Точне співвідношення біомаси в океані. Біомаса світового океану та її склад, хімічні функції живої речовини. Урок. Біомаса біосфери

Світовий океан - це екологічна система, єдина функціональна сукупність організмів та середовища проживання. Океанічна екосистема має фізико-хімічні особливості, які дають певні переваги для проживання в ній живих організмів.

Постійна морська циркуляція призводить до інтенсивного перемішування океанічних вод, внаслідок чого дефіцит кисню порівняно рідкісний в океанських глибинах.

Важливим фактором у існуванні та розподілі життя в товщі Світового океану є кількість проникаючого світла, яким океан поділяють на дві горизонтальні зони: евфотичну (зазвичай до 100-200 м) та афотичну(Простягається до самого дна). Евфотична зона – зона первинного продукування, вона характеризується надходженням сюди великої кількості сонячного світлаі, як наслідок, вигідними умовами для розвитку первинного джерела енергії в морських харчових ланцюгах - мікропланктону, до складу якого входять дрібні зелені водорості та бактерії. Найбільш продуктивна частина евфотичної зони - область континентального шельфу (загалом збігається із субліторальною зоною). Велика кількість зоопланктону і фітопланктону в даній області в поєднанні з високим вмістом біогенних елементів, що вимиваються з суші річками і тимчасовими водотоками, а також місцями підняття холодних, багатих киснем, глибинних вод (зони апвелінгу) призвело до того, що майже все велике промислове рибальство на континентальному шельфі.

Евфотична зона характеризується меншою продуктивністю, головним чином через те, що сюди надходить менша кількість сонячного світла, і умови розвитку першої ланки харчових ланцюгів в океані вкрай обмежені.

Іншим важливим фактором, що визначає існування та розподіл життя у Світовому океані, є концентрація у воді біогенних елементів (особливо фосфору та азоту, які поглинаються одноклітинними водоростями найбільш активно) та розчиненого кисню. Біогенні елементи надходять у воду переважно з річковим стоком і досягають максимальної концентрації на глибині 800-1000 м, але основне споживання біогенних речовин фітопланктоном зосереджено в поверхневому шарі товщиною 100-200 м. Тут фотосинтезуючі водорості виділяють кисень. глибини океану, створюючи там умови існування життя. Таким чином, на глибині (100-200 м) з достатньою кількістю біогенних елементів, що містяться, і достатньою концентрацією розчиненого кисню створюються умови для існування рослинних організмів (фітопланктону), які зумовлюють розмноження і поширення зоопланктону, риб та інших тварин.

У Світовому океані основний ступінь у піраміді біомаси – одноклітинні водорості діляться з великою швидкістю та дають дуже високу продукцію. Це пояснює те, що біомаса тварин у два десятки разів більша за рослинну біомасу. Загальна біомаса Світового океану становить приблизно 35 млрд. т. При цьому частку тварин припадає 32,5 млрд. т., а водоростей - 1,7 млрд. т. . Однак загальна кількість ворослів змінюється мало, тому що їх досить швидко поїдає зоопланктон та різні фільтратори (наприклад, кити). Риби, головоногі молюски, великі ракоподібні ростуть і розмножуються повільніше, але ще повільніше поїдаються ворогами, тому їхня біомаса встигає накопичитися. Піраміда біомасв океані виявляється, таким чином, перевернутою. У наземних екосистемах швидкість поїдання рослинного приросту нижче і піраміда біомас в більшості випадків нагадує піраміду продукції.

Мал. 4.

Продукція зоопланктону виявляється у 10 разів меншою, ніж у одноклітинних водоростей. Продукція риб та інших представників нектону порівняно з планктоном у 3000 разів менша, що забезпечує вкрай сприятливі умови їх розвитку.

Висока продуктивність бактерій та водоростей забезпечує переробку залишків життєдіяльності великої біомаси океану, що у поєднанні з вертикальним перемішуванням вод Світового океану сприяє розкладанню цих залишків, тим самим відбувається утворення та збереження окисних властивостей. водного середовищаякі створюють виключно сприятливі умови для розвитку життя у всій товщі Світового океану. Лише окремих регіонах Світового океану внаслідок особливо різкого розшарування вод у глибинних шарах формується відновне середовище.

Умови проживання в океані відрізняються високою сталістю, тому жителі океану не потребують спеціалізованих покривів і пристосувань, які так необхідні живим організмам на суші, де не рідкісні різкі та інтенсивні зміни екологічних факторів.

Висока щільність морської водизабезпечує фізичну підтримку морським організмам, у результаті організми з великою масою тіла (китоподібні) чудово зберігають плавучість.

Всі організми, що мешкають в океані, діляться на три (найбільші) екологічні групи(виходячи з способу життя та місцеперебування): планктон, нектон і бентос. Планктон- Сукупність організмів, не здатних до самостійного пересування, які переносяться водами та течіями. Планктон відрізняється найбільшою біомасою та найбільшою видовою різноманітністю. До складу планктону входить зоопланктон (тваринний планктон), що населяє всю товщу океану, і фітопланктон (рослинний планктон), що мешкає лише в поверхневому шарі води (до глибини 100-150 м). Фітопланктон, головним чином дрібні одноклітинні водорості, є кормом для зоопланктону. Нектон- Тварини, здатні до самостійного пересування в товщі води на великі відстані. До нектону відносяться китоподібні, ластоногі, риби, сиренові, морські змії та морські черепахи. Сумарна біомаса нектону становить приблизно 1 млрд. т, половина цієї суми посідає риб. Бентос- Сукупність організмів, що мешкають на дні океану або в донних відкладах. Тваринний бентос – це всі типи безхребетних (мідії, устриці, краби, омари, лангусти); рослинний бентос представлений переважно різноманітними водоростями.

Загальна біологічна маса Світового океану (сумарна маса всіх організмів, що мешкають в океані) становить 35-40 млрд. т. . Вона набагато менша від біологічної маси суші (2420 млрд. т.), незважаючи на те, що океан має великі розміри. Це тим, що більшість площі океану - майже неживі водні простори, і лише периферія океану і зони апвеллінга характеризуються найбільшої біологічної продуктивністю. Крім того, на суші фітомаса перевершує зоомасу в 2000 разів, а в Світовому океані біомаса тварин більше за біомасу рослин у 18 разів.

Живі організми Світовому океані поширені нерівномірно, оскільки їх формування і видове розмаїтість впливає низку чинників . Як було зазначено вище, поширення живих організмів багато в чому залежить від розподілу показників температури і солоності в океані по широтах. Так, тепліші води відрізняються вищим біорізноманіттям (у морі Лаптєвих мешкає 400 видів живих організмів, а Середземному - 7000 видів), а межею поширення більшості морських тварин в океані є солоність з показниками від 5 до 8 проміле. Прозорість допускає проникнення сприятливих сонячних променів лише до глибини 100-200 м, в результаті ця область океану (сублітораль) характеризується наявністю світла, великою різноманітністю їжі, активним перемішуванням водних мас - все це зумовлює створення найбільш сприятливих умов для розвитку та існування життя в цій галузі океану (у верхніх шарах океану до глибини 500 м мешкає 90% всіх рибних багатств). Протягом року природні умови у різних регіонах Світового океану помітно змінюються. До цього пристосувалися багато живих організмів, навчившись здійснювати вертикальні та горизонтальні переміщення (міграції) на далекі відстані в товщі води. При цьому планктонні організми здатні до пасивних міграцій (за допомогою течій), а риби та ссавці – до активних (самостійних) у періоди харчування та розмноження.

«Взаємовідносини в природі» - Наприклад, білки та лосі не чинять один на одного значних впливів. Внутрішньовидова. Біличні мавпи. Приклади міжвидової конкуренції. Аменсалізм. Зміст кисню за останній мільярд років у атмосфері зросла з 1% до 21%. Невзаємодіючих популяцій та видів у природі немає. Види конкуренції: Еволюція та екологія. Конкуренція Павукоподібні мавпи. Наприклад, взаємини ялини та рослин нижнього ярусу.

«Екологічні відносини» – Переважання зовнішнього надходження енергії. Характеристики живого організму. генотип. Унітарні організми. Різноякісність організмів. Класифікація організмів стосовно води. Життєві форми за Раунк'єром. Основні характеристики довкілля. Волога. Фенотип. Аномалії води. Світло. Модулярні організми. Молекулярно-генетичний рівень. Життєві форми рослин. Мутаційний процес. Організм.

«Кругообіг речовин та енергії» - Більшість енергії, укладеної в їжі, виділяється. Основним продуцентом є фітопланктон. Приріст за одиницю часу. У продуцентів (перший рівень) приріст біомаси 50%. Ланцюг розкладання. Біомаса кожного наступного рівня зростає. Продуктивність екосистем. Потік енергії та кругообіг речовин в екосистемах. Правило (закон) 10% Р. Ліндемана. Хімічні елементи рухаються ланцюгами живлення.

Океанські водимістять всі необхідні умови для зародження та існування життя. Якщо брати до уваги лише розміри Світового океану, то стає зрозуміло, що для живих організмів тут місця більше, ніж на суші. Не випадково половина всіх світових видів рослин і $3/4$ тварин мешкають у Світовому океані. Весь живий світ океану поділяється на такі види:

• планктон(Живі, вільно плаваючі організми невеликого розміру, не здатні протистояти течії вод). До планктону відносяться фітоплактон і зоопланктон, як правило, це маленького розміру рачки і водорості.
• нектон(Сукупність активно плаваючих у товщі вод живих організмів). До нектону належить найчисленніша група живих організмів - це майже всі види риб, ссавців та інших мешканців.
• бентос(Сукупність живих організмів що живуть на дні океанічних глибин).

Детально ці види живих організмів представлені на Рис.1.

Зауваження 1

Загальна сукупна біомаса всіх живих організмів океану становить приблизно $30 $ млрд. Тонн. Місцями підвищеної концентрації біомаси і, як правило, місцями найбільшого біорізноманіття в Світовому океані є місця рясного розвитку і скупчення планктону.

Розподіл біомаси у Світовому океані має низку специфічних особливостей, властивих лише океану.

Типи та кількість живих організмів в океані переважно визначаються такими лімітуючими факторами:

• глибиною проникнення сонячних променів;
• концентрацією розчиненого кисню;
• доступністю біогенних речовин;
• температурою.

Природно, що тварин організмів найбільше у верхніх шарах океану (до $200$ метрів) – це наслідок їхньої прямої чи непрямої залежності від фотосинтезуючих організмів.

Примітка 2

Очевидно, що через надходження крім потоку біогенних речовин з донних відкладень додаткового потоку, що приходить зі стоком з суші, найбільшою продуктивністю відрізняються прибережні водні екосистеми.

У прибережних водних екосистемах, а також у відкритих водах Світового океану до глибини $200$ спостерігається найбільша кількістьбіорізноманіття тварини та рослинного світу, що представляє найважливішу роль у трофічній функції не тільки морських мешканців, а й людини. Щодня по всьому світу з цієї зони Світового океану з метою господарської діяльності видобувається мільйони тонн риби різного видового складу, а також водоростей та креветок.

У глибоководних районах продуктивність фотосинтезуючих організмів обмежена через розбіжність умов харчування (біогенні речовини сконцентровані на дні) та умов освітленості. Однак, деякі мешканці бентосу є великою господарською діяльністю для людини, це такі тварини як мідії, лангусти, раки, устриці та інші.

Біопродуктивність та біомаса

У межах відкритого океану виділяють три зони, основним характерними відмінностямияких є глибина проникнення сонячних променів і як наслідок різний кількісний і видовий складбіомаси:

• евфотична зона(поверхневий шар) – до $200$ метрів у глибину, де інтенсивно проходять процеси фотосинтезу та здійснюється постійне та інтенсивне перемішування водних мас внаслідок впливу вітрової діяльності, хвилювань та ураганів. На цю зону припадає понад $90% всієї океанічної біомаси і найбільший коефіцієнт біопродуктивності.
• батіальна зона(батіаль) – від $200$ до $2500$ метрів у глибину, що відповідає материковому схилу. Дана зона характеризується значно меншою біопродуктивністю та загальним видовим складом.
• абісальна зона(Абіссаль) - як правило, глибше $ 2500 $ метрів, для якої характерні практично повна темрява, мала рухливість води, практично постійна температураводи від $3$ до $1^\circ \ C$, де живі організми існують за рахунок залишків фотосинтезуючих рослин і тварин, що їх поїдають, вищерозташованих шарів Світового океану, і тому дає мінімальну біологічну продукцію.

В океані спостерігається чергування поясів з підвищеною та зниженою фіто- та зоомасою. Але якщо на суші розподіл чисельності живих організмів залежить в першу чергу від температури та кількості опадів і має зональний характер, то в океані біомаса того чи іншого району, насамперед, залежить від швидкості надходження поживних речовин із висхідними потоками води, тобто залежить від швидкості переміщення придонних насичених біогенними речовинами обсягів води на поверхню. Таке переміщення має місце у зонах підйому холодних глибинних вод на поверхню, а також у мілководних ділянках океану (в шельфовій зоні), де має місце вітрове перемішування всього шару води.

Примітка 3

Ще одним важливим, з погляду продуктивності, місцем в океані, де формуються сприятливі умови для освіти життя, – це місця, де відбувається зустріч холодних та теплих океанічних течій. Перемішування водних мас теплих і холодних течій, які володіють різними температурними режимами і характеризуються різним ступенем солоності, призводить до того, що відбувається масова загибель живих організмів внаслідок влучення їх у несприятливі умовипроживання. Розкладаючись, загиблі організми збагачують води океанів поживними речовинами, що, своєю чергою, породжує стрімкий розвиток життя інших організмів. З даного прикладувидно, що найінтенсивніше життя заражається у зоні з максимальною смертністю.

Найменшою біопродуктивністю характеризуються ті акваторії Світового океану, в яких розташовані антициклонічні циркуляційні системи. До цих районів ставляться найбільші океанічні області, де за умов переважного впливу низхідних потоків кількість біогенних елементів (товарів розкладання) виявляється гранично низьким.

Значною концентрацією біомаси мають і прибережні зони океану - багаті біогенними речовинами зони мілководдя, що тягнуться від лінії припливів на берегах до континентального шельфу, що є продовженням материкової частини під товщею водних мас океанів.

Прибережні зони, займаючи менше $10% всієї площі Світового океану, концентрують у собі понад $90% всієї біомаси (океанічної флори і фауни). Тут розташовується найбільше районів світового рибальства. У прибережній зоні виділяють таке місцеперебування як естуарій. Естуарії – це прибережні райони Світового океану, де прісні водиводотоків (річок, струмків та поверхневого стоку) перемішуються із солоними водами океанів. У естуаріях щорічна питома біопродуктивність максимальна проти іншими екосистемами.

У прибережних зонах Світового океану розташовані в тропічних і субтропічних широтах, де температурний режимвод перевищує $20^\circ\C$, мешкають коралові рифи. Вони, як правило, складаються з нерозчинних сполук кальцію, що виділяються тваринними організмами, а також червоними та зеленими водоростями. Коралові рифи грають найважливішу роль підтримці сольового складу води.

У західних узбереж континентів, для яких характерні вітри, що постійно дмуть з суші на морі, - пасати - поверхневі води з річок, озер та інших водних об'єктів відносяться з берега в океан, їх заміщають холодні, багаті на поживні речовини, придонні води. Це явищезветься апвелінг. Завдяки великій кількості поживних речовин, що надходять із глибин океанічних водних мас, у цих районах формується значна біопродуктивність. Однак, сезонні зміни клімату та течій постійно надають на неї знижувальну дію.

Океан відокремлюється від берегових зон областю різкого збільшення глибин у краю континентального шельфу. На його частку припадає близько $10\%$ біомаси океанічної флори та фауни, а нескінченні площі глибин можна віднести до практично пустельних районів щодо біомаси, але завдяки своїм величезним розмірам відкритий океан є основним постачальником чистої первинної біологічної продукції на Землі.

Роль органічного світу океанів для людини

Органічний світ океанів грає величезну роль життя людини. Різноманітність та багатство представників водної флори та фауни забезпечує людство постійною трофічною складовою. Морепродукти є основними джерелами харчування багатьох країн, особливо азіатських країн острівного типу – Японії, Філіппін, Індонезії та інших.

Найбільш продуктивні місця Світового океану забезпечують сталий розвиток рибальства, розвиток виробничої та переробної бази, рибогосподарських галузей та комплексів. У період світової глобалізації розвиток рибогосподарського сектора є особливо актуальним процесом, у тому числі й для Російської Федерації.

Однак у Росії існує низка проблем, пов'язаних із переробкою рибних ресурсів та їх логістикою. Крім цього в Росії, як і в низці світових країн, існують проблеми екологічного характеру (браконьєрство, забруднення вод Світового океану, техногенні катастрофи тощо), які різко знижують продуктивність водної біомаси. Дані фактори різко підвищують смертність життєздатних організмів, що завдає колосальної шкоди не тільки для конкретної популяції, але і для яких ці популяції є основною трофічною складовою.

Примітка 4

Для збереження популяцій морських організмів з метою збереження видового розмаїття, а також для забезпечення людства продуктами харчування, що видобуваються з вод Світового океану, необхідне підтримання існуючого екологічного стану водних екосистем, а також негайне усунення наслідків техногенного характеру, що надають негативний впливна океанічну біопродуктивність.

Сукупність всіх живих організмів утворює біомасу (або, за словами В. І. Вернадського, жива речовина) планети.

За масою це близько 0,001% маси земної кори. Однак, незважаючи на незначну загальну біомасу, роль живих організмів у процесах, що відбуваються на планеті, величезна. Саме діяльністю живих організмів зумовлені хімічний склад атмосфери, концентрація солей у гідросфері, утворення одних та руйнування інших гірських порід, формування ґрунту в літосфері тощо.

Біомаса суші. Найбільша щільність життя у тропічних лісах. Тут більше видів рослин (понад 5 тис.). На північ і на південь від екватора життя стає біднішим, зменшуються його щільність і кількість видів рослин і тварин: у субтропіках близько 3 тис. видів рослин, у степах близько 2 тис., далі йдуть широколистяні та хвойні лісиі, нарешті, тундра, в якій росте близько 500 видів лишайників та мохів. Залежно від інтенсивності розвитку життя різних географічних широтах змінюється біологічна продуктивність. Підраховано, що загальна первинна продуктивність суші (біомаса, утворена автотрофними організмами за одиницю часу на одиницю площі) становить близько 150 млрд т, у тому числі частку лісів земної кулі припадає 8 млрд т органічної речовини на рік. Сумарна рослинна маса на 1 га в тундрі становить 28,25 т, тропічному лісі- 524 т. У помірному поясі 1 га лісу за рік утворює близько 6 т деревини та 4 т листя, що становить 193,2 * 109 Дж (~ 46 * 109 кал). Вторинна продуктивність (біомаса, утворена гетеротрофними організмами за одиницю часу на одиницю площі) у біомасі комах, птахів та інших у цьому лісі становить від 0,8 до 3% біомаси рослин, тобто близько 2*109 Дж (5*108 кал).< /p>

Первинна річна продуктивність різних агроценозів істотно відрізняється. Середня світова продуктивність у тоннах сухої речовини на 1 га складає: пшениці – 3,44, картоплі – 3,85, рису – 4,97, цукрових буряків – 7,65. Урожай, який збирає людина, становить лише 0,5% від загальної біологічної продуктивності поля. Значна частина первинної продукції руйнується сапрофітами – жителями ґрунтів.

Одним із важливих компонентів біогеоценозів поверхні суші є ґрунти. Вихідним матеріалом для ґрунтоутворення є поверхневі шари гірських порід. З них під впливом мікроорганізмів, рослин та тварин формується ґрунтовий шар. Організми концентрують у собі біогенні елементи: після відмирання рослин і тварин та розкладання їх залишків ці елементи переходять до складу ґрунту, завдяки чому

у ньому акумулюються біогенні елементи, а також накопичуються не повністю розкладені органічні печовини. У ґрунті міститься величезна кількість мікроорганізмів. Так, в одному грамі чорнозему кількість їх досягає 25*108. Таким чином, ґрунт має біогенне походження, складається з неорганічних, органічних речовин та живих організмів (едафон – сукупність всіх живих істот ґрунту). Поза біосферою виникнення та існування ґрунту неможливо. Ґрунт – середовище для життя багатьох організмів (одноклітинних тварин, кільчастих та круглих черв'яків, членистоногих та багатьох інших). Ґрунт пронизаний корінням рослин, з нього рослини вбирають поживні речовини та воду. З життєдіяльністю живих організмів, які є у ґрунті, пов'язана врожайність сільськогосподарських культур. Внесення хімічних речовин у ґрунт часто згубно впливає на життя в ньому. Тому потрібно раціонально використовувати ґрунти та оберігати їх.

Кожна місцевість має свої ґрунти, які відрізняються від інших за складом та властивостями. Утворення окремих типів ґрунтів пов'язано з різними ґрунтоутворювальними породами, кліматом та особливостями рослин. В. В. Докучаєв виділив 10 основних типів ґрунтів, нині їх налічується понад 100. На території України виділяють такі ґрунтові зони: Полісся, Лісостеп, Степ, Сухий степ, а також Карпатську та Кримську гірські області з властивими для кожної з них типами структури ґрунтового. покриву. Для Полісся характерні дерновопідзолісти, сірі лісові. Темносирі лісові ґрунти, чорноземи опідзолені тощо. Зона Лісостепу має сірі та темносирі лісові ґрунти. Зона Степу переважно представлена ​​чорноземами. В Українських Карпатах переважають бурі лісові ґрунти. У Криму трапляються різні ґрунти (чорноземи, каштанові тощо), але вони, як правило, щебнистими та кам'янистими.

Біомаса Світового океану. Світовий океан займає понад 2/3 площі поверхні планети. Фізичні властивості та хімічний склад вод океану сприятливі для розвитку та існування життя. Як і на суші, в океані щільність життя найбільша в екваторіальній зоні та знижується у міру віддалення від неї. У верхньому шарі, на глибині до 100 м, живуть одноклітинні водорості, які складають планктон, «загальна первинна продуктивність фітопланктону Світового океану становить 50 млрд т на рік (близько 1/3 усієї первинної продукції біосфери). Майже всі ланцюги харчування в океані починаються з фітопланктону, яким живляться тварини зоопланктону (наприклад, рачки). Рачки є їжею для багатьох видів риб та вусатих китів. Риб поїдають птахи. Великі водорості ростуть переважно у прибережній частині океанів та морів. Найбільша концентрація життя – у коралових рифах. Океан бідніший життя, ніж сушу, біомаса його продукції в 1000 разів менше. Більшість освіченої біомаси - одноклітинні водорості та інші мешканці океану - відмирають, осідають на дно та їх органічна речовина руйнується редуцентами. Лише близько 0,01% первинної продуктивності Світового океану через довгий ланцюг трофічних рівнів доходить до людини у вигляді їжі та хімічної енергії.

На дні океану, в результаті життєдіяльності організмів, формуються осадові породи: крейда, вапняки, діатоміт та ін.

Біомаса тварин у Світовому океані приблизно в 20 разів більша, ніж біомаса рослин, особливо велика вона у прибережній зоні.

Океан - колиска життя Землі. Основою ж життя в самому океані, первинною ланкою у складному харчовому ланцюзі є фітопланктон, одноклітинні зелені морські рослини. Ці мікроскопічні рослини поїдаються рослиноїдним зоопланктоном і багатьма видами дрібної риби, які у свою чергу служать кормом цілого ряду нектонних, хижаків, що активно плавають. У харчовому ланцюзі океану беруть участь також і організми морського дна – бентос (фітобентос та зообентос). Сумарна маса живої речовини в океані становить 29,9 ∙ 109 т, при цьому на біомасу зоопланктону та зообентосу припадає 90% від загальної маси живої речовини океану, на біомасу фітопланктону – близько 3 % та на біомасу нектону (головним чином риба) – 4% (Суєтова, 1973; Добродєєв, Суєтова, 1976). Загалом біомаса океану за вагою у 200 разів, а на одиницю поверхні – у 1000 разів менше, ніж біомаса суші. Проте щорічна продукція живої речовини океану становить 4,3∙1011 т. У одиницях живої ваги вона близька до продукції наземної рослинної маси - 4,5∙1011 т. Оскільки морські організми містять набагато більше води, то в одиницях сухої ваги це співвідношення виглядає як 1:2,25. Ще нижче (як 1:3,4) співвідношення продукції чистої органічної речовини океану порівняно з такою на суші, оскільки фітопланктон містить більший відсоток зольних елементів, ніж деревина (Добродєєв, Суєтова, 1976). Досить висока продуктивність живої речовини в океані пояснюється тим, що найпростіші фітопланктони мають короткий строкжиття, вони оновлюються щодня, а Загальна масаживої речовини океану в середньому через кожні 25 днів. На суші оновлення біомаси відбувається у середньому за 15 років. Жива речовина в океані розподіляється дуже нерівномірно. Максимальні концентрації живої речовини у відкритому океані – 2 кг/м2 – розташовані в районах помірного поясу північної частини Атлантичного та північно-західної частини Тихого океанів. На суші таку ж біомасу мають зони лісостепів та степів. Середні величини біомаси в океані (від 1,1 до 1,8 кг/м2) мають області помірного та екваторіального поясів, на суші їм відповідають біомаси сухих степів помірного пояса, напівпустель субтропічного пояса, альпійських та субальпійських лісів (Добродєєв,9 . В океані розподіл живої речовини залежить від вертикального перемішування вод, що викликає підйом до поживних речовин з глибинних шарів, де відбувається процес фотосинтезу. Такі зони підйому глибинних вод отримали назву зон апвелінгу, вони є найбільш продуктивними в океані. Зони слабкого вертикального перемішування вод характеризуються низькими величинами продукції фітопланктону – першої ланки у біологічній продуктивності океану, бідністю життя. Інша характерна риса розподілу життя в океані - концентрація її в мілководній зоні. У районах океану, де глибина вбирається у 200 м, зосереджено 59% біомаси донної фауни; на глибини від 200 до 3000 м припадає 31,1% і райони з глибиною понад 3000 м - менше 10%. З кліматичних широтних поясів у Світовому океані найбагатші субантарктичний та північний помірний пояс: їх біомаса в 10 разів більше, ніж в екваторіальному поясі На суші, навпаки, найвищі значення живої речовини припадають на екваторіальний та субекваторіальний пояс.

Основу біологічного кругообігу, що забезпечує існування життя, становить сонячна енергія і хлорофіл зелених рослин, що вловлює її. У кругообігу речовин та енергії бере участь кожен живий організм, поглинаючи із зовнішнього середовища одні речовини та виділяючи інші. Біогеоценози, що складаються з великої кількості видів і кісткових компонентів середовища, здійснюють цикли, якими пересуваються атоми різних хімічних елементів. Атоми постійно здійснюють міграцію через багато живих організмів і кісткове середовище. Без міграції атомів життя на Землі не могло б існувати: рослини без тварин і бактерій незабаром вичерпали б запаси вуглекислого газу та мінеральних речовин, а тварини баз рослин втратили б джерело енергії та кисню.

Біомаса поверхні суші відповідає біомасі наземно-повітряного середовища. Вона збільшується від полюсів до екватора. Водночас зростає кількість видів рослин.

Арктичні тундри – 150 видів рослин.

Тундри (чагарники та трав'янисті) – до 500 видів рослин.

Зона лісів (хвойні ліси + степи (зона)) – 2000 видів.

Субтропіки (цитрусові, пальми) – 3000 видів.

Широколистяні ліси (вологі тропічні ліси) – 8000 видів. Рослини зростають у кілька ярусів.

Біомаса тварин. У тропічному лісі найбільша біомаса планети. Така насиченість життя викликає жорсткий природний відбір і боротьбу існування а =>Пристосованість різних видів до умл-ям спільного сущ-я.

Нині Землі відомі близько 500 тис. видів рослин, понад 1,5 мільйонів видів тварин. 93% їх населяють сушу, а 7% є мешканцями водного середовища (таблиця).

З даних таблиці видно, що хоча океани й займають близько 70% земної поверхні, проте вони утворюють лише 0,13% біомаси Землі.

Утворення ґрунту відбувається біогенним шляхом, він складається з неорганічних та органічних речовин. Поза біосферою утворення грунту неможливе. Під впливом мікроорганізмів, рослин і тварин на гірських порід починає поступово формуватися ґрунтовий шар Землі. Нагромаджені в організмах біогенні елементи після їх загибелі та розкладання знову переходять у ґрунт.

Процеси, що відбуваються в грунті, є важливим компонентом круговороту речовин у біосфері. Господарська діяльністьлюдини може призвести до поступової зміни складу грунту і загибелі мікроорганізмів, що живуть в ній. Ось чому потрібна розробка заходів розумного використання ґрунту. Матеріал із сайту

Гідросфера відіграє важливу роль у розподілі тепла та вологості по планеті, у кругообігу речовин, тому вона також надає сильний вплив на біосферу. Вода є важливим компонентом біосфери та одним із найбільш необхідних факторів для життя організмів. Основна частина води знаходиться в океанах та морях. До складу океанічної та морської води входять мінеральні солі, що містять близько 60 хімічних елементів. Кисень і вуглець, необхідних життя організмів, добре розчиняються у питній воді. Водні тварини у процесі дихання виділяють вуглекислий газ, а рослини внаслідок фотосинтезу збагачують воду киснем.

Планктон

У верхніх шарах океанічних вод, що досягають у глибину 100 м, широко поширені одноклітинні водорості та мікроорганізми, які утворюють мікропланктон(від грец. plankton - блукаючий).

Близько 30% фотосинтезу, що здійснюється на нашій планеті, відбувається у воді. Водорості, сприймаючи сонячну енергію, перетворюють їх у енергію хімічних реакцій. У харчуванні водних організмів основне значення має планктон.