Мировой океан как среда обитания жизни. Общая биомасса и продукция населения океана Химические функции живого вещества

Мировой океан занимает лидирующее позицию в жизни человека, в нем содержится большой запас сырья, топлива, энергии и продовольствия, без которых бы человек испытывал большие затруднения в своей жизни. Океан также является способом сообщения между различными странами.

Минеральные и природные ресурсы

В океане большую часть ресурсов используют нефть и газ, а это составляет 90% добываемых ресурсов из мирового океана. По оценкам ученых, на континентальном шельфе сосредоточено до 50% мировых запасов нефти. Выработка многих запасов нефти и газа на суше, существенное увеличение производственных затрат по добыче на суше этих энергоисточников в результате непрерывного увеличения глубин скважин (4-7 км), перемещение разработок в экстремальные области – привели к тому, что в последнее время активизировалось освоение нефтяных и газовых месторождений на шельфе. Уже сейчас шельфовые зоны дают более 1/3 мировой добычи нефти. Основные шельфовые зоны по добыче нефти и газа находятся в Персидском заливе, Северном море, Мексиканском заливе, в южной части Калифорнии в США, заливе Маракаибо в Венесуэле и др.

На дне Мирового океана сосредоточены и громадные минеральные ресурсы, прежде всего, огромные запасы железо-марганцевых конкреций. Самый обширный ареал их распространения находится на дне Тихого океана (16 млн. км2, что равно площади России). Общие запасы железо-марганцевых конкреций оцениваются в 2-3 трил. т., из которых 0,5 трил. т. доступны для освоения уже сейчас. В этих конкрециях, кроме железа и марганца, содержится также никель, кобальт, медь, титан, молибден и другие металлы. Были уже предприняты первые попытки эксплуатации железо-марганцевых конкреций в США, Японии, Франции и др.

Биологические ресурсы

Еще с древних времен население, проживающее на морском побережье, использовало в качестве питания некоторые морские продукты (рыбу, крабов, моллюсков, морскую капусту). Все эти дары моря, наряду с животными, живущими в океане, составляют еще одну важную группу ресурсов Мирового океана – биологическую. Биологическая масса Мирового океана включает 140 тыс. видов растений и животных и оценивается в 35 млрд. т. Это количество биологических ресурсов океана может удовлетворять потребности в продовольствии население численностью более 30 млрд. чел. (на планете проживает в настоящее время менее 6 млрд. чел.).

Из общего количества биологических ресурсов, на долю рыбы приходится 0,2 – 0,5 млрд. т., то составляет в настоящее время 85% используемых человеком биологических ресурсов. Остальное – это крабы, моллюски, некоторые морские животные и водоросли. Ежегодно из океана добывается 70 – 75 млн. т. рыбы, моллюсков, крабов, водорослей, которые обеспечивают 20% потребления населением Земли белков животного происхождения.

В Мировом океане, так же как и на суше, существуют ареалы или зоны с высокой продуктивностью биологической массы и ареалы с низкой продуктивностью или, совсем лишенные биологических ресурсов.

90% рыбной ловли и сбора водорослей происходит в более освещенной и теплой шельфовой зоне, где сосредоточена основная часть органического мира океана. Около 2/3 поверхности дна Мирового океана заняты «пустынями», где живые организмы распространены в ограниченном количестве. Из-за интенсификации рыболовства и использования самых современных орудий лова, ставится под угрозу возможность воспроизводства многих видов рыб, морских животных, моллюсков и крабов. В результате, сокращается продуктивность многих ареалов Мирового океана, которые еще недавно отличались богатством и разнообразием биологических ресурсов. Это и привело к изменению отношения человека к океану и к регламентации рыболовства в мировом масштабе.

В последние десятилетия, во многих странах мира, широкое распространение получила марикультура (искусственное разведение рыб, моллюсков). В некоторых из них, например, в Японии, этот промысел практиковался еще задолго до нашей эры. В настоящее время плантации устриц и фермы по выращиванию рыбы имеются в Японии, США, Китае, Голландии, Франции, России, Австралии и др.

