Теоретическое обоснование.

• Что такое биосфера? Что такое экологическая ниша, генофонд?

• Какие проблемы возникают с ростом населения Земли?

• Какие проблемы связаны с возникновением больших городов?

• Как уничтожение лесов влияетна состояние нашей планеты?

• Как влияет человек нагидросферу?

• Какие проблемы возникают при использовании энергоресурсов?

• Какдеятельность человека влияет насостояние атмосферы?

В процессе исторического развития вид Человек разумный постепенно утрачивал связи с природой. На определенном этапе развития цивилизации человек начал активно преобразовывать природу и его влияние на окружающую среду возрастало с каждым столетием, пока не стало ведущим экологическим фактором — антропогенным.

Деятельность человека, определяющая ныне лицо Земли, поставила его перед выбором: или и дальше жить по принципу «после нас хоть потоп», пренебрегая законами природы, или развивать то, что американский эколог Ольдо Леопольд назвал «экологической совестью», то есть ответственность перед последующими поколениями людей за состояние нашей планеты. Перечень экологических проблем, порожденных деятельностью человека, достаточно длинный. Эти проблемы поставили человека на грань биосферного кризиса, угрожающего самому его существованию.

Какие проблемы возникают с ростом населения Земли? Причиной многих проблем, стоящих перед человеком, является быстрый рост населения на нашей планете. По расчетам ученых, в VII тыс. до н. э. население Земли не превышало 10 млн, в начале н. э. - составляло около 300, в середине XVII столетия - почти 700 млн, в 1970 году — 3,6 млрд, а в 1990 -5,3 млрд человек.Если эта тенденция сохранится, то, по прогнозам, уже в 2030 году население Земли достигнет 9 млрд человек. Только за последние 50 лет население Земли увеличилось вдвое, что позволяет говорить о демографическом взрыве,последствия которого предвидеть невозможно. В частности, рост народонаселения обостряет проблему обеспечения его продовольствием. При этом регионы с наибольшей плотностью населения часто не совпадают с местами, где сельское хозяйство наиболее развито. Например, в странах Европы, Северной Америки, Австралии, где производится до 60% пищевых ресурсов, проживает всего 30% населения Земли, тогда как для Восточной Азии это соотношение составляет соответственно 28 и 53%.

Существует проблема перенаселенности определенных территорий. Она определяется соотношением плотности населения с имеющимися на данной территории ресурсами, необходимыми для существования. Например, плотность населения Нидерландов, страны с высоким уровнем развития сельского хозяйства, составляет более 1000 человек на 1 км², тогда как для многих стран Африки, находящихся на грани голода, этот показатель не превышает 100.

Каково нынешнее состояние почв нашей планеты? Обеспечение населения Земли продуктами питания требует ежегодного увеличения площади пахотных земель. Однако распахивание участков земли, занятых естественными экосистемами, вырубание лесов, обеспечивающих оптимальный уровень подземных вод и защищающих почвы от действия ветров, и другие.Антропогенные факторы приводят к эрозии почв. Эрозия (от лат. эродере —разъедать) почв - это уменьшение толщины их верхнего плодородного слоя в результате размывания водами или сдувания ветром.

Еще одной причиной сокращения площадей пахотных земель является их засоление, возникающее в результате нерационального орошения.Так, избыточное орошение вызывает повышение уровня грунтовых вод, а вместе с ними поднимаются и соли, откладывающиеся затем на поверхности почвы.

На плодородие почв и их обитателей отрицательно влияют пестициды(от лат. пестис —зараза и цидо- убиваю) - химические соединения, используемые для защиты растений от вредителей. Чрезмерное количество пестицидов загрязняет природные экосистемы, а также продукты питания, питьевую воду, с которыми они могут попадать в организм человека. Регулярное применение пестицидов вызывает появление стойких линий вредителей, нечувствительных к действию определенных препаратов.

Какие проблемы связаны с возникновением больших городов?Рост населения Земли и стремительное развитие промышленности сопровождаются интенсивным развитием городов, в частности, появлением гигантских городов — мегаполисов (от греч. мегас —большой и полисгород). Сейчас в городах проживает свыше 40% населения Земли, хотя они занимают не более 0,5% ее площади. Большие города и их окрестности являются примером природной среды, наиболее преобразованной деятельностью человека: разрушение естественных экосистем, загрязнение промышленными и бытовыми отходами, интенсивное движение транспорта и т.д.

Как уничтожение лесов влияет на состояние нашей планеты?По подсчетам ученых, на протяжении последних 10 тыс. лет в результате деятельности человека площадь лесов Земли сократилась не менее чем на Ч_уИ даже сегодня, когда человек начинает осознавать катастрофические последствия этого процесса, площадь лесов ежегодно сокращается на 17 млн га. В первую очередь вырубают тропические леса, играющие ведущую роль в поддержании экологического равновесия на нашей планете. Вырубание лесов приводит к накоплению в атмосфере углекислого газа, массовому исчезновению видов животных и растений.

Какие проблемы возникают при использовании энергоресурсов?Рост населения Земли и интенсивное развитие промышленности обостряют проблему энергетических ресурсов. Она тесно связана с экологическим состоянием нашей планеты, так как эффективное использование энергоресурсов не только снижает себестоимость производства, но и уровень добычи полезных ископаемых, что значительно уменьшает загрязненность окружающей среды.

В последние годы обострились проблемы эксплуатации атомных электростанций (АЭС), действующих более чем в 30 странах мира (аварии на АЭС, загрязнение радионуклидами окружающих территорий, захоронение отработанного ядерного топлива и др.)..Так, до сих пор не разработаны надежные способы хранения радиоактивных отходов: срок эксплуатации контейнеров, в которых сохраняется отработанное топливо, сложно сопоставить с периодом полураспада радиоактивных веществ (у некоторых изотопов он превышает 24 тыс. лет).

Какдеятельность человека влияет насостояние атмосферы? Атмосферу загрязняют вредные для здоровья человека и других организмов выбросы промышленности, выхлопные газы автотранспорта (соединения сульфура, аммиак, метан, тяжелые металлы и др.). Предприятия строительной и угледобывающей промышленности являются источниками загрязнения атмосферы пылью.

Особую опасность для окружающей среды представляют так называемые кислотные дожди, вызванные загрязнением атмосферы сернистым газом (ежегодно в атмосферу поступает около 160 млн тонн диоксида сульфура и оксида натрия). Эти дожди вызывают тяжелые последствия: становятся мертвыми пресные водоемы, гибнут леса, наблюдаются значительные потери урожая .

Еще одна опасность для живых организмов - разрушение озонового экрана, происходящее в результате поступления в атмосферу хлорфторуглеродных соединений. Эти соединения используют в холодильных агрегатах, кондиционерах, аэрозольных баллончиках (распылителях лаков, красок, парфюмерии и др.). По подсчетам ученых, уже разрушено до 5% озонового экрана, что может привести к появлению так называемых озоновых дыр, через которые вредные коротковолновые ультрафиолетовые лучи могут достигать поверхности Земли.

Как влияет человек нагидросферу? Деятельность человека отрицательно влияет и на состояние водоемов: загрязнение промышленными и бытовыми стоками, пестицидами, удобрениями, смываемыми с полей, осушение водоемов и прочее. Ухудшение санитарного состояния водоемов, а также нерациональное использование водных ресурсов обостряют проблему питьевой воды.

По подсчетам ученых, начиная с 1600 года только птиц исчезло 94 вида и 164 подвида, а млекопитающих — 63 вида и около 70 подвидов, среди которых: дикий бык - тур, дикая лошадь — тарпан, морская, или стеллерова корова, сумчатый волк, нелетающий голубь - дронт и многие другие. Количество же исчезнувших видов беспозвоночных животных и грибов подсчитать вообще невозможно (рис. 159).

Ныне на грани исчезновения находится более 25 ООО видов растений, 200 видов млекопитающих животных и 250 видов птиц, десятки тысяч видов беспозвоночных животных. Конечно, вымирание видов - естественный биологический процесс и каждый вид существует определенный исторический отрезок времени. Многие группы животных и растений исчезли с лица Земли еще до появления человека: риниофиты, трилобиты, стегоцефалы, динозавры, птерозавры и многие другие. Они вымерли в результате разрушения тех биогеоценозов, в состав которых они входили. Однако именно деятельность человека и его влияние на природу (охота, рыбная ловля, нарушение среды обитания организмов) значительно ускорила эти процессы. Считается, что только 25% видов, исчезнувших после 1600 года, вымерли по естественным причинам, тогда как за исчезновение остальных ответственность несет человек.

Вымирание любого вида организмов означает обеднение генофонда нашей планеты, поскольку каждый вид имеет уникальный набор генов. Вы уже знаете, что все виды в экосистемах взаимосвязаны, поэтому исчезновение некоторых видов непременно снижает устойчивость биогеоценозов в целом. Даже исчезновение определенного вида вредителей может повлечь за собой отрицательные последствия не только для природных сообществ, но и для самого человека: место такого вида обязательно будет занято другим, экологически близким видом. Поэтому человеку придется вкладывать значительные средства в изучение этих вредителей, разрабатывать методы борьбы с ними и т.д.

Вообще следует помнить, что в природе не существует «вредных» или «полезных» видов. Эти понятия только определяют место того или иного вида относительно человека и его хозяйственной деятельности. В природных же биогеоценозах все виды являются их необходимыми составными компонентами.

1. Почему антропогенное влияние стало ведущим экологическим фактором?

2. Какие экологические проблемы возникают в связи с ростом населения Земли?

3. Что такое эрозия почв? Каковы причины этого явления?

4. Каковы причины сокращения площади пахотных земель нашей планеты?

5.Как деятельность человека влияет на состояние водоемов?

6.Что такое «кислотные дожди» и «озоновые дыры»?

7.Чем они вызваны и как влияют на состояние биосферы?

8. Как повышение концентрации углекислого газа влияет на климат Земли?

9.К каким последствиям может привести дальнейшее повышение ее в атмосфере? 10.Каковы причины исчезновения видов с нашей планеты?

11.Каковы возможные последствия этого явления?

12.Как деятельность человека может влиять на сокращение площади пахотных земель на нашей планете?

Практична робота № 11