1 Определение экосистемы. Свойства экосистемы. Структура экосистемы. Разнообразие экосистем биосферы Предметом

Вид материала

Закон

Содержание 4 Определение популяции. Виды популяций. Пространственная структура популяции. Классификация популяций. 5 Продукция экосистемы. Первичная и вторичная продукция. Классификация сообществ по продуктивности 6 Биосфера. Структура, свойства, границы биосферы. Этапы эволюции биосферы. Основные функции живого вещества биосферы. Живое вещество Энергетическая функция Газовая функция Концентрационная функция Окислительно-восстановительная функция Деструкционная функция

Подобный материал:

• Программа по «Экологии и природопользованию», 197.56kb.
• Б н. Ольга Викторовна Анисимова. Объем курса 36 часов. Форма отчет, 48.4kb.
• В. В. Снакин экосистемы концепция экосистемы, 239.27kb.
• Задачи на исследование изучить понятие экосистемы и исследовать их законы и закономерности, 22.52kb.
• М. Ю. Подходы к исследованию чувствительности модели экосистемы шельфа к вариациям, 593.73kb.
• Программа курса "Охрана окружающей среды", 611.72kb.
• " Организация экологического мониторинга и системы предотвращения загрязнения экосистемы, 143.97kb.
• Конспект лекций Москва 2006 г. Лекция № Основные источники техногенного загрязнения, 1559.24kb.
• Содержание: Введение, 770.55kb.
• Воздействие, 206.34kb.

Паразитизм — такая форма биотических связей организмов разных видов, при которой один из них живет за счет другого, находясь внутри или на поверхности его тела. При этом организм-потребитель использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания. Паразиты используют в пищу организм хозяина постепенно, сохраняя жизнь жертвы до окончания своего жизненного цикла. В зависимости от длительности контакта паразита с организмом хозяина различают паразитизм ста­ционарный (постоянный) и временный. В случае стационарного паразитизма паразит пребывает в организме хозяина в течение основного периода своего развития (малярийный плазмодий, повилика, клещи, некоторые плоские черви, паразитические амебы и др.). Примерами временного паразитизма, который характеризуется более сложными циклами развития, наличием промежуточных хозяев и т. п., являются грибы — паразиты растений и животных, плодожорка и другие насекомые, аскариды, нематоды. Известна и такая форма, как полупаразитизм. Некоторые растения-полупаразиты способны к само­стоятельному фотосинтезу (содержат пластидный аппарат), однако водно-минеральный раствор берут из ксилемного сока растения-хозяина. Это омела (Viscum album), марьянник (Melampyrum nemorosum) и др.

Среди паразитов различают эндопаразитов и эктопаразитов. Эндо­паразиты живут в теле хозяина и питаются его тканями или содержимым пищеварительного тракта (паразитические черви, малярийный плазмодий). Эктопаразиты живут преимущественно на коже хозяина и обладают достаточной подвижностью, чтобы переходить от одного хозяина к другому (насекомые-кровососы). Критерием паразитизма является специфичность, т. е. большая зависимость паразита от конкретной таксономической группы, за счет которой он существует, приобретая специализированные морфологические и биологические приспособления к хозяину.

Паразитизм - взаимоотношения, при которых паразит не убивает своего хозяина, а длительное время использует его как среду обитания и источник пищи. К паразитам относятся: вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие, паразитические черви и др. Различают облигатных и факультативных паразитов. Облигатные паразиты ведут исключительно паразитический образ жизни и вне организма хозяина либо погибают, либо находятся в неактивном состоянии (вирусы). Факультативные паразиты ведут паразитический образ жизни, но в случае необходимости могут нормально жить во внешней среде, вне организма хозяина (патогенные грибы и бактерии).

Если конкуренция проявляется во взаимном влиянии конкурирующих видов, то хищничество – это однобокий процесс, характеризующие отношения между хищником и жертвой. Хищники это животные или растения, которые охотятся и поедают жертву.

К одной из форм растительноядности с экологической точки зрения отношение хищник – жертва благоприятная, для одного и неблагоприятная для другого. Формируют такой способ жизни и численность соотношения, которые, в конце концов, обеспечат им нормальное сосуществование. Отношение хищник – жертва, наблюдается, когда одна из популяций вырабатывает вещество, вредно воздействующее на конкурирующей с ней популяцию. Эти отношения характерные для растений и насекомых называют аллелопатии.

(одна из разновидностей аменсализма) шалфей.

Существуют две классификации хищников.

По первому выделяют 4 типа хищников.

1. хищники
   
2. хищники с пастбищным типом питания
   
3. паразитоиды
   
4. паразиты (макро-, микро-)
   

Настоящие хищники убивают жертву и поедают всю или частично (тигры, волки орлы т.д.)

С пастбищным типом питания на протяжении своей жизни, как и 1 группа съедает много жертв: бизоны, буйволы, олени. По таксономической классификации хищников делят на три группы:

Питающиеся только живыми

Мясоедные

Только растениями

И тем и другим - всеядные

Взаимоотношения между хищником и жертвой имеют вид взаимосвязи между собой циклов. В каждом цикле, как только увеличивается популяция, то жертвы начинают расти и популяция хищников. Она превышает численность жертвы, а для поддержания стабильности популяции «передает» свой кормовой ресурс, снижая размер популяции жертвы. Исходя из экспериментальных исследований и анализа динамики популяции, выделяют четыре фактора стабильного отношения хищник-жертва

1. неэффективность хищника. Побег жертвы
   
2. экологическое ограничение, накладываемое внешней средой на ту или иную популяцию
   
3. присутствие у хищника альтернативных кормовых ресурсов
   
4. уменьшение запоздалых реакций у хищника.
   

Длительная связь популяцией хищника и жертвы порождает их взаимозависимость, действующую как регулятор, предотвращая слишком резкие колебания численности, или препятствует накоплению популяции ослабленных и больных особей. Установлено, что при длительном совместном существовании хищника и жертвы их изменения происходят согласованно и эволюция одного вида зависит от эволюции другого.

Такая согласованность совместного развития организмов различия видов называется коэволлюцией.

В отношениях популяций хищника и жертвы естественный отбор будет действовать в противоположных направлениях. Жертва будет действовать так, чтобы освободится от хищника, а хищник, чтобы поддерживать свое влияние на жертву, что приведет возникновению приспособленности у хищников и жертв.

Паразитизм. В отличие от хищничества характеризуется трюма особенностями:

1) паразит в течение своей жизни нападает только на одну жертву и поедает часть вещества жертвы (хозяина) т.е. паразит приносит вред хозяину, но редко приводит к его быстрой гибели.

2) он обязательно живет постоянно или временно в теле хозяина или на поверхности, поэтому паразиты обычно на много меньше, чем хозяин.

3) паразит теснее связан со своим хозяином, чем хищник с жертвой, что является результатом естественного отбора и узких специализированных видов.

Некоторых насекомых выделяют в отдельные экологические группы паразитоидов. Взрослые особи ведут свободный образ жизни, а яйца откладывают в тело личинок других насекомых. Из яиц выходят личинки, которые развиваются и питаются телом своего хозяина. К концу развития она личинка-паразитоид съедает хозяина. Паразитоиды занимают промежуточное положение между хищником и паразитами – взрослые насекомые нападают на личинку, личинка поедает хозяина как паразит. Среди паразитов – макро - и микропаразиты это те, которые непосредственно размножаются внутри тела хозяина. Это бактерии, вирусы, возбудители малярии, а макро- паразиты, передающиеся от одного хозяина к другому непосредственно (оспы, корь, краснуха) или передаются через природную среду, либо через промежуточного хозяина и к таким макропаразитам относя глистов.

Паразитизм, таким образом, возникает в процессе тесного контакта различных видов организмов на базе пищевых и про­странственных связей, характерен для многих организмов, наи­более широко распространен среди простейших, червей, в не­сколько меньшей степени среди членистоногих.

Среди насекомых с полным превращением есть паразитоидные виды, которые вначале ведут себя как паразиты, щадя жиз­ненно важные органы своего хозяина, а под конец развития, съе­дая своего хозяина, становятся настоящими хищниками. И хищ­ник, и паразит могут существовать за счет одного или нескольких видов. При этом различают следующие виды.

Полифаги — нападающие на большое число видов. К ним относятся многие хищные млекопитающие и насекомые. Насекомые фитофаги питаются самыми различными растениями. Так, гусеница стеблевого мотылька Pyrausta nubilabis поражает более чем 200 видов растений.

Олигофаги — живущие за счет нескольких, часто близких видов. Колорадский жук питается картофелем и другими растениями, от­носящимися, главным образом, к пасленовым. Солитер эхинококк паразитирует в человеке, свинье, различных плотоядных и грызунах.

Монофаги — живущие за счет только одного хозяина. Монофагия является правилом для многих паразитических насекомых, например, таких, как афелинус (Aphelinus mali) — на кровяной тле, грушевый цветоед (Anthonomus pyri) — на груше, шелковичный червь — на тутовом дереве.


4 Определение популяции. Виды популяций. Пространственная структура популяции.

Биологический вид — это совокупность особей, обладающих на­следственным сходством морфологических, физиологических и био­химических особенностей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область (ареал). Виды часто занимают большой ареал, в пределах которого особи распре­делены неравномерно, группами — популяциями. Целостность вида под­держивается связями между популяциями.

Популяция — совокупность особей одного вида, способных к са­мовоспроизводству, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Контакты между особями одной популяции чаще, чем между особями разных популяций. Например, уровень панмиксии (свободного скрещивания) внутри популяции выше, чем между особями разных популяций. Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции.

Классификация популяций. Популяции различаются по разме­рам и степени генетической самостоятельности, длительности существования, способу размножения особей и т.д. Выделяют популяции:

1. Независимая - Распоряжается достаточным потенциалом рождаемости, который дает возможность пополнять потери ее численности и долго существовать без миграций особей извне.

2. Полузависимая – может существовать размножению собственных особей в условиях низкой численности. Иммиграция извне чувствительно влияет на последствия заселения

3. Зависимая – эта популяция, в которой рождаемость не покрывает потерь численности, такая популяция не существует без миграции извне

4. Псевдопопуляция – группа особей какой-либо популяции, которая не имеет возможности размножаться в данном месте и которая образуется благодаря миграции особей соседних сообществ, такие популяции могут существовать долго, участвовать в биоценотических процессах, но без возможного расширения.

5. Периодическая – популяция, появляющаяся в незаселенных биотоках или между границами данного вида в течении нескольких месяцев или лет. Ее существование связанно с периодическим возникновением благоприятных условий среды.

6. Гемиопопуляция – это популяция в которой, отчетливо проявляются отличия жизненных потребностей в разных фазах жизненного цикла, отдельные индивиды занимают разное место в природе (комары).

По размерам занимаемой популяцией территории и степени связи между особями различают элементарные (локальные), экологические и географические популяции. Элементарная (локальная) популяция - элементарная группировка особей, характеризующаяся практически полной панмиксией. Экологическая популяция — совокупность пространственно смежных элементарных популяций. Географическая популяция — совокупность групп пространственно смежных эколо­гических популяций.

По способности к самовоспроизведению и самостоятельной эволюции популяции бывают перманентные (постоянные) и темпоральные (временные). Перманентные (постоянные) — популяции, относительно устойчивые в пространстве и во времени, способные к неограни­ченно длительному самовоспроизведению, являются элементарными единицами эволюции. Темпоральные (временные) — популяции, неус­тойчивые в пространстве и во времени, неспособные к длительному самовоспроизведению, с течением времени либо преобразуются в перманентные, либо исчезают.

По способу размножения популяции делят на панмиктические, клональные и клонально-панмиктические. Панмиктические популяции состоят из особей, размножающихся половым путем, для которых характерно перекрестное оплодотворение. Клональные популяции состоят из особей, для которых характерно только бесполое размножение. Клонально-панмиктические популяции образованы особями с чередованием полового и бесполого размножения.

Популяции, будучи групповыми объединениями, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельной особи: численность, плотность, рождаемость, смертность, скорость роста и др. Кроме того, популяции свойственна определенная организация: половая, возрастная, генетическая, пространственно-этологическая и другие структуры.

Пространственно-этологическая структура — характер распределения особей в пределах ареала. Она зависит от особенностей окружающей среды и этологии (особенностей поведения) вида.

Различают три основных типа распределения особей в пространстве: равномерное (регулярное), неравномерное (агрегированное, групповое, мозаичное) и случайное (диффузное).

Равномерное распределение характеризуется равным удалением каждой особи от всех соседних. Свойственно популяциям, существу­ющим в условиях равномерного распределения факторов среды или состоящих из особей, проявляющих друг к другу антагонизм.

Неравномерное распределение проявляется в образовании груп­пировок особей, между которыми остаются большие незаселенные территории. Характерно для популяций, обитающих в условиях нерав­номерного распределения факторов среды или состоящих из особей, ведущих групповой (стадный) образ жизни.

Случайное распределение выражается в неодинаковом, расстоя­нии между особями. Является результатом вероятностных процессов, неоднородности среды и слабых социальных связей между особями.

По типу использования пространства все подвижные животные подразделяются на оседлых и кочевых. Оседлый образ жизни имеет ряд биологических преимуществ, таких как свободная ориентация на знакомой территории при поиске пища или укрытия, возможность создать запасы пищи (белка, полевая мышь). К его недостаткам относится истощение пищевых ресурсов при излишне высокой плотности популяции.


5 Продукция экосистемы. Первичная и вторичная продукция. Классификация сообществ по продуктивности

Продуктивность экосистемы тесно связанна с потоком энергии, проходящим через нее. В каждой экосистеме только часть поступающей энергии накопляется в виде органических соединений. Скорость ассимиляции энергии называется продукцией, а величина продукции, отношение к единице площади экосистемы называется продуктивностью. Первичная продуктивность (Р) экосистемы определяется как скорость, с которой лучистая энергия усваивается продуцентами в процессе фото- и хемосинтеза накапливаясь в виде органических веществ, количество ее выражают в сырой или сухой фазе растений или энергетических единицах (ккал, Дж). Первичная продукция определяется общим потоком энергии через биотический компонент экосистем, а следовательно и биомасса живых организмов, которые могут существовать в биосистеме В создании первичной биологической продукции определяется возможностями фотосинтетического аппарата растений. Из общего количества лучевой энергии 44% составляет ФАР – фотосинтетически активная радиация т.е. свет по длине волны пригоден для фотосинтеза. Максимальная КПД фотосинтеза 10-12% ФАР, что является приблизительной половиной от теоретически возможного. По земному шару усвоение растениями солнечной энергии не превышает 0,1% из-за влияния на фотосинтез роста растений различных факторов: климатических, физических, химических.

В процессе производства органического вещества выделяют 4 последовательных уровня:

1 валовая первичная продуктивность – это общая продукция (В) фотосинтеза с учетом органических веществ, которые за время измерений были израсходованы на дыхание (Р).

2 чистая первичная продуктивность сообщества (Р_чист) это - накапливание органического вещества в растительных тканях за вычетом органического вещества, которая израсходовалась на дыхание растений.

3 чистая продуктивность сообщества – это продукция накапливания органического вещества не потребленного гетеротрофами т.е. разность между чистой первичной продукцией и количеством органического вещества, потребленного гетеротрофами.

4 Вторичная продуктивность – накопление энергии на уровне консументов т.к. консументы используют ранее созданные питательные вещества часть из них расходуется на дыхание, а остальная часть на формирование тканей и органов (вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого проживающего уровня, т. к прирост массы для каждого из них происходит за счет энергии, поступающие предыдущем.

Постепенное увеличение общей биомассы продукции, происходит в том случае если скорость расхода первичной продукции в цепях питания отстает от темпов прироста растений. Биопродуктивность отличается от промышленной т.к. процесс образования органического вещества в биологических сообществах непрерывен во времени. Поэтому продуктивность экосистем выражаем продукцией у граммах сухого вещества на 1м² у сутки или год гр м²/(сут) (год). т. к. в экосистеме только растения ассимилируют солнечную энергиею превращая ее в органические вещества, а остальные только потребляют ее, то продукция экосистем в целом зависит от соотношения расхода энергии растениями на фотосинтез и дыхание. В неблагоприятных условиях расходы на дыхание организмов увеличивается, продукция экосистемы снижается. Мировое распределение первичной биологической продуктивности неравномерно.

Уиттекер в 1979 году предложил классифицировать сообщества по продуктивности на 4 класса:

1. сообщества высшей продуктивности 3000 - 2000 г/м² в год к таким сообществам относятся тропические леса, посевы риса и сок тростника. Запас биомассы в этом классе сообществ превышает 50 кг/м² в местных сообществах равно продуктивности однолетних сельскохозяйственных культур.
   
2. Сообщества высокой продуктивности 200 – 1000 г/м² гол листопадные леса умеренной зоны, луга при применении удобрений, посевы кукурузы, так биологически приближаются к биомассе 1 класса. Минимальная биомасса равна чистой биологической продуктивности однолетних культур.
   
3. сообщества умеренной продуктивности. От 1000 до 250 г м²/год к таким сообществам относятся основная масса сельхоз культур, кустарники, степи. Биомасса степей изменяется от 0,2 до 5 кг/м².
   
4. сообщества с низкой производительностью пустыни, полупустыни, тундры. Обще годовая продуктивность сухого органического вещества на земле составляет 150-200 млн. т. 2/3 производится на суше и 1/3 приходится на океан практически вся первичная продукция служит для поддержания жизни гетеротрофных организмов. Питание людей обеспечивает в основном сельскохозяйственные культуры, которые занимают 10% всей площади суши. Годовой прирост культурных растений равен 16% от всей продукции суши. Половина урожая идет на питание людей, остальное на корм домашних животных и отходы. Всего человечество потребляет 0,2 % первичной продукции. Ресурсы, имеющиеся на земле, включая продукцию животноводства и рез промысла, на суше и на море могут обеспечить только 50 % потребности современного населения земли.
   

Биологическая продукция (продуктивность) экосистемы — прирост биомассы в экосистеме, созданной за единицу времени. В данном контексте более правильно пользоваться понятием «продуктивность». Однако вместо этого чаще используют понятие «продукция», все равно учитывая при этом и фактор времени. Различают первичную и вторичную продукцию сообщества.

Первичная продукция — биомасса, созданная за единицу времени продуцентами. Она делится на валовую и чистую. Валовая первичная продукция (общая ассимиляция) — это общая биомасса, созданная растениями в ходе фотосинтеза. Часть ее расходуется на поддержание жизнедеятельности растений — траты на дыхание (40— 70 %). Оставшаяся часть составляет чистую первичную продукцию (чистая ассимиляция), которая в дальнейшем используется консументами и редуцентами, или накапливается в экосистеме.

Вторичная продукция — биомасса, созданная за единицу време­ни консументами. Она различна для каждого следующего трофического уровня. Масса организмов определенной группы (продуцентов, консументов, редуцентов) или сообщества в целом называется биомассой. Самой высокой биомассой и продуктивностью обладают тропические дождевые леса, самой низкой — пустыни и тундры. Если в экосистеме скорость прироста растений (образования пер­вичной продукции) выше темпов переработки ее консументами и ре­дуцентами, то это ведет к увеличению биомассы продуцентов. Если при этом присутствует недостаточная утилизация продуктов опада в цепях разложения, то происходит накопление мертвого органического вещества. Это ведет к эвторфовыванию болот,

образованию мощной лесной подстилки и т.п. В стабильных экосистемах биомасса остается постоянной, так как практически вся продукция расходуется в цепях питания.


6 Биосфера. Структура, свойства, границы биосферы. Этапы эволюции биосферы. Основные функции живого вещества биосферы.

Термин «биосфера» в научной литературе появился в 1875 г. в одной из публикаций австрийского геолога Э. Зюсса.

Учение о биосфере разработал в своих трудах В.И. Вернадский. Биосферой он называл оболочку Земли, в формировании которой живые организмы играли и играют основную роль. Ученый выделял в биосфере три главных компонента: живые организмы, или так называемое живое вещество, минеральные компоненты, включенные живым веществом в биогенный круговорот, и продукты деятельности живого вещества, временно не участвующие в биогенном круговороте. По В.И. Вернадскому, биосфера включает все части земной коры, на которые воздействовали живые организмы в течение всей геологической истории.

Биосфера — сложная многокомпонентная система, включающая всю живую и неживую природу. Она охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, взаимосвязанные биогеохимическими циклами миграции веществ и энергии. Границы биосферы составляют: в атмосфере — до озонового слоя (25-30 км), в гидросфере — до максимальных глубин (около 11 км), в литосфере — до 8-10 м, реже до 3 км (нефтеносные слои воды). В состав биосферы входят живые организмы (около 3 млн. видов), их остатки, биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов — осадочные породы органического происхождения), биокосное вещество (продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами) и косное вещество (горные породы магматического и неорганического происхождения, а также переработанные и видоизме­ненные живыми организмами вещества космического происхождения).

В основе учения В.И. Вернадского о биосфере лежат представле­ния о планетарной геохимической роли живого вещества в образовании биосферы как продукта превращения веществ и энергии в ходе геологического развития Земли. В пределах биосферы встречается либо само живое вещество, либо следы его деятельности — газы атмосферы, природная вода, нефть, известняк, сланцы и др.

В.И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, включающую наряду с организмами и среду их обитания. Он выделил в биосфере семь разных, но геологически взаимосвязанных типов веществ.

1. Живое вещество — живые организмы, населяющие нашу планету.
   
2. Косное вещество — неживые тела, образующиеся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов (породы магматического и метаморфического происхождения, неко­торые осадочные породы).
   
3. Биогенное вещество — неживые тела, образующиеся в результате жизнедеятельности живых организмов (некоторые осадоч­ные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород атмосферы и др.).
   
4. Биокосное вещество — биокосные тела, представляющие собой результат совместной деятельности живых организмов и геологи­ческих процессов (почвы, илы, кора выветривания и др.).
   
5. Радиоактивное вещество — атомы радиоактивных элементов (например, уран (²³⁸U, ²³⁵U), торий (²³²Th), радий (²²⁶Ra) и радон (²²²Rn, ²²⁰Rn), калий (⁴⁰К), рубидий (⁸⁷Rb), кальций (Са), цирконий (⁹⁶Zr), тритий (³Н), бериллий (⁷Ве, ¹⁰Ве) и углерод (¹⁴С) и др.
   
6. Рассеянные атомы — отдельные атомы элементов, встречающиеся в природе в рассеянном состоянии (в таком состоянии часто существуют атомы микро- и ультромикроэлементов: Mn, Co, Zn, Си, Аи, Нд и др.)
   
7. Вещество космического происхождения — вещество, поступающее на поверхность Земли из космоса (метеориты, космическая пыль).
   

Живое вещество, по В.И. Вернадскому, — это совокупность существующих или существовавших живых организмов, являющихся мощным геологическим фактором. В отличие от живых организмов,

изучаемых на всех уровнях их организации, живое вещество как биогеохимический фактор характеризуется элементарным химическим составом, массой и энергией; оно трансформирует солнечную энер­гию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный кругово­рот. Через живое вещество многократно прошли атомы почти всех химических элементов. В конечном счете, живое вещество определи­ло состав атмосферы, почв и осадочных пород планеты.

По мнению В.И. Вернадского, живое вещество аккумулирует энергию космоса и трансформирует ее в энергию земных процессов (химическую, механическую, тепловую, электрическую и т.д.), обеспечивает образование нового живого вещества, которое не только заме­щает отмирающие его массы, но и привносит новые качества, определяя тем самым эволюцию органического мира.

Живое вещество биосферы химически и биологически активно. При его участии образуются органические осадочные породы и биокосные вещества: вода, почва, кора выветривания; оно контролирует все основные химические превращения в биосфере.


Различают пять главных функций живого вещества на планете — энергетическую, газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную и деструкционную.

Энергетическая функция заключается в осуществлении связи биосферно-планетарных явлений с космическим излучением, преимущественно с солнечной радиацией. В ее основе лежит фотосинтетическая деятельность зеленых растений, благодаря которой происходит аккумуляция солнечной энергии и ее перераспределение между компонентами биосферы. За счет энергии Солнца, накопленной зелеными растениями, протекают все жизненные явления на Земле.

Газовая функция обеспечивает газовый состав биосферы, обус­ловливает миграцию и превращение газов. В процессе жизнедеятель­ности живого вещества образуются азот, кислород, углекислый газ, метан и другие газы.

Концентрационная функция проявляется в извлечении живыми организмами биогенных элементов из окружающей среды и их накоплении, так как состав живого вещества значительно отличается от среднего состава планеты. В нем преобладают легкие атомы водоро­да, кислорода, углерода, азота, кремния, серы, хлора, калия, кальция. Концентрация этих элементов в организмах намного выше, чем во внешней среде.

Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении атомов, главным образом с переменной валентностью (соединения железа, алюминия, марганца), что приводит к пре вращению большинства химических соединений. На поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.

Деструкционная функция обусловливает процессы, связанные с разложением организмов после их смерти. Происходит минерализа­ция органического вещества или превращение живого вещества в косное, что приводит к образованию биогенного и биокосного вещества биосферы.

В.И. Вернадский (1967) писал: «Живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее опреде­ляющей. Живое вещество представлено совокупностью живых орга­низмов, существующих в данный момент времени, и численно выра­жено в элементарном химическом составе, в весе, энергии. Оно связано с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием и размножением». Главная особенность биосфе­ры, по его мнению, — это биогенная миграция атомов химических элементов, вызываемая лучистой энергией Солнца и проявляющаяся в процессе обмена веществ, роста и размножения организмов.

Таким образом, по современным представлениям, биосфера — это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с ними.