Морская вода представляет собой большое богатство Мирового океана. Русский ученый А. Е. Ферсман назвал морскую воду самым важным минералом на Земле. Общий объем Мирового океана равен 1370 млн. км3, что составляет 94% объема гидросферы. В соленой морской воде содержится 70 химических элементов. В более отдаленной перспективе морская вода будет служить не только источником получения многих промышленных сырьевых материалов, но и для ирригации и обеспечения населения питьевой водой, в результате строительства сооружений по опреснению воды. Уже сейчас морская вода используется в этих целях, но в скромных масштабах.

Мировой океан располагает и огромными энергетическими ресурсами. Во-первых, речь идёт об энергии приливов и отливов, использование которой достигло определенного успеха уже в двадцатом веке. Общемировой потенциал такой энергии ежегодно оценивается в 26 трил. квт. ч., что превышает в два раза современный уровень производства электроэнергии в мире. Однако, из этого количества можно освоить лишь небольшую часть, исходя из современных технических возможностей. Но и это количество приравнивается к годовой выработке электроэнергии во Франции. Богатый опыт освоения энергии приливов и отливов накоплен в той же Франции, где еще в девятом веке были построены мельницы на полуострове Бретань, работавшие на этом источнике энергии. Во Франции также была построена первая и крупнейшая в мире приливная электростанция в устье реки Ранс на полуострове Бретань, мощностью 240 тыс. квт. Более скромные по мощности приливные электростанции экспериментального характера построены в России на Кольском полуострове, в Китае, Северной Корее, Канаде и др.

Перспективы освоения энергии приливов и отливов весьма велики и во многих странах разрабатываются грандиозные проекты в этой области. Например, во Франции планируется строительство приливной электростанции мощностью 12 млн. квт. Подобные проекты разработаны в Великобритании, Аргентине, Бразилии, США, Индии и др.

Мировой океан - это экологическая система, единая функциональная совокупность организмов и среды их обитания . Океаническая экосистема обладает физико-химическими особенностями, которые дают определённые преимущества для обитания в ней живых организмов.

Постоянная морская циркуляция приводит к интенсивному перемешиванию океанических вод, в результате чего дефицит кислорода сравнительно редок в океанских глубинах .

Важным фактором в существовании и распределении жизни в толще Мирового океана является количество проникающего света, по которому океан подразделяют на две горизонтальные зоны: эвфотическую (обычно до 100-200 м) и афотическую (простирается до самого дна) . Эвфотическая зона - зона первичного продуцирования, она характеризуется поступлением сюда большого количества солнечного света и, как следствие, выгодными условиями для развития первичного источника энергии в морских пищевых цепях - микропланктона, в состав которого входят мельчайшие зеленые водоросли и бактерии. Наиболее продуктивная часть эвфотической зоны - область континентального шельфа (в целом совпадает с сублиторальной зоной). Большое обилие зоопланктона и фитопланктона в данной области в сочетании с высоким содержанием биогенных элементов, вымываемых с суши реками и временными водотоками, а также местами поднятие холодных, богатых кислородом, глубинных вод (зоны апвеллинга) привело к тому, что почти все крупное промысловое рыболовство сосредоточено на континентальном шельфе.

Эвфотическая зона характеризуется меньшей продуктивностью, главным образом из-за того, что сюда поступает меньшее количество солнечного света, и условия для развития первого звена пищевых цепей в океане крайне ограничены.

Другим важным фактором, определяющим существование и распределение жизни в Мировом океане, является концентрация в воде биогенных элементов (особенно фосфора и азота, которые поглощаются одноклеточными водорослями наиболее активно) и растворенного кислорода. Биогенные элементы поступают в воду преимущественно с речным стоком и достигают максимальной концентрации на глубине 800-1000 м , но основное потребление биогенных веществ фитопланктоном сосредоточено в поверхностном слое толщиной 100-200 м. Здесь фотосинтезирующие водоросли выделяют кислород, который в процессе вертикальной циркуляции вод уносится в глубины океана, создавая там условия для существования жизни. Таким образом, на глубине (100-200 м) с достаточным количеством содержащихся биогенных элементов и достаточной концентрацией растворенного кислорода создаются условия для существования растительных организмов (фитопланктона), которые обусловливают размножение и распространение зоопланктона, рыб и других животных.

