Биосфера как экологическая система
Каждый человек очень хорошо чувствует различие между живым и мертвым, между собакой и камнем, между растением и почвой, на которой растет это растение, между рыбой и водой, в которой плавает рыба. Но как только человек пытается объяснить это различие, определить, что такое живое и чем оно отличается от мертвого, как тут же возникает очень много трудностей, которые современная наука до сих пор не смогла полностью разрешить. Мы легко чувствуем разницу живого и мертвого, но нам очень трудно объяснить эту разницу. Пытаясь выразить разницу живого и неживого, можно, например, сказать, что живые организмы способны двигаться сами, а неживые объекты могут двигаться только под действием внешних сил. Например, если падает камень, то есть какая-то причина, которая привела к этому падению.
Поток вещества — перемещение вещества в форме химических элементов и их соединений от продуцентов к редуцентам через консументы или без них. Поток энергии — переход энергии в виде химических связей органических соединений пищи по цепям питания от одного трофического уровня к другому более высокому. Живые организмы в биоценозах тесно связаны не только друг с другом, но и с неживой природой через вещество и энергию. Протекающие через живые организмы потоки вещества и энергии в процессе обмена веществ весьма велики. Человек, например, за свою жизнь потребляет десятки тонн пищи и воды, тысячи кубометров воздуха.
В природе существует непрерывный кругооборот воды. Не смотря на подавляющее количество соленой воды на земном шаре, животные и растения имеют доступ к очищенной воде, которая получается в результате этого круговорота. В результате испарения воды с поверхности океанов и материков в атмосферу поступает пар. Ветром пар переносится на большие расстояния в горизонтальном направлении, а благодаря конвекции и турбулентному движению он распространяется по всей толще тропосферы. Водяной пар в атмосфере конденсируется, и продукты конденсации выпадают в виде осадков на земную поверхность. Общее количество воды, выпадающей из атмосферы в виде осадков за год, примерно в 40 раз больше, чем общее содержание воды в атмосфере.
