Send

Биосфера, верхняя оболочка Земли, в которой существуют все живые организмы, составляет глобальную экосистему планеты. Она состоит из гидросферы, нижней части атмосферы, верхней части литосферы. Четких границ биосферы не существует, она находится в постоянном состоянии развития и динамики.

p, blockquote 1,0,0,0,0 -->

Со времен появления человека, следует говорить об антропогенном факторе влияния на биосферу. В наше время особо возрастает скорость этого влияния. Приведем лишь несколько примеров действий человека, которые ухудшают состояние биосферы: истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, применение новейших небезопасных технологий, перенаселение планеты. Таким образом, человек способен значительно влиять на изменения глобальной экосистемы и делает ее более уязвимой.

p, blockquote 2,0,1,0,0 -->

p, blockquote 3,0,0,0,0 -->

Проблемы экологической безопасности биосферы

Теперь поговорим о проблемах экологической безопасности биосферы. Поскольку деятельность человека представляет угрозу для живой оболочки планеты, антропогенное влияние приводит к разрушению экосистем и уничтожению видов флоры и фауны, изменениям рельефа земной коры и климата. Вследствие этого образуются трещины в литосфере и пробелы в биосфере. Кроме того, природа способна сама себе навредить: после извержения вулканов увеличивается количество углекислого газа в атмосфере, землетрясения изменяют рельефы, пожары и наводнения приводят к уничтожению видов растений и животных.

p, blockquote 4,0,0,0,0 -->

Чтобы сохранить глобальную экосистему, человек должен осознать проблему разрушения биосферы и начать действовать на двух уровнях. Поскольку данная проблема глобального характера, она должна решаться на государственном уровне, а значит иметь законодательную основу. Современные государства разрабатывают и реализовывают политику, направленную на решение глобальных проблем биосферы. Кроме того, каждый человек может внести свою лепту в это общее дело: беречь ресурсы природы и рационально их использовать, утилизировать отходы и применять ресурсосберегающие технологии.

p, blockquote 5,1,0,0,0 -->

p, blockquote 6,0,0,0,0 -->

Создание заповедных зон как метод сохранения биосферы

Мы уже знаем, в какой беде находится наша планета, и по вине самих же людей. И в этом виноваты не предшественники, а нынешние поколения, так как наибольшие разрушения начали происходить только в ХХ веке с применением инновационных технологий. Проблему сохранения Земли стали поднимать в обществе сравнительно недавно, но, несмотря на ее молодость, экопроблемы привлекают все большее количество людей, среди которых есть действительно настоящие борцы за природу и экологию.

p, blockquote 7,0,0,1,0 -->

Чтобы хоть как-то улучшить состояние окружающей среды и сохранить некоторые экосистемы, можно создавать заповедники и национальные парки. В них сохраняется природа в первозданном виде, запрещается вырубка лесов и охотиться на зверей на территории заповедных зон. Охрану подобных объектов и защиту природы обеспечивают государства, на земле которых они размещаются.

p, blockquote 8,0,0,0,0 -->

Любой заказник или национальный парк представляет собой природный ландшафт, в котором свободно растут все виды местной флоры. Особенно это важно для сохранения редких видов растений. Животные перемещаются по местности свободно. Они живут так, как привыкли в дикой природе. При этом люди осуществляют минимальное вмешательство:

p, blockquote 9,0,0,0,0 -->

наблюдают за численностью популяций и отношениями особей,
лечат травмированных и больных животных,
в тяжелые времена подкидывают еду,
защищают зверей от браконьеров, которые незаконно проникают на территорию.

p, blockquote 10,0,0,0,1 -->

Кроме того, туристы и посетители парков имеют возможность понаблюдать за разными животными с безопасного расстояния. Это помогает сближать людей и мир природы. Хорошо приводить детей в такие места, чтобы воспитать в них любовь к природе и научить, что нельзя ее разрушать. В результате в парках и заповедниках сохраняется флора и фауна, а поскольку отсутствует антропогенная деятельность, отсутствует и загрязнение биосферы.

Описание работы

Сегодня необходимо создание концепции сохранения биосферы, ее охраны. Только направляя усилия на сохранение природной среды хотя бы в том виде, какая она есть сейчас, мы сможем сохранить на планете условия для существования человечества.
В данной работе я рассмотрю проблемы сохранения биосферы.

Введение
1. Биосфера: определение и структура
2. Проблема экологической безопасности
3. Стратегия устойчивого развития
4. Проблемы сохранения биосферы в России
Заключение
Список литературы

Биосфера и её сохранение

Основные понятия и ключевые термины: Экологические проблемы. Экологические катастрофы. Экологический кризис.

Вспомните! Что такое биосфера?

Из собственного опыта

Большинство экологических закономерностей удачно обобщил в 1974 г. американский эколог Б. Коммонер (1917 - 2012). «Если мы хотим выжить, то должны понять причины приближающейся катастрофы», - говорил учёный. Законы экологии он сформулировал в виде четырёх афоризмов: 1) всё связано со всем, 2) всё должно куда-то деваться,

3) природа «знает» лучше, 4) ничто не даётся даром.

Приведите примеры из повседневной жизни, иллюстрирующие каждый из законов Б. Коммонера.

Как влияет человек на современную биосферу?

На протяжении всей своей истории человечество постепенно усиливало влияние на природу, всё больше нарушая экологическое равновесие и создавая экологические проблемы.

Экологические проблемы - это такие изменения состояния окружающей среды, которые могут ухудшить (прямо или косвенно) природные условия. Они могут иметь статус местных или региональных экологических проблем, но некоторые оказывают влияние на всю биосферу Земли и угрожают человечеству. В настоящее время учёные-экологи выделяют такие важнейшие глобальные проблемы, как: 1) загрязнение среды (отходами производства, нефтепродуктами, ядохимикатами, минеральными удобрениями, синтетическими материалами и т. п.), 2) потепление климата, 3) кислотные осадки, 4) разрушение озонового слоя, 5) опустынивание территорий,

6) уменьшение биоразнообразия.

Сигналами неблагополучия биосферы и неразумной хозяйственной деятельности человека сегодня всё чаще становятся экологические катастрофы. Экологические катастрофы - быстрые и опасные изменения природных условий, при которых состояние окружающей среды скачкообразно изменяется в неблагоприятную сторону. Печальными примерами таких событий были Бхопальськая авария на химическом заводе в Индии (1984), Чернобыльская авария в Украине (1986), авария на атомной электростанции «Фукусима-1» в Японии (2011). К сожалению, число и частота крупных экологических катастроф в мире растут: за десятилетие с 1960 до 1970 гг. их случилось 14, а за десятилетие с 1980 по 1990 гг. зарегистрировано уже 70.

В конце XX в. человечество стало чувствовать приближение глобального экологического кризиса, который, в отличие от предыдущих

кризисов, охватил всю планету и обусловлен техногенными причинами. Экологический кризис - глубокое нарушение естественного экологического равновесия и напряжённое состояние взаимоотношений между человеком и природой. К развитию глобального современного экологического кризиса привели два фактора - демографический и промышленно-энергетический. Численность населения Земли растёт (1830 г. - 1 млрд, 1994 г. - 5,5 млрд, а к 1 апреля 2017 г. достигла 7,5 млрд), резко увеличивается рост промышленного производства, производства энергии. Но есть и другие серьёзные причины углубления экологического кризиса: упадок духовности, низкий уровень экологической культуры и экологического образования.

Человек должен понять свои ошибки в отношениях с окружающей средой и направить силы на смену отношения к природе и устранение причинённого вреда. Иначе экологический кризис перерастёт в необратимую экологическую катастрофу на Земле.

Итак, антропогенное воздействие на биосферу настолько усилилось, что повлекло за собой глобальный экологический кризис.

Каковы основные направления охраны биосферы?

Человек и биосфера неотделимы друг от друга. Биосфера обеспечивает человека необходимыми для жизни веществами и энергией. Человек заботится о биосфере: проявляет заботу об её жителях, охраняет среду их обитания. Сегодня вопросы охраны биосферы волнуют всех людей на Земле, поскольку каждый из нас ощущает последствия антропогенной деградации природы.

Одним из направлений охраны биосферы является сохранение биоразнообразия. Учёные обнаруживают виды и группировки организмов, которым угрожает опасность, выясняют, сколько их осталось в природе и где, разрабатывают меры по охране окружающей среды. Перечень видов организмов, которые нуждаются в охране, приводят в Красных книгах. Первую Международную Красную книгу издали в 1966 г. В Украине в 2009 г. вышло уже третье издание Красной книги Украины, в которую занесены 542 вида животных, 826 видов растений и грибов. Для охраны группировок украинские ботаники первыми в мире предложили создать Зелёные книги. В 1987 г. появилась Зеленая книга Украины, в которую были занесены 127 редких и исчезающих группировок. Больше всего среди них лесных (например, еловые леса Полесья), водных (например, формация кувшинки белой) и степных (например, формации ковыля украинского) ценозов (ил. 166).

Важный шаг на пути защиты и сохранения биосферы - выделение и развитие природно-заповедных территорий. Это создание заповедников, заказников, национальных парков, памятников природы, дендропарков, зоопарков, ботанических садов и др. (ил. 167). Природно-заповедными территориями международного значения, в которых охраняются все слои биосферы, являются биосферные заповедники. В Украине действуют «Аска-ния-Нова» (ил. 168), Черноморский, Карпатский, Дунайский и Чернобыльский радиационно-экологический. В Украине в 2004 г. принят Закон «О создании экологической сети Украины», согласно которому была начата работа по созданию единой территории с участками заповедной и малоизменённой природы, называемой экологической сетью. Программой планируется создание 29 национальных природных парков и 7 биосферных заповедников, среди которых крупнейшими будут Си-вашский, Большое филлофорное поле Зернова, Нижнеднепровский, Полесский, Украинский лесостепной. Площадь 11 существующих заповедников и парков будет увеличена.

Какова же роль заповедных территорий в сохранении биологического разнообразия? Это прежде всего: 1) сохранение генофонда растительного и животного мира, 2) обеспечение общего экологического равновесия и восстановление биологического круговорота веществ в природной среде, 3) проведение научных исследований, осуществление экологического мониторинга, прогнозирование изменений окружающей среды и разработка научных рекомендаций по охране биосферы, 4) сохранение типичных и уникальных природных комплексов, биоразнообразия ландшафтов и «неживой природы».

Экологическое образование в области окружающей среды рассматривается ныне педагогической общественностью как непрерывный процесс, охватывающий все возрастные, социальные и профессиональные группы населения. Однако её центральным звеном является школа, так как именно в школьные годы формирование личности происходит наиболее интенсивно.

Учёные непрерывно ищут новые пути сохранения биосферы. В последние десятилетия развиваются такие направления, как длительное сохранение генетической информации в форме криобанков - глубоко замороженных клеток, формирование семенных банков, возвращение видов к местам их предыдущего проживания и др.

Итак, основными направлениями охраны биосферы являются сохранение биоразнообразия, выделение и развитие природно-заповедных территорий, экологическое образование и др.

Задание на применение знаний

Классифицируйте и запишите в таблицу приведённые загрязнители: 1) ВИЧ, 2) угарный газ от неполного сгорания, 3) электромагнит-

ные поля высоковольтных линий электропередачи, 4) искусственные изотопы цезия, стронция, 5) тёплые воды электростанций, 6) шум транспорта, 7) оксиды азота ТЭС, ТЭЦ, металлургических заводов, 8) кадмий в золе от сжигания мусора на свалках, 9) пестициды,

10) стекло, полиэтиленовые пакеты, пластмассовые бутылки,

11) сточные воды сахарного завода, мясокомбината, 12) соединения хлора - выбросы цементного завода. Оцените антропическое влияние на природные экосистемы своей местности.

Помощь окружающей среде, или «зелёная жизнь», - это очень просто. Если каждый из нас уделит хоть немного внимания этому вопросу, то изменения будут значительными. Обоснуйте десять предложенных советов о помощи по спасению жизни на Земле.

1. Сортируй мусор

2. Старайся не использовать полиэтиленовые пакеты

3. Покупай экоодежду из хлопка, льна, шёлка и т. д.

4. Используй энергосберегающие лампы

5. Выращивай комнатные растения

6. Используй спички вместо зажигалок

7. Отдавай вещи на переработку

8. Сдавай макулатуру

«ВЫЯВЛЕНИЕ УРОВНЯ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ»

Влияние человека как экологического фактора чрезвычайно сильно и разносторонне. Ни одна экосистема на планете не избежала этого воздействия. Подготовьте проект, в котором определите позитивное и негативное влияние человека на экосистемы вашей местности.

Задания для самоконтроля

1. Что такое экологический кризис? 2. Что такое экологические проблемы? 3. Назовите четыре глобальные экологические проблемы биосферы. 4. Что такое Красная книга? 5. Что такое Зелёная книга? 6. Назовите категории заповедных территорий.

7. Каково влияние человека на современную биосферу? 8. Каковы основные направления охраны биосферы? 9. Какова роль заповедных территорий в сохранении биоразнообразия, равновесия в биосфере?

10. Примените знания для определения правил своего поведения в современных условиях окружающей среды.

Обобщение темы 8. СВЕРХОРГАНИЗМЕННЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Надорганизменные биологические системы - это группировки живых организмов, взаимосвязанные между собой и с окружающей средой. Это популяции, виды, экосистемы и биосфера.

Таблица 17. СВЕРХОРГАНИЗМЕННЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Экологическая характеристика системы

Популяция - совокупность особей вида, длительное время проживающих в определённой части ареала частично или полностью изолированно от других популяций

Основными показателями, характеризующими популяции, являются: численность, плотность, биомасса, рождаемость, смертность и прирост. Популяциям присущи половая, возрастная, пространственная, видовая, этоло-гическая структуры

Вид - совокупность особей, характеризующихся наследственным сходством признаков, они свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособлены к определённым условиям жизни и занимают в природе определённый ареал

Каждый вид, распространённый в определённом ареале, занимает в биогеоценозе определённую экологическую нишу, заселяет определённую часть пространства, которая называется местообитанием вида, и может существовать только благодаря связям с другими видами

Экосистема - совокупность организмов разных видов и среды их обитания, связанных обменом веществ, энергии и информации

В любой экосистеме выделяют две части - абиотическую и биотическую. Необходимыми условиями существования являются круговорот веществ и превращение энергии.

Основными свойствами являются открытость, саморегуляция, целостность, замкнутость, устойчивость

Биосфера - особая оболочка Земли, населённая живыми организмами

Элементарной единицей являются экосистемы, основным условием существования биосферы - биологический круговорот веществ, существует с момента появления жизни на Земле, постепенно переходит в ноосферу.

Надорганизменные системы изучает наука ЭКОЛОГИЯ, в которой выделяют три основных направления: экологию особей, популяционную экологию и биогеоценологию

ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Закон пирамиды энергии, правило экологической пирамиды, закон 10 % (закон Р. Линдемана, 1942). С одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой её уровень в среднем не более 10 % энергии.

Закон минимума (закон лимитирующего фактора, закон Ю. Либиха, 1840). Наибольшее лимитирующее действие на организм, популяцию или группировки оказывают те жизненно важные факторы внешней среды, количество (концентрация) которых близка к минимальному критическому уровню.

Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадский). Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или происходит в среде, геохимические свойства которой обусловлены живым веществом.

Тест-оценивание 8. СВЕРХОРГАНИЗМЕННЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

1. Под действием какого из факторов чаще всего уменьшается урожай культурных растений в южных областях Украины, где преобладают наиболее плодородные почвы?

А температура Б свет

В кислород Г элементы питания

2. Уменьшение размеров тела, тонкие покровы тела, вертикальные миграции, слабая пигментация тела, гетеротрофный тип питания характерны для жителей среды.

А наземно-воздушной Б водной

В почвенной Г гостальной

3. Группа свободно скрещивающихся особей одного вида, проживающих длительное время на территории ареала и относительно изолированных от других таких же групп.

А популяция Б экотип В подвид Г вид

4. Структура популяции, проявляющаяся особенностями поведения.

А половая Б возрастная В пространственная Г этологическая

5. Совокупность особей, которые имеют наследственное сходство признаков, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособлены к определённым условиям жизни и занимают в природе ареал.

А популяция Б экотип В подвид Г вид

6. Наибольшее количество ярусов растений имеется в такой экосистеме, как

А еловый лес Б сосновый лес В широколиственный лес Г городской парк

7. Консументами I порядка являются

А ёж, ласка Б муравей, бабка В заяц, пчела Г паук, комар

8. Грибы-сапротрофы являются

А консументами I порядка Б консументами II порядка

В редуцентами Г продуцентами

9. Цепи питания обычно состоят из 5-6 звеньев, поскольку А ресурсы среды ограничены

Б хищники не могут питаться хищниками В в цепях питания происходят потери энергии Г редуценты не управляются с функциями

10. Биомасса каждого из следующих уровней уменьшается примерно в 10 раз потому, что часть энергии .

А расходуется на образование новых растительных тканей Б расходуется на жизнь и рассеивается в виде теплоты В выделяется из организмов вместе с продуктами обмена Г расходуется на размножение

11. Появление и развитие растительных сообществ в местообитаниях, где растительности раньше не было, - это

А первичные сукцессии Б регрессирующие сукцессии

В вторичные сукцессии Г антропогенные сукцессии

12. Что характерно для искусственных экосистем?

А разный видовой состав Б саморегуляция

В однотипность видового состава Г высокая производительность многих

Проблемы сохранения биосферы.docx

1. Биосфера: определение и структура

2. Проблема экологической безопасности

3. Стратегия устойчивого развития

4. Проблемы сохранения биосферы в России

Та часть литосферы, гидросферы и атмосферы Земли, в которой существуют и развиваются растительные и живые организмы, называется биосферой. В ее состав входят не только растительный покров и животное население планеты, все реки и озера, водная масса океанов, но и почвенный слой, значительная часть тропосферы и самый верхний слой земной коры - зоны выветривания. На земной поверхности практически нет площадей, где отсутствует жизнь. Даже в жарких и безводных тропических пустынях или на поверхности высокогорных ледников и полярных льдов обнаружены микробы и другие микроорганизмы.

Знания о биосфере сегодня как никогда актуальны и необходимы. Человек вышел за пределы возможностей биосферы и активно преобразовывает ее. В большинстве случаев подобные преобразования крайне негативно сказываются на самой биосфере.

В данной работе я рассмотрю проблемы сохранения биосферы.

2. Проблема экологической безопасности

Проблема экологической безопасности является проблемой развития, и ее решение предполагает наличие как долгосрочных целей и задач стратегического характера, так и постановку взаимосвязанных с ними первоочередных целей и оперативных задач. Представляется целесообразным для анализа использовать системную модель проблемы экобезопасности. При этом используется понятие цели, которое понимается как желаемое или требуемое состояние системы (предвосхищенный результат).

Проблема - противоречие между субъектом и объектом, т.е. несоответствие между фактическим и целевым ("нормативным") состояниями системы. Решить проблему - это означает перевести систему из данного неудовлетворительного состояния в целевое проблеморазрешающее состояние за актуальное время.

Если проблеморазрешающие действия окажутся недостаточными, то через некоторое критическое время будет реализовано критическое отклонение и начнут проявляться катастрофические события необратимого характера, что не позволит перевести систему в целевое состояние, т.е. в этом случае решить проблему уже будет невозможно.

Текущее и целевое состояние социоэкосистемы определяются набором значений актуальных параметров Р1. Рn (количественные и качественные характеристики). Целью является достижение желаемого экологически безопасного состояния социоэкосистемы, когда актуальные параметры, т.е. параметры, важные для цели рассмотрения, примут значения, удовлетворяющие определенным экологическим нормам. Различие или отклонение характеризует степень несоответствия начального и целевого состояний, или остроту проблемы экологической безопасности. В неравновесных условиях, когда отклонения актуальных параметров приближаются к критическим значениям, существенным образом начинают себя проявлять синергетические закономерности в поведении систем.

Причины обострения глобального экологического кризиса связаны с демографическим взрывом и необходимостью удовлетворения растущих материальных потребностей людей, что обуславливает расширение масштабов хозяйственной деятельности и приводит к увеличению антропогенной нагрузки на окружающую среду. Как следствие обостряются проблемы загрязнения окружающей среды, изменения климата, разрушения стратосферного озона, истощаются природные ресурсы, растет число техногенных катастроф, возрастает вероятность потери устойчивости биосферы.

Предотвращение разрушения биосферы является одной из наиболее актуальных и важных проблем. Биосфера представляет собой саморегулирующуюся химико-биологическую систему планетарного масштаба, которая эволюционно формировалась в течение сотен миллионов лет. Основной функцией биосферы является стабилизация окружающей среды, осуществляемая за счет биотической регуляции и позволяющая поддерживать приемлемые для живых организмов условия обитания. Устойчивость биосферы как способность компенсационным образом противостоять антропогенным и природным воздействиям имеет определенные границы, за которыми эта способность утрачивается.

Важнейшим условием обеспечения устойчивости экосистем биосферы является сохранение биологического разнообразия.

В настоящее время:

- из 242 тыс. видов растений 14% находятся под угрозой вымирания,

- из 9,6 тыс. видов птиц 11% угрожает вымирание, а для 60% наблюдается снижение численности,

- из 4,4 тыс. видов млекопитающих 11% могут погибнуть,

- из 24 тыс. видов рыб 33% находятся под угрозой вымирания.

По современным оценкам ученых, порог допустимого воздействия на биосферу составляет примерно 1-2% антропогенного потребления первичной продукции биосферы. Этот порог в настоящее время пройден, - современное потребление достигает уровня 7-10%, но биосфера еще может вернуться к устойчивому состоянию. Однако при дальнейшем росте антропогенного возмущения биосфера потеряет устойчивость, что приведет к наиболее тяжелым катастрофическим последствиям. Вся планетарная мощь биоты будет работать уже не на поддержание жизнепригодных условий, а в режиме с обострением будет разрушать окружающую среду.

Генеральным направлением в решении проблемы сохранения биосферы является "консервация" ряда территорий, не затронутых или слабо затронутых хозяйственной деятельностью, с целью поддержания в "рабочем состоянии" естественно-природного механизма стабилизации окружающей cреды. Первостепенное значение имеет укрепление и расширение системы особо охраняемых природных территорий. Существенный вклад в стабилизацию окружающей среды вносит Россия, которая обладает значительной территорией, не нарушенной хозяйственной деятельностью, и составляющей более 1/7 от сохранившейся на суше природной среды. Это "золотой" запас устойчивости биосферы общемирового значения.

Глобальное изменение климата (потепление) вызвано аномальным повышением концентрации парниковых газов (прежде всего углекислого газа) в приземных слоях атмосферы, которое является следствием повсеместного использования углеродосодержащего топлива (уголь, нефть, газ), составляющего базу мирового энергетического хозяйства. В течение последнего столетия интенсивное сжигание ископаемого топлива привело к росту концентрации СО2 в атмосфере на 30%, достигнув наиболее высокого уровня за 160 тыс. лет. Многие ученые пришли к выводу, что в XXI в. среднеглобальная температура на Земле поднимется на 1,2-3,5 С. Последствия такого глобального потепления носят катастрофический характер. Повышение уровня Мирового океана на 0,5-1,0 м в результате интенсивного таяния полярных льдов вызовет затопление прибрежных густонаселенных районов. Изменится режим выпадения атмосферных осадков, увеличится число аномально жарких и влажных лет, чаще и с большей интенсивностью будут наблюдаться ураганы, бури, цунами, наводнения и засухи. Прогнозируемые скорости потепления в десятки раз превысят естественные скорости роста температуры, что не соответствует адаптационным возможностям многих видов живых организмов, и приведет к разрушению части экосистем. Вышеназванные тенденции достаточно ярко проявляют себя уже сегодня. Последние два десятилетия отличаются 15 самыми "теплыми" годами за последнее столетие. Увеличивается ущерб, наносимый стихийными бедствиями и исчисляемый миллиардами долларов.

Климатическая система все дальше переходит в область метастабильных состояний и при достижении критического температурного порога может "соскочить" к новому равновесному состоянию. Подобные резкие скачки, влекущие за собой катастрофические явления, имели место в истории Земли и происходили в течение нескольких десятилетий. Необходимы превентивные действия, которые, по мнению ученых, состоят в сокращении выбросов углеродных соединений на 60-80% по сравнению с существующими уровнями выбросов.

Нарастают актуальность и важность проблемы загрязнения окружающей среды. В настоящее время, согласно данным ВОЗ, в промышленности используется до 500 тыс. химических соединений, из которых 40 тыс. являются вредными и 12 тыс. токсичными. Существенно влияние загрязнения на живые организмы и, соответственно, на здоровье населения (популяционное здоровье), основными критериями которого являются смертность и заболеваемость. Наблюдается увеличение числа экологически обусловленных болезней и снижение иммунитета у населения. Для детей характерен резкий рост аллергических заболеваний. Экологически обусловленные заболевания могут, по-видимому, принимать характер эпидемий, как, например, СПИД на африканском континенте, поразивший значительную часть населения ряда стран.

В 1999 г. Институт Гэллапа провел Опрос Тысячелетия, которым было охвачено 57000 человек в 60 странах мира. На вопрос о том, что важнее всего в жизни, подавляющее число респондентов дали следующий ответ: хорошее здоровье и семейное благополучие. Эксперты ВОЗ считают, что здоровье населения в среднем на 50% зависит от экономической обеспеченности и образа жизни людей, на 20% - от наследственных факторов, на 10% - от уровня медицинского обслуживания и на 20% - от состояния окружающей cреды. Экологический фактор вышел на второе место в системе жизненно важных приоритетов современного общества.

Периодически обостряется проблема энергетических ресурсов. По данным Всемирного энергетического совета, при сохранении современных темпов роста энергопотребления (2% в год) к 2035 г. потребление энергии возрастет в 2 раза, а к 2055 г. - в 3 раза. Современное мировое производство построено в основном на использовании внутренних источников энергии, прежде всего - ископаемого органического топлива (нефти, угля и газа), которые являются исчерпаемыми и не возобновляемыми первичными энергоресурсами. Эти традиционные энергоресурсы обеспечивают более 80% мирового потребления энергии. Мировая кратность запасов, т.е. отношение остаточных запасов к текущей добыче, составляет для нефти - 50-60 лет, для газа - 70 лет, для угля - 200-500 лет. С учетом роста энергопотребления можно констатировать усугубление кризисной ситуации.

Мировая энергетическая система обладает большой инерционностью, и преобладание в структуре мирового энергопотребления традиционных энергоресурсов сохранится до середины XXI в. и, возможно, на более длительный период.

В целом наблюдается усиление негативной тенденции к истощению важнейших жизнеобеспечивающих ресурсов, прежде всего энергетических, продовольственных и ресурсов пресной воды. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных наций (ООН), из 15 основных рыбопромысловых зон в мире 11 частично или полностью истощены, в то же время благополучие около 200 млн человек связано с рыболовным промыслом.

Следует подчеркнуть дифференцированный характер использования жизнеобеспечивающих ресурсов. Сегодня 20% населения Земли, относящегося к промышленно развитым странам, потребляет более 80% мировых ресурсов. Состояние 225 самых богатых людей в мире, оцениваемое в 1 трлн долл., примерно равно совокупному годовому доходу беднейшей половины человечества. Жизнеобеспечение одного ребенка в США, к примеру, требует в 100 раз больше затрат, чем в Бангладеш. Показательно, что одни только США (4% населения Земли) производят более 25% выброса углекислого газа в атмосферу, ответственного за аномальное усиление парникового эффекта и глобальное изменение климата. В условиях демографического взрыва подобные прогрессирующие явления влекут за собой резкое снижение возможностей материального и энергетического обеспечения приемлемых жизненных условий для большого числа людей. Безусловно, будут накаляться социально-политические отношения, что существенно затруднит реализацию управленческих усилий мирового сообщества, направленных на преодоление экологического кризиса.

По мере приближения глобальной социоэкосистемы человечество-среда обитания к критическому состоянию, все возрастающую роль будет играть явление синергизма, т.е. взаимное усиление действия различных факторов и сверхаддитивное увеличение общего эффекта. Так, например, негативные изменения в природных экосистемах зависят от потепления климата, загрязнения окружающей среды, истощения слоя стратосферного озона. Это приводит к снижению эффективности биотической регуляции и уменьшению способности экосистем к самоочищению, усугубляя тем самым проблему загрязнения окружающей среды. Та же причина вызывает нарушение глобального биохимического цикла углерода и, как следствие, усиление климатических изменений. Все это отрицательно сказывается на эффективности агросистем и на проблеме продовольственной безопасности.

Ноосфера. Проблемы сохранения биосферы и составляющих её экосистем

Термин «биосфера» появился в науке в 1875 г., однако первые представления о биосфере складывались уже в начале 19 в. Эти первые представления были в частности. Отражены в работе «Гидрология» Ж.Б. Ламарка (1802). В 1826 г. Немецкий ученый Гумбольт ввел понятие «жизненная среда» понимая под этим оболочку Земли, куда включал атмосферные, морские и континентальные процессы и весь органический мир. Так в науке формировалось понятие пространства, охватываемого жизнью и ей же создаваемого. Геолог Э. Зюсс назвал это пространство «биосферой». Впоследствии понятие биосферы разрабатывалось разными исследователями. Считается, что наиболее полно концепция биосферы разработана в трудах отечественного естествоиспытателя и философа В.И. Вернадского.

Суть его учения заключается в следующем: биосфера- это целостная организованная система живого вещества, все в ней - часть единого механизма биосферы, живое вещество - это то звено, которое соединяет историю химических элементов с эволюцией организмов и человека. И с эволюцией всей биосферы.

Биосфера сыграла определяющую роль в возникновении атмосферы, гидросферы и литосферы. Биосфера представляет собой единство живого и минеральных элементов, вовлеченных в сферу жизни. Биосфера в своем естественном состоянии - это монолит жизни. Органическая жизнь сосредоточена в литосфере, в гидросфере, а также в тропосфере. Нижняя граница биосферы опускается на 2-3 км на суше и на 1-2 км ниже дна океана. А верхней служит так называемый озоновый экран на высоте 20-25 км, выше которого жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца убивает все живое.

Человеческое общество с его производством и созданной им искусственной средой - техносферой также является частью биосферы.

Суммарная биомасса живых организмов Земли оценивается примерно в 2,4*10 12 т, причем основная ее часть (более 99%) образованна наземными животными, растениями и организмами. Биомасса организмов океана ничтожно мала по сравнению с биомассой наземных организмом. Жизнь распространена по земной поверхности крайне неравномерно и в различных природных условиях принимает вид относительно независимых комплексов - биогеоценозов или экосистем. Живая часть биогеоценоза носит название биоценоза. Разнообразные процессы и явления, протекающие в биосфере, являются объектом исследований различных наук.

Особое место при этом отводится экологии. Э. Геккель. Впервые применивший этот термин определил экологию как познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно антагонистические и неантагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующие друг с другом. Одним словом, экология - это наука, изучающая все сложные и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином «как условия борьбы за существование». В результате деятельности человека экология, дифференцируясь на множество самостоятельных наук, все больше приобретает политический и социальный оттенок, включая в себя вопросы права, экономики, социологии, технологии и др. Биосфера выполняет свои функции благодаря многосторонним обменным связям. Все живые организмы связанны между собой энергетическими отношениями, поскольку являются объектами питания других организмов.

Человек появился в ходе эволюции биосферы. Он - ее элемент. Появление разума, по-видимому, закономерный этап в развитии живой материи, коренной перелом в ее эволюции, ибо она получила способность мыслить и познавать себя. Все необходимое человек получает из биосферы. Туда же он сбрасывает бытовые и промышленные отходы. Долгое время природа справлялась с этими нарушениями, которые человек вносил в ее деятельность, и сохраняла равновесие. В настоящее время деятельность человека стала соизмерима с силами Природы, и она уже не способна выдерживать напор преобразующей деятельности человека. Это приводит к формированию глобального экологического кризиса, сопровождающегося обострением, так называемых глобальных экологических проблем, к которым относится проблема народонаселения, изменение состава атмосферы и климата, изменения состояния водных систем, истощение природных ресурсов.

За период, охватывающий около 3 млрд. лет, на Земле в результате биологической эволюции возникали все новые и новые разнообразные виды живых организмов (процесс видообразования продолжается и сегодня). В жесткой борьбе за существование многие из них исчезли безвозвратно, другие подвергались эволюционным изменениям и давали начало видам, их сменяющим, многие виды сохранились до наших дней. Сегодня живой мир нашей планеты "бесконечно" разнообразен и включает огромное число видов. Сегодня хорошо известно, что стабильность существования биосферы как экологической системы планетарного масштаба, зависит именно от многообразия видов живых организмов, ее составляющих. Все виды организмов находятся в прямой или косвенной взаимосвязи друг с другом (трофические, тропические и т.п.). На основании изучения естественных экологических систем с небольшим числом видов, их составляющих, (например: пещерные экосистемы, тундровые), а также искусственных (агробиогеоценозы, лабораторные экспериментальные экосистемы). Так изъятие, гибель даже одного вида может повлечь сильное повреждение и гибель данной системы.

Конспект урока

1.«БИОЛОГИЯ», 11 класс

2. Урок №18, Глобальные экологические проблемы.

3. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме,

Урок теме позволит обучающимся расширить и углубить знания о глобальных экологических проблемах, выявить причины возникновения глобальных экологических проблем и пути их решения.

4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке),

Проблемы устойчивого развития, парниковый эффект, озоновый слой, атмосфера, гидросфера, кислотные дожди, сохранение биоразнообразия, охрана природы, Красная книга, восстановительная экология.

Биосфера - живая оболочка планеты

Глобальная экологическая катастрофа – такое состояние географической среды на Земле, когда жизнь на ней становится невозможна.

Экологические проблемы- любые проблемы, связанные с воздействием человека на природу и обратным воздействием изменяющейся среды на здоровье и хозяйственную деятельность людей.

Экологические проблемы- общечеловеческие проблемы, охватывающие весь мир, создающие угрозу всему человечеству и требующие для своего решения объединенных усилий всего мирового сообщества.

Антропогенное воздействие – любой вид хозяйственной деятельности человека в его отношении к природе.

Эрозия (от лат.erosio –разъедать) – разрушение и снос почвенного покрова потоками воды или ветром.

Восстановительная экология - раздел прикладной экологии, ориентированный на восстановление поврежденных, деградировавших или разрушенных экосистем, преимущественно с помощью активных хозяйственных мероприятий.

Экологическая сукцессия — в широком смысле определяется как смена одного сообщества другим в результате нарушений, произошедших на данном участке местности. Поскольку сукцессия может происходить на протяжении столетий, то для ее изучения довольно трудно проводить экспериментальные исследования.

5. основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц),

Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К.Беляева и профессора Г.М.Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В.Саблина.- М.: Просвещение, 2018г., с274-282

1. А.Ю. Ионцева. «Весь школьный курс в схемах и таблицах» – М.: Эксмо, 2014.: С. 318

2.Е.Н. Демьянков, А.Н.Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11» - М.: ВАКО. С 140-156 учебное пособие для общеобразовательных организации

3. А.А.Кириленко, С.И.Колесников., «Биология тематические тесты. (подготовка к ЕГЭ)» Учебно- методическое пособие.- Ростов н/Д: Легион, 2009г. С 107-110.

5.Г.И.Лернер «БИОЛОГИЯ : Полный справочник для подготовки к ЕГЭ »: АСТ, Астрель, Москва, 2010г (раздел VII)

6. открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии),

«Биологическая картина мира»
http://nrc.edu.ru/est/r4/Краткое пособие по основным биологическим проблемам: происхождение и развитие жизни, развитие экосистем, законы наследственности, антропология. (работа с сайтом по навигации)

Образовательный портал для подготовки к экзаменам Гущин Д. Д.

7. теоретический материал для самостоятельного изучения,

Экологическими проблемами можно назвать ряд факторов, означающих деградацию окружающей нас природной среды. Зачастую они вызваны непосредственной деятельностью человека. По мере развития промышленности появились проблемы, напрямую связанные с нарушением равновесия, ранее установленного в экологической среде, которые сложно компенсировать. Экологические проблемы мира многообразны. На сегодняшний день ситуация в мире такова, что мы находимся в критическом состоянии, близком к краху.

Среди глобальных проблем экологии можно отметить такие, как:

– уничтожение тысяч видов животных и растений, увеличение числа исчезающих видов,

– сокращение запаса полезных ископаемых и других жизненно необходимых ресурсов,

– истребление лесного массива, – загрязнение и осушение мирового океана, – нарушение озонового слоя, который защищает нас от излучения из космоса,

– загрязнение атмосферы, нехватка чистого воздуха в некоторых областях,

– загрязнение природного ландшафта.

Сегодня практически не осталось поверхности, на которой не находились бы искусственно созданные человеком элементы. Неоспорима и пагубность влияния человека как потребителя на природу. Ошибка в том, что окружающий нас мир является не только источником богатств и различных ресурсов. Человеком утеряно философское отношение к природе как к матери всего живого. Проблемы современности заключаются в том, что в нас не воспитывают любовь к природе и заботу о ней. Человек как существо само по себе эгоистичное, создает условия для собственного комфорта, нарушая и губя природу. Мы не задумываемся о том, что тем самым вредим сами себе. Именно по этой причине сегодня необходимо уделять особе внимание не столько решению экологических проблем, сколько воспитанию человека как части природы. Проблемы окружающей среды изначально разделяют по уровню их масштабности на региональные, локальные и глобальные. Примером локальной проблемы можно назвать фабрику, которая не очищает стоки перед тем, как сделать сброс в реку, и таким образом загрязняет воду и уничтожает живые организмы, обитающие в этой воде. Говоря о региональных проблемах, в качестве примера можно привести всем известную ситуацию в Чернобыле. Трагедия затронула тысячи жизней людей, а также животных и другие биологические организмы, которые ранее проживали на данной территории. И, наконец, глобальные проблемы – это те критические ситуации, которые отражаются на населении всей планеты и могут быть смертельно опасными для миллионов из нас.

Экологические проблемы мира сегодня требуют незамедлительного решения. Прежде всего, как упоминалось выше, стоит обратить внимание на человеческий фактор. Придя к гармонии с природой, люди перестанут относиться к ней исключительно потребительски. Далее необходимо предпринять ряд мер по общей экологизации. Для этого понадобятся разработки новых природосберегающих технологий на производстве и в быту, нужна экологическая экспертиза всех новых проектов, требуется создание безотходного производства замкнутого цикла. Возвращаясь к человеческому фактору, стоит упомянуть, что здесь не помешает и умение экономить, ограничивать себя. Разумное расходование таких ресурсов, как энергия, вода, газ и т. д. может спасти планету от их недостатка. Стоит знать и помнить о том, что в то время, пока у тебя в кране течет чистая пресная вода, некоторые страны страдают от засухи, а население этих стран умирает от нехватки жидкости. Экологические проблемы мира можно и нужно решать. Помните, что сохранность природы и здоровое будущее планеты зависит исключительно от нас самих! Безусловно, благополучие невозможно без использования ресурсов, но стоит задуматься и о том, что нефть и газ могут закончиться уже через несколько десятков лет. Экологические проблемы мира затрагивают всех и каждого, не оставайтесь равнодушными!

8. Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

1.Парниковый эффект в биосфере наблюдается вследствие накопления в атмосфере …

2. Появление озоновых дыр приводит к …

3. К глобальным изменениям в биосфере, снижению плодородия почвы, вызванным воздействием человека, относят …

Тип вариантов ответов: Выберите элемент (Текстовые, Графические, Комбинированные)

2) ядовитых веществ

3) углекислого газа

5)усилению парникового эффекта

6) повышению температуры воздуха

7) уменьшению прозрачности атмосферы

8) повышению ультрафиолетового облучения

9) развитие промышленности и транспорта

10)эрозию и засоление, опустынивание

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

1.Парниковый эффект в биосфере наблюдается вследствие накопления в атмосфере …3) углекислого газа,9) развитие промышленности и транспорта

2)Появление озоновых дыр приводит к …8) повышению ультрафиолетового облучения

3)К глобальным изменениям в биосфере, снижению плодородия почвы, вызванным воздействием человека, относят..10)эрозию и засоление, опустынивание

11) осушение болот

Неправильный вариант/варианты (или комбинации):

Подсказка: Накопление в атмосфере углекислого газа, развитие промышленности и транспорта приводит к парниковому эффекту в биосфере.

Появление озоновых дыр приводит к повышению ультрафиолетового облучения.

Сохранение ______ означает поддержание __________ механизмов природы, обеспечивающих бесперебойное __________ и устойчивое ________ биогеоценозов и _________в целом. Под охраной редких и _________видов следует понимать комплекс___________ и общественных мер, обеспечивающих ___________ и воспроизводство видов, __________и отдельных особей данных видов.

Тип вариантов ответов: Выберите элемент (Текстовые, Графические, Комбинированные)

Развитие, биосферы, исчезающих, популяций, разнообразия, регулирующих, функционирование, государственных, сохранение

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

Сохранение разнообразия означает поддержание регулирующих механизмов природы, обеспечивающих бесперебойное функционирование и устойчивое развитие биогеоценозов и биосферы в целом. Под охраной редких и исчезающих видов следует понимать комплекс государственных и общественных мер, обеспечивающих сохранение и воспроизводство видов, популяций и отдельных особей данных видов.

Предварительный просмотр:

Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 2

Доклад на районной конференции старшеклассников «Природа и человек: проблемы взаимодействия»

биоразнообразия на планете.

Подготовила: ученица 11 класса

Современное состояние биологического разнообразия…………………………………6

Методы и практические рекомендации по сохранению биологического разнообразия в кратком и обобщенном виде выглядят следующим образом….………………………..9

1. Введение. Понятие «биосфера».

Животные и растения, грибы и бактерии существуют не сами по себе, независимо друг от друга, а в тесном взаимодействии - влияют на проявления жизнедеятельности одних и сами зависят от других организмов.

С момента своего появления, около 3,5 млрд. лет назад, живые организмы стали оказывать значительное влияние на эволюцию земной коры и атмосферы.

Около 60 лет назад выдающийся русский ученый, академик В.И. Вернадский разработал учение о биосфере - оболочке Земли, населенной живыми организмами. В.И. Вернадский выявил геологическую роль живых организмов и показал, что их деятельность представляет собой важнейший фактор преобразования минеральных оболочек планеты. Правильнее определять биосферу как оболочку Земли, которая населена и преобразуется живыми организмами.

В буквальном переводе термин «биосфера» обозначает сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831-1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности «пространство жизни», «картина природы», «живая оболочка Земли» и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.

Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы.

В составе биосферы различают:

живое вещество, образованное совокупностью организмов,

биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, известняки и др.),

косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты),

биокосное вещество, представляющее собой общий результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов, например почвы.

Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: 1) развитием нашей планеты как космического тела и протекающими в ее недрах химическими преобразованиями, 2) биологической эволюцией живых организмов, 3) развитием человеческого общества.

Знания о биосфере сегодня как никогда актуальны и необходимы. Человек вышел за пределы возможностей биосферы и активно преобразовывает ее. В большинстве случае подобные преобразования крайне негативно сказываются на самой биосфере.

2. Стабильность биосферы

Стабильность биосферы основывается на высоком разнообразии живых организмов, отдельные группы которых выполняют различные функции в поддержании общего потока вещества и распределении энергии, на теснейшем переплетении и взаимосвязи биогенных и абиогенных процессов, на согласовании циклов отдельных элементов и уравновешивании емкости отдельных резервуаров. В биосфере действуют сложные системы обратных связей и зависимостей.

Однако стабильность атмосферы имеет определенные пределы, и нарушение ее регуляторных возможностей чревато серьезными последствиями.

Выступая как важнейший агент связывания и перераспределения на поверхности Земли космической энергии, живое вещество выполняет тем самым функцию космического значения.

Однако в настоящее время на Земле появилась новая сила, по мощности воздействия не уступающая суммарному действию живых организмов - человечество с его социальными законами развития и мощной техникой, позволяющей влиять на вековой ход биосферных процессов. Современное человечество использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы, но и не биосферные источники энергии (например, атомной), ускоряя геохимические преобразования природы. Некоторые процессы, вызванные технической деятельностью человека, направлены противоположно по отношению к естественному ходу их в биосфере (рассеивание металлов, руд, углерода и др. биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение законсервированного углерода и его окисление, нарушение крупномасштабных процессов в атмосфере, влияющих на климат и т.п.)

В. И. Вернадский считал возможным говорить даже об автотрофной роли человека, понимая под этим возрастающие масштабы искусственного синтеза органических веществ, часто даже не имеющих аналогов в живой природе.

За последние 100 лет человечество увеличилось в 4 раза, потребление энергии в 10 раз, совокупный продукт в 17,6 раза, минерального сырья - в 29 раз. 85 % всех добытых за всю историю человечества полезных ископаемых приходится на XX век. Общее количество используемой энергии в конце века всего на 3-4 порядка величин меньше суммарной солнечной энергии поступающую на верхнюю границу атмосферы Земли. К настоящему времени 1/4 суши занята агроценозами и пастбищами и 3/4 непокрытой вековыми льдами территории оказывается в зоне прямого хозяйственного воздействия. Мировой улов рыбы достиг своего теоретического предела. На глазах происходит изменение глобального климата Земли, в результате которого могут усилиться стихийные бедствия, возрасти материальные потери, вымереть значительное число видов. В XXI веке человечество должно удвоиться. Сможет ли биосфера выдержать такую нагрузку?

Комплексное воздействие человечества на биосферу увеличивается значительно интенсивнее прироста самого человечества. Поэтому при последующем удвоении народонаселения мира нагрузка на биосферу возрастет многократно.

Почти весь XX век может быть описан динамикой экстенсивного развития: увеличением производства электроэнергии, стали, алюминия, удобрений, пестицидов, автомобилей, протяженности транспортных магистралей и много другого.

Оборотной стороной экстенсивного развития стало загрязнение окружающей среды. Человечество никогда ранее не задумывалось о судьбе отходов жизнедеятельности, а потому и не планировало замкнутых циклов производства. Природа сама утилизировала солому, дерево, трупы животных, а то, что не подвергалось химическим превращениям, просто захоранивалось под слоем земли или ила. По сравнению с круговоротом веществ в биосфере человеческие отходы долгое время оставались незначительными. Однако многократное увеличение в течение XX века промышленного и сельского производства привело к столь же масштабному загрязнению воды, воздуха, почвы. При ограниченных размерах почти полностью заселенной планеты люди должны теперь сами обеспечивать переработку своих отходов так, чтобы не навредить биосфере.

3. Современное состояние биологического разнообразия

2010 год объявлен Международным годом биоразнообразия . Таким образом ООН стремится привлечь внимание к необходимости охранять и рационально использовать природу планеты, объединить усилия в деле сохранения ее экосистем и защиты особо ценных объектов природы.

Биологическое разнообразие – это все множество различных живых организмов, изменчивость среди них и экологических комплексов, частью которых они являются, что включает разнообразие на трех уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов - аллелей), разнообразие видов в экосистемах и, наконец, разнообразие самих экосистем.

Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает весь набор видов на Земле от бактерий и простейших до царства многоклеточных растений, животных и грибов. В более мелком масштабе биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие видов, образованное как географически отдаленными популяциями, так и особями внутри одной и той же популяции. Биологическое разнообразие включает также разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем, сформированных сообществами и взаимодействия между этими уровнями.

Видовое разнообразие служит для человека источником разнообразных естественных ресурсов. Например, влажные тропические леса с их богатейшим набором видов производят замечательное разнообразие растительных и животных продуктов, которые могут использоваться в пищу, в строительстве и медицине.

Генетическое разнообразие необходимо любому виду для сохранения репродуктивной жизнеспособности, устойчивости к заболеваниям, способности к адаптации в изменяющихся условиях. Генетическое разнообразие домашних животных и культивируемых растений особенно ценно для тех, кто работает над селекционными программами по поддержанию и улучшению современных сельхоз видов.

Разнообразие на уровне сообществ представляет собой коллективный отклик видов на различные условия окружающей среды. Биологические сообщества, характерные для пустынь, степей, лесов и затопляемых земель, поддерживают непрерывность нормального функционирования экосистемы, обеспечивая ее «обслуживание», например, с помощью регулирования паводков, защиты от почвенной эрозии, фильтрации воздуха и воды.

На каждом уровне биологического разнообразия – видовом, генетическом и разнообразии сообществ специалисты изучают механизмы, которые изменяют или сохраняют разнообразие. Видовое разнообразие включает весь набор видов, обитающих на Земле.

Необходимость сохранения биологического и ландшафтного разнообразия обусловлена экологическим правилом , состоящим в том, что чем разнороднее и сложнее биогеоценоз, тем выше его устойчивость, способность противостоять различным внешним неблагоприятным воздействиям. Важная экологическая закономерность , определяющая устойчивость природных биогеоценозов, состоит также в том, что виды организмов, их слагающих, в процессе эволюции приспособились друг к другу настолько, что они как бы «заботятся» о целостности, устойчивости, оптимальной структуре своего биогеоценоза.

Биоразнообразие является основой жизни на Земле и одним из столпов устойчивого развития . Биологические ресурсы Земли являются жизненно необходимыми для экономического и социального развития человечества. Поэтому получает все большее признание тот факт, что биологическое разнообразие является мировым достоянием огромной ценности для нынешних и будущих поколений. В то же самое время сегодня, как никогда, велика угроза существованию видов и экосистем. Угрожающими темпами продолжается исчезновение видов, вызванное деятельностью человека.

Человечество всегда оказывало негативное влияние на окружающую его природную среду, однако лишь на исходе второго тысячелетия стало ясно, что взаимодействие между человечеством и окружающей его природой приобретает характер затяжного общемирового конфликта, имя которому – глобальный экологический кризис . Уже с середины XX столетия человечество осознало, что для предотвращения глобальной экологической катастрофы требуется всестороннее сотрудничество профессиональных, государственных и общественных организаций на международном уровне. Почти сорок лет назад (1972 г.) в Стокгольме состоялась первая конференция ООН по окружающей человека природной среде. На этом форуме были намечены общие принципы международного сотрудничества в области охраны природы.

В 1992 году в Рио-де-Жанейро в ходе Конференции ООН по окружающей среде и развитию 145 стран подписали Конвенцию о биологическом разнообразии . Принятие этого документа красноречиво свидетельствует о важности проблемы сохранения всей совокупности живых организмов, населяющих нашу планету в их родной среде обитания, о понимании проблемы большинством государств мира и желании сделать всё возможное чтобы сохранить существующее разнообразие организмов. Было признано, что снижение уровня биологического разнообразия является одной из основных причин прогрессирующей деградации природных экосистем. На сегодняшний день на нашей планете под угрозой исчезновения оказались 11 167 видов — на 121 больше, чем в 2000 г. Например, вызывает обеспокоенность специалистов сайгак — антилопа, живущая в пустынных и степных регионах планеты. В последнее десятилетие поголовье сайгака резко сократилось: в 1993 г. численность сайгака превышала 1 млн голов, к 2000 г. этих животных стало 800 тыс., сейчас на воле осталось менее 50 тыс. Если ничего не сделать, сайгак исчезнет в ближайшие 10-20 лет.

Жертвой браконьеров и контрабандистов становятся хищные птицы, такие как соколы-балобаны и кречеты.

Популяция амурских тигров сократилась в последние годы до 350 особей, дальневосточных леопардов — до 30. Ситуация чрезвычайно серьёзна: нет никаких причин полагать, что положение меняется в лучшую сторону по сравнению с 2000 г.

По данным специалистов, на планете под угрозой оказались целые экосистемы, особенно изолированных островов, так как на них формируется уникальное равновесие, способное рухнуть при внедрении в экосистему видов извне. Например, на Гавайский островах вымерло 26 видов и подвидов птиц, или 60% всей их фауны.

Климатические изменения, которые происходят на планете, к 2050 году могут привести к исчезновению до миллиона биологических видов. Миллиарды планетян, особенно в развивающихся странах, тоже станут жертвами изменения климата, так как они зависят от природы в таких вопросах, как продовольствие, строительство жилищ и медицина.

Жители планеты и их деятельность представляют наибольшую угрозу для дикой природы. Под этим подразумевается осушение болот, вырубка лесов, распашка остатков целинных земель, затопление обширных пространств искусственными «морями» и многое другое.

Мощным фактором отрицательного воздействия на животных стало широкое применение в сельском и лесном хозяйствах ядохимикатов. Пестициды действуют на всё живое, убивают и вредных, и полезных насекомых. Они губительны и для водных животных – рыб, ракообразных и моллюсков. Отрицательно влияет на животных загрязнение среды их обитания. Особенно опасно загрязнение воды. Синтетические моющие вещества и нефтепродукты, органические вещества, попадающие в водоёмы из животноводческих ферм с навозом, вызывают процессы гниения, что резко уменьшает содержание кислорода в воде и вызывает «заморы» - массовую гибель рыб и других животных. Вреден сплав леса. От гниения затонувшей древесины выделяются вредные вещества, от которых гибнет икра и мальки. В результате загрязнения рек исчезают и другие животные, в том числе ценные пушные звери и водоплавающие птицы.

Что же касается морских жителей, то только акул в новом списке исчезающих видов 57. Специалисты опасаются, что некоторые представители морской фауны вымрут ещё до того, как об их существовании узнают учёные. Большой ущерб рыбам, беспозвоночным, птицам и морскому зверю наносит загрязнение морей нефтью.

Существенной угрозой аборигенным животным является внедрение в сложившиеся природные сообщества географически удалённых видов, которые начинают господствовать, подавляя местные виды. Примеров этого много. Кролики, завезённые в Австралию, уссурийский енот, опрометчиво выпущенный в европейской части нашей страны, благородный олень, необдуманно завезённый в Новую Зеландию. Но особенно чувствительны к чужакам оказались животные пресной воды.

4. Методы и практические рекомендации по сохранению биологического разнообразия, в кратком и обобщенном виде выглядят следующим образом.

Для решения комплекса задач, связанных с проблемами биологического разнообразия, требуется выработать критерии для оценки биоразнообразия, выявить и оценить уровень разнообразия в конкретных экосистемах (природно-территориальных комплексах), разработать рекомендации по сохранению и приумножению выявленного разнообразия, апробировать и внедрить эти рекомендации в производство.

Большую роль в сохранении биологического разнообразия играют Красные книги животных и растений.

Создание и расширение системы особо охраняемых природных территорий – заповедников, национальных парков, природных заказников, памятников природы.

Воссоздание утраченных и деформированных ландшафтов, природных сообществ, восстановление исконного видового разнообразия.

Экологическая оптимизация различных форм природопользования (отказ от монокультур или уменьшение их площадей, сохранение традиционных форм природопользования в интересах коренного населения и т. д.).

Использование системы мероприятий по поддержанию и увеличению биоразнообразия и биологической продуктивности естественных и полуприродных экосистем (использование биологических методов борьбы с нежелательными видами растений и животных, разведение в неволе и полувольных условиях диких животных.

Все эти мероприятия по сохранению, восстановлению и увеличению биологического разнообразия должны подкрепляться мерами организационного, в том числе правового и экономического, характера:

повышением роли и эффективности мониторинга,

упорядочением государственной системы охраны и использования природных ресурсов,

введением экономических стимулов рационального природопользования для сохранения «биологического капитала» России,

разработкой законодательно-правовой базы защиты исчезающих видов и сохранения биологического разнообразия.

Краткое описание

Цель: выявить основные современные проблемы биосферы. Охарактеризовать состояние окружающей среды. Сформировать представление о взаимосвязи процессов, происходящих в биосфере.
Задачи:
1. Установить взаимосвязь компонентов биосферы.
2. Раскрыть основные проблемы биосферы.
3. Выявить основные пути и методы сохранения биосферы.

Введение

Жизнь, как особое, очень сложное явление природы оказывает на окружающий мир самое разнообразное воздействие. Существуя в виде различных проявлений, жизнь («живая природа») не только производит продукты своей жизнедеятельности, но и коренным образом преображает природу. В естествознании изучение жизни как целостного феномена в его тесной связи с окружающей природой получило название учения о биосфере.

Биосфера, область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему. Термин «Биосфера» введен в 1875 году Зюссом. Учение о биосфере, как об активной оболочке земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в том числе человека) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба и значения, создано В. И. Вернадским в 1926 году.

К биосфере относится все, что живет, дышит, растет и питается (кроме человека, который выделился из животного мира). Поэтому рассмотрим проблемы, относящиеся непосредственно к миру дикой природы.

Методы: статистический, сравнение.

1. Установить взаимосвязь компонентов биосферы.

2. Раскрыть основные проблемы биосферы.

3. Выявить основные пути и методы сохранения биосферы.

Объект исследования: Биосфера и ее основные компоненты.

Предмет исследования: биологические системы от организма до биосферы.

1.1. Современное воздействие на биосферу

Термин «биосфера» буквально переводится как «сфера жизни». Впервые его ввел в науку австрийский ученый Эдуард Зюсс в 1875 году. Биолог Ж. Б. Ламарк позже подчеркнул, что все элементы, которые образуют кору на поверхности земного шара, были сформированы вследствие деятельности живых организмов.

Современная трактовка понятия «биосфера» подразумевает своеобразную оболочку Земли, в которой существуют все живые организмы и непрерывно взаимодействующие с ними фрагменты вещества планеты. Ее формирование началось примерно 3,8 млрд. лет назад, во время зарождения на Земле первых организмов. 1

Верхний слой биосферы простирается от поверхности Земли до озонового экрана, а ранее данной границы организмы жить не могут - там на них станут пагубно действовать ультрафиолетовые лучи Солнца, а как и низкая температура. Нижняя же граница проходит по дну гидросферы, на глубине 4-5 км в земной коре материков, что зависит от того, на какой глубине температура горных пород достигает +100°С. Наиболее насыщена жизнью область биосферы у земной поверхности и до глубины 200 м в гидросфере.

Биосфера и ее структура являются одним из элементов иерархической структуры природы. В состав этой оболочки входит верхняя часть литосферы, вся гидросфера и нижний сегмент атмосферы.

Структура биосферы предполагает наличие:

- Биогенного вещества, создаваемого в процессе функционирования организмов, являющегося результатом переработки и создания организмами (атмосферные газы, нефть, торф, каменный уголь, известняки и др.). Со времени зарождения первых живых организмов они пропустили тысячи раз сквозь свои органы, клетки, кровь, ткани весь мировой океан, немалую часть атмосферы, значительное количество минеральных веществ.

- Косного вещества, сформированного без содействия живых организмов.

- Биокосного вещества, являющегося результатом взаимодействия небиологических процессов и жизнедеятельности живых организмов, являясь динамически равновесными комплексами одних и других (ил, почва, кора выветривания и др.). 2

В них ведущее положение занимают организмы.

- Вещества, которое находится в состоянии радиоактивного распада.

- Рассеянных атомов, постоянно возникающих из любого земного вещества, в результате воздействия излучений космоса.

- Вещества неземного, космического характера.

Отдельно нужно описать подробнее первый пункт такого понятия, как структура биосферы. Живое вещество являет собой комплекс тел живых организмов. Его масса мала, по сравнению с остальными составляющими структуры всего лишь 2,4 - 3,6·1012 т сухого веса. Это одна миллионная часть массы биосферы в целом, являющейся в свою очередь меньше чем одной тысячной частью от массы планеты.

Несмотря на такую незначительность в весе, она очень значима как геохимическая сила Земли, потому что организмы не только ведут свою жизнедеятельность в этой оболочке, но и оказывают воздействие на преобразование облика планеты, которую населяют совершенно неравномерно.

Реже они встречаются в глубинах литосферы и литосферы, на значительной высоте, а зачастую обитают в почве, на поверхности Земли и верхних слоях гидросферы.

Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом вещества и энергии. В отличие от чисто геологических процессов биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительно более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.

С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпаса скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей

способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих

потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и

Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения

и даже опережает его прирост. В.И.Вернадский писал: "Человек становится

геологической силой, способной изменить лик Земли". Это предупреждение

Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнения биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов. В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом.

1.2. Воздействие на геосферы Земли

Создателем учения о биосфере и ее эволюции является Вернадский В.И. (1863–1945) ученый, основатель геохимии и биогеохимии. Он же выдвинул теорию о мощном воздействии на окружающую среду человека и о преобразовании современной биосферу в ноосферу (сферу разума).

Биосфера – внешняя оболочка Земли, включающая в себя как область распространения живого вещества, так и само это вещество. По выражению В.И. Вернадского «живая природа является основной чертой проявления биосферы, она резко отличает ее тем самым от других земных оболочек. Строение биосферы, прежде всего и больше всего характеризуется жизнью». Сама планета Земля имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек (геосфер). К внешним оболочкам относится литосфера, гидросфера и атмосфера, к внутренним – земная мантия и ядро.

Геосферы имеют свои специфические особенности:

- агрегатная неоднородность – сферы отличаются агрегатным состоянием – твердое, жидкое, газообразное. Но в результате обменного процесса идет взаимодействие сфер. Каждый год около 519·10 3 м 3 воды испаряется с поверхностиводоемов и в результате дождей и туманов приблизительно тоже количество выпадает на землю, изменяя влажность атмосферы и литосферы,

- пространственная неоднородность – неравномерность распределения органического и минерального вещества. Основная часть веществ содержится в литосфере, гидросфере, а затем в атмосфере,

- энергетическая неоднородность – неравномерное распределение по земной поверхности солнечной энергии (тепла и света). 3

Связующим фактором между различными оболочками геосферы являются обменные процессы, в преобразовании геосфер большую роль играют обменные процессы, которые происходят за счет биоты – около 90% всего вещества в верхних слоях литосферы преобразовано живыми организмами.

Атмосфера - внешняя оболочка биосферы. Загрязнение атмосферы.

Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако роль ее в природных процессах биосферы огромна: она определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных воздействий космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров, процессы рельефообразования.

Современный состав атмосферы - результат длительного исторического развития земного шара. Состав атмосферы - кислород, азот, аргон, углекислый газ и инертные газы. В процессе своей деятельности человек загрязняет окружающую среду. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того,

вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.

По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца,

углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа). Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей планеты. Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса, особенно хвойные.

Основная причина загрязнения атмосферы - сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX и начале ХХ века, поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них выделяется сернистый ангидрид - ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои.

«парниковый эффект», т.е. увеличение средней температуры атмосферы на

несколько градусов, что способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие неблагоприятные последствия. Таким образом, изменение содержания углекислого газа в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли.

Вода - основа жизненных процессов в биосфере. Загрязнение природных вод.

Вода - самое распространенное неорганическое соединение на планете, вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно сложным, т.к. к простому явлению испарения добавились более сложные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов, особенно человека.

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м 3 . На производство 1 т бумаги требуется 100 м 3 , на изготовление 1 т синтетического волокна – от 2500 до 5000 м 3 . Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%. Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель

уходит 12-14 м 3 воды. В нашей стране ежегодно расходуется на

орошение более 150 км 3 , в то время как на все другие нужды – около 50 км 3 .

При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы

пресной воды. Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водяного голода», что обуславливает необходимость разработки мероприятий по рентабельному использованию водных ресурсов.

Send