В Мировом океане основная ступень в пирамиде биомассы - одноклеточные водоросли делятся с большой скоростью и дают очень высокую продукцию. Это объясняет то, что биомасса животных в два десятка раз больше растительной биомассы. Общая биомасса Мирового океана составляет примерно 35 млрд. т. При этом на долю животных приходится 32,5 млрд. т., а водорослей - 1,7 млрд. т. . Однако общее количество воорослей меняется мало, потому что их достаточно быстро поедает зоопланктон и различные фильтраторы (например, киты). Рыбы, головоногие моллюски, крупные ракообразные растут и размножаются медленнее, но еще медленнее поедаются врагами, поэтому их биомасса успевает накопиться. Пирамида биомасс в океане оказывается, таким образом, перевернутой . В наземных экосистемах скорость поедания растительного прироста ниже и пирамида биомасс в большинстве случаев напоминает пирамиду продукции.

Рис. 4.

Продукция зоопланктона оказывается в 10 раз меньше, чем у одноклеточных водорослей. Продукция рыб и других представителей нектона по сравнению с планктоном в 3000 раз меньше, что обеспечивает крайне благоприятные условия их развития .

Высокая продуктивность бактерий и водорослей обеспечивает переработку остатков жизнедеятельности большой биомассы океана, что в сочетании с вертикальным перемешиванием вод Мирового океана способствует разложению этих остатков, тем самым происходит образование и сохранение окислительных свойств водной среды, которые создают исключительно благоприятные условия для развития жизни во всей толще Мирового океана . Лишь в отдельных регионах Мирового океана в результате особо резкого расслоения вод в глубинных слоях формируется восстановительная среда.

Условия обитания в океане отличаются высоким постоянством, ввиду чего обитатели океана не нуждаются в специализированных покровах и приспособлениях, которые так необходимы живым организмам на суше, где не редки резкие и интенсивные изменения экологических факторов.

Высокая плотность морской воды обеспечивает физическую поддержку морским организмам, в результате чего организмы с большой массой тела (китообразные) прекрасно сохраняют плавучесть.

Все организмы, обитающие в океане, делятся на три (наиболее крупные) экологические группы (исходя из образа жизни и местообитания): планктон, нектон и бентос. Планктон - совокупность организмов, не способных к самостоятельному передвижению, которые переносятся водами и течениями. Планктон отличается наибольшей биомассой и самым большим видовым разнообразием. В состав планктона входит зоопланктон (животный планктон), населяющий всю толщу океана, и фитопланктон (растительный планктон), обитающий только в поверхностном слое воды (до глубины 100-150 м). Фитопланктон, главным образом мельчайшие одноклеточные водоросли, является кормом для зоопланктона. Нектон - животные, способные к самостоятельному передвижению в толще воды на большие расстояния. К нектону относятся китообразные, ластоногие, рыбы, сиреновые, морские змеи и морские черепахи. Суммарная биомасса нектона составляет примерно 1 млрд. т, половина этой суммы приходится на рыб. Бентос - совокупность организмов, обитающих на дне океана или в донных отложениях. Животный бентос - это все типы беспозвоночных (мидии, устрицы, крабы, омары, лангусты); растительный бентос представлен в основном разнообразными водорослями.

Общая биологическая масса Мирового океана (суммарная масса всех организмов, обитающих в океане) составляет 35-40 млрд. т. . Она гораздо меньше биологической массы суши (2420 млрд. т.), несмотря на то, что океан имеет большие размеры. Это объясняется тем, что большая часть площади океана - почти безжизненные водные пространства, и лишь периферия океана и зоны апвеллинга характеризуются наибольшей биологической продуктивностью. Кроме того, на суше фитомасса превосходит зоомассу в 2000 раз, а в Мировом океане биомасса животных больше биомассы растений в 18 раз.

