Precīza biomasas attiecība okeānā. Pasaules okeāna bioloģiskie resursi kopējā pasaules biomasa

Dziļjūras baseinos un dziļjūras tranšejās ir minimāla biomasa. Sarežģītās ūdens apmaiņas dēļ šeit rodas stāvošas vietas, un barības vielas satur minimālos daudzumos.

No ekvatoriālā zona Līdz polāram dzīvības sugu daudzveidība samazinās 20 - 40 reizes, bet kopējā biomasa palielinās aptuveni 50 reizes. Aukstā ūdens organismi ir auglīgāki un resnāki. Divas vai trīs sugas veido 80–90% no planktona biomasas.

Pasaules okeāna tropiskās daļas ir neproduktīvas, lai gan planktona un bentosa sugu daudzveidība ir ļoti liela. Planētu mērogā tropiskā zona Pasaules okeāni, visticamāk, būs muzejs, nevis barošanas nozare.

Meridionālā simetrija attiecībā pret plakni, kas iet cauri okeānu vidum, izpaužas faktā, ka okeānu centrālās zonas aizņem īpaša pelaģiskā biocenoze; uz rietumiem un austrumiem pret krastiem ir neritiskas dzīvības koncentrācijas zonas. Šeit planktona biomasa ir simtiem un bentosa ir tūkstošiem reižu lielāka nekā centrālajā zonā. Meridionālo simetriju sagrauj straumes un augšupeja.

Pasaules okeāna potenciāls

Pasaules okeāni ir visplašākais biotops uz planētas. Tomēr sugu daudzveidības ziņā tas ir ievērojami zemāks par zemi: tikai 180 tūkstoši dzīvnieku sugu un aptuveni 20 tūkstoši augu sugu. Jāatceras, ka no 66 brīvi dzīvojošo organismu klasēm ārpus jūras attīstījās tikai četras mugurkaulnieku klases (abinieki, rāpuļi, putni u.c.) un četras posmkāju klases (prototraheālie, zirnekļveidīgie, tūkstoškāji un kukaiņi).

Organismu kopējā biomasa Pasaules okeānā sasniedz 36 miljardus tonnu, un primārā produktivitāte (galvenokārt vienšūnu aļģu dēļ) ir simtiem miljardu tonnu organisko vielu gadā.

Pārtikas trūkums: pārtika liek mums pievērsties Pasaules okeānam. Pēdējo 20 gadu laikā zvejas flote ir ievērojami palielinājusies un makšķerēšanas aprīkojums ir uzlabojies. Nozvejas pieaugums sasniedza 1,5 miljonus tonnu gadā. 2009. gadā nozveja pārsniedza 70 miljonus tonnu. Tas tika atgūts (miljonos tonnu): jūras zivis 53,37, migrējošās zivis 3,1, saldūdens zivis 8,79, mīkstmieši 3,22, vēžveidīgie 1,68, citi dzīvnieki 0,12, augi 0,92.

2008. gadā vien tika nozvejoti 13 miljoni tonnu anšovu. Tomēr turpmākajos gados anšovu nozveja samazinājās līdz 3-4 miljoniem tonnu gadā. Pasaules nozveja 2010. gadā jau sasniedza 59,3 miljonus tonnu, tostarp 52,3 miljonus tonnu zivju. No kopējās nozvejas 1975. gadā nozvejotas (miljonos tonnu): no 30,4, 25,8, 3,1. No ziemeļu jūras Nozvejota lielākā 2010.gada produkcijas daļa – 36,5 milj.t. Nozveja Atlantijas okeānā ir strauji palielinājusies, un šeit ir parādījušies Japānas tunzivju zvejnieki. Ir pienācis laiks regulēt zvejas apjomus. Pirmais solis jau ir sperts – ieviesta divsimt jūdžu teritoriālā zona.

Tiek uzskatīts, ka tehnisko zvejas līdzekļu jaudas palielināšanās apdraud Pasaules okeāna bioloģiskos resursus. Patiešām, grunts traļi sabojā zivju ganības. Intensīvāk ražo un piekrastes zonas, kas veido 90 procentus no nozvejas. Tomēr trauksmei, ka ir sasniegta Pasaules okeāna dabiskās produktivitātes robeža, nav pamata. Kopš 20. gadsimta otrās puses ik gadu tika iegūts vismaz 21 miljons tonnu zivju un citu produktu, kas toreiz tika uzskatīts par bioloģisko robežu. Taču, spriežot pēc aprēķiniem, no Pasaules okeāna var iegūt līdz 100 miljoniem tonnu.

