世界上最大的生態(tài)系統(tǒng)是什么有多大
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世界上最大的生態(tài)系統(tǒng)：生物圈
生物圈(biosphere)是指地球上凡是出現(xiàn)并感受到生命活動影響的地區(qū)，是地表有機體包括微生物及其自下而上環(huán)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。生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。
生物圈的主要簡介
生物圈(Biosphere)是指地球上所有生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)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(zhì)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(tài)系統(tǒng)，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(diào)控的系統(tǒng)。地球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。
生物圈的詞源與應用
地質(zhì)學家愛德華·蘇威斯于1875年最早使用生物圈這個詞。它本來是一個地質(zhì)學的詞。它顯示了查爾斯·羅伯特·達爾文和馬修· 方丹· 莫里的理論對地球科學的影響。1920年代生物圈這個詞獲得它的生態(tài)意義。1935年生態(tài)系統(tǒng)這個詞被引入。弗拉基米爾·沃納德斯基將生態(tài)學定義為研究生物圈的科學。生物圈這個概念今天集合了天文學、地質(zhì)物理學、氣象學、生物地理學、演化論、地質(zhì)學、地質(zhì)化學、水文學等多項科學，可以說它集合了所有與地球和生命有關的科學。
生物圈的主要介紹
生物圈是自然災害主要發(fā)生地，它衍生出環(huán)境生態(tài)災害。生物圈是地球上凡是出現(xiàn)并感受到生命活動影響的地區(qū)，是地表有機體包括微生物及其自下而上環(huán)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。生物圈的范圍是：大氣圈的底部、水圈大部、巖石圈表面。
概念提出生物圈的概念、要領是由奧地利地質(zhì)學家休斯(E.Suess)在1875年首次提出的，是指地球上有生命活動的領域及其居住環(huán)境的整體。它包括海平面以上約10000米至生物圈的要領，是指地球上有生命活動的領域及其居住環(huán)境的整體，下11000米處，其中包括大氣圈的下層，巖石圈的上層，整個土壤圈和水圈。但絕大多數(shù)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(nèi)，如果把地球看作一個足球大小，那么生物圈就比一張紙還要薄。
組成部分生物圈主要由生命物質(zhì)、生物生成性物質(zhì)和生物惰性物質(zhì)三部分組成。生命物質(zhì)又稱活質(zhì)，是生物有機體的總和;生物生成性物質(zhì)是由生命物質(zhì)所組成的有機礦物質(zhì)相互作用的生成物，如煤、石油、泥炭和土壤腐殖質(zhì)等;生物惰性物質(zhì)是指大氣低層的氣體、沉積巖、粘土礦物和水。
存在條件由此可見，生物圈是一個復雜的、全球性的開放系統(tǒng)，是一個生命物質(zhì)與非生命物質(zhì)的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)。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、必須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(huán)。第二、要存在可被生物利用的大量液態(tài)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(nèi)要有適宜生命活動的溫度條件，在此溫度變化范圍內(nèi)的物質(zhì)存在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種變化。第四，提供生命物質(zhì)所需的各種營養(yǎng)元素，包括O2、CO2、N、C、K、Ca、Fe、S(氧氣 、二氧化碳、氮、碳元素、鉀元素、鈣元素、鐵元素、硫元素)等，它們是生命物質(zhì)的組成或中介。總之，地球上有生命存在的地方均屬生物圈。生物圈的要領是由奧地利地質(zhì)學家休斯(E.Suess)在1875年首次提出的，是指地球上有生命活動的領域及其居住環(huán)境的整體。生物的生命活動促進了能量流動和物質(zhì)循環(huán)，并引起生物的生命活動發(fā)生變化。生物要從環(huán)境中取得必需的能量和物質(zhì)，就得適應環(huán)境，環(huán)境發(fā)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(xù)不斷的變化。
生物圈的范圍
生物圈包括海平面以上約10000米至海平面以下10000米處，包括大氣圈底部(可飛翔的鳥類、昆蟲、細菌等)，巖石圈的表面(是一切生物的“立足點”)，水圈的全部(距離海平面150米內(nèi)的水層)[1] 。生物圈為生物的生存提供了基本條件：營養(yǎng)物質(zhì)、陽光、空氣和水、適宜的溫度和一定的生存空間。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。生態(tài)系統(tǒng)的類型：森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等。生物圈是一個統(tǒng)一的整體，是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，是所有生物共同的家園。我們必須明白，人也是生態(tài)系統(tǒng)中扮演消費者的一員，人的生存和發(fā)展離不開整個生物圈的繁榮。因此，保護生物圈就是保護我們自己。所以，從現(xiàn)在開始，關心愛護你身邊的生態(tài)環(huán)境，共同營造我們的綠色家園吧!
生物圈的結構
地球表層由大氣圈、水圈和巖石圈構成，三圈中適于生物生存的范圍就是生物圈。水圈中幾乎到處都有生物，但主要集中于表層和淺水的底層。世界大洋最深處超過11000米，這里還能發(fā)現(xiàn)深海生物。限制生物在深海分布的主要因素有缺光、缺氧和隨深度而增加的壓力。大氣圈中生物主要集中于下層，即與巖石圈的交界處。鳥類能高飛數(shù)千米，花粉、昆蟲以及一些小動物可被氣流帶至高空，甚至在22000米的平流層中還發(fā)現(xiàn)有細菌和真菌。限制生物向高空分布的主要因素有缺氧、缺水、低溫和低氣壓。在巖石圈中，生物分布的最深記錄是生存在地下2500～3000米處石油中的石油細菌，但大多數(shù)生物生存于土壤上層幾十厘米之內(nèi)。限制生物向土壤深處分布的主要因素有缺氧和缺光。由此可知,雖然生物可見于由赤道至兩極之間的廣大地區(qū)，但就厚度來講，生物圈在地球上只占據(jù)薄薄的一層。
生物圈的進化
地球是生物起源和進化的理想環(huán)境。已知的生命現(xiàn)象都離不開液態(tài)水。地球與太陽的距離以及地球的自轉使地表溫度足以維持液態(tài)水的存在;地球的引力保證了大部分氣態(tài)分子不致逃逸到太空去。地球的磁場屏蔽了一部分高能射線，使地表生物免遭傷害。然而這一切只是為生命提供了存在的可能性?，F(xiàn)今地球上生存的各種生物都是幾十億年生物進化的結果，是生物與環(huán)境長期交互作用的產(chǎn)物。
當?shù)厍蛏蟿偝霈F(xiàn)生命的時候，原始大氣還富含甲烷、氨、硫化氫和水汽等含氫化合物，屬還原性?，F(xiàn)今的大部分生物都不能在其中生存。后來出現(xiàn)了藍藻，它可以通過光合作用放出游離氧，使大氣含氧量逐漸增多，變?yōu)檠趸?，為需氧生物的出現(xiàn)開辟了道路。隨著氧氣的增多，在高空出現(xiàn)了臭氧層，阻止住紫外線對生命的輻射傷害，于是過去只能躲在海水深處才能存活的生物便有可能發(fā)展到陸地上來。但生物初到陸地上的時候，遇到的只是巖石和風化的巖石碎屑，大部分高等植物不能賴以生存，只是在低等植物和微生物的長期作用下，才形成了肥沃的土壤。經(jīng)過長期的生物進化，最后出現(xiàn)了廣布世界的各種植物和棲息其間的各種動物，逐步形成了生物圈。
人與生物圈的解釋
綜述人是生物圈中占統(tǒng)治地位的生物，能大規(guī)模地改變生物圈,使其為人類的需要服務。然而，人類畢竟是生物圈中的一個成員，必需依賴于生物圈提供一切生活資料。人類對生物圈的改造應有一定限度，超過限度就會破壞生物圈的動態(tài)平衡，造成嚴重后果。在地球上出現(xiàn)人類以后大約300萬年的時期里,人類與其周圍的生物和環(huán)境處于合理的平衡之中。人在生物圈中的地位，從對生物圈能施加的影響而言，并不明顯地超過其他動物。食物缺乏以及疾病等因素限制著人口密度。環(huán)境污染環(huán)境污染現(xiàn)已成為世界性問題。因工業(yè)排放含硫氧化物和氮氧化物的煙霧而造成酸雨波及數(shù)百里之外;燃燒油、煤及翻耕土地排出的CO彌散于全球大氣中，有可能因向下反射地表的紅外輻射而提高氣溫;噴氣式飛行器排放的氮氧化物可能減少高空的臭氧，從而削弱對太陽紫外線的屏蔽作用;很多污染物隨水流擴散到遠處，造成明顯為害?，F(xiàn)今世界癌瘤發(fā)病率的升高，可能與環(huán)境污染有關。
總之，地球的資源是有限的，經(jīng)不起日益膨脹的人口任意浪費;世界上現(xiàn)存的生態(tài)系統(tǒng)面對著工業(yè)傾吐出來的大量污染物，顯得相當脆弱。自工業(yè)革命以來，都市不斷擴大，自然保護的呼聲也隨之增高。然而只有到了生態(tài)學高度發(fā)展以后，人們才對自然保護有了比較正確的認識。自然保護并不是對自然資源棄置不用，任其自生自滅，而是積極地進行合理開發(fā)。
自然生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)達到成熟階段時，其能量和物質(zhì)的輸入、輸出之間往往保持相對平衡，而系統(tǒng)中的生物種數(shù)以及各種群的數(shù)量比例也相對穩(wěn)定。這種生態(tài)平衡狀態(tài)給生態(tài)學家以很大的啟發(fā)：人類不僅要力求增進能利用的效率(生態(tài)效率)，還要維持物質(zhì)循環(huán)源源不斷，這是問題的一個方面;另一方面，人類今天要處理的是“人與生物圈”系統(tǒng)中，人的物質(zhì)要求與環(huán)境的穩(wěn)定供應之間的平衡。為此，某些自然系統(tǒng)一定要被生產(chǎn)效率更高的人工系統(tǒng)取代，原有的生態(tài)平衡要打破,而代之以人為干預下的新型平衡。例如在人為的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，取得最大產(chǎn)量所利用的并不是系統(tǒng)的成熟階段，而往往是發(fā)展過程中的中間階段。人類不僅要求生物圈能長期穩(wěn)定地滿足其不斷增長的物質(zhì)要求，而且要求環(huán)境質(zhì)量不降低。造成這樣的“人與生物圈”系統(tǒng)的總體平衡是人類的主要目標。
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