Живые организмы в Мировом океане распространены неравномерно, так как на их формирование и видовое разнообразие влияет целый ряд факторов . Как уже было сказано выше, распространение живых организмов во многом зависит от распределения показателей температуры и солёности в океане по широтам. Так, более теплые воды отличаются более высоким биоразнообразием (в море Лаптевых обитает 400 видов живых организмов, а в Средиземном - 7000 видов), а пределом распространения большинства морских животных в океане является солёность с показателями от 5 до 8 промилле . Прозрачность допускает проникновение благоприятных солнечных лучей лишь до глубины 100-200 м, в результате эта область океана (сублитораль) характеризуется наличием света, большим обилием пищи, активным перемешиванием водных масс - всё это обусловливает создание наиболее благоприятных условий для развития и существования жизни в этой области океана (в верхних слоях океана до глубины 500 м обитает 90 % всех рыбных богатств ). В течение года природные условия в разных регионах Мирового океана заметно меняются. К этому приспособились многие живые организмы, научившись совершать вертикальные и горизонтальные перемещения (миграции) на дальние расстояния в толще воды. При этом планктонные организмы способны к пассивным миграциям (с помощью течений), а рыбы и млекопитающие - к активным (самостоятельным) в периоды питания и размножения.

Биомасса – _____________________________________________________________________________________________ (полная 2420 млрд. т)

Распределение живого вещества по планете

Представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что основная масса живого вещества биосферы (свыше 98,7%) сосредоточена на ______________. Вклад _______________ в общую биомассу составляет только 0,13%.

На суше преобладает __________________________ (99,2%), в океане - ____________ (93,7%). Однако сопоставляя их абсолютные величины (соответственно 2400 млрд т растений и 3 млрд т животных), можно сказать, что живое вещество планеты преимущественно представлено _________________________________. Биомасса организмов, не способных к фотосинтезу, составляет менее 1% .

1. Биомасса суши _______________ от полюсов к экватору. Наибольшая биомасса живого вещества суши сконцентрирована в _____________________ в силу их высокой продуктивности.

2. Биомасса Мирового океана – __________________________________________________ (2/3 поверхности Земли). Не смотря на то, что биомасса наземных растений превосходит биомассу океанических живых организмов в 1000 раз, общий объем первичной годовой продукции Мирового океана сопоставим с объемом продукции растений суши, т.к. ______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________.

3. Биомасса почвы – ________________________________________________________________________________

В почве находятся:

* М__________________,

* П______________,

* Ч_____________,

* Р_______________________________________;

Почвенные микроорганизмы – __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________.

* играют важную роль в круговороте веществ в природе, почвообразовании и формировании плодородия почв

* могут развиваться не только непосредственно в почве, но и в разлагающихся растительных остатках

* встречаются некоторые болезнетворные микробы, водные микроорганизмы и др., которые случайно попадают в почву (при разложении трупов, из желудочно-кишечного тракта животных и человека, с поливной водой или др. путями) и, как правило, быстро в ней погибают

* некоторые из них сохраняются в почве длительное время (например, сибиреязвенные бациллы, возбудители столбняка) и могут служить источником инфекции для человека, животных, растений

* по общей массе составляют большую часть микроорганизмов нашей планеты: в 1 г чернозема содержится до 10 млрд. (иногда и более) или до 10 т/га живых микроорганизмов

* представлены как прокариотами (бактерии, актиномицеты, синезелёные водоросли), так и эукариотами (грибы, микроскопические водоросли, простейшие)

* верхние слои почвы богаче почвенными микроорганизмами по сравнению с нижележащими; особое обилие – характерно для прикорневой зоны растений - ризосферы.

* способны разрушать все природные органические соединения, а также ряд неприродных органических соединений.

Толща почвы пронизана корнями растений, грибами. Она является средой обитания для многих животных: инфузорий, насекомых, млекопитающих и др.

