Биомасса поверхности суши, мирового океана и почвы.
. Биомасса поверхности суши – соответствует биомассе наземно-воздушной среды. Она увеличивается от полюсов к экватору. Вместе с тем возрастает количество видов растений.
— Арктические тундры – 150 видов растений.
— Тундры (кустарники и травянистые) – до 500 видов растений. https://24ima.ru/catalog/kultivator/ мотоблоки и культиваторы электрические.
— Зона лесов (хвойные леса + степи (зона)) – 2000 видов.
— Субтропики (цитрусовые, пальмы) – 3000 видов.
— Широколиственные леса (влажные тропические леса) – 8000 видов. Растения растут в несколько ярусов.
Биомасса животных. В тропическом лесу самая большая биомасса на планете. Такая насыщенность жизни вызывает жесткий естественный отбор и борьбу за существование а =>
Приспособленность различных видов к усл-ям совместного сущ-я.
Почва не только среда жизни, необходимая для жизни растений, но и биогеоценоз с разнообразными мельчайшими организмами. Почва — рыхлый поверхностный слой земной коры, изменяемый атмосферой и организмами, и постоянно пополняемый органическими остатками.
Мощность почвы, наряду с биомассой, и под её влиянием увеличивается от полюсов к экватору.
Почва – дышит, насыщена жизнью в большом количестве. Больше всего в почве бактерий и микроорганизмов 500 т. на 1га. (О значении червей говорил ещё Ч. Дарвин, 500 — 800 шт. на 1м2.
Черви перерабатывают 100 кг. азота на 1м га). Все процессы, происходящие в почве, входят в круговорот веществ в биосфере.
Биомасса Мирового океана.
Гидросфера Земли, или Мировой океан занимает более 2/3 поверхности планеты. Объём воды в мировом океане в 15 раз > суши, возвышающейся над уровнем моря.
Вода обладает св-вами, важными для жизни организмов (теплоёмкость => равномерная т-ра, теплопроводность > воздуха в 25 раз, замерзает только у полюсов, подо льдом сущ-ют живые организмы).
Вода – хороший растворитель. В состав океана входят минеральные соли. Растворяются поступающий из воздуха кислород, и углекислый газ, что особенно важно для жизни организмов.
Физич-е св-ва и хим-ий составокеана относительно постоянны и создают среду благоприятную для жизни.
а) Планктон –100 метров – верхняя часть «планкто» – блуждающий.
Планктон: фитопланктон (в неподвижном состоянии) и зоопланктон (перемещается, на день опускается вниз, а вечером – поднимается, чтобы есть фитопланктон). ЗА сутки кит поглощает 4,5 тонн фитопланктона.
б) Нектон – слой ниже планктона, от 100 метров и до дна.
в) Придонный слой – бентос – глубинный, организмы, связанные с дном: актинии, кораллы.
Источник
Практическое занятие №14
Продуктивность биомов Земли
Задание 1. Используя данные табл. 2.3.15, определите участие (в %) различных типов экосистем Земли в формировании биомассы и чистой первичной продукции (ЧПП) биосферы.
Таблица 2.3.15 Чистая первичная продукция и растительная биомасса Земли (Уиттекер, 1980)
Тип экосистемы
Площадь,
10 6 км 2
ЧПП,
г/м 2 · год
Мировая ЧПП,
10 9 т/год
Биомасса,
кг/м 2
Глобальная биомасса, 10 9 т
Тропический дождевой лес
Тропический сезонный лес
Вечнозеленый лес умеренной зоны
Листопадный лес умеренной зоны
Бореальный лес
Редколесье и кустарники
Злаковники умеренной зоны
Тундра и альпийская растительность
Пустынная и полупустынная растительность (полукустарники и кустарники)
Экстремальные пустыни, скалы, пески и лед
Возделываемые земли
Озера и реки
Зоны подъема глубинных вод на поверхность
Заросли водорослей и рифы
Проведите оценку продуктивности экосистем Земли, приняв за 100 баллов продуктивность тропического дождевого леса.
Сравните экосистемы континентов и океана по показателям биомассы и продуктивности. Объясните причину различия показателей биомассы и продуктивности экосистем Мирового океана и континентов.
Задание 2. В табл. 2.3.16 приведены показатели, характеризующие продуктивность основных биомов Земли. Используя эти данные, а также привлекая данные из табл. 2.3.15, оцените:
1) эффективность формирования чистой первичной продукции (г/м 2 листовой поверхности в год);
2) эффективность продуктивности хлорофилла разных типов экосистем (г/г хлорофилла);
3) скорость биологического круговорота в наземных экосистемах по отношению массы подстилки к массе чистой первичной продукции;
4) степень использования чистой первичной продукции животными (%);
5) степень перехода органического вещества растений в животное органическое вещество (%).
