Биосфера.Флора и фауна. Почва

К биологическим ресурсам мира относятся объекты живой природы, используемые человеком. В их числе животные, растения, грибы, бактерии, водоросли, а также их сообщества и экосистемы (луга, леса, болота, реки, моря).

Понятия, используемые для оценки биологических ресурсов:

• Биомасса — масса всех живых организмов.
• Фитомасса — общая масса растений.
• Зоомасса — общая масса животных.
• Биопродуктивность — прирост биомассы за единицу времени.

По исчерпаемости биологические ресурсы делят на категории:

• возобновимые — ресурсы растительного и животного мира;
• невозобновимые — минеральное сырьё, топливо;
• не полностью возобновимые — ресурсы, скорость восстановления которых ниже уровня хозяйственного потребления (почвы, пригодные для пахоты; леса, пригодные для промышленной вырубки и т. д.).

Повышенное использование возобновимых ресурсов может перевести их в группу не полностью возобновимых, а затем и невозобновимых ресурсов

Виды биологических ресурсов:

• Растительные ресурсы: лесные (деревья, ягоды, грибы), кормовые (травы), пищевые растительные ресурсы морей.
• Животные ресурсы: охотничье-промысловые (дичь, пушной зверь), рыбные, морские (морской зверь, обитатели дна).
• Лесные ресурсы, главными показателями которых являются лесная площадь, лесистость и запас древесины.

Биологическое разнообразие — разнообразие живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются. Величина биоразнообразия как внутри вида, так и в рамках всей биосферы признана одним из главных показателей жизнеспособности (живучести) вида и экосистемы в целом.

Биомасса — совокупная масса растительных, животных и прочих организмов, присутствующих в экосистеме (биогеоценозе) определённого размера или уровня.

Состав биомассы Земли

Организмы континентальной части: зелёные растения — 2400 млрд тонн (99,3 %), прочие организмы — 20 млрд тонн (0,7 %).

Организмы океанов: зелёные растения — 0,2 млрд тонн (6,3 %), прочие организмы — 3 млрд тонн (93,7 %)

Подземные организмы: животные, грибы и микроорганизмы — от 15 до 23 млрд тонн.

Таким образом, большая часть биомассы Земли сосредоточена в лесах Земли. На суше преобладает фитомасса растений, а в океанах и под поверхностью земли — зоомасса животных и микроорганизмов.

Растения — биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, отличительной чертой представителей которой является способность к фотосинтезу, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения. Нередко к растениям относят также все водоросли или некоторые их группы. Растения (в первую очередь, цветковые) представлены многочисленными жизненными формами, наиболее распространёнными из которых являются деревья, кустарники и травы.

Животные — категория организмов, в настоящее время рассматриваемая в качестве биологического царства. К животным, помимо млекопитающих, пресмыкающихся и земноводных, относится огромное множество других организмов: рыбы, птицы, насекомые, паукообразные, моллюски, морские звёзды, черви и другие. Человек также относится к царству животных, отряду плацентарных млекопитающих, приматам.

Биогеохимический цикл (круговорот веществ) — система незамкнутых и необратимых круговоротов веществ в биотических (биосфера) и абиотических (литосфера, атмосфера и гидросфера) частях Земли. Этот повторяющийся процесс взаимосвязанного преобразования и перемещения веществ в природе имеет циклический характер, происходит при обязательном участии живых организмов и часто нарушается человеческой деятельностью. Является основным свойством, характерной чертой биосферы.

Движущими силами биогеохимических циклов служит энергия Солнца и деятельность «живого вещества» (совокупности всех живых организмов), приводящие к перемещению огромных масс химических элементов, концентрированию и перераспределению аккумулированной в процессе фотосинтеза энергии. Используя неорганические вещества, автотрофы (зелёные растения) за счёт энергии Солнца создают органические вещества, которые другими живыми существами (гетеротрофами-потребителями и деструкторами) разрушаются, с тем чтобы продукты этого разрушения могли быть использованы растениями для новых органических синтезов. Благодаря круговороту веществ возможно длительное существование и развитие жизни при ограниченном запасе доступных химических элементов.

Важная роль в глобальном круговороте веществ принадлежит циркуляции воды между океаном, атмосферой и верхними слоями литосферы. Вода испаряется и воздушными течениями переносится на значительные расстояния. Выпадая на поверхность суши в виде осадков, она способствует разрушению горных пород, делая их доступными для растений и микроорганизмов, размывает верхний почвенный слой и проникает вместе с растворёнными в нём химическими соединениями и взвешенными органическими частицами в океаны и моря.

Магматические породы под воздействием солнечной энергии выветриваются, также происходит их окаменение, перенос и отложение, в результате чего образуются осадочные породы. Вследствие процесса метаморфизма они становятся метаморфическими породами, которые под действием энергии радиоактивного распада перенаправляются в магму, в свою очередь, проходящую процесс кристаллизации и последующего образования магматических пород. Этот процесс получил название геологический круговорот веществ.

Почва — природный объект, формирующийся в результате преобразования поверхностных слоёв суши при совместном воздействии факторов почвообразования. Почва состоит из почвенных горизонтов, образующих почвенный профиль, характеризуется плодородием.

Почвообразование — природный биофизико-химический процесс образования почвы из поверхностных слоёв горных пород под совокупным воздействием факторов почвообразования (климат, рельеф, горные породы, организмы и время). В агрономическом почвоведении большое значение также имеют антропогенные факторы.

Почвенные горизонты образуются при формировании почв. Они составляют почвенный профиль — вертикальный разрез почвы. Среди почвенных горизонтов можно выделить: лесную подстилку, гумусовый горизонт, горизонт вымывания («выноса»), или элювиальный горизонт, горизонт вмывания («приноса»), или иллювиальный горизонт, материнскую породу.

Материнская порода или подстилающие горные породы — самый нижний горизонт почвы, на котором происходят основные почвообразовательные процессы. Подстилающие горные породы во многом определяет минералогический, химический и механический состав, физические свойства и плодородие почв.

Этапы почвообразования:

1. Выветривание почвообразующей породы;
2. Взаимодействие породы с воздухом, водой и минералами;
3. Активность живых организмов (её максимум наблюдается в верхних слоях почвы);
4. Формирование слоёв почвы;
5. Установление равновесия.

Климат — один из важнейших факторов почвообразования и географического распространения почв — в значительной степени определяется космическими причинами (количеством энергии, получаемой земной поверхностью от Солнца). С климатом связано проявление самых общих законов географии почв. Он влияет на почвообразование как непосредственно, определяя энергетический уровень и гидротермический режим почв, так и косвенно, воздействуя на другие факторы почвообразования (растительность, жизнедеятельность организмов, почвообразующие породы и т. д.).

Непосредственное влияние климата на географию почв проявляется в разных типах гидротермических условий почвообразования. Тепловой и водный режимы почв оказывают влияние на характер и интенсивность всех физических, химических и биологических процессов, протекающих в почве. Ими регулируются процессы физического выветривания горных пород, интенсивность химических реакций, концентрация почвенного раствора, соотношение твёрдой и жидкой фазы, растворимость газов.

В состав почв входит: глина, песок, суглинок, супесь.

Почвы подразделяются на структурные и бесструктурные. Для бесструктурных почв характерно недостаточное разрыхление, неплодородность вследствие вязкой структуры и наличие в составе мелких пылеватых частиц. Структурные почвы плодородны за счёт наличия в составе воздуха и воды, имеют достаточное разрыхление микроорганизмами и комковатую структуру.

Основные типы почв, распространённые в мире: тундровые, подзолистые, серо-бурые, бурые лесные, латеритные, почвы прерий, чернозёмы, каштановые, серозёмы, почвы гор и горных долин.

Тундрово-глеевые почвы — наиболее распространённый подтип тундровых почв, формирующийся на многолетнемёрзлых суглинистых и глинистых отложениях под кустарничково-моховой (сомкнутой) растительностью в условиях короткого и холодного вегетационного периода. Тундровые глеевые почвы типичны для тундровой ландшафтно-географической зоны.

Подзолистые почвы — типичные почвы хвойных, или северных («бореальных»), лесов. Эти почвы формируются в холодных местностях с хорошим промывным режимом.

Серо-бурые почвы — тип автоморфных почв, характерный для пустынных зон. Формируется из почвообразующих пород третичного и мелового песчаника, глины, мергели, известняки, галечники и скелетных древних пролювиальных и аллювиальных отложений.

Бурые почвы — один из типов почвы, главным образом встречаются между 35 ° и 56 ° к северу от экватора. Эти почвы обычно располагаются в регионах с влажным умеренным климатом.

Чернозёмы — богатые гумусом, тёмноокрашенные почвы, сформировавшиеся на лёссовидных суглинках или глинах в условиях суббореального и умеренно континентального климата при периодически промывном или непромывном водном режиме под многолетней травянистой растительностью.

Каштановые почвы — почвы, распространённые в условиях сухих степей умеренного пояса. Сформировались в условиях недостаточного увлажнения и бедной растительности.

Земельными ресурсами мира считается земная поверхность, пригодная для проживания человека и любых видов хозяйственной деятельности. Их общая площадь составляет 13,4 млрд га. На одного жителя Земли приходится 1,7 га.

Структура земельного фонда:

• 37 % — сельскохозяйственные угодья. Из них 11 % — обрабатываемые земли (пашня, сады, засеиваемые луга), 26 % — естественные луга и пастбища.
• 63 % — земли, не используемые в сельском хозяйстве. В их числе леса (32 %), земли под городской, транспортной и промышленной застройкой (3 %), малопродуктивные и непродуктивные земли (28 %).

Страны и регионы обеспечены земельными ресурсами, особенно сельскохозяйственными, не в равной степени. На долю Евразии приходится 59 % мировой пашни, Северной и Центральной Америки — 15 %, Африки — 15 %, Южной Америки — 8 %, Австралии — 3 %. На объём земельных ресурсов влияет ряд экологических проблем, главная из которых связана с ухудшением их состояния. Так, в результате ускоренной эрозии, дефляции и других негативных процессов человечество потеряло почти 2 млрд га продуктивных земель.