Биосфера - область распространения живых организмов на планете Земля. Жизнедеятельность организмов сопровождается вовлечением в состав их тела разнообразных химических элементов, необходимых им для построения собственных органических молекул. В результате формируется мощный поток химических элементов между всем живым веществом планеты и средой его обитания. После гибели организмов и разложения их тел до минеральных элементов вещество возвращается во внешнюю среду. Так осуществляется непрерывный круговорот веществ - необходимое условие для поддержания непрерывности жизни. Наибольшая масса живых организмов сосредоточена на границе соприкосновения литосферы, атмосферы и гидросферы. По биомассе в океане преобладают консументы, на суше - продуценты. На нашей планете нет более активного и мощного в геохимическом отношении вещества, чем живое вещество.

Домашнее задание: §§ 45, с.188-189.

Занятие 19. Повторение и обобщение изученного материала

Цель: систематизировать и обобщить знания по курсу биологии.

Основные вопросы:

1. Общие свойства живых организмов:

1) единство химического состава,

2) клеточное строение,

3) обмен веществ и энергии,

4) саморегуляция,

5) подвижность,

6) раздражимость,

7) размножение,

8) рост и развитие,

9) наследственность и изменчивость,

10) адаптация к условиям существования.

1) Неорганические вещества.

а) Вода и ее роль в жизни живых организмов.

б) Функции воды в организме.

2) Органические вещества.

* Аминокислоты - мономеры белков. Незаменимые и заменимые аминокислоты.

* Многообразие белков.

* Функции белков: структурная, ферментативная, транспортная, сократительная, регуляторная, сигнальная, защитная, токсическая, энергетическая.

б) Углеводы. Функции углеводов: энергетическая, структурная, метаболическая, запасающая.

в) Липиды. Функции липидов: энергетическая, строительная, защитная, теплоизоляционная, регуляторная.

г) Нуклеиновые кислоты. Функции ДНК. Функции РНК.

д) АТФ. Функция АТФ.

3. Клеточная теория: основные положения.

4. Общий план строения клетки.

1) Цитоплазматическая мембрана.

2) Гиалоплазма.

3) Цитоскелет

4) Клеточный центр.

5) Рибосомы..

6) Эндоплазматическая сеть (шероховатая и гладкая),

7) комплекс Гольджи.

8) Лизосомы.

9) Вакуоли.

10) Митохондрии.

11) Пластиды.

5. Понятие о кариотипе, гаплоидном и диплоидном наборах хромосом.

6. Деление клетки: биологическое значение деления.

7. Понятие о жизненном цикле клетки.

8. Общая характеристика обмена веществ и превращения энергии.

1) Понятие

а) обмена веществ,

б) ассимиляции и диссимиляции,

в) анаболизма и катаболизма,

г) пластического и энергетического обменов.

9. Структурная организация живых организмов.

а) Одноклеточные организмы.

б) Сифоновая организация.

в) Колониальные организмы.

г) Многоклеточные организмы.

д) Ткани, органы и системы органов растений и животных.

10. Многоклеточный организм - целостная интегрированная система. Регуляция жизненных функций организмов.

1) Понятие о саморегуляции.

2) Регуляция процессов метаболизма.

3). Нервная и гуморальная регуляция.

4) Понятие об иммунной защите организма.

а) Гуморальный иммунитет.

б) Клеточный иммунитет.

11. Размножение организмов:

а) Понятие размножения.

б) Типы размножения организмов.

в) Бесполое размножение и его формы (деление, спорообразование, почкование, фрагментация, вегетативное размножение).

г) Половое размножение: понятие полового процесса.

12. Понятие наследственности и изменчивости.

13. Изучение наследственности Г. Менделем.

14. Решение задач на моногибридное скрещивание.

15. Изменчивость организмов

Формы изменчивости:

а) Ненаследственная изменчивость

б) Наследственная изменчивость

в) Комбинативная изменчивость.

г) Модификационная изменчивость.

д) Понятие мутации

16. Построение вариационного ряда и кривой; нахождение средней величины признака по формуле:

17. Методы изучения наследственности и изменчивости человека (генеалогический, близнецовый, цитогенетический, дерматоглифический, популяционно-статистический, биохимический, молекулярно-генетический).

18. Врожденные и наследственные заболевания человека.

а) Генные болезни (фенилкетонурия, гемофилия).

б) Хромосомные болезни (синдром полисомии по Х-хромосоме, синдром Шерешевского-Тернера, синдром Кляйнфельтера, синдром Дауна).

в) Профилактика наследственных болезней. Медико-генетическое консультирование.

19. Уровни организации живых систем.

1. Экология как наука.

2. Экологические факторы.

а) Понятие о факторах среды (экологических факторах).

б) Классификация экологических факторов.

20. Вид - биологическая система.

а) Понятие вида.

в) Критерии вида.

21. Популяция - структурная единица вида.

22. Характеристика популяции.

а) Свойства популяции: численность, плотность, рождаемость, смертность.

б) Структура популяции: пространственная, половая, возрастная, этологическая (поведенческая).

23. Экосистема. Биогеоценоз.

1) Связи организмов в биоценозах: трофические, топические, форические, фабрические.

2) Структура экосистемы. Продуценты, консументы, редуценты.

3) Цепи и сети питания. Пастбищные и детритные цепи.

4) Трофические уровни.

5) Экологические пирамиды (чисел, биомасс, энергии пищи).

6) Биотические связи организмов в экосистемах.

а) конкуренция,

б) хищничество,

в) симбиоз.

24. Гипотезы происхождения жизни. Основные гипотезы происхождения жизни.

25. Биологическая эволюция.

1. Общая характеристика теории эволюции Ч. Дарвина.

2. Результаты эволюции.

3. Приспособления - основной результат эволюции.

4. Видообразование.

26.Макроэволюция и ее доказательства. Палеонтологические, эмбриологические, сравнительно-анатомические и молекулярно-генетические доказательства эволюции.

27. Главные направления эволюции.

1) Прогресс и регресс в эволюции.

2) Пути достижения биологического прогресса: арогенез, аллогенез, катагенез.

3) Способы осуществления эволюционного процесса (дивергенция, конвергенция).

28. Многообразие современного органического мира как результат эволюции.

29. Классификация организмов.

1) Принципы систематики.

2) Современная биологическая система.

30. Структура биосферы.

а) Понятие биосферы.

б) Границы биосферы.

в) Компоненты биосферы: живое, биогенное, биокосное и косное вещество.

г) Биомасса поверхности суши, Мирового океана, почвы.

Домашнее задание: повторить по конспекту.

Мировой океан занимает более 2 / 3 поверхности планеты. Физические свойства и химический состав вод океана предоставляет благоприятную среду для жизни. Так же, как на суше, в океане плотность жизни в экваториальной зоне наиболее высока и снижается по мере удаления от нее.

Состав

В верхнем слое, на глубине до 100м, обитают одноклеточные водоросли, составляющие планктон. Общая первичная продуктивность фитопланктона Мирового океана составляет 50 млрд. т. в год (около 1 / 3 всей первичной продуктивности биосферы).

Почти все цепи питания в океане начинаются фитопланктоном, которым питаются животные зоопланктона (например, рачки). Рачки служат пищей многим видам рыб и усатым китам. Рыб поедают птицы. Крупные водоросли растут преимущественно в прибрежной части океанов, и морей. Наиболее высокая концентрация жизни - в коралловых рифах.

Океан гораздо бедней жизнью, чем суша: биомасса мирового океана в 1000 раз меньше. Большинство образовавшейся биомассы - одноклеточные водоросли и другие обитатели океана - отмирают, падают на дно и органическое вещество их разрушается редуцентами. Лишь около 0,01% из первичной продуктивности Мирового океана доходит через длинную цепь трофических уровней до человека в виде пищи и химической энергии.

На дне океана, в результате жизнедеятельности организмов, формируются осадочные породы: мел, известняки, диатомит и другие.

Химические функции живого вещества

Вернадский отмечал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Живое вещество выполняет следующие химические функции: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную и биохимическую.

Окислительно-восстановительная

Эта функция выражается в окислении веществ в процессе жизнедеятельности организмов. В почве и гидросфере образуются соли, окислы. С деятельностью бактерий связано формирование известняков, железных, марганцевых и медных руд и т. д.

Газовая функция

Осуществляется зелеными растениями в процессе фотосинтеза, пополняющими атмосферу кислородом, а также всеми растениями и животными, выделяющими углекислый газ в процессе дыхания. Круговорот азота связан с деятельностью бактерий.

Концентрационная

Связана с накоплением в живом веществе химических элементов (углерода, водорода, азота, кислорода, кальция, калия, кремния, фосфора, магния, серы, хлора, натрия, алюминия, железа).

Отдельные виды являются специфическими концентраторами некоторых элементов: ряд морских водорослей - йода, лютики - лития, ряска - радия, диатомовые водоросли и злаки - кремния, моллюски и ракообразные - меди, позвоночные - железа, бактерии - марганца.

Биохимическая функция

Эта функция осуществляется в процессе обмена веществ в живых организмах (питание, дыхание, выделение), а также разрушения, деструкции отмерших организмов и продуктов их жизнедеятельности. Эти процессы приводят к круговороту веществ в природе, биогенной миграции атомов.

Биомасса биосферы составляет примерно 0,01% от массы косного вещества биосферы, причем около 99% процентов биомассы приходится на долю растений, на долю консументов и редуцентов — около 1%. На континентах преобладают растения (99,2%), в океане — животные (93,7%)

Биомасса суши гораздо больше биомассы мирового океана, она составляет почти 99,9%. Это объясняется большей продолжительностью жизни и массой продуцентов на поверхности Земли. У наземных растений использование солнечной энергии для фотосинтеза достигает 0,1%, а в океане — только 0,04%.

«2. Биомасса суши и океана»

Тема: Биомасса биосферы.

1. Биомасса суши

Биомасса биосферы – 0,01% от косного вещества биосферы, 99% приходится на долю растений. На суше преобладает биомасса растений (99,2%), в океане – животных (93,7%). Биомасса суши составляет почти 99,9%. Это объясняется большей массой продуцентов на поверхности Земли. Использование солнечной энергии для фотосинтеза на суше достигает 0,1%, а в океане – только 0,04%.

Биомасса поверхности суши представлена биомассой тундры (500 видов) , тайги , смешанных и широколиственных лесов, степей, субтропиков, пустынь и тропиков (8000 видов), где условия для жизни наиболее благоприятны.

Биомасса почвы. Растительный покров обеспечивает органическим веществом всех обитателей почвы - животных (позвоночных и беспозвоночных), грибы и огромное количество бактерий. "Великие могильщики природы" – так назвал бактерии Л.Пастер.

3. Биомасса Мирового океана

– Бентосные организмы (от греч. benthos - глубина) живут на грунте и в грунте. Фитобентос: зеленые, бурые, красные водоросли встречаются на глубине до 200 м. Зообентос представлен животными.

– Планктонные организмы (от греч. planktos - блуждающий) представлены фитопланктоном и зоопланктоном.

– Нектонные организмы (от греч. nektos - плавающий) способны активно передвигаться в толще воды.

Просмотр содержимого документа
«Биомасса биосферы»

Урок. Биомасса биосферы

1. Биомасса суши

Биомасса биосферы составляет примерно 0,01% от массы косного вещества биосферы, причем около 99% процентов биомассы приходится на долю растений, на долю консументов и редуцентов - около 1%. На континентах преобладают растения (99,2%), в океане - животные (93,7%)

Биомасса различных участков поверхности Земли зависит от климатических условий - температуры, количества выпадаемых осадков. Суровые климатические условия тундры - низкие температуры, вечная мерзлота, короткое холодное лето сформировали своеобразные растительные сообщества с небольшой биомассой. Растительность тундры представлена лишайниками, мхами, стелющимися карликовыми формами деревьев, травянистой растительностью, выдерживающей такие экстремальные условия. Биомасса тайги, затем смешанных и широколиственных лесов постепенно увеличивается. Зона степей сменяется субтропической и тропической растительностью, где условия для жизни наиболее благоприятны, биомасса максимальна.

В верхнем слое почвы наиболее благоприятный водный, температурный, газовый режим для жизнедеятельности. Растительный покров обеспечивает органическим веществом всех обитателей почвы - животных (позвоночных и беспозвоночных), грибы и огромное количество бактерий. Бактерии и грибы - редуценты, они играют значительную роль в круговороте веществ биосферы, минерализуя органические вещества. "Великие могильщики природы" - так назвал бактерии Л.Пастер.

2. Биомасса мирового океана

Гидросфера "водная оболочка" образована Мировым океаном, который занимает около 71% поверхности земного шара, и водоемами суши - реками, озерами - около 5%. Много воды находится в подземных водах и ледниках. В связи с высокой плотностью воды, живые организмы могут нормально существовать не только на дне, но и в толще воды, и на ее поверхности. Поэтому гидросфера заселена по всей толщине, живые организмы представлены бентосом , планктоном и нектоном .

Бентосные организмы (от греч. benthos - глубина) ведут придонный образ жизни, живут на грунте и в грунте. Фитобентос образован различными растениями - зелеными, бурыми, красными водорослями, которые произрастают на различных глубинах: на небольшой глубине зеленые, затем бурые, глубже - красные водоросли которые встречаются на глубине до 200 м. Зообентос представлен животными - моллюсками, червями, членистоногими и др. Многие приспособились к жизни даже на глубине более 11 км.

Планктонные организмы (от греч. planktos - блуждающий) - обитатели толщи воды, они не способны самостоятельно передвигаться на большие расстояния, представлены фитопланктоном и зоопланктоном. К фитопланктону относятся одноклеточные водоросли, цианобактерии, которые находятся в морских водоемах до глубины 100 м и являются основным продуцентом органических веществ - у них необычайно высокая скорость размножения. Зоопланктон - это морские простейшие, кишечнополостные, мелкие ракообразные. Для этих организмов характерны вертикальные суточные миграции, они являются основной пищевой базой для крупных животных - рыб, усатых китов.

Нектонные организмы (от греч. nektos - плавающий) - обитатели водной среды, способные активно передвигаться в толще воды, преодолевая большие расстояния. Это рыбы, кальмары, китообразные, ластоногие и другие животные.

Письменная работа с карточками:

Сравните биомассу продуцентов и консументов на суше и в океане.

Как распределена биомасса в Мировом океане?

Охарактеризуйте биомассу суши.

Дайте определение терминам или раскройте понятия: нектон; фитопланктон; зоопланктон; фитобентос; зообентос; процент биомассы Земли от массы косного вещества биосферы; процент биомассы растений от общей биомассы наземных организмов; процент биомассы растений от общей биомассы водных организмов.

Карточка у доски:

Какой процент биомассы Земли от массы косного вещества биосферы?

Какой процент от биомассы Земли приходится на долю растений?

Какой процент от общей биомассы наземных организмов составляет биомасса растений?

Какой процент от общей биомассы водных организмов составляет биомасса растений?

Какой % солнечной энергии используется для фотосинтеза на суше?

Какой % солнечной энергии используется для фотосинтеза в океане?

Как называются организмы, населяющие толщу воды и переносимые морскими течениями?

Как называются организмы, населяющие грунт океана?

Как называются организмы, активно передвигающимися в толще воды?

Тестовое задание:

Тест 1 . Биомасса биосферы от массы косного вещества биосферы составляет:

Тест 2 . На долю растений от биомассы Земли приходится:

Тест 3 . Биомасса растений на суше по сравнению с биомассой наземных гетеротрофов:

Составляет 60%.

Составляет 50%.

Тест 4 . Биомасса растений в океане по сравнению с биомассой водных гетеротрофов:

Преобладает и составляет 99,2%.

Составляет 60%.

Составляет 50%.

Меньше биомассы гетеротрофов и составляет 6,3%.

Тест 5 . Использование солнечной энергии для фотосинтеза на суше в среднем составляет:

Тест 6 . Использование солнечной энергии для фотосинтеза в океане в среднем составляет:

Тест 7 . Бентос океана представлен:

Тест 8 . Нектон океана представлен:

Активно передвигающимися в толще воды животными.

Организмами, населяющими толщу воды и переносимыми морскими течениями.

Организмами, живущими на грунте и в грунте.

Организмами, живущими на поверхностной пленке воды.

Тест 9 . Планктон океана представлен: