Воздействие организмов на земные оболочки
Введение
Земля — это не просто планета с каменной поверхностью, водами и воздушной оболочкой. Главное её отличие от других планет Солнечной системы заключается в существовании жизни. Живые организмы не только приспособились к условиям Земли, но и активно изменили её облик, участвуя в формировании атмосферы, гидросферы, литосферы и почвенного покрова.
На протяжении миллиардов лет растения, животные, микроорганизмы воздействовали на земные оболочки, изменяя химический состав воздуха и воды, разрушая и создавая горные породы, формируя почвы и влияя на климат. Это взаимодействие неживой и живой природы изучается в рамках географии, биологии и экологии.
В данной статье рассматривается, каким образом живые организмы воздействуют на основные земные оболочки, какую роль они играют в круговоротах веществ и энергии, а также как деятельность человека усилила это воздействие.
1. Земные оболочки и биосфера
1.1. Понятие о земных оболочках
Земля состоит из нескольких взаимосвязанных оболочек:
-
Литосфера — твёрдая оболочка Земли (земная кора и верхняя часть мантии);
-
Гидросфера — водная оболочка (океаны, моря, реки, озёра, ледники, подземные воды);
-
Атмосфера — воздушная оболочка;
-
Почвенный покров — тонкий слой на поверхности суши;
-
Биосфера — оболочка Земли, населённая живыми организмами.
1.2. Биосфера как особая оболочка Земли
Биосфера — это оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь и которая преобразована деятельностью живых организмов. Она охватывает:
-
нижнюю часть атмосферы;
-
всю гидросферу;
-
верхнюю часть литосферы.
Термин «биосфера» был введён австрийским учёным Эдуардом Зюссом, а учение о биосфере разработал русский учёный В. И. Вернадский. Он доказал, что живые организмы являются мощной геологической силой, преобразующей Землю.
2. Воздействие организмов на атмосферу
2.1. Формирование газового состава атмосферы
Современная атмосфера Земли сформировалась во многом благодаря деятельности живых организмов.
Первоначально атмосфера:
-
почти не содержала кислорода;
-
была насыщена углекислым газом, водяным паром, метаном и аммиаком.
Появление фотосинтезирующих организмов (цианобактерий, водорослей, растений) привело к накоплению кислорода в атмосфере.
2.2. Роль фотосинтеза
Фотосинтез — это процесс, при котором растения, водоросли и некоторые бактерии:
-
поглощают углекислый газ;
-
используют энергию солнечного света;
-
выделяют кислород.
Значение фотосинтеза:
-
образование кислородной атмосферы;
-
формирование озонового слоя;
-
обеспечение дыхания животных и человека;
-
участие в круговороте углерода.
2.3. Дыхание и разложение
Все живые организмы:
-
потребляют кислород (кроме анаэробных);
-
выделяют углекислый газ.
Микроорганизмы, разлагая органические остатки:
-
возвращают углерод в атмосферу;
-
участвуют в круговороте веществ.
2.4. Влияние на климат
Растительность:
-
смягчает климат;
-
снижает суточные и сезонные колебания температуры;
-
повышает влажность воздуха.
Леса:
-
удерживают влагу;
-
способствуют образованию осадков;
-
влияют на циркуляцию воздушных масс.
3. Воздействие организмов на гидросферу
3.1. Роль живых организмов в водной среде
Гидросфера — среда обитания огромного количества организмов:
-
планктона;
-
рыб;
-
морских млекопитающих;
-
водных растений.
Эти организмы активно участвуют в изменении свойств воды.
3.2. Очистка и загрязнение вод
Микроорганизмы:
-
разлагают органические загрязнения;
-
участвуют в естественном самоочищении водоёмов.
Водные растения:
-
поглощают растворённые вещества;
-
обогащают воду кислородом.
Однако чрезмерное развитие водорослей (эвтрофикация) приводит к:
-
«цветению» воды;
-
гибели рыб;
-
ухудшению качества воды.
3.3. Формирование биогенных отложений
Многие морские организмы имеют известковые или кремниевые скелеты:
-
кораллы;
-
фораминиферы;
-
диатомовые водоросли.
После их отмирания:
-
накапливаются осадки;
-
формируются горные породы (известняк, мел, кремень).
3.4. Участие в круговороте воды
Растения участвуют в испарении влаги через листья (транспирация).
Это:
-
увеличивает влажность воздуха;
-
способствует образованию облаков;
-
влияет на количество осадков.
4. Воздействие организмов на литосферу
4.1. Биологическое выветривание
Живые организмы ускоряют разрушение горных пород:
-
корни растений проникают в трещины;
-
лишайники выделяют кислоты;
-
микроорганизмы разлагают минералы.
Этот процесс называется биологическим выветриванием.
4.2. Роль растений
Растения:
-
закрепляют почву;
-
предотвращают эрозию;
-
участвуют в накоплении органического вещества.
Лесная растительность:
-
защищает склоны от оползней;
-
замедляет поверхностный сток воды.
4.3. Роль животных
Животные:
-
рыхлят почву (кроты, черви, насекомые);
-
способствуют перемешиванию слоёв;
-
улучшают водо- и воздухопроницаемость.
Дождевые черви играют особую роль в формировании плодородных почв.
5. Почва как результат взаимодействия живой и неживой природы
5.1. Почвообразование
Почва — это особое природное тело, возникшее в результате:
-
выветривания горных пород;
-
деятельности живых организмов;
-
влияния климата и рельефа.
Главный компонент почвы — гумус (перегной).
5.2. Роль организмов в образовании гумуса
Растения:
-
образуют органическую массу;
-
отмирают и разлагаются.
Микроорганизмы:
-
разрушают органические остатки;
-
превращают их в гумус.
Животные:
-
ускоряют разложение;
-
перемешивают органические вещества с минеральными.
5.3. Значение почвенной биоты
Почвенные организмы:
-
поддерживают плодородие;
-
участвуют в круговороте азота, углерода, фосфора;
-
обеспечивают рост растений.
6. Биогеохимические круговороты веществ
6.1. Понятие о круговоротах
Круговорот веществ — это непрерывное перемещение химических элементов между земными оболочками.
Главные круговороты:
-
углерода;
-
кислорода;
-
азота;
-
воды.
6.2. Роль живых организмов
Без живых организмов:
-
круговороты были бы медленными;
-
Земля не имела бы современного облика.
Организмы:
-
ускоряют обмен веществ;
-
связывают и высвобождают элементы;
-
поддерживают устойчивость биосферы.
7. Человек как мощный фактор воздействия
7.1. Антропогенное влияние
Человек стал важнейшим фактором воздействия на земные оболочки:
-
загрязнение атмосферы;
-
изменение водных экосистем;
-
разрушение почв;
-
вырубка лесов.
7.2. Изменение биосферы
Деятельность человека приводит к:
-
сокращению биоразнообразия;
-
изменению климата;
-
нарушению природных круговоротов.
7.3. Необходимость охраны природы
Для сохранения устойчивости биосферы необходимо:
-
рациональное природопользование;
-
охрана экосистем;
-
экологическое воспитание.
Заключение
Живые организмы являются активной силой, формирующей облик Земли. Они изменили состав атмосферы, повлияли на гидросферу, ускорили выветривание горных пород и создали почвенный покров. Биосфера — это результат длительного взаимодействия живой и неживой природы.
Понимание роли организмов в развитии земных оболочек позволяет осознать хрупкость природных систем и ответственность человека за сохранение жизни на планете.
Вопросы для самопроверки
-
Что называют земными оболочками?
-
Что такое биосфера?
-
Какую роль сыграли живые организмы в формировании атмосферы?
-
В чём заключается воздействие организмов на гидросферу?
-
Что такое биологическое выветривание?
-
Как живые организмы участвуют в почвообразовании?
-
Что такое биогеохимические круговороты?
-
Почему живые организмы называют геологической силой?
-
Как человек влияет на земные оболочки?
-
Почему необходимо сохранять биосферу?