Биосфера (обитаемое пространство) — это тонкая оболочка Земли толщиной всего лишь в 20 км

Глубина проникновения живых организмов в педосферу определяется глубиной выветривания горных пород, зависящей от климата.

Педосфера, как правило, обжита на глубину до 5 м. Исключения — дождевые черви, обнаруженные на Урале на глубине 8 м, хода термитов, найденные в трок, джунглях острова Мадагаскар на глубине 25 — 50 м и анаэробные бактерии в нефтяных месторождениях на глубине до 4000 м. Над землей растения редко поднимаются выше 50 м из-за сил земного притяжения, противодействующих подъему воды; мамонтовые деревья в Северной Америке достигают высоты 120 м. В атмосфере и гидросфере к важнейшим факторам, ограничивающим распространение живых организмов, относятся содержание кислорода и температурные условия. Если длительный период времени температура среды обитания составляет ниже 0 °С, то число видов резко падает, лишь теплокровные животные могут приспособиться к таким неблагоприятным условиям. Птицы поднимаются на высоту до 2000 м, насекомых обнаруживали на высоте до 4000 м.

С учетом наличия органики в биосфере последняя простирается в атмосфере только на высоту до 10 км (благодаря пассивному переносу ветром цветочной пыльцы и спор бактерий). В глубоководных океанических впадинах анаэробные бактерии обнаружены на глубине до 10 000 м.

С экологической точки зрения биосферу можно подразделить на суббиосферы, причем атмосфера как временно обитаемая среда специально не рассматривается:

  1. геобиосфера — обитаемые пространства литосферы и педосферы (почвы и т. п.);
  2. гвдробиосфера — обитаемые пространства гидросферы (моря, пресные озера, реки);
  3. антропобяосфера  — обитаемые пространства с человеческой доминантой (культурные ландшафты, города).

Дальнейшее подразделение суббиосфер приводит к мегабиомам (Шуберт):

  1. гобиосфера: земноводные и наземные мега-биомы;
  2. тдробиосфера: морские и пресноводные, мега-биомы;
  3. антропобиосфера: искусственные мегабиомы.

Суббиосферы построены на биомах, или макроэкосистемах, к которым по происхождению могут быть отнесены биоценозы одного вида. Наземные биомы определяются такими абиотическими факторами, как температура, осадки и испарение, к часто могут быть выделены по растительным формациям, а водная среда — по концентрации веществ (солей, О2). Г. Вальтер представил связь температуры и количества осадков в экологический климат, диаграммах по временам года.

климат в диаграммах по временам года

Диаграмма. Экологический климат в диаграммах по временам года.

Анализируя территоральное распределение, он пришел к выводу о делении биогеосферы на 9 биомов, которые частично выходят за пределы границ растительных формаций и, прежде всего, за пределы зон обитания животных. Живые организмы по экологическим условиям могут быть четко отнесены к oпpeдeлённым биомам (эндемичность), но, как правило, виды переходят через границы и смешиваются.

пределы зон обитания животных

Рисунок. Пределы зон обитания животных.

Переходные и обменные зоны между двумя, иногда тремя биомами Вальтер обозначает как экотоны.

В ряду биомов и зкотонов выделяют оробиомы (обитателей гор с градацией по высоте) и почвенную среду с ее населением (педобиомы). Педобиомы не соотносятся с климатически обусловленными типами почв вследствие разных свойств подпочвенных горизонтов (например, болота, скальный грунт). Педобиомы развиваются лишь на малых площадях, как, например, манговые заросли в узких зонах побережий.

Биом: климат

Почвенные зоны

Растительные зоны

Экваториальный: с суточными изменениями климата, почти всегда постоянная влажность

Экваториальные бурые суглинки, сухие почвы — латозолы

Вечнозеленый тропический влажный пес, сезонные особенности практически отсутствуют

Тропической: с летними дождями и прохладным засушливым периодом (влажно-сухой)

Красные суглинки или красноземы, почвы предгорной саванны

Тропический лес, сбрасывающий листья, или саванны

Субтропический: сухой климат пустыни, редкие кратковременные дожди

Серозёмы и сырозёмы (основные почвы пустынь) и солончаковые почвы

Субтропическая растительность пустынь, каменный грунт определяет картину ландшафта

Средиземноморский: с зимними дождями и летней засухой (аридно-гмидный)

Средиземноморские буроземы, часто окаменевшая земля

Жестколиственные растения (склерофилы), чувствительные к продолжительным морозам

Умеренно теплый: с максимумом дождей летом или мягкий морской

Красные или желтые лесные почвы, слегка подзолистые

Вечнозеленый лес умеренного климата, слегка чувствительный к морозам

Умеренно континентальный (нормальный): типично умеренный, с кратковременными зимами холодами

Лесные бурозёмы или серые лесные

Неморальная, зимой опадный лиственный лес, морозостойкий

Континентальный: умеренно сухой, с холодными зимами

Черноземы, каштанозёмы, буроземы до сероземов

Степи до пустынь, жаре только летом, морозостойкие

Бореальный: умеренно холодный, с прокладным летом (длинная зима)

Подзолы или почвенночно-гумусовые бледные

(отбеленные) земли

Бореальные хвойные леса (тайга), весьма морозоустойчивые

Полярный: арктический и антарктический с очень коротким летом

Богатые гумусом земли тундры с сильными проявлениями солифлюкции

Безлесная растительность тундры, чаще на слое вечной (многолетней) мерзлоты

Биогеографы делят Землю с точки зрения генетически родственных связей; согласно таким связям устанавливается градация области обитания животных с переходными зонами смешанной фауны, сравнимыми с экотонами.

Области распространения видов

Рисунок. Области распространения видов.

Из всех элементов, сосредоточенных в ат­мосфере, литосфере и гидросфере, живые существа потребляют только некоторые из них (рис. Б).

Распределение химических элементов в сферах Земли

Рисунок. Распределение химических элементов в сферах Земли.

В элементарном составе био­сферы они представляют собой самостоя­тельную систему, использование которой человеком может привести к структурным изменениям. 98% биосферы могут быть сведены к одному основному структурному эле­менту с формулой (СН2О), например глюко­за (С6Н12О) и целлюлоза являются по­лимерами (СН2О). Благодаря фотосинтезу в химических соединениях углеводов, прежде всего растений, и в молекулах белка и жира животных накапли­вается солнечная энергия.

Биомассу Земли составляют растения (99% — автотрофные и 0,9% — гетеро­трофные) и животные (лишь 0,1%).

Пространственное распределение биомас­сы на Земле зависит от валовой первичной продукции. Последняя содержит вещества, полученные в результате фотосинтеза и хемосинтеза, включая и вещества, исполь­зованные при дыхании. Первичная чистая продукция (ПЧП) — это биомасса, которая остается в экосистеме за вычетом веществ, используемых в процес­се дыхания (ПЧП = чистая доля ассимиля­ции х индекс поверхности листьев х дли­тельность вегетационного периода).

 

Первичная чистая продукция (сухой остаток)

Биомасса (сухая субстанция)

 

Территория

Рассеяние

Среднее

Всего

Рассеяние

Среднее

Всего

Тип биома

(106 км2)

(г • м-2 • год-1)

(г • м-2 • год-1)

(106 • год-1)

(кг/м2)

(кг/м2)

(106т)

Троп, джунгли

17,0

1000-3500

2200

37,4

6-80

45

765

Тропический лес с сезонными дождями

75

1000 - 2500

1600

12,0

6-60

35

260

Леса умеренного климата

 

 

 

 

 

 

 

- вечнозеленые

5.0

600 - 2500

1300

65

6-200

35

175

- сбрасывающие листву

7,0

600 - 2500

1200

8,4

6-60

30

210

Тайга

12,0

400 - 2000

800

9,6

6-40

20

240

Лес и кустарники

8,5

250-1200

700

6,0

2-20

6

50

Саванны

15,0

200 - 2000

900

13,5

02-15

4

60

Степи

9,0

200-1500

600

5,4

02-5

1,6

14

Тундры, и альпийские биомы

8,0

10-400

140

1,1

0,1-3

0,6

5

Пустыни и полупустыни

18,0

10-250

90

1.6

0,1-4

0,7

13

Экстремальные пустыни

 

 

 

 

 

 

 

(скалы, песок, лед)

24,0

0-10

3

0,07

0-0,2

0,02

0,5

Культивируемые земли

14,0

100 - 4000

650

9,1

0,4-12

1

14

Болота

2,0

800 - 6000

3000

6,0

3-50

15

30

Озера и реки

2,0

100-1500

400

0,8

0-0,1

0,02

0,05

Континенты

149

-

782

117,5

-

122

1837

Мировой океан

332,0

2-400

125

41,5

0-0,005

0,003

1,0

Литораль

0,4

400-1000

500

0,2

0,005 - 0,1

0,02

0,008

Континентальный шельф

26,6

200 - 600

360

9,6

0,001-0,04

0,001

027

Зоны водорослей и рифы

0,6

500 - 4000

2500

1,6

0,04-4

2

1,2

Эстуарии

1,4

200 - 4000

1500

2,1

0,01-4

1

1,4

Моря

361

-

155

55,0

-

0,01

3,9

Моря и континенты

510

-

336

172,5

-

3,6

1841

Первичная чистая продукция биосферы

 

 

 

 

 

 

 

Поделиться:
Добавить комментарий