Таблица 2.3.16 Характеристика продуктивности биосферы по основным экосистемам земного шара (Уиттекер, 1980)
Источник
Биомасса Земли, инфографика
Масса людей, растений, животных, грибов, бактерий и вирусов
Состав и распределение биосферы по массе, довольно интересный и значимый вопрос в биологии. Хотя и точная перепись всех живых организмов на Земле невозможна в буквальном смысле. Трудно себе представить информацию, по типу: знакомьтесь это бактерия Алиса 43 на 10 в 30 степени, живёт в болоте под Усть-Каменогорском, простите, пока делали перепись Алиса померла, оставив 23 млрд потомков. Однако учёным удалось определить биомассу царств живых организмов на планете, а также определить какое влияние на её распределение оказал человек. Хоть о суперточности говорить пока рано, но инфографика очень интересная.
Результаты
Подсчёты производились в гигатоннах углерода, потому как соединения углерода являются основой для всего живого и составляет около 17,5% в составе животных и растений, при этом, эта масса не зависит от содержания в них воды. 1 Гт C равна 10 в 15 степени грамм углерода. По подсчётам учёных биомасса всех царств жизни на планете составляет 550 Гт углерода. Львиная доля биомассы это растения, около 450 Гт С, затем идут бактерии 70 Гт С, грибы 12 Гт С, археи 7 Гт С, протисты 4 Гт С, животные 2 Гт С и вирусы 0,2 Гт С.
Также учёные отмечают, что в морской биомассе, в отличие от наземной, содержится больше потребителей, чем производителей. Здесь имеется ввиду пищевая структура сообщества, которая делится на консументов, продуцентов и редуцентов. Продуценты — это организмы создающие органические вещества из неорганических, как к примеру, фотосинтез. Консументы потребляют продукты продуцентов, но не разлагают их до неорганических, как редуценты. А редуценты это бактерии и грибы, которые разлагают останки живых существ до простейших или неорганических веществ. Кстати погрешность при подсчёте бактерий в полученных результатах довольно большая.
Стоит отметить и то, что по полученным данным подземная биомасса оказалась меньше надземной, вопреки многим утверждениям учёных. Что вполне объяснимо некоторыми пробелами в наших знаниях на данный момент, особенно в подземном мире. А вот масса листьев в 6,5 раз меньше чем вся масса корней. Растительная биомасса включает ≈70% стеблей и стволов деревьев, которые в основном метаболически инертны.
На следующей диаграмме представлены усреднённые данные по царству животных. Больше всех по углеродной массе морские членистоногие 1 Гт С, затем идут рыбы 0,7 Гт С, далее моллюски, нематоды или круглые черви и наземные членистоногие по 0,2 Гт С. Хотя наземные членистоногие и значительно больше представлены в видовом плане, чем морские их масса в 5 раз меньше.
У морских членистоногих есть отдельные виды, как к примеру, арктический криль, масса которого всего в 4 раза меньше чем всех наземных членистоногих. Этот вид криля можно поставить в один ряд с термитами, чья масса составляет также 0,05 Гт С, чуть меньше чем у людей. Далее идут стрекающие — это водные многоклеточные обитатели, обладающие стрекающими клетками для охоты и защиты, их масса составляет 0,1 Гт С. Столько же составляет масса всего домашнего скота на планете, который состоит в основном из крупного рогатого скота и свиней. А вот люди занимают всего 0,06 Гт С, что почти в двое меньше скота и в 11,6 раз меньше чем рыб. Однако людей по углеродной массе в 8,5 раз больше чем всех диких млекопитающих и в 30 раз больше чем диких птиц. А домашних птиц, среди которых преобладают цыплята, в 2,5 раза больше всех диких.
Влияние человечества на биосферу.
За относительно небольшой исторический период человеческой деятельности, в биосфере земли произошли значительные изменения. Это в основном связано с одомашниванием животных, распространением земледелия и промышленной революцией. Вследствие чего резко увеличилась численность населения, но общая растительная биомасса планеты сократилась почти вдвое по сравнению со временем до развития цивилизации. А учитывая высокую долю этой биомассы в целом на земле, то можно смело сказать, что человечество почти вдвое сократило биомассу Земли.
Параллельно со снижением диких наземных и морских млекопитающих в 6 раз, общая численность млекопитающих выросла более чем в 4 раза, в основном за счёт численности населения и развития скотоводства. А вот дикие животные сократились более чем в 6.5 раз, особенно в период от 50 до 3 тысяч лет назад, когда почти половина крупной мегафауны планеты была съедена. Даже среди позвоночных, если не считать рыб, люди и скот превышают всех остальных. Также, более чем в два раза сократилась масса промысловых видов рыб, а в целом, во всех категориях рыб их масса сократилась, примерно на 0,1 Гт С. Стоит отметить, что если с выращиванием биомассы в животноводстве люди преуспели, по сравнению с другими животными, то в сельском хозяйстве цифры хоть и внушительные, но относительно общей биомассы растений, незначительные, всего 10 Гт С, что составляет около 2%.
Распределение биомассы по средам и режимам питания для отдельных организмов.
Изучая распределение биомассы на Земле, как видно из диаграмм, можно заметить существенные различия между наземной и морской средой. Хоть мировой океан занимает 70,8% поверхности планеты, земная биомасса в 78 раз больше. Что не удивительно, потому как основная составляющая биомассы, это растения, а в океанах их менее 1 Гт С.
Однако несмотря на большую разницу в содержании биомассы в наземных и морских средах, первичная производительность двух сред примерно одинакова. А для большей части биомассы животных домом является морская среда. А для бактерий и архей, больше подходит глубокая подповерхностная.
Но при оценке распределения биомассы учёные напоминают, что для точной оценки наземных простейших, некоторых видов грибов и обитателей глубинных подповерхностных сред, как на суше, так и в океане, очень мало данных.
А при анализе распределения организмов, которые занимают различные положения в общей цепочке питания, можно отметить, что биомасса первичных производителей на суше намного больше, чем первичных и вторичных потребителей. А вот в океане совсем другая картина, там всего ≈1 Гт первичных производителей поддерживает жизнь ≈5 Гт С биомассы потребителей.
Но такая картина распределения биомассы происходит из-за того, что первичные производители имеют значительно небольшой период жизни, на уровне дней и быстро размножаются, в отличие от потребителей, которые живут и набирают массу значительно медленнее, в пределах нескольких лет. Поэтому постоянный запас потребителей больше, при этом плодовитость производителей компенсирует этот перекос в экосистеме. Однако стоит отметить, что в некоторых отдельно взятых уголках планеты пищевая цепочка может выглядеть иначе, но никак не влиять на глобальный баланс потребителей и производителей на планете.
Чтобы было более понятно, помимо вышесказанного, то положение, которое занимают организмы в общей цепочке питания, называется трофическим уровнем и делится по номерам:
Первый трофический уровень — это в основном зелёные растения, называемые продуцентами.
Второй уровень — это первичные консументы, то есть организмы потребляющие продукты первого уровня, как к примеру, травоядные животные.
Третий трофический уровень, так называемый уровень вторичных консументов который занимают хищники, поедающие животных второго уровня.
Четвёртый уровень занимают вторичные хищники.
Уровней может быть гораздо больше, потому как учитываются и падальщики, и насекомые, каждый из которых занимает своё положение в пищевой цепочке.
Неопределенность
Неопределённость, на подобие погрешности, в расчётах довольно велика, особенно при подсчёте вирусов, архей и бактерий. Однако при подсчёте растений погрешность невелика и сопоставима с разными источниками, это достигнуто в основном за счёт отчётов каждого государства и проверочных измерений которые проводятся в полевых условиях при поддержке спутниковой и аэрофотосъемки.
Характерный случай неопределённости отмечен у морских бактерий и архей, где концентрация клеток варьируется не только по глубине. И для каждого диапазона глубин рассчитывается средняя концентрация клеток и общее количество морских прокариот оценивается путем умножения на объем воды в каждом диапазоне глубин. А далее общее количество клеток преобразуется в биомассу с использованием характерного содержания углерода на каждую клетку. Также в случаях с земными членистоногими и протистами, очень трудно на данный момент всех подсчитать, даже генетики пока точно не могут спрогнозировать, в отличие от некоторых случаев, когда при помощи оценки вариаций генетического разнообразия можно определить размер популяций.
Но всё же стоит выразить благодарность учёным, которые делают конкретные шаги в этом направлении. Очень наглядные получаются графики, позволяющие лучше понять устройство биосферы, и оценить степень нашего влияния на неё. К тому же учёные обещают усовершенствовать методики подсчётов и их точность.
Источник
Статья «Биомасса поверхности суши и океана. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Статья «Биомасса поверхности суши и океана. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Вопросы и задания для проверки домашнего задания по предыдущей теме:
План изучения нового материала:
На суше Земли, начиная от полюсов к экватору, биомасса
постепенно увеличивается 44 . Вместе с тем возрастает и количество
видов растений. Тундра с лишайниками и мхами (до
500 видов) сменяется хвойными и широколиственными лесами,
затем степями (до 2000 видов) и субтропической растительностью
(свыше 3000 видов). Наибольшее сгущение и многообразие
растений имеет место во влажных тропических лесах
(свыше 8000 видов). Высота деревьев достигает 110— 120 м.
Растения растут в несколько ярусов, эпифиты покрывают деревья.
Количество и разнообразие видов животных зависят от
растительной массы и тоже увеличиваются к экватору. В лесах
животные расселены в различных ярусах. Наивысшей плотности
жизнь достигает при большом разнообразии строения организмов,
т. е. при различной приспособленности видов к условиям
совместного существования. Поэтому наибольшая плотность
жизни наблюдается в биогеоценозах, где виды связаны цепями
питания. Цепи питания, переплетаясь, образуют сложную сеть
передачи химических элементов и энергии от одного звена к
другому. Между организмами идет жесточайшее состязание за
обладание пространством, пищей, светом, кислородом (с. 28).
Большое влияние на биомассу суши оказывает человек. Под его
воздействием сокращаются площади, производящие биомассу.
Это требует рационального использования земель и водоемов
для промышленных и сельскохозяйственных нужд.
Биомасса почвы. Своеобразные биогеоценозы почв покрывают
почти всю поверхность суши. Почва не только среда, необходимая
для жизни растений, но и биогеоценоз с разнообразными
мельчайшими живыми организмами. Почва — рыхлый поверхностный
слой земной коры, изменяемый атмосферой и организмами
и постоянно пополняемый Органическими остатками. Образование
живого органического вещества происходит на земной
поверхности; разложение органических веществ, их минерализация
осуществляются главным образом в почве. Почва образовалась
под воздействием организмов и физико-химических факторов.
Мощность почвы наряду с поверхностной биомассой и под
влиянием ее увеличивается от полюсов к экватору. В северных
широтах особое значение имеет перегной, мощность которого
в подзолистых почвах примерно 5— 10 см, а в черноземных —
1 — 1,5 м. В разных почвах существуют своеобразные биоценозы.
Их составляют корни деревьев, кустарников, травянистых растений,
расположенные в почве и в нижележащих слоях подпочвы
ярусами. Скопления насекомых и их личинок, долбящих, роющих,
сверлящих почву, производят огромную работу. По наблюдению
Ч. Дарвина, дождевые черви, пропуская почву через кишечник,
выносят ее на поверхность, ежегодно образуя слой
1″0лщин0Й 0,5 см, массой 25 т на I га.
Почва плотно заселена живыми организмами. Биомасса одних
дождевых червей в суглинистых п.очвах достигает 1,2 т на
1 га, или 2,5 млн. особей. Количество бактерий в 1 г почвы
измеряется сотнями миллионов. Вода от дождей, тающих снегов
обогащает ее кислородом и растворяет минеральные соли. Часть
растворов удерживается в почве, часть выносится в ррки и океан.
Почва испаряет поднимающуюся по капиллярам грунтовую воду.
Происходит движение растворов и выпадение солей в разных
В почве происходит и газообмен. Ночью при охлаждении и
сжатии газов в нее проникает некоторое количество воздуха.
Кислород воздуха поглощается животными и растениями и входит
в состав химических соединений. Проникший в почву с воздухом
азот улавливается некоторыми бактериями. Днем при
нагревании почвы выделяются газы: углекислый, сероводород,
аммиак. Все процессы, происходящие в почве, входят в круговорот
Некоторые виды хозяйственной деятельности человека (химизация
сельскохозяйственного производства, переработка нефтепродуктов
и др.) вызывают массовую гибель почвенных организмов,
играющих важную роль в биосфере. Необходимо бережное
отношение к почве, рациональное ее использование и
защита от загрязнения.
Биомасса Мирового океана. Гидросфера Земли, или Мировой
океан, занимает более 2/3 поверхности планеты. Объем воды в
Мировом океане в 15 раз больше возвышающейся над уровнем
Вода обладает особыми свойствами, важными для жизни
организмов. Ее высокая теплоемкость делает более равномерной
температуру океанов и морей, смягчая крайние изменения температуры
зимой и летом. Теплопроводность воды больше теплопроводности
воздуха в 20 раз. Океан замерзает только у полюсов,
но и подо льдом существуют живые организмы.
Вода — хороший растворитель. В состав воды океана входят
минеральные соли, содержащие около 60 химических элементов.