Tomēr jāatceras, ka līdz 2030. gadam, pat attīstoties pelaģiskajām zonām, jūras velšu piegādes problēma netiks atrisināta. Turklāt dažas pelaģiskās zivis (nototēnija, merlangs, putasu, grenadieris, Argentīna, heks, dentex, ledus zivs, sablefish) jau var būt iekļautas Sarkanajā grāmatā. Acīmredzot nepieciešams pārorientēties uztura jomā, plašāk ieviest produktos krilu biomasu, kuras rezerves ir Antarktikas ūdeņi milzīgs. Ir šāda veida pieredze: pārdošanā ir garneļu eļļa, Ocean pasta, koraļļu siers ar ievērojamu krila piedevu. Un, protams, aktīvāk jāpāriet uz “nokārtotu” zivju produktu ražošanu, no zvejniecības līdz okeāna audzēšanai. Japānā jūras audzētavās zivis un vēžveidīgos audzē jau ilgu laiku (vairāk nekā 500 tūkst.t gadā), bet ASV gadā 350 tūkst.t vēžveidīgo. Krievijā plānveida lauksaimniecība tiek veikta jūras fermās Primorē, Baltijas, Melnajā un Azovas jūras. Eksperimenti tiek veikti Dalnie Zelentsy līcī pie Barenca jūras.

Var būt īpaši produktīvs iekšējās jūras. T k Krievij pati daba paredz Balto jru regultai zivju audzanai. Šeit tika gūta pieredze vērtīgo migrējošo zivju lašu un rozā laša inkubatorā. Ar to vien iespējas nav izsmeltas.

2. nodarbība. Biosfēras biomasa

Pārbaudes darba analīze un vērtēšana (5-7 min).

Mutiska atkārtošana un datortestēšana (13 min).

Zemes biomasa

Biosfēras biomasa ir aptuveni 0,01% no biosfēras inertās vielas masas, un augi veido aptuveni 99% no biomasas un aptuveni 1% patērētājiem un sadalītājiem. Kontinentos dominē augi (99,2%), okeānos dominē dzīvnieki (93,7%).

Zemes biomasa ir daudz lielāka nekā pasaules okeānu biomasa, tā ir gandrīz 99,9%. Tas ir izskaidrots ilgāks ilgums dzīvība un ražotāju masa uz Zemes virsmas. Sauszemes augos saules enerģijas izmantošana fotosintēzei sasniedz 0,1%, bet okeānā - tikai 0,04%.

Dažādu Zemes virsmas apgabalu biomasa ir atkarīga no klimatiskajiem apstākļiem – temperatūras, nokrišņu daudzuma. Smags klimatiskie apstākļi tundra - zemas temperatūras, mūžīgais sasalums, īsas aukstas vasaras ir izveidojušās savdabīgas augu sabiedrības ar nelielu biomasu. Tundras veģetāciju pārstāv ķērpji, sūnas, ložņājoši pundurkoki, zālaugu veģetācija, kas spēj izturēt tādus ekstremāli apstākļi. Taiga biomasa, tad sajauc un lapu koku meži pakāpeniski palielinās. Steppe zona padodas subtropu un tropiskā veģetācija, kur dzīves apstākļi ir vislabvēlīgākie, biomasa ir maksimāla.

Augsnes virskārtā ir dzīvībai vislabvēlīgākie ūdens, temperatūras un gāzes apstākļi. Veģetācijas segums nodrošina organiskās vielas visiem augsnes iemītniekiem - dzīvniekiem (mugurkaulniekiem un bezmugurkaulniekiem), sēnītēm un milzīgu daudzumu baktēriju. Baktērijas un sēnītes ir sadalītājas, tām ir nozīmīga loma vielu apritē biosfērā, mineralizēšana organiskās vielas. “Lielie dabas kapa racēji” – tā L. Pasters nosauca baktērijas.

Pasaules okeānu biomasa

Hidrosfēra "ūdens apvalks"veido Pasaules okeāns, kas aizņem aptuveni 71% no virsmas globuss, un sauszemes ūdenskrātuves - upes, ezeri - aptuveni 5%. Iekšā ir daudz ūdens gruntsūdeņi un ledāji. Pateicoties lielajam ūdens blīvumam, dzīvie organismi var normāli eksistēt ne tikai apakšā, bet arī ūdens stabā un uz tās virsmas. Tāpēc hidrosfēra ir apdzīvota visā tās biezumā, ir pārstāvēti dzīvie organismi bentoss, planktons Un nekton.

Bentiskie organismi(no grieķu bentoss — dziļums) piekopj dibena dzīvesveidu, dzīvo uz zemes un zemē. Izveidojās fitobentoss dažādi augi- zaļās, brūnās, sarkanās aļģes, kas aug dažādos dziļumos: seklā dziļumā zaļās, tad brūnās, dziļāk - sarkanās aļģes, kuras sastopamas līdz 200 m dziļumā zoobentosu pārstāv dzīvnieki - mīkstmieši, tārpi, posmkāji uc Daudzi ir pielāgojušies dzīvei pat vairāk nekā 11 km dziļumā.

Planktona organismi(no grieķu planktos - klaiņojošs) - ūdens staba iemītnieki, viņi nespēj patstāvīgi pārvietoties lielos attālumos, tos pārstāv fitoplanktons un zooplanktons. Fitoplanktons ietver vienšūnu aļģes un zilaļģes, kas ir sastopamas jūras rezervuāros līdz 100 m dziļumam un ir galvenais ražotājs organiskās vielas- viņiem ir ārkārtējs liels ātrums pavairošana. Zooplanktons ir jūras vienšūņi, koelenterāti un mazi vēžveidīgie. Šiem organismiem raksturīgas vertikālas ikdienas migrācijas, tie ir galvenais barības avots lielajiem dzīvniekiem – zivīm, vaļiem.

Nektoniskie organismi(no grieķu nektos — peldošs) — iedzīvotāji ūdens vide, kas spēj aktīvi pārvietoties pa ūdens stabu, veicot lielus attālumus. Tās ir zivis, kalmāri, vaļveidīgie, roņveidīgie un citi dzīvnieki.

Rakstisks darbs ar kartēm:

1. Salīdziniet ražotāju un patērētāju biomasu uz sauszemes un okeānā.

2. Kā biomasa tiek izplatīta Pasaules okeānā?

3. Aprakstiet sauszemes biomasu.

4. Definējiet terminus vai paplašiniet jēdzienus: nekton; fitoplanktons; zooplanktons; fitobentoss; zoobentoss; Zemes biomasas procentuālā daļa no biosfēras inertās vielas masas; augu biomasas procentuālā daļa no kopējās biomasas sauszemes organismi; augu biomasas procentuālā daļa no kopējās biomasas ūdens organismi.

Karte uz tāfeles:

1. Cik procentuāli veido Zemes biomasa no inertās vielas masas biosfērā?

2. Cik procentus no Zemes biomasas nāk no augiem?

3. Cik procentu no sauszemes organismu kopējās biomasas veido augu biomasa?

4. Cik procentu no kopējās ūdens organismu biomasas veido augu biomasa?

5. Cik % saules enerģijas izmanto fotosintēzei uz sauszemes?

6. Cik % saules enerģijas tiek izmantots fotosintēzei okeānā?

7. Kā sauc organismus, kas apdzīvo ūdens stabu un tiek transportēti ar jūras straumēm?

8. Kā sauc organismus, kas apdzīvo okeāna augsni?

9. Kā sauc organismus, kas aktīvi pārvietojas ūdens stabā?

Pārbaudes uzdevums:

1. pārbaudījums. Biosfēras biomasa no biosfēras inertās vielas masas ir:

2. pārbaude. Augu daļa no Zemes biomasas ir:

3. tests. Augu biomasa uz sauszemes salīdzinājumā ar sauszemes heterotrofu biomasu:

2. Ir 60%.

3. Ir 50%.

4. pārbaudījums. Augu biomasa okeānā salīdzinājumā ar ūdens heterotrofu biomasu:

1. Dominē un veido 99,2%.

2. Ir 60%.

3. Ir 50%.

4. Heterotrofu biomasa ir mazāka un sastāda 6,3%.

5. pārbaudījums. Saules enerģijas vidējais izmantojums fotosintēzei uz zemes ir:

6. tests. Vidējais saules enerģijas izmantojums fotosintēzei okeānā ir:

7. tests. Okeāna bentosu pārstāv:

8. tests. Okeāna nektonu pārstāv:

1. Dzīvnieki, kas aktīvi pārvietojas ūdens stabā.

2. Organismi, kas apdzīvo ūdens stabu un tiek transportēti ar jūras straumēm.

3. Organismi, kas dzīvo uz zemes un zemē.

4. Organismi, kas dzīvo uz ūdens virsmas plēves.

9. tests. Okeāna planktonu pārstāv:

1. Dzīvnieki, kas aktīvi pārvietojas ūdens stabā.

2. Organismi, kas apdzīvo ūdens stabu un tiek transportēti ar jūras straumēm.

3. Organismi, kas dzīvo uz zemes un zemē.

4. Organismi, kas dzīvo uz ūdens virsmas plēves.

10. pārbaudījums. No virsmas līdz dziļumam aļģes aug šādā secībā:

1. Sekli brūns, dziļāk zaļš, dziļāk sarkans līdz - 200 m.

2. Sekli sarkans, dziļāk brūns, dziļāk zaļš līdz - 200 m.

3. Sekli zaļš, dziļāk sarkans, dziļāk brūns līdz - 200 m.

4. Sekli zaļš, dziļāk brūns, dziļāk sarkans - līdz 200 m.

Biomasa – __________________________________________________________________________________________________________ (kopā 2420 miljardi tonnu)

Dzīvās vielas izplatība uz planētas

Tabulā sniegtie dati liecina, ka lielākā daļa biosfēras dzīvās vielas (vairāk nekā 98,7%) ir koncentrēta __________________. _______________ ieguldījums kopējā biomasā ir tikai 0,13%.

Uz sauszemes dominē ____________ (99,2%), okeānā - ____________ (93,7%). Tomēr, salīdzinot tos absolūtās vērtības(attiecīgi 2400 miljardi tonnu augu un 3 miljardi tonnu dzīvnieku), mēs varam teikt, ka planētas dzīvo vielu galvenokārt pārstāv ______________________________________. Fotosintēzi nespējīgo organismu biomasa ir mazāka par 1%.

1. Zemes biomasa _______________ no poliem līdz ekvatoram. Vislielākā dzīvās vielas biomasa uz sauszemes ir koncentrēta _________________________, pateicoties to augstajai produktivitātei.

2. Pasaules okeāna biomasa - _______________________________________________________ (2/3 no Zemes virsmas). Neskatoties uz to, ka sauszemes augu biomasa 1000 reizes pārsniedz okeāna dzīvo organismu biomasu, kopējais Pasaules okeāna primārās gada produkcijas apjoms ir salīdzināms ar sauszemes augu produkcijas apjomu, jo _______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________.

3. Augsnes biomasa – ________________________________________________________________________________

Augsnē ir:

* M__________________,

* P__________________,

* Ch_____________,

* R________________________________________________;

Augsnes mikroorganismi - __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________.

* spēlē nozīmīgu lomu vielu apritē dabā, augsnes veidošanā un augsnes auglības veidošanā

* var attīstīties ne tikai tieši augsnē, bet arī sadalošās augu atliekās

* ir daži patogēni mikrobi, ūdens mikroorganismi u.c., kas nejauši (līķu sadalīšanās laikā, no dzīvnieku un cilvēku kuņģa-zarnu trakta, ar apūdeņošanas ūdeni vai citos veidos) nonāk augsnē un, kā likums, ātri iet bojā to

* daži no tiem tiek uzglabāti augsnē ilgu laiku(piemēram, Sibīrijas mēra baciļi, stingumkrampju patogēni) un var kalpot kā infekcijas avots cilvēkiem, dzīvniekiem, augiem

* Autors kopējā masa veido lielāko daļu mikroorganismu uz mūsu planētas: 1 g chernozem satur līdz 10 miljardiem (dažreiz vairāk) vai līdz 10 t/ha dzīvo mikroorganismu

*pārstāv gan prokarioti (baktērijas, aktinomicīti, zilaļģes), gan eikarioti (sēnītes, mikroskopiskās aļģes, vienšūņi)

* augsnes augšējie slāņi ir bagātāki ar augsnes mikroorganismiem, salīdzinot ar pakārtotajiem; īpaša pārpilnība raksturīga augu sakņu zonai – rizosfērai.

* spēj iznīcināt visu dabisko organiskie savienojumi, kā arī vairākus nedabiskus organiskos savienojumus.

Augsnes biezumā iekļūst augu saknes un sēnītes. Tā ir dzīvotne daudziem dzīvniekiem: skropstiņiem, kukaiņiem, zīdītājiem utt.

Biosfēra ir dzīvo organismu izplatības zona uz planētas Zeme. Organismu dzīvībai svarīgo darbību pavada dažādu iesaistīšanās ķīmiskie elementi, kas nepieciešams, lai viņi paši varētu uzbūvēt organiskās molekulas. Rezultātā starp visu dzīvo vielu uz planētas un tās dzīvotni veidojas spēcīga ķīmisko elementu plūsma. Pēc organismu nāves un to ķermeņu sadalīšanās minerālos elementos viela atgriežas ārējā vide. Tā notiek nepārtraukta vielu cirkulācija - nepieciešamais nosacījums lai saglabātu dzīves nepārtrauktību. Lielākā dzīvo organismu masa ir koncentrēta uz litosfēras, atmosfēras un hidrosfēras saskares robežas. Biomasas ziņā okeānā dominē patērētāji, bet uz sauszemes – ražotāji. Uz mūsu planētas nav aktīvākas un ģeoķīmiski jaudīgākas vielas par dzīvu vielu.

Mājas darbs: 45. §, 188.-189. lpp.

Nodarbība 19. Izpētītā materiāla atkārtošana un vispārināšana

Mērķis: sistematizēt un vispārināt zināšanas bioloģijas kursā.

Galvenie jautājumi:

1. Vispārējās īpašības dzīvie organismi:

1) vienotība ķīmiskais sastāvs,

2) šūnu struktūra,

3) vielmaiņa un enerģija,

4) pašregulācija,

5) mobilitāte,

6) aizkaitināmība,

7) pavairošana,

8) izaugsme un attīstība,

9) iedzimtība un mainīgums,

10) pielāgošanās dzīves apstākļiem.

1) Neorganiskās vielas.

a) Ūdens un tā loma dzīvo organismu dzīvē.

b) Ūdens funkcijas organismā.

2) Organiskās vielas.

* Aminoskābes ir olbaltumvielu monomēri. Neaizstājamās un neaizvietojamās aminoskābes.

* Olbaltumvielu daudzveidība.

* Olbaltumvielu funkcijas: strukturālās, fermentatīvās, transporta, saraušanās, regulējošās, signalizācijas, aizsargājošās, toksiskās, enerģētiskās.

b) Ogļhidrāti. Ogļhidrātu funkcijas: enerģētiskā, strukturālā, vielmaiņas, uzglabāšanas.

c) Lipīdi. Lipīdu funkcijas: enerģētiskā, konstruktīvā, aizsargājošā, siltumizolējošā, regulējošā.

G) Nukleīnskābes. DNS funkcijas. RNS funkcijas.

d) ATP. ATP funkcija.

3. Šūnu teorija: pamatnoteikumi.

4. Šūnas struktūras vispārīgais plāns.

1) Citoplazmas membrāna.

2) Hialoplazma.

3) Citoskelets

4) Šūnu centrs.

5) Ribosomas. .

6) Endoplazmatiskais tīkls (raupja un gluda),

7) Golgi komplekss .

8) Lizosomas.

9) Vakuoli.

10) Mitohondriji.

11) Plastīds.

5. Kariotipa, haploīdu un diploīdu hromosomu kopu jēdziens.

6. Šūnu dalīšanās: bioloģiskā nozīme nodaļa.

7. Jēdziens dzīves ciklsšūnas.

8. Vispārējās īpašības vielmaiņu un enerģijas pārveide.

1) Koncepcija

a) vielmaiņa,

b) asimilācija un disimilācija,

c) anabolisms un katabolisms,

d) plastisko un enerģijas metabolismu.

9. Strukturālā organizācija dzīvie organismi.

a) vienšūnu organismi.

b) Sifona organizācija.

c) koloniālie organismi.

d) Daudzšūnu organismi.

e) augu un dzīvnieku audi, orgāni un orgānu sistēmas.

10. Daudzšūnu organisms ir holistiski integrēta sistēma. Organismu dzīvības funkciju regulēšana.

1) Pašregulācijas jēdziens.

2) Vielmaiņas procesu regulēšana.

3). Nervu un humorālā regulēšana.

4) Ķermeņa imūnās aizsardzības jēdziens.

a) Humorālā imunitāte.

b) Šūnu imunitāte.

11. Organismu vairošanās:

a) Reprodukcijas jēdziens.

b) Organismu vairošanās veidi.

c) Aseksuālā vairošanās un tās formas (dalīšanās, sporulācija, pumpuru veidošanās, sadrumstalotība, veģetatīvā vairošanās).

G) Seksuālā reprodukcija: seksuālā procesa koncepcija.

12. Iedzimtības un mainīguma jēdziens.

13. G. Mendeļa iedzimtības pētījums.

14. Monohibrīda krustojuma problēmu risināšana.

15. Organismu mainīgums

Mainīguma formas:

a) Neiedzimta mainība

b) iedzimta mainība

c) Kombinatīvā mainīgums.

d) Modifikācijas mainīgums.

e) Mutācijas jēdziens

16. Variāciju sērijas un līknes konstruēšana; atrašana vidējais izmērs parakstīt pēc formulas:

17. Cilvēka iedzimtības un mainīguma izpētes metodes (ģenealoģiskā, dvīņu, citoģenētiskā, dermatoglifiskā, populācijas statistiskā, bioķīmiskā, molekulāri ģenētiskā).

18. Iedzimtas un iedzimtas cilvēku slimības.

a) Gēnu slimības (fenilketonūrija, hemofilija).

b) Hromosomu slimības (X-hromosomu polisomijas sindroms, Šereševska-Tērnera sindroms, Klīnfeltera sindroms, Dauna sindroms).

c) iedzimtu slimību profilakse. Medicīniskā ģenētiskā konsultācija.

19. Dzīvojamo sistēmu organizācijas līmeņi.

1. Ekoloģija kā zinātne.

2. Vides faktori.

a) Vides faktoru (ekoloģisko faktoru) jēdziens.

b) Vides faktoru klasifikācija.

20. Suga - bioloģiskā sistēma.

a) Sugas jēdziens.

c) Tipa kritēriji.

21. Populācija ir sugas struktūrvienība.

22. Iedzīvotāju raksturojums.

A) Īpašības populācijas: skaits, blīvums, dzimstība, mirstības līmenis.

b) Struktūra populācijas: telpiskā, seksuālā, vecuma, etoloģiskā (uzvedības).

23.Ekosistēma. Biogeocenoze.

1) Organismu savienojumi biocenozēs: trofiskie, lokālie, foriskie, rūpnieciskie.

2) Ekosistēmas uzbūve. Ražotāji, patērētāji, sadalītāji.

3) Ķēdes un elektrotīkli. Ganību un detritu ķēdes.

4) Trofiskie līmeņi.

5) Ekoloģiskās piramīdas (skaitļi, biomasa, pārtikas enerģija).

6) Organismu biotiskie savienojumi ekosistēmās.

a) konkurence,

b) plēsonība,

c) simbioze.

24. Dzīvības rašanās hipotēzes. Dzīvības izcelšanās pamathipotēzes.

25. Bioloģiskā evolūcija.

1. Čārlza Darvina evolūcijas teorijas vispārīgie raksturojumi.

2. Evolūcijas rezultāti.

3. Adaptācijas ir galvenais evolūcijas rezultāts.

4. Specifikācija.

26.Makroevolūcija un tās pierādījumi. Paleontoloģiski, embrioloģiski, salīdzinoši anatomiski un molekulāri ģenētiski evolūcijas pierādījumi.

27. Galvenie evolūcijas virzieni.

1) Progress un regresija evolūcijā.

2) Bioloģiskā progresa sasniegšanas veidi: aroģenēze, aloģenēze, kataģenēze.

3) Īstenošanas metodes evolūcijas process(diverģence, konverģence).

28. Mūsdienu daudzveidība organiskā pasaule evolūcijas rezultātā.

29. Organismu klasifikācija.

1) Taksonomijas principi.

2) Mūsdienu bioloģiskā sistēma.

30. Biosfēras uzbūve.

a) Biosfēras jēdziens.

b) Biosfēras robežas.

c) Biosfēras sastāvdaļas: dzīvā, biogēnā, bioinertā un inertā viela.

d) Zemes virsmas, Pasaules okeāna un augsnes biomasa.

Mājas darbs: atkārtojiet no piezīmēm.

Pasaules okeāns ir ekoloģiska sistēma, vienots funkcionāls organismu un to dzīvotņu kopums. Okeāna ekosistēmai ir fizikālās un ķīmiskās īpašības, kas nodrošina noteiktas priekšrocības tajā mītošajiem organismiem.

Pastāvīga jūras cirkulācija izraisa intensīvu okeāna ūdeņu sajaukšanos, kā rezultātā skābekļa deficīts ir salīdzinoši reti sastopams. okeāna dziļumos.

Svarīgs faktors dzīvības pastāvēšanā un izplatībā Pasaules okeāna dzīlēs ir iekļūstošās gaismas daudzums, saskaņā ar kuru okeāns ir sadalīts divās horizontālajās zonās: eifotisks ( parasti līdz 100-200 m) un afotisks(sniedzas līdz pašai apakšai). Eifotiskā zona ir primārās ražošanas zona, to raksturo ieeja šeit liels daudzums saules gaisma un rezultātā labvēlīgi apstākļi jūras barības ķēžu primārā enerģijas avota - mikroplanktona, kurā ietilpst sīkas zaļaļģes un baktērijas, attīstībai. Visproduktīvākā eifotiskās zonas daļa ir kontinentālā šelfa zona (kas kopumā sakrīt ar sublitorālo zonu). Lielais zooplanktona un fitoplanktona daudzums šajā apgabalā apvienojumā ar augsto barības vielu saturu, ko no zemes izskalo upes un īslaicīgas straumes, kā arī vietēja aukstu, ar skābekli bagātu dziļūdeņu (augšupceļu zonu) paaugstināšanās. fakts, ka gandrīz visa liela mēroga komerciālā zveja ir koncentrēta kontinentālajā šelfā.

Eifotisko zonu raksturo zemāka produktivitāte, galvenokārt tāpēc, ka tā saņem mazāk saules gaismas un apstākļus pirmās saites attīstībai. pārtikas ķēdes okeānā ir ārkārtīgi ierobežots.

Uz citiem svarīgs faktors, kas nosaka dzīvības esamību un izplatību Pasaules okeānā, ir biogēno elementu koncentrācija ūdenī (īpaši fosfora un slāpekļa, ko visaktīvāk uzņem vienšūnu aļģes) un izšķīdušajā skābeklī. Barības vielas ūdenī nonāk galvenokārt ar upes noteci un savu maksimālo koncentrāciju sasniedz 800-1000 m dziļumā, bet galvenais fitoplanktona barības vielu patēriņš koncentrējas virszemes slānī 100-200 m biezumā tiek ienests ūdenī vertikālās ūdens cirkulācijas laikā okeāna dzīlēs, radot apstākļus dzīvības pastāvēšanai. Tādējādi dziļumā (100-200 m) ar pietiekamu daudzumu saturošo barības vielu un pietiekamu izšķīdušā skābekļa koncentrāciju tiek radīti apstākļi augu organismu (fitoplanktona) eksistencei, kas nosaka zooplanktona, zivju un zivju vairošanos un izplatību. citi dzīvnieki.

Pasaules okeānā biomasas piramīdas galvenais solis ir vienšūnu aļģes, kuras dalās ar liels ātrums un nodrošina ļoti augstu produkciju. Tas izskaidro, ka dzīvnieku biomasa ir divas desmiti reižu lielāka nekā augu biomasa. Pasaules okeāna kopējā biomasa ir aptuveni 35 miljardi tonnu. Tajā pašā laikā dzīvnieki veido 32,5 miljardus tonnu, bet aļģes - 1,7 miljardus tonnu. Tomēr kopējais daudzums Aļģes mainās maz, jo tās ātri apēd zooplanktons un dažādi filtru barotāji (piemēram, vaļi). Zivis, galvkāji, lielie vēžveidīgie aug un vairojas lēnāk, bet ienaidnieki tos apēd vēl lēnāk, tāpēc to biomasai ir laiks uzkrāties. Biomasas piramīda okeānā izrādās, tāpēc otrādi. Sauszemes ekosistēmās augu augšanas patēriņa ātrums ir mazāks, un biomasas piramīda vairumā gadījumu atgādina ražošanas piramīdu.

Rīsi. 4.

Zooplanktona produkcija ir 10 reizes mazāka nekā vienšūnu aļģēm. Zivju un citu nektona pārstāvju produkcija ir 3000 reižu mazāka salīdzinājumā ar planktonu, kas nodrošina ārkārtīgi labvēlīgi apstākļi to attīstība.

Augsta produktivitāte baktērijas un aļģes nodrošina lielas okeāna biomasas vitālās aktivitātes atlieku apstrādi, kas kombinācijā ar Pasaules okeāna ūdeņu vertikālo sajaukšanos veicina šo atlieku sadalīšanos, līdz ar to veidojas un saglabājas ūdens vides oksidējošās īpašības, kas rada ārkārtīgi labvēlīgus apstākļus dzīvības attīstībai visā Pasaules okeāna biezumā. Tikai atsevišķos Pasaules okeāna reģionos īpaši asas ūdeņu noslāņošanās rezultātā dziļajos slāņos veidojas atjaunojoša vide.

Dzīves apstākļiem okeānā ir raksturīga augsta noturība, tāpēc okeāna iemītniekiem nav nepieciešami specializēti segumi un pielāgojumi, kas tik nepieciešami dzīviem organismiem uz sauszemes, kur pēkšņas un intensīvas vides faktoru izmaiņas nav nekas neparasts.

Augsta blīvuma jūras ūdens nodrošina fizisku atbalstu jūras organismi, kā rezultātā organismi ar lielu ķermeņa masu (vaļveidīgie) lieliski saglabā peldspēju.

Visi okeānā dzīvojošie organismi ir sadalīti trīs (lielākie) vides grupas(pamatojoties uz dzīvesveidu un biotopu): planktons, nektons un bentoss. Planktons- organismu kopums, kas nav spējīgs patstāvīgi pārvietoties un tiek transportēts ar ūdeņiem un straumēm. Planktonam ir vislielākā biomasa un vislielākā sugu daudzveidība. Planktonā ietilpst zooplanktons (dzīvnieku planktons), kas apdzīvo visu okeāna biezumu, un fitoplanktons (augu planktons), kas dzīvo tikai ūdens virsējā slānī (100-150 m dziļumā). Fitoplanktons, galvenokārt sīkas vienšūnu aļģes, nodrošina zooplanktonu barību. Nektons- dzīvnieki, kas spēj patstāvīgi pārvietoties ūdens kolonnā lielos attālumos. Nektonā ietilpst vaļveidīgie, roņveidīgie, zivis, sirenīdas, jūras čūskas Un jūras bruņurupuči. Kopējā nektona biomasa ir aptuveni 1 miljards tonnu, pusi no šī daudzuma veido zivis. Bentoss- organismu kopums, kas dzīvo okeāna dibenā vai grunts nogulumos. Dzīvnieku bentoss ir visa veida bezmugurkaulnieki (mīdijas, austeres, krabji, omāri, omāri); augu bentosu galvenokārt pārstāv dažādas aļģes.

Pasaules okeāna kopējā bioloģiskā masa (visu okeānā dzīvojošo organismu kopējā masa) ir 35-40 miljardi tonnu. Tas ir daudz mazāks par sauszemes bioloģisko masu (2420 miljardi tonnu), neskatoties uz to, ka okeānā ir lieli izmēri. Tas izskaidrojams ar to, ka lielākā daļa okeāna teritorijas ir gandrīz nedzīvas ūdens telpas, un tikai okeāna perifērijā un augšupejošās zonās ir raksturīgi vislielākie bioloģiskā produktivitāte. Turklāt uz sauszemes fitomasa 2000 reizes pārsniedz zoomasu, un Pasaules okeānā dzīvnieku biomasa ir 18 reizes lielāka nekā augu biomasa.

Dzīvie organismi Pasaules okeānā ir izplatījušies nevienmērīgi, jo to veidošanos un sugu daudzveidību ietekmē vairāki faktori. Kā minēts iepriekš, dzīvo organismu izplatība lielā mērā ir atkarīga no temperatūras un sāļuma sadalījuma okeānā pēc platuma grādiem. Jā, vairāk siltie ūdeņi raksturo lielāka bioloģiskā daudzveidība (Laptevu jūrā dzīvo 400 dzīvo organismu sugas, Vidusjūrā - 7000 sugu), un lielākās daļas jūras dzīvnieku izplatības robeža okeānā ir sāļums ar rādītājiem no 5 līdz 8 ppm. Caurspīdība ļauj iekļūt labvēlīgi saules stari tikai līdz 100-200 m dziļumam, kā rezultātā šim okeāna reģionam (sublitorālam) ir raksturīga gaismas klātbūtne, liela barības pārpilnība un aktīva sajaukšanās ūdens masas- tas viss nosaka vislabvēlīgāko apstākļu radīšanu dzīvības attīstībai un pastāvēšanai šajā okeāna apgabalā augšējie slāņi 90% no visām zivju bagātībām dzīvo okeānā līdz 500 m dziļumam). Gada laikā dabas apstākļi dažādos Pasaules okeāna reģionos manāmi mainās. Tam ir pielāgojušies daudzi dzīvie organismi, kuri ir iemācījušies veikt vertikālas un horizontālas kustības (migrāciju) lielos attālumos ūdens stabā. Tajā pašā laikā planktona organismi spēj veikt pasīvu migrāciju (ar straumju palīdzību), bet zivis un zīdītāji barošanās un vairošanās periodos spēj aktīvi (patstāvīgi) migrēt.

• Dodieties uz: Zemes dabiskās zonas

Kopējā biomasa un okeānu populāciju ražošana

Ir zināms, ka augsti produktīvās teritorijas Pasaules okeānā aizņem tikai 20% no tās ūdens platības, jo šeit atšķirībā no zemes ir daudz vairāk ierobežojošu faktoru un attiecīgi lielāka zemas produktīvo zonu ūdens platība. Tātad fitobentoss aizņem tikai 1% kopējā platība okeāna dibens, zoobentoss - 6-8%, un galveno zvejas apgabalu platība aizņem tikai aptuveni 2% no visas Pasaules okeāna akvatorijas.

Ļoti raksturīgi, ka ir būtiskas atšķirības bioprodukcijas procesā okeānā un uz sauszemes. Fakts ir tāds, ka uz sauszemes augu biomasa ir vairāk nekā 1000 reižu lielāka nekā dzīvnieku biomasa, un okeānā, gluži pretēji, zoomasa ir 19 reizes lielāka par fitomasu. Lieta tāda jūras ūdens, būdams lielisks šķīdinātājs, rada labvēlīgus apstākļus fitoplanktona vairošanai, kas ražo vairākus simtus paaudžu gadā.

Pasaules okeāna pelaģiskās zonas populācijas kopējā biomasa (bez mikrofloras - baktērijām un vienšūņiem) tiek lēsta 35-38 miljardu tonnu apmērā, no kurām 30-35% ir ražotāji (aļģes) un 65-70% ir patērētāji. dažādi līmeņi. Kopējā bioloģiskā produkcija Pasaules okeānā tiek lēsta vairāk nekā 1300 miljardu tonnu apmērā, tostarp vairāk nekā 1200 miljardus tonnu no aļģēm un 70–80 miljardus tonnu no dzīvniekiem.

Viens no svarīgākajiem rādītājiem bioloģiskās ražošanas procesa intensitāte ir gada produkcijas attiecība pret vidējo gada biomasu (tā sauktā P/B attiecība). Šis koeficients ir visaugstākais fitoplanktonam (no 100 līdz 200), zooplanktonam tas ir vidēji 10-15, nektonam - 0,7, bentosam - 0,5 Kopumā tas samazinās no trofiskās ķēdes apakšējiem posmiem uz augstākajiem.

Tabulā 1. tabulā parādīti vidējie aprēķini par biomasu, gada produkciju un P/B koeficienta vērtībām galvenajām Pasaules okeāna iedzīvotāju grupām.

1. tabula. Daži Pasaules okeāna galveno iedzīvotāju grupu raksturojumi

Iedzīvotāju grupa / Biomasa, mljrd.t / Produkti, mljrd.t / P/B-koeficients
1. Ražotāji (kopā) / 11,5-13,8 / 1240-1250 / 90-110
Ieskaitot: fitoplanktonu / 10-12 / vairāk nekā 1200 / 100-200
fitobentoss / 1,5–1,8 / 0,7–0,9 / 0,5
mikroflora (baktērijas un vienšūņi) - / 40-50 / -
Patērētāji (kopā) / 21-24 / 70-80 / 3-5
Zooplanktons / 5-6 /60-70 /10-15
Zoobentoss / 10-12 / 5-6 / 0,5
Nektons / 6 / 4 / 0,7
Ieskaitot: krilu / 2,2 / 0,9 / 0,4
kalmāri / 0,28 / 0,8-0,9 / 2,5-3,0
mezopelāģiskās zivis / 1,0 / 1,2 / 1,2
citas zivis / 1,5 / 0,6 / 0,4
Kopā / 32-38 / 1310-1330 / 34-42