Біосфера, будучи глобальної екосистеми (Екосфера), як і будь-яка екосистема, складається з абіотичним і біотичної частин.
Абиотическая частина представлена:
1) грунтом і стелить її породами до глибини, де в них ще є живі організми, що вступають в обмін з речовиною цих порід і фізичним середовищем порового простору;
2) атмосферним повітрям до висот, на яких можливі ще прояви життя;
3) водним середовищем океанів, річок, озер і т. П.
Біотична частина складається з живих організмів всіх таксонів, здійснюють найважливішу функцію біосфери, без якої не може існувати саме життя: біогенний ток атомів. Живі організми здійснюють цей струм атомів завдяки своєму диханню, харчування і розмноження, забезпечуючи обмін речовиною між усіма частинами біосфери (рис. 6.2).
Мал. 6.2. Взаємозв'язку живих організмів з компонентами біосфери
В основі біогенної міграції в біосфері лежать два біохімічних принципу:
¨ прагнути до максимального прояву, до «всюдности» життя;
¨ забезпечити виживання організмів, що збільшує саму биогенную міграцію.
Ці закономірності проявляються перш за все в прагненні живих організмів «захопити» все більш-менш пристосовані до їх життя простору, створюючи екосистему або її частина.
Але будь-яка екосистема має кордону, має свої межі в планетарному масштабі і біосфера.
Один з варіантів кордонів біосфери наведено на рис. 6.5.
При загальному розгляді біосфери, як планетарної екосистеми, особливого значення набуває уявлення про її живу речовину, як про якусь загальну живій масі планети.
Під живим речовиною В. І. Вернадський розуміє всю кількість живих організмів планети як єдине ціле.
Його хімічний склад підтверджує єдність природи ¾ він складається з тих же елементів, що і нежива природа (рис. 6.3), тільки співвідношення цих елементів різне і будова молекул інше (рис. 6.4).
Мал. 6.3. Участь різних хімічних елементів атмосфери, гідросфери і літосфери в побудові живої речовини (відносні числа атомів) (по В. Лархер, 1978).
Виділено найпоширеніші елементи
Мал. 6.4. Структурні формули деяких органічних сполук живої клітини
Жива речовина утворює мізерно тонкий шар в загальній масі геосфер Землі.
За підрахунками вчених його маса становить 2420 млрд т, що більш ніж у дві тисячі разів менше маси найлегшою оболонки Землі ¾ атмосфери.
Але ця незначна маса живої речовини зустрічається практично всюди ¾ в даний час живі істоти відсутні лише в області великих зледенінь і в кратерах діючих вулканів.
«Всюдность життя» в біосфері зобов'язана потенційним можливостям і масштабом пристосовності організмів, які поступово, захопивши моря і океани, вийшли на сушу і захопили її. В. І. Вернадський вважає, що це захоплення триває.
На рис. 6.5 наочно показані кордону біосфери ¾ від висот атмосфери, де панують холод і низький тиск, до глибин океану, де тиск досягає до 12 тис. Атм.
Це стало можливим тому, що межі толерантності температур у різних організмів практично від абсолютного нуля до плюс 180 ° С, а деякі бактерії можуть існувати у вакуумі.
Широкий діапазон хімічних умов середовища для ряду організмів ¾ від життя в оцті до життя під дією іонізуючої радіації (бактерії в котлах ядерних реакторів).
Більш того, витривалість деяких живих істот по відношенню до окремих факторів виходить навіть за межі біосфери, т. Е. У них є ще певний «запас міцності» і потенційні можливості для поширення.
Мал. 6.5. Розподіл живих організмів в біосфері:
1 ¾ озоновий шар; 2 ¾ межа снігів; 3 ¾ грунт; 4 ¾ тварини, що мешкають в печерах; 5 ¾ бактерії в нафтових водах (висота і глибина дані в метрах)
Однак все організми виживають ще й тому, що всюди, де б не було їх місцепроживання, існує біогенний ток атомів.
Цей струм не зміг би мати місце, в усякому разі в наземних умовах, якби не було грунтів.
Грунти ¾ найважливіший компонент біосфери, який надає, поряд зі Світовим океаном, вирішальний вплив на всю глобальну екосистему в цілому.
Саме грунту забезпечують харчування біогенними речовинами рослини, які годують весь світ гетеротрофов.
Грунти на Землі різноманітні і їх родючість теж різний.
Родючість залежить від кількості гумусу в грунті, а його накопичення, як і потужність грунтових горизонтів, залежить від кліматичних умов і рельєфу місцевості.
Найбільш багаті гумусом степові грунти, де гуміфікація йде швидко, а мінералізація йде повільно.
Найменш багаті гумусом лісові грунти, де мінералізація по швидкості випереджає гуміфікацію.
Виділяють за різними ознаками безліч типів грунтів.
Під типом грунтів розуміється велика група ґрунтів, що формується і в однорідних умовах, що характеризується певним ґрунтовим профілем і спрямованістю грунтоутворення.
Оскільки найважливішим почвообразующей фактором є клімат, то, в значній мірі, генетичні типи ґрунтів збігаються з географічною зональністю:
арктичні і тундрові грунту,
і сіроземи, червоноземи і жовтоземи.
Поширення основних типів грунтів на земній кулі показано на рис. 6.6.
Мал. 6.6. Схематична карта зональних типів грунтів світу:
1 ¾ тундра; 2 ¾ підзоли; 3 ¾ сіро-бурі підзолисті ґрунти, бурі лісові грунти і т. Д.; 4 ¾ латеритні грунти; 5 ¾ грунти прерій і деградовані чорноземи; 6 ¾ чорноземи; 7 ¾ каштанові і бурі грунти; 8 ¾ сіроземи і пустельні грунту; 9 ¾ грунту гір і полонин (комплекс); 10 ¾ крижаний покрив
Час формування грунтів залежить від інтенсивності гуміфікації.
Швидкість накопичення гумусу в грунтах можна визначити в одиницях, що вимірюють потужність (товщину) гумусового шару по відношенню до часу їх формування, наприклад, в мм / рік.
Такі цифри наводяться в табл. 6.4.