什么是生物圈
一、什么是生物圈
生物圈(Biosphere)是指地球上所有生態系的統合整體,是地球的一個外層圈,其范圍大約為海平面上下垂直約10公里。它包括地球上有生命存在和由生命過程變化和轉變的空氣、陸地、巖石圈和水。從地質學的廣義角度上來看生物圈是結合所有生物以及它們之間的關系的全球性的生態系統,包括生物與巖石圈、水圈和空氣的相互作用。生物圈是一個封閉且能自我調控的系統。地球目前是整個宇宙中唯一已知的有生物生存的地方。一般認為生物圈是從35億年前生命起源后演化而來的。
二、碳循環的過程稱與特點?
碳循環
自然界碳循環的基本過程如下:大氣中的二氧化碳(CO2)被陸地和海洋中的植物吸收,然后通過生物或地質過程以及人類活動,又以二氧化碳的形式返回大氣中。自然界中碳的分布、碳的流動和交換。
有機體和大氣之間的碳循環 綠色植物從空氣中獲得二氧化碳,經過光合作用轉化為葡萄糖,再綜合成為植物體的碳化合物,經過食物鏈的傳遞,成為動物體的碳化合物。植物和動物的呼吸作用把攝入體內的一部分碳轉化為二氧化碳釋放入大氣,另一部分則構成生物的機體或在機體內貯存。動、植物死后,殘體中的碳,通過微生物的分解作用也成為二氧化碳而最終排入大氣。大氣中的二氧化碳這樣循環一次約需20年。
一部分(約千分之一)動、植物殘體在被分解之前即被沉積物所掩埋而成為有機沉積物。這些沉積物經過悠長的年代,在熱能和壓力作用下轉變成礦物燃料──煤、石油和天然氣等。當它們在風化過程中或作為燃料燃燒時,其中的碳氧化成為二氧化碳排入大氣。人類消耗大量礦物燃料對碳循環發生重大影響。
大氣和海洋之間的二氧化碳交換 二氧化碳可由大氣進入海水,也可由海水進入大氣。這種交換發生在氣和水的界面處,由于風和波浪的作用而加強。這兩個方向流動的二氧化碳量大致相等,大氣中二氧化碳量增多或減少,海洋吸收的二氧化碳量也隨之增多或減少。
碳質巖石的形成和分解 大氣中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成為碳酸,碳酸能把石灰巖變為可溶態的重碳酸鹽,并被河流輸送到海洋中。海水中的碳酸鹽和重碳酸鹽含量是飽和的,接納新輸入的碳酸鹽,便有等量的碳酸鹽沉積下來。通過不同的成巖過程,又形成為石灰巖、白云石和碳質頁巖。在化學和物理作用(風化)下,這些巖石被破壞,所含的碳又以二氧化碳的形式釋放入大氣中?;鹕奖l也可使一部分有機碳和碳酸鹽中的碳再次加入碳的循環。碳質巖石的破壞,在短時期內對循環的影響雖不大,但對幾百萬年中碳量的平衡卻是重要的。
人類活動的干預 人類燃燒礦物燃料以獲得能量時,產生大量的二氧化碳。從1949年到1969年,由于燃燒礦物燃料以及其他工業活動,二氧化碳的生成量估計每年增加 4.8%。其結果是大氣中二氧化碳濃度升高。這樣就破壞了自然界原有的平衡,可能導致氣候異常。礦物燃料燃燒生成并排入大氣的二氧化碳有一小部分可被海水溶解,但海水中溶解態二氧化碳的增加又會引起海水中酸堿平衡和碳酸鹽溶解平衡的變化。
三、生物圈的基本要素?
生物圈(biosphere)
是地球上凡是出現并感受到生命活動影響的地區。是地表有機體包括微生物及其自下而上環境的總稱,是行星地球特有的圈層。它也是人類誕生和生存的空間。
生物圈的概念
生物圈的概念是由奧地利地質學家休斯(E.Suess)在1375年首次提出的,是指地球上有生命活動的領域及其居住環境的整體。它在地面以上達到大致23 km的高度,在地面以下延伸至12 km的深處,其中包括流層的下層、整個對流層以及沉積巖圈和水圈。但絕大多數生物通常生存于地球陸地之上和海洋表面之下各約100 m厚的范圍內。
生物圈主要由生命物質、生物生成性物質和生物惰性物質三部分組成。生命物質又稱活質,是生物有機體的總和;生物生成性物質是由生命物質所組成的有機礦物質相互作用的生成物,如煤、石油、泥炭和土壤腐殖質等;生物惰性物質是指大氣低層的氣體、沉積巖、粘土礦物和水。
由此可見,生物圈是一個復雜的、全球性的開放系統,是一個生命物質與非生命物質的自我調節系統。它的形成是生物界與水圈、大氣圈及巖石圈(土圈)長期相互作用的結果,生物圈存在的基本條件是:
第一,可以獲得來自太陽的充足光能。因一切生命活動都需要能量,而其基本來源是太陽能,綠色植物吸收太陽能合成有機物而進入生物循環。
第二,要存在可被生物利用的大量液態水。幾乎所有的生物全都含有大量水分,沒有水就沒有生命。
第三,生物圈內要有適宜生命活動的溫度條件,在此溫度變化范圍內的物質存在氣態、液態和固態三種變化。
第四,提供生命物質所需的各種營養元素,包括O2、CO2、N、C、K、Ca、 Fe、S等,它們是生命物質的組成或中介。
總之,地球上有生命存在的地方均屬生物圈。生物的生命活動促進了能量流動和物質循環,并引起生物的生命活動發生變化。生物要從環境中取得必需的能量和物質,就得適應環境,環境發生了變化,又反過來推動生物的適應性,這種反作用促進了整個生物界持續不斷的變化。
生物圈究竟有多大呢?
生物圈包括地表上下25~34千米內的區域,包括大氣圈的下層,巖石圈的上層,整個土壤圈和水圈。但是,大部分生物都集中在地表以上100米到水下100米的大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈等圈層的交界處,這里是生物圈的核心。
生物圈里繁衍著各種各樣的生命,為了獲得足夠的能量和營養物質以支持生命活動,在這些生物之間,存在著吃與被吃的關系?!按篝~吃小魚,小魚吃蝦米”,這句俗語就體現了這樣一種簡單的關系。但是,要維持整個龐大的生物圈的生命活動,這么簡單的關系顯然是不行的。生物圈自有它的解決辦法。生物圈中的各種生物,按其在物質和能量流動中的作用,可分為:生產者,主要是綠色植物,它能通過光合作用將無機物合成為有機物。消費者,主要指動物(人當然也包括在內)。有的動物直接以植物為生,叫做一級消費者,比如羚羊;有的動物則以植食動物為生,叫做二級消費者;還有的捕食小型肉食動物,被稱做三級消費者。至于人,則是雜食動物。分解者,主要指微生物,可將有機物分解為無機物。這三類生物與其所生活的無機環境一起,構成了一個生態系統:生產者從無機環境中攝取能量,合成有機物;生產者被一級消費者吞食以后,將自身的能量傳遞給一級消費者;一級消費者被捕食后,再將能量傳遞給二級、三級……最后,當有機生命死亡以后,分解者將它們再分解為無機物,把來源于環境的,再復歸于環境。這就是一個生態系統完整的物質和能量流動。只有當生態系統內生物與環境、各種生物之間長期的相互作用下,生物的種類、數量及其生產能力都達到相對穩定的狀態時,系統的能量輸入與輸出才能達到平衡;反過來,只有能量達到平衡,生物的生命活動也才能相對穩定。所以,生態系統中的任何一部分都不能被破壞,否則,就會打亂整個生態系統的秩序。
本網站文章僅供交流學習 ,不作為商用, 版權歸屬原作者,部分文章推送時未能及時與原作者取得聯系,若來源標注錯誤或侵犯到您的權益煩請告知,我們將立即刪除.