И, что особенно важно для жизни растений и животных,
в ней растворяются поступающие из воздуха кислород и углекислый
газ. Водные животные также выделяют при дыхании
углекислый газ, а водоросли в процессе фотосинтеза обогащают
Физические свойства и химический состав вод океана весьма
постоянны и создают среду, благоприятную для жизни. Фотосинтез
водорослей происходит главным образом в верхнем слое
воды — до 100 м. Поверхность океана в этой толще заполнена
микроскопическими одноклеточными водорослями, образующими
микропланктон (греч. «планктос» — блуждающий).
На океан приходится около 1/3 фотосинтеза, происходящего
на всей планете. Водоросли поверхностного слоя океана — трансформаторы
энергии солнечного излучения, превращающей ее в
энергию химических реакций.
В питании животных океана преимущественное значение имеет
планктон. Водорослями и простейшими питаются веслоногие
рачки. Рачков поедают сельди и другие рыбы. Сельди идут в
пищу хищным рыбам и чайкам. Исключительно планктоном
питаются усатые киты.
В океане, кроме планктона и свободноплавающих животных,
много организмов, прикрепленных ко дну и ползающих по нему.
Население дна носит название бентоса (греч. «бентос» — глубинный).
В океане наблюдаются сгущения организмов: планктонное,
прибрежное, донное. К живым сгущениям относятся и колонии
кораллов, образующие рифы и острова. В основном в океане
биомасса рассеяна. В громадной толще воды плавают рыбы,
морские млекопитающие, кальмары.
В океане, особенно на дне его, распространены бактерии,
превращающие органические остатки в неорганические вещества.
Отмершие организмы медленно оседают на дно океана. Многие
из них покрыты кремневыми или известковыми оболочками, а
также известковыми раковинами. На дне океана они образуют
осадочные породы. Так, на месте моря, покрывавшего 100 млн.
лет назад Центральную Европу, находят в земле известняки,
мел. В нем можно рассмотреть микроскопические раковины
древнейших животных (корненожки и др.).
В Мировом океане живой биомассы в 1000 раз меньше, чем
на суше. Использование энергии солнечного излучения на площади
океана — 0 ,0 4% , на суше — 0,1% Океан не так богат
жизнью, как недавно еще предполагали
В настоящее время в ряде стран решается проблема добычи
из океана пресной воды, металлов и более полного использования
его пищевых ресурсов с охраной наиболее ценных животных.
Гидросфера оказывает мощное влияние на всю биосферу. Суточные
и сезонные колебания нагревания поверхности суши и
океана вызывают циркуляцию тепла и влаги в атмосфере и
влияют на климат и круговороты веществ во всей биосфере.
Добыча нефти в морях, перевозка ее в танкерах и другие виды
деятельности человека приводят к загрязнению Мирового океана
и сокращению его биомассы. Необходимо соблюдение мер охраны
вод от загрязнений.
Воздействие человека на биомассу планеты. Человечество
представляет собой небольшую биомассу в биосфере, но оно оказывает
на нее грандиозное воздействие. Масштабы деятельности
человечества расширяются благодаря постоянно растущей
численности людей, стремительному ускорению научно-технического
воздействия на природную среду.
В процессе природопользования человечество ежегодно перемещает
на нашей планете более 4 трлн. т вещества, создает
тысячи новых химических соединений, большинство из которых
не включается в круговорот веществ и в конечном счете накапливается
в биосфере, вызывая ее загрязнение. В результате промышленной
деятельности происходит загрязнение природной
среды, сокращение уровня солнечной радиации над крупными
В развитии биосферы наступил такой период, когда человек
должен планировать свою хозяйственную деятельность таким
образом, чтобы она не нарушала сложившиеся в этой гигантской
экосистеме закономерности, не способствовала сокращению биомассы.
Вопросы и задания для закрепления материала в классе и дома:
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
- Сейчас обучается 972 человека из 81 региона
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
- Курс добавлен 23.09.2021
- Сейчас обучается 89 человек из 41 региона
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
- Сейчас обучается 66 человек из 27 регионов
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Похожие материалы
Статья «Биосфера и свойства биомассы планеты Земля. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Статья «Биогеоценозы, создаваемые человеком. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Статья «Изменения в биогеоценозах. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Статья «Водоем и дубрава как примеры биогеоценозов. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Статья «Экологические системы. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Охрана диких животных. 7 класс
Статья «Проблемы рационального использования видов и сохранения их многообразия. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Статья «Вид и популяция — их экологическая характеристика. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5376776 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Минпросвещения намерено расширить программу ускоренного обучения рабочим профессиям
Время чтения: 2 минуты
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Учителям истории предлагают предоставить право бесплатно посещать музеи
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Псковских школьников отправили на дистанционку до 10 декабря
Время чтения: 1 минута
ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник