Слайд 49Изучение ДНК простых организмов подтверждает, что сложные растения произошли из соединения
простых. Схематически это можно представить следующим образом:
Такая симбиотическая коэволюция хорошо согласуется с данными синергетики, и ею можно объяснить образование колонии амеб под влиянием недостатка пищи и образование муравейника. В синтетических терминах это описывается так. Начальной «флуктуацией» является несколько большая концентрация комочков земли, которая рано или поздно возникает в какой-то точке области обитания термитов. Но каждый комочек пропитан гормоном, привлекающим других термитов. Флуктуация растет, и конечная площадь гнезда определяется радиусом действия гормона.Так происходит переход от целесообразности на уровне организмов к целесообразности на уровне сообществ и жизни в целом — целесообразности в научном смысле слова, определяемой тем, что существуют не внешние по отношению к сообществам, а внутренние объективные надорганизменные механизмы эволюции, которые и изучает наука.
Деградация земель
Деградация земель означает
долгосрочное снижение функционирования
и производительности экосистем. Интенсивность
и масштабы деградации земель увеличиваются
во многих регионах мира. Деградации подвергаются
20 процентов пахотных, 30 процентов
лесных и 10 процентов пастбищных земель.
По некоторым оценкам,
жизнь 1,5 миллиарда человек, т.е. четверти
населения земного шара, непосредственно
зависит от земель, подверженных деградации.
Деградацию земель вызывают
многочисленные факторы: эрозия почв,
их загрязнение, снижение биологической
продуктивности естественных пастбищных
угодий, засоление и заболачивание орошаемых
площадей, отчуждение земель для нужд
жилищного, промышленного и транспортного
строительства. негативно сказывается
на производстве пищевых продуктов, средствах
к существованию, производстве и предоставлении
других продуктов и услуг экосистем.
Рассмотрим некоторые
из, перечисленных выше, факторов.
При нарушении естественного
растительного покрова под воздействием
ветра и атмосферных осадков
может происходить разрушение верхних
горизонтов почвы. Это явление получило
название эрозии почвы. При эрозии почва
теряет мелкие частички и меняет химический
состав. Из эродированных почв выносятся
важнейшие химические элементы –
гумус, азот, фосфор и др., содержание
этих элементов в эродированных
почвах может сократиться в несколько
раз. Эрозия может вызываться несколькими
причинами.
Ветровая эрозия вызывается
развеванием незакрепленного растительностью
почвенного покрова ветром. Количество
выдуваемой почвы в отдельных
случая достигает очень больших
размеров – 120–124 т/га. Ветровая эрозия
развивается преимущественно на
территориях с уничтоженным растительным
покровом и недостаточным атмосферным
увлажнением.
В результате частичного развевания
почва теряет с каждого гектара
десятки тонн гумуса и значительное
количество элементов питания растений,
что вызывает заметное снижение урожайности.
Каждый год из-за ветровой эрозии почв
забрасываются миллионы гектар земель
во многих странах Азии, Африки, Центральной
и Южной Америки.
Для защиты почв от ветровой
эрозии создают препятствия для
движущихся воздушных масс в виде
лесных полос и кулис из кустарников
и высокостебельных растений.
Одним из глобальных последствий
эрозионных процессов, происходивших
как в очень давние времена, так
и в наше время является образование
антропогенных пустынь.
Общая площадь антропогенных
пустынь к концу 1980-х превысила
9 млн. км2, а это почти равно территории
США или Китая и составляет 6,7% всего земельного
фонда планеты. Процесс антропогенного
опустынивания продолжается и сейчас.
Под угрозой опустынивания оказались
еще от 30 до 40 млн. км2 в пределах
более 60 стран. Проблему опустынивания
относят к глобальным проблемам человечества.
Раздел 2: Классификация глобальных экологических проблем биосферы и их причины
Глобальные экологические проблемы биосферы могут быть классифицированы по разным критериям. Один из распространенных способов классификации основан на том, какие аспекты окружающей среды они затрагивают. Согласно этому подходу, проблемы могут быть связаны с загрязнением воздуха, воды и почвы, сокращением биоразнообразия, изменением климата и другими факторами, влияющими на здоровье и благополучие живых организмов.
Загрязнение воздуха является одной из самых серьезных глобальных экологических проблем. Оно вызвано выбросами промышленных предприятий, автотранспорта, энергетических установок и др. Избыток токсичных веществ в атмосфере приводит к ухудшению качества воздуха и заболеваниям дыхательной системы людей и животных.
Загрязнение воды