ние чис­лен­но­сти кон­су­мен­тов.

Д) Из­ме­не­ние чис­лен­но­сти про­ду­цен­тов.

Е) Уве­ли­че­ние чис­лен­но­сти па­ра­зи­тов.

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д	Е

Ответ: 222111

3. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фак­то­ром среды и груп­пой, к
ко­то­рой он от­но­сит­ся:

ГРУП­ПА		ФАК­ТОР СРЕДЫ
1) ан­тро­по­ген­ные 2) абио­ти­че­ские		А) ис­кус­ствен­ное оро­ше­ние зе­мель Б) па­де­ние ме­тео­ри­та В) рас­паш­ка це­ли­ны Г) ве­сен­ний раз­лив вод Д) со­ору­же­ние пло­ти­ны Е) дви­же­ние об­ла­ков

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д	Е

Ответ: 121212

4. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между эко­ло­ги­че­ским фак­то­ром и
его видом.

ФАК­ТОР		ВИД ФАК­ТО­РА
A) хищ­ни­че­ство Б) от­сут­ствие корма B) снеж­ный по­кров Г) боб­ро­вая пло­ти­на Д) вне­се­ние удоб­ре­ний в почву Е) смена вре­мен года		1) абио­ти­че­ский 2) био­ти­че­ский 3) ан­тро­по­ген­ный

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д	Е

Ответ: 221231

5. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­род­ным об­ра­зо­ва­ни­ем
и ве­ще­ством био­сфе­ры со­глас­но клас­си­фи­ка­ции В. И. Вер­над­ско­го.

ПРИ­РОД­НОЕ ОБ­РА­ЗО­ВА­НИЕ		ВЕ­ЩЕ­СТВО БИО­СФЕ­РЫ
A) мор­ская соль Б) мор­ской ил B) глина Г) почва Д) гра­нит Е) дву­стор­ча­тые мол­люс­ки		1) био­кос­ное 2) кос­ное 3) живое

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д	Е

Ответ: 211123

6. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­род­ным об­ра­зо­ва­ни­ем
и ве­ще­ством био­сфе­ры со­глас­но клас­си­фи­ка­ции В. И. Вер­над­ско­го.

ПРИ­РОД­НОЕ ОБ­РА­ЗО­ВА­НИЕ		ВЕ­ЩЕ­СТВО БИО­СФЕ­РЫ
A) из­вест­няк Б) ба­зальт B) глина Г) нефть Д) ка­мен­ный уголь		1) био­ген­ное 2) кос­ное

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д

Ответ: 12211

7. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­род­ным об­ра­зо­ва­ни­ем
и ве­ще­ством био­сфе­ры со­глас­но клас­си­фи­ка­ции В. И. Вер­над­ско­го.

ПРИ­РОД­НОЕ ОБ­РА­ЗО­ВА­НИЕ		ВЕ­ЩЕ­СТВО БИО­СФЕ­РЫ
A) реч­ной песок Б) гор­ная по­ро­да B) мор­ской ил Г) почва Д) ко­ло­ния ко­рал­лов Е) плес­не­вые грибы		1) кос­ное 2) живое 3) био­кос­ное

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д	Е

Ответ: 113322

8. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между эко­ло­ги­че­ским фак­то­ром и
груп­пой, к ко­то­рой его от­но­сят.

ЭКО­ЛО­ГИ­ЧЕ­СКИЙ ФАК­ТОР		ГРУП­ПА ФАК­ТО­РОВ
А) лес­ной пожар вслед­ствие грозы Б) рас­про­стра­не­ние семян рас­те­ний пти­ца­ми В) по­ни­же­ние тем­пе­ра­ту­ры, при­во­дя­щее к зим­ней спяч­ке жи­вот­ных Г) са­ни­тар­ная вы­руб­ка леса Д) пи­та­ние па­ра­зи­ти­че­ских жи­вот­ных Е) за­топ­ле­ние лугов при ливне		1) абио­ти­че­ские 2) био­ти­че­ские 3) ан­тро­по­ген­ные

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д	Е

Ответ: 121321

9. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между осо­бен­но­стя­ми кру­го­во­ро­та
ве­ще­ства и ве­ще­ством.

ОСО­БЕН­НО­СТИ КРУ­ГО­ВО­РО­ТА		ВЕ­ЩЕ­СТВО
А) боль­ше всего этого ве­ще­ства со­дер­жит­ся в ат­мо­сфе­ре Б) клу­бень­ко­вые бак­те­рии пре­вра­ща­ют это ве­ще­ство в нит­ра­ты В) около 50 % воз­вра­ща­ет­ся в ат­мо­сфе­ру рас­те­ни­я­ми Г) зна­чи­тель­ные ко­ли­че­ства на­кап­ли­ва­ют­ся в оса­доч­ных по­ро­дах Д) в вы­ды­ха­е­мом жи­вот­ны­ми воз­ду­хе со­дер­жит­ся зна­чи­тель­но боль­ше, чем во вды­ха­е­мом Е) по­гло­ща­ет­ся рас­те­ни­я­ми из почвы в виде ми­не­раль­ных солей		1) уг­ле­род 2) азот

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

A	Б	В	Г	Д	Е

Ответ: 221112

10. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­ме­ром и груп­пой эко­ло­ги­че­ских
фак­то­ров, ко­то­рые он ил­лю­стри­ру­ет.

ПРИ­МЕР		ГРУП­ПА ФАК­ТО­РОВ
А) за­рас­та­ние пруда ряс­кой Б) уве­ли­че­ние чис­лен­но­сти маль­ков рыб В) по­еда­ние маль­ков рыбы жуком-пла­вун­цом Г) об­ра­зо­ва­ние льда Д) смыв в реку ми­не­раль­ных удоб­ре­ний		1) био­ти­че­ские 2) абио­ти­че­ские

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

А	Б	В	Г	Д

Ответ: 11122

11. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­ме­ра­ми и эко­ло­ги­че­ски­ми
фак­то­ра­ми, ко­то­рые этими при­ме­ра­ми ил­лю­стри­ру­ют­ся: к каж­дой по­зи­ции,
дан­ной в пер­вом столб­це, под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го
столб­ца.

ПРИ­МЕ­РЫ		ЭКО­ЛО­ГИ­ЧЕ­СКИЕ ФАК­ТО­РЫ
А) по­вы­ше­ние дав­ле­ния ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха Б) из­ме­не­ние ре­лье­фа эко­си­сте­мы, вы­зван­ное зем­ле­тря­се­ни­ем В) из­ме­не­ние чис­лен­но­сти по­пу­ля­ции зай­цев в ре­зуль­та­те эпи­де­мии Г) вза­и­мо­дей­ствие между вол­ка­ми в стае Д) кон­ку­рен­ция за тер­ри­то­рию между сос­на­ми в лесу		1) абио­ти­че­ский 2) био­ти­че­ский

 За­пи­ши­те
в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

А	Б	В	Г	Д

Ответ: 11222

12. Уста­но­ви­те по­сле­до­ва­тель­ность эта­пов
кру­го­во­ро­та уг­ле­ро­да в био­сфе­ре, на­чи­ная с по­гло­ще­ния уг­ле­кис­ло­го
газа из ат­мо­сфе­ры.

1) окис­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ в клет­ках рас­те­ний

2) вы­де­ле­ние уг­ле­кис­ло­го газа в ат­мо­сфе­ру в про­цес­се
ды­ха­ния

3) син­тез вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ных ор­га­ни­че­ских ве­ществ в
рас­те­нии

4) по­гло­ще­ние уг­ле­кис­ло­го газа из ат­мо­сфе­ры

5) об­ра­зо­ва­ние глю­ко­зы в про­цес­се фо­то­син­те­за

Ответ: 45312

13. Рас­по­ло­жи­те в пра­виль­ном по­ряд­ке уров­ни ор­га­ни­за­ции
жизни, на­чи­ная с наи­мень­ше­го. В от­ве­те за­пи­ши­те со­от­вет­ству­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность
цифр.

     
1) био­це­ноз

2) по­пу­ля­ция

3) ней­рон

4) мно­го­кле­точ­ный ор­га­низм

5) био­сфе­ра

Ответ: 34215

14. В чем про­яв­ля­ют­ся
осо­бен­но­сти био­сфе­ры как обо­лоч­ки Земли?

По­яс­не­ние.

1) В био­сфе­ре про­те­ка­ют био­гео­хи­ми­че­ские
про­цес­сы, про­яв­ля­ет­ся гео­ло­ги­че­ская де­я­тель­ность ор­га­низ­мов;

2) про­ис­хо­дит не­пре­рыв­ный про­цесс
кру­го­во­ро­та ве­ществ, ре­гу­ли­ру­е­мый де­я­тель­но­стью ор­га­низ­мов;

3) био­сфе­ра пре­об­ра­зу­ет энер­гию Солн­ца
в энер­гию ор­га­ни­че­ских ве­ществ.

15. По­че­му не­об­хо­ди­мо
под­дер­жи­вать би­о­раз­но­об­ра­зие для со­хра­не­ния био­сфе­ры?

По­яс­не­ние.

1) Би­о­раз­но­об­ра­зие — это ос­но­ва
раз­но­об­раз­ных цепей и сетей пи­та­ния в эко­си­сте­мах био­сфе­ры.

2) Раз­но­об­ра­зие цепей и сетей пи­та­ния —
это ос­но­ва сба­лан­си­ро­ван­но­го кру­го­во­ро­та ве­ществ, со­хра­не­ния це­лост­но­сти
био­сфе­ры.

3) Сба­лан­си­ро­ван­ный кру­го­во­рот ве­ществ
яв­ля­ет­ся ос­но­вой устой­чи­во­сти, са­мо­ре­гу­ля­ции и со­хра­не­ния био­сфе­ры.

16. В. И. Вер­над­ский
писал: «На зем­ной по­верх­но­сти нет хи­ми­че­ской силы более по­сто­ян­но дей­ству­ю­щей,
а по­то­му и более мо­гу­ще­ствен­ной по своим ко­неч­ным по­след­стви­ям, чем
живые ор­га­низ­мы, взя­тые в целом». Объ­яс­ни­те, какие из­ме­не­ния про­изо­шли
в ли­то­сфе­ре бла­го­да­ря жиз­не­де­я­тель­но­сти живых ор­га­низ­мов?

По­яс­не­ние.

1) Об­ра­зо­ва­ние почвы,

2) раз­ру­ше­ние гор­ных пород (на­при­мер,
ли­шай­ни­ка­ми, ко­то­рые вы­де­ля­ют ор­га­ни­че­ские кис­ло­ты),

3) фор­ми­ро­ва­ние ряда по­лез­ных ис­ко­па­е­мых
(на­при­мер, ка­мен­но­го и бу­ро­го угля, же­ле­зо­со­дер­жа­щих руд, торфа,
из­вест­ня­ка и др. ).

17. По­че­му в ниж­них
слоях ат­мо­сфе­ры в на­сто­я­щее время со­кра­ща­ет­ся кон­цен­тра­ция кис­ло­ро­да?

По­яс­не­ние.

1) Это про­ис­хо­дит по­то­му, что со­кра­ща­ет­ся
пло­щадь рас­ти­тель­но­го по­кро­ва Земли из-за вы­руб­ки лесов,

2) про­ис­хо­дит ги­бель фи­то­планк­то­на
Ми­ро­во­го оке­а­на вслед­ствие его за­гряз­не­ния,

3) уве­ли­чи­ва­ет­ся по­треб­ле­ние кис­ло­ро­да
при сго­ра­нии топ­ли­ва (ав­то­транс­пор­та, про­мыш­лен­но­сти и др.).

18. По­че­му ан­тро­по­ген­ное
вли­я­ние на био­сфе­ру вы­зы­ва­ет серьёзные опа­се­ния у учёных и об­ще­ствен­ных
де­я­те­лей? При­ве­ди­те не менее трёх ар­гу­мен­тов.

По­яс­не­ние.

1. Про­мыш­лен­ные от­хо­ды за­гряз­ня­ют
воз­душ­ную и вод­ную среды.

2. Не­эф­фек­тив­ное зем­ле­де­лие раз­ру­ша­ет
поч­вен­ный по­кров, уве­ли­чи­ва­ет по­сев­ные пло­ща­ди.

3. Хо­зяй­ствен­ная де­я­тель­ность, бра­ко­ньер­ство
ведут к умень­ше­нию био­ло­ги­че­ско­го раз­но­об­ра­зия рас­ти­тель­но­го и
жи­вот­но­го мира

19. Какие из пе­ре­чис­лен­ных
видов топ­ли­ва — при­род­ный газ, ка­мен­ный уголь, атом­ная энер­гия спо­соб­ству­ют
со­зда­нию пар­ни­ко­во­го эф­фек­та? Ответ по­яс­ни­те.

По­яс­не­ние.

1) со­зда­нию пар­ни­ко­во­го эф­фек­та
спо­соб­ству­ют при­род­ный газ и ка­мен­ный уголь;

2) при их сжи­га­нии об­ра­зу­ет­ся уг­ле­кис­лый
газ, ко­то­рый со­зда­ет пар­ни­ко­вый эф­фект.

20. Какие эко­ло­ги­че­ские
про­бле­мы можно счи­тать гло­баль­ны­ми для че­ло­ве­че­ства?

По­яс­не­ние.

1) Уве­ли­че­ние чис­лен­но­сти на­се­ле­ния
Земли,

2) за­гряз­не­ние Ми­ро­во­го оке­а­на,

3) ава­рии на АЭС,

4) «озо­но­вые дыры»,

5) за­гряз­не­ние ат­мо­сфе­ры, пар­ни­ко­вый
эф­фект (из­ме­не­ние кли­ма­та пла­не­ты),

6) све­де­ние лесов (осо­бен­но тро­пи­че­ских),

7) опу­сты­ни­ва­ние,

со­кра­ще­ние энер­ге­ти­че­ских ре­сур­сов.

Биосфера – оболочка планеты, заселённая живыми организмами.

Биомасса – общее количество органического вещества всей совокупности особей с заключённой в нём энергией.

Живое вещество – совокупность живых организмов Земли.

Косное вещество – вещество неживой природы (песок, глина, гранит, базальт).

Биокосное вещество – результат взаимодействия живых организмов с неживой природой (вода, почва, ил).

Биогенное вещество – вещества, создаваемые в результате жизнедеятельности организмов (осадочные породы, каменный уголь, нефть).

Литосфера (греч. «литос» – камень) – внешняя твердая оболочка земного шара.

Гидросфера (греч. «хидор» – вода + греч. «сфера» – шар) – водная оболочка планеты Земля.

Тропосфера (греч. «тропэ» — перемена) – нижний слой атмосферы.

Стратосфера (лат. «стратум» – слой) – верхний слой над тропосферой.

Структура биосферы

Биосфера (от греч. bios — жизнь и sphaira — шар) — оболочка Земли, состав, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятельностью живых организмов.

Термин биосфера впервые применил Э. Зюсс (1875), понимавший её как тонкую плёнку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую лик Земли. Однако заслуга создания целостного учения о биосфере принадлежит В. И. Вернадскому, так как именно он развил представление о живом веществе как огромной геологической (биогеохимической) силе, преобразующей свою среду обитания.
Границы биосферы. Биосфера имеет определённые границы. Она занимает нижнюю часть атмосферы, верхние слои литосферы и всю гидросферу. Границы биосферы в большой степени условны. Обычно считают, что верхняя граница биосферы находится на высоте 22–24 км от поверхности Земли, где образуется озоновый экран. Здесь свободный кислород под влиянием солнечной радиации превращаётся в озон (О₂ → О₃), который образует экран и отражает губительные для живых организмов космические излучения и частично ультрафиолетовые лучи. Нижняя граница биосферы проходит по литосфере на глубине 3–4 км, а по гидросфере по дну Мирового океана, местами свыше 11 км. Более широкое распространение живых организмов ограничено лимитирующими факторами. Так, проникновению вверх препятствует космическое излучение, а проникновению вглубь — высокая температура земных недр.
Вещество биосферы. В. И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, включающую наряду с организмами и среду их обитания. Он выделил в биосфере ряд типов веществ.

Типы веществ биосферы

Тип	Характеристика	Примеры
Живое	Живые организмы, населяющие нашу планету	Животные, растения, грибы, бактерии, вирусы
Косное	Неживые тела, образующиеся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов	Породы магматического и метаморфического происхождения, некоторые осадочные породы
Биогенное	Неживые тела, образующиеся в результате жизнедеятельности живых организмов	Некоторые осадочные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород атмосферы
Биокосное	Биокосные тела, представляющие собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов	Почва, ил, кора выветривания

Распределение жизни в биосфере. Масса живого вещества составляет лишь 0,01% от массы всей биосферы. Тем не менее живое вещество биосферы — это главнейший её компонент.
Важнейшим свойством живого вещества является способность к воспроизводству и распространению по планете. Живое вещество распространено в биосфере неравномерно: пространства, густо заселенные организмами, чередуются с менее заселёнными территориями.
Наибольшая концентрация жизни в биосфере наблюдается на границах соприкосновения земных оболочек: атмосферы и литосферы (поверхность суши), атмосферы и гидросферы (поверхность океана), гидросферы и литосферы (дно океана), и особенно на границе трёх оболочек — атмосферы, литосферы и гидросферы (прибрежные зоны). Эти места наибольшей концентрации жизни В. И. Вернадский назвал «плёнками жизни». Вверх и вниз от этих поверхностей концентрация живой материи уменьшается.
В настоящее время по видовому составу на Земле животные (более 2,0 млн видов) преобладают над растениями (0,5 млн). В то же время запасы фитомассы составляют 99% запасов живой биомассы Земли. Биомасса суши в 1000 раз превышает биомассу океана. На суше биомасса и количество видов организмов в целом увеличиваются от полюсов к экватору.

Круговорот веществ и поток энергии в биосфере

Биосфера — открытая система. Её существование невозможно без поступления энергии извне. Основная доля приходится на энергию Солнца. В отличие от количества солнечной энергии, количество атомов вещества на Земле ограничено. Круговорот веществ обеспечивает неисчерпаемость отдельных атомов химических элементов. При отсутствии круговорота за короткое время был бы исчерпан, например, основной «строительный материал» живого — углерод.
Биосфера Земли характеризуется определённым образом сложившимся круговоротом веществ и потоком энергии. Круговорот веществ — многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли. Круговорот веществ осуществляется при непрерывном потоке солнечной энергии.
В зависимости от движущей силы, с определённой долей условности, внутри круговорота веществ можно выделить геологический, биологический и антропогенный круговороты. До возникновения человека на Земле осуществлялись только первые два.
Геологический круговорот — круговорот веществ, движущей силой которого являются экзогенные и эндогенные геологические процессы. Геологический круговорот веществ осуществляется без участия живых организмов.
Биологический круговорот — круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов. С появлением человека возник антропогенный круговорот или обмен веществ.
Антропогенный круговорот (обмен) — круговорот (обмен) веществ, движущей силой которого является деятельность человека. В нём можно выделить две составляющие: биологическую, связанную с функционированием человека как живого организма, и техническую, связанную с хозяйственной деятельностью людей (техногенный круговорот (обмен)).
В отличие от геологического и биологического круговоротов веществ, антропогенный круговорот веществ в большинстве случаев является незамкнутым. Поэтому часто говорят не об антропогенном круговороте, а об антропогенном обмене веществ. Незамкнутость антропогенного круговорота веществ приводит к истощению природных ресурсов и загрязнению природной среды. Именно они и являются основной причиной всех экологических проблем человечества.
Рассмотрим круговороты наиболее значимых для живых организмов веществ и элементов
Круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу относится к большому геологическому круговороту. Вода испаряется с поверхности Мирового океана и либо переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, которые вновь возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока, либо выпадает в виде осадков на поверхность океана. В круговороте воды на Земле ежегодно участвует более 500 тыс. км³ воды. Круговорот воды в целом играет основную роль в формировании природных условий на нашей планете. С учётом транспирации воды растениями и поглощения её в биогеохимическом цикле весь запас воды на Земле распадается и восстанавливается за 2 млн лет.

Круговорот углерода. Продуценты улавливают углекислый газ из атмосферы и переводят его в органические вещества, консументы поглощают углерод в виде органических веществ с телами продуцентов и консументов низших порядков, редуценты минерализуют органические вещества и возвращают углерод в атмосферу в виде углекислого газа. В Мировом океане круговорот углерода усложнен тем, что часть углерода, содержащегося в мертвых организмах, опускается на дно и накапливается в осадочных породах. Эта часть углерода выключается из биологического круговорота и поступает в геологический круговорот веществ.
Главным резервуаром биологически связанного углерода являются леса, они содержат до 500 млрд т этого элемента, что составляет 2/3 его запаса в атмосфере. Вмешательство человека в круговорот углерода (сжигание угля, нефти, газа, дегумификация) приводит к возрастанию содержания СО₂ в атмосфере и развитию парникового эффекта.

Скорость круговорота СО₂, то есть время, за которое весь углекислый газ атмосферы проходит через живое вещество, составляет около 300 лет.
Круговорот кислорода. Главным образом, круговорот кислорода происходит между атмосферой и живыми организмами. В основном свободный кислород (О₂) поступает в атмосферу в результате фотосинтеза зелёных растений, а потребляется в процессе дыхания животными, растениями и микроорганизмами и при минерализации органических остатков. Незначительное количество кислорода образуется из воды и озона под воздействием ультрафиолетовой радиации. Большое количество кислорода расходуется на окислительные процессы в земной коре, при извержении вулканов и т. д. Основная доля кислорода продуцируется растениями суши — почти 3/4, остальная часть — фотосинтезирующими организмами Мирового океана. Скорость круговорота — около 2 тыс. лет.
Установлено, что на промышленные и бытовые нужды ежегодно расходуется 23 % кислорода, который образуется в процессе фотосинтеза, и эта цифра постоянно возрастает.

Круговорот азота. Запас азота (N₂) в атмосфере огромен (78% от её объёма). Однако растения поглощать свободный азот не могут, только в связанной форме, в основном в виде NH₄⁺ или NO₃^—. Свободный азот из атмосферы связывают азотфиксирующие бактерии и переводят его в доступные растениям формы. В растениях азот закрепляется в органическом веществе (в белках, нуклеиновых кислотах и пр.) и передаётся по цепям питания. После отмирания живых организмов редуценты минерализуют органические вещества и превращают их в аммонийные соединения, нитраты, нитриты, а также в свободный азот, который возвращается в атмосферу.
Нитраты и нитриты хорошо растворимы в воде и могут мигрировать в подземные воды и растения и передаваться по пищевым цепям. Если их количество излишне велико (такое часто наблюдается при неправильном применении азотных удобрений), то происходит загрязнение вод и продуктов питания, что вызывает заболевания человека.

Воздействие человека на биосферу

Важнейшие экологические проблемы современности

Загрязнение окружающей среды. Загрязнение — привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых (обычно не характерных для нее) вредных химических, физических, биологических агентов. Загрязнение может возникать в результате естественных причин (природных) или под влиянием деятельности человека (антропогенное загрязнение).
Загрязнение окружающей среды может быть физическое (тепловое, радиоактивное, шумовое, электромагнитное, световое и др.), химическое (тяжёлые металлы, пестициды, синтетические поверхностно активные вещества — СПАВ, пластмассы, аэрозоли, детергенты и др.) и биологическое (патогенные микроорганизмы и др.).
Помимо влияния на круговорот веществ, человек оказывает воздействие на энергетические процессы в биосфере. Наиболее опасным здесь является тепловое загрязнение биосферы, связанное с использованием ядерной и термоядерной энергии. Кроме вещественного и энергетического загрязнения начинает подниматься вопрос об информационном загрязнении окружающей человека среды.
Парниковый эффект и глобальное потепление климата. Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект — разогрев нижних слоёв атмосферы вследствие способности атмосферы пропускать коротковолновую солнечную радиацию, но задерживать длинноволновое тепловое излучение земной поверхности. Водяной пар задерживает около 60 % теплового излучения Земли, и углекислый газ — до 18%. При отсутствии атмосферы средняя температура земной поверхности была бы –23 °C, а в действительности она составляет +15 °C.
Парниковому эффекту способствует поступление в атмосферу антропогенных примесей (диоксида углерода, метана, фреонов, оксида азота и др.). За последние 50 лет содержание углекислого газа в атмосфере возросло с 0,027 до 0,036 %. Это привело к повышению среднегодовой температуры на планете на 0,6 °С. Существуют модели, согласно которым, если температура приземного слоя атмосферы поднимется ещё на 0,6–0,7 °С, произойдёт интенсивное таяние ледников Антарктиды и Гренландии, что приведёт к повышению уровня воды в океанах и затоплению до 5 млн км² низменных, наиболее густо заселённых равнин.

Отрицательные для человечества последствия парникового эффекта заключаются в повышении уровня Мирового океана в результате таяния материковых и морских льдов, теплового расширения океана и т. п. Это приведёт к затоплению приморских равнин, усилению абразионных процессов, ухудшению водоснабжения приморских городов, деградации мангровой растительности и т. п. Увеличение сезонного протаивания грунтов в районах с вечной мерзлотой создаст угрозу дорогам, строениям, коммуникациям, активизирует процессы заболачивания, термокарста и т. д.
Положительные для человечества последствия парникового эффекта связаны с улучшением состояния лесных экосистем и сельского хозяйства. Повышение температуры приведёт к увеличению испарения с поверхности океана, это вызовет возрастание влажности климата, что особенно важно для аридных (сухих) зон. Повышение концентрации углекислого газа увеличит интенсивность фотосинтеза, а значит, продуктивность диких и культурных растений.
Разрушение «озонового слоя». Озоновый слой (озоносфера) — слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона (О₃) на высоте 20–25 (22–24) км. Содержащееся в озоновом слое количество озона невелико: в приземных условиях атмосферы (при давлении 760 мм и температуре +20 °C) он образовал бы слой толщиной всего 3 мм. В атмосфере озон образуется из кислорода под действием ультрафиолетового излучения.

«Озоновая дыра» — значительное пространство в озоносфере планеты с заметно пониженным (до 50% и более) содержанием озона. Считается, что основной причиной возникновения «озоновых дыр» является значительное содержание в атмосфере фреонов. Фреоны (хлорфторуглероды) — высоколетучие, химически инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и быту в качестве хладоагентов (в холодильниках, кондиционерах, рефрижераторах), пенообразователей и распылителей (аэрозольные упаковки). Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, интенсивно разрушающей озон.
Истощение озонового слоя в атмосфере Земли приводит к увеличению потока ультрафиолетовых лучей на земную поверхность. Ультрафиолетовые лучи в небольших дозах необходимы живым организмам (стимуляция роста и развития клеток, бактерицидное действие, синтез витамина D и т. д.), в больших дозах губительны из-за способности вызывать раковые заболевания и мутации.
Кислотные дожди. Кислотный дождь — дождь или снег, подкисленные до рН < 5,6 из-за растворения в атмосферной влаге антропогенных выбросов (оксиды серы, оксиды азота, хлороводород, сероводород и др.). Отрицательное воздействие кислотных дождей на растительность проявляется как в прямом биоцидном воздействии на растительность, так и в косвенном через снижение рН почв. Выпадение кислотных дождей приводит к ухудшению состояния и гибели целых лесных массивов, а также снижению урожайности многих сельскохозяйственных культур. Кроме того, отрицательное воздействие кислотных дождей проявляется в закислении пресноводных водоёмов. Снижение рН воды вызывает сокращение запасов промысловой рыбы, деградацию многих видов организмов и всей водной экосистемы, а иногда и полную биологическую гибель водоёма. Негативные последствия кислотных дождей зафиксированы в Канаде, США, Европе, России, Украине, Белоруссии и других странах.
Деградация почвенного покрова. Деградация почвы — ухудшение качества почвы в результате снижения плодородия. К явлениям деградации почв относятся дегумификация почв (потеря почвами гумуса); промышленная эрозия почв (отчуждение почв городами, посёлками, дорогами, линиями электропередач и связи, трубопроводами, карьерами, водохранилищами, свалками и т. д.); водная и воздушная эрозия (дефляция) почв (разрушение верхних слоёв почвы под действием воды и ветра); вторичное засоление почв (результат неправильного орошения минерализованными или пресными водами); затопление, разрушение и засоление почв водами водохранилищ (затопление пойменных и надпойменных террас; подъём уровня грунтовых вод и подтопление почв; абразия берегов и засоление дельт); промышленное, сельскохозяйственное, радиоактивное загрязнение почв и др.
Деградация растительного покрова. К деградации растительного покрова ведут следующие антропогенные факторы: прямое уничтожение в ходе использования (рубка лесов, выкашивание, сбор с различными целями, стравливание домашними животными), при создании водохранилищ, в ходе открытых разработок ископаемых, при пожарах, в процессе распашки новых угодий; ухудшение условий жизни растений при орошении, осушении, засолении почв, изменении гидрологии водоёмов, загрязнении среды токсичными химическими веществами и элементами, заносе вредных организмов (возбудителей болезней, конкурентов) и др. Среди редких высших растений России — водяной орех, альдрованда, железное дерево, шёлковая акация, дуб каштанолистный, самшит гирканский, платан пальчатколистный, туранга, фисташка, тис, падуб и др.
Деградация животного мира. К сокращению или уничтожению видов животных ведут следующие антропогенные факторы: прямое уничтожение в результате промысла животных, добываемых ради меха, мяса, жира и пр., при применении химических веществ для борьбы с вредителями сельского хозяйства (при этом часто гибнут не только вредители, но и полезные для человека животные); ухудшение условий жизни животных в результате вырубки лесов, распашки степей, осушения болот, сооружения плотин, строительства городов, загрязнения атмосферы, воды, почвы и т. д. К числу вымерших животных относятся тур, тарпан, морская (стеллерова) корова, бескрылая гагарка, очковый (стеллеров) баклан, голубая лошадиная антилопа, зебра кваггу, нелетающий голубь дронт и др.