биоценозы
учебно-методический материал по биологии (11 класс) на тему

11 КЛАСС

АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОЦЕНОЗЫ

        Задачи. Раскрыть роль человека в сохранении биологического равновесия как необходимого условия дальнейшего существования биосферы.

        Сформировать знания о ценности и необходимости природных ресурсов для нормальной жизнедеятельности человечества на Земле.

        Углубить и расширить представления учащихся о различных последствиях хозяйственной деятельности людей для биосферных процессов. Продолжить формирование умения мыслить глобально.

        Заострить внимание на проблемах охраны природы.

        Тип урока: изучение и первичное закрепления знаний и способов деятельности.

        Вид урока: урок-лекция.

        Методы: репродуктивные, проблемные.

План лекции

1. Основные экологические проблемы.
2. Природные ресурсы и их использование.

Ход урока

        I. Актуализация знаний.

        В 1988г.  На русском и шведском языках вышла книга «Трудный путь к воспрещению диалога на пороге III тысячелетия»  известных учёных – шведа Рольфа Эдберга и русского Алексея Яблокова. В этой книге показана картина надвигающегося экологического кризиса и приведено множества фактов, омрачающих нашу жизнь. В частности, показано, что Природа, сопротивляясь грубому антропогенному воздействию, начинает ограничивать рост численности людей.

        Например, в результате технического прогресса стали выпускаться пластмассы, которые потребовали большого количества полихлорбифенилов. Оказалось, что они вызывают смерть новорождённых. Для макак их уровень в 2,5 мг на килограмм веса телу уже существенно изменил размножение. Но в грудном молоке многих матерей бывает до 10 мг на килограмм. На Западе было распространено дезинфицирующее мыло, содержащее чексахлорен. Оказалось, что у медицинских сестёр, которые мыли им руки более 10 раз в день, в 10% случаев рождались дети с генетическими отклонениями.

        Человечество – часть биосферы, продукт его эволюции. Однако взаимоотношения человека и природных сообществ никогда небыли безоблачными.

        Так, охотничья деятельность древнего человека ускорила вымирание многих крупных травоядных. С переходом к скотоводству и земледелию человек начал менять и разрушать целые сообщества. Когда при росте человеческой популяции численность домашних копытных превышает ёмкость среды, потребляемая ими степная растительность уже не успевает возобновляться и степь или саванна сменяются полупустыней. Именно из-за такого воздействия скотоводства произошло увеличение площади Сахары  и соседней полупустынной зоны – Сахеля.

        Качественно новый этап развития биосферы наступил в современную эпоху, когда деятельность человека, преобразующая поверхность Земли, по своим масштабам стало соизмеримой с геологическими процессами. Как отмечал В.И.Вернадский, биогеохимическая роль человека за последние столетия стало значительно превосходить  роль других, даже наиболее активных в биохимическом отношении организмов.

        За последние 100 лет резко выросло промышленное производство, производство энергии и продуктов сельского хозяйства, в результате чего круговорот веществ, вызванный деятельностью человека, стал составлять заметную долю в общем биохимическом круговороте.

        Если не будут приняты срочные меры, в ближайшие десятилетия можно ожидать нарушения и гибель многих сообществ, ухудшение среды обитания в целом.

        II.Основные экологические проблемы современности.

        1.Рост народонаселения.

        2.Изменение состава атмосферы и климата.

        3.Загрязнение природных вод.

        4.Истощение и загрязнение почвы.

        5.Сокращения природного разнообразия (природные ресурсы).

1) Проблема роста народонаселения

        Сейчас на Земле живёт не больше 6 млрд человек. В XX в. темп роста народонаселения увеличился: за последние 40 лет человечество выросло более чем вдвое. По разным оценкам к 2025г. на Земле будет от7,6 до 9,4 млрд человек. Основная доля прироста населения приходится и будет приходиться в будущем на развивающиеся страны.

        Рост населения требует увеличения производства продуктов питания, создание новых рабочих мест и расширения промышленного производства.

Темпы роста численности населения земного шара

        Задание классу. Проанализируйте данные таблицы «Темпы роста численности населения земного шара» и ответьте на вопрос: какие проблемы связаны с ростом народонаселения?

        Ответ: в связи с тем что рост народонаселения увеличивает воздействие на функционирование всей биосферы, необходимо принятие срочных мер. Если меры не будут приняты, в ближайшее десятилетие можно ожидать нарушение и гибель многих сообществ, ухудшение среды обитания в целом. Усиление разрушающего действия на среду, в свою очередь, может приводить к снижению темпов экологического развития.

        Задание 2. Ответьте на вопросы:

1. Какие процессы могут регулировать численность человеческих популяций?

        Ответ: войны, голод, эпидемия.

        Учитель. Существует теория демографической динамики, утверждающая, что демографическое равновесие способно само восстанавливаться и нет нужды беспокоиться по поводу быстрого увеличения численности населения, которое отмечается во многих странах «Третьего мира».

        В случае если эта теория ошибочна, необходимы политические действия в рамках демографической программы, призванной контролировать рост народонаселения.

         1)Изменение состава атмосферы и климата.

         Одно из наиболее разрушительных воздействия человека на биосферу – выделение загрязнителей .

        Загрязнитель – любое вещество, попадающее в атмосферу, почву или природные воды и нарушающие биологические (иногда и физические или климатические) процессы (см. приложение к уроку). Загрязнителем можно также считать радиоактивные излучения и тепло.

        Загрязнение среды – одна из самых острых экологических проблем.

                             Следствия загрязнения атмосферы

                             Парниковый          Разрушение              Кислотные

                                  эффект                озонового слоя            дожди

        Парниковый эффект – разогрев нижних слоёв атмосферы, вследствие способности атмосферы коротковолновую солнечную радиацию, но задержать длинноволновое тепловое излучение земной поверхности. Способствуют парниковому эффекту поступления в атмосферу антропогенных примесей (диоксид углерода, пыль, метан, фреон).

        Отрицательные последствия для человечества – повышение уровня Мирового океана в результате таяния материковых и морских льдов, теплового расширения океана. Положительные последствия связаны с улучшением состояния лесных экосистем и сельского хозяйства.

        Разрушение «озонового слоя». Слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона на высоте 20-25 (22-24 км) называется озоносферой. «Озоновая дыра» - значительное пространство в озоносфере планеты с заметно пониженным (до 50% и более) содержанием озона.

        Основной причиной возникновения «озоновых дыр» считается значительное содержание в атмосфере фреонов. Фреон, поднимаясь в верхний слой атмосферы, подвергается фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, разрушающей озон.

        Отрицательное последствие для человека – увеличение потока ультрафиолетовых лучей на земную поверхность. Ультрафиолетовые лучи в малых дозах полезны, а в больших – губительны для живого из-за способности вызывать раковые заболевания и мутации.

        Кислотные дожди – дождь или снег, подкисленный до рН < 5,6 из-за растворения в атмосферной влаге фитропогенных выбросов (диоксид серы, оксиды азота, хлороводород и пр.)

        Отрицательное воздействие – ухудшение состояния и гибель целых лесных массивов, снижение урожайности многих сельскохозяйственных культур, закисление природных водоёмов, снижение запасов промысловой рыбы, деградация многих видов организмов и всей водной системы, а иногда и полная биологическая гибель водоёма.

        3)Загрязнение природных вод.

        В настоящее время водным ресурсам грозят истощения и порча. Человечество почти полностью зависит от поверхностных вод суши – рек и озёр. Эта ничтожная часть важных ресурсов подвергается наиболее интенсивному воздействию.

        Потребление воды постоянно растёт, и одна из опасностей – исчерпание её запасов. Так, забор воды на орошение из рек Средней Азии привёл к обмелению Аральского моря, которые фактически перестало существовать. Соль со дна высохшего моря разносится ветром на сотни километров, вызывая засоление почв.

        Не менее грозное явление загрязнение пресных водоёмов солями тяжёлых металлов (ртуть, свинец, цинк, медь). Они вызывают гибель водных организмов, накапливаясь в иле на дне водоёмов и в тканях организмов, составляющие пищевые цепи. При попадании в организм человека соли тяжелых металлов вызывает тяжелейшие отравления.

        С полей в водоёмы попадает органика, минеральные удобрения, применяемые в сельском хозяйстве. При разложении органики растрачивается кислород, его содержание в воде снижается, и многие животные гибнут. Минеральные удобрения вызывают бурное развитие водорослей, часто приводящие к ухудшению качества воды и исчезновение наиболее ценных видов рыб. Многие ядохимикаты весьма устойчивы и накапливаются в тканях организмов; в организмах каждого следующего трофического уровня их содержание несколько раз повышается.

        Морские воды также подвергаются загрязнению (реки и стоки прибрежных промышленных предприятий, аварии танкеров).

        Загрязняются и грунтовые воды. В них просачиваются минеральные удобрения и вещества со свалок химических отходов.

        4)Истощение и загрязнение почвы.

        Основная причина сокращения площади плодородных почв – несовершенство сельского хозяйства. Распаханный плодородный слой часто смывается осадками или реками или развеивается ветром. Распашка стала причиной пыльных бурь и гибели миллионов гектаров плодородных земель. Избыточное орошение, особенно в условиях жаркого климата, может вызвать засоление почв.

        Опасное радиоактивное загрязнение действует в основном на почву.

        5)Сокращения природного разнообразия.

        Чрезмерная эксплуатация, загрязнение, а иногда и просто варварское уничтожение природных сообщества приводит к резкому снижения разнообразия живого.

        За последние 300 лет с лица Земли исчезло больше видов птиц и млекопитающих, чем за предшествующие 10 000 лет.

        Особенно ускорился этот процесс в связи с уничтожением тропических лесов. Их площадь за последние 200 лет сократилась почти вдвое и продолжает уменьшаться на 1% ежегодно. Из-за этого каждый год с лица Земли безвозвратно исчезает несколько десятков тысяч видов. Они больше никогда не появятся и никогда не станут известны человеку.

III. Природные ресурсы и их использование.

        Возможность существования человечества определяется биологическими и минеральными ресурсами плонеты.

        Биологические ресурсы, в том числе, пищевые обуславливают возможности жизни человека на Земле; минеральные и энергетические – служат основой материального производства человеческого общества.

                                        Природные ресурсы

           Неисчерпаемые ресурсы                                Исчерпаемые ресурсы

Космические       Климатические     Водные         Возобновляемые           Невозобновляемые

                                                                   (лес)                            (полезные ископаемые)

        Беседа об особом отношении к воде и атмосферному воздуху в условиях современного уровня технологий. Об условности понятия «неисчерпаемы ресурсы», о подрыве запасов пресной воды и не загрязнённого атмосферного воздуха.

        Проблемы рационального отношения к исчерпаемым ресурсам; необходимость ответственного отношения людей к исчерпаемым ресурсам.

        Задание на дом: конспект, читать с. 575-586, выполнить задания, отмеченные в ходе лекции, ответить на вопросы на с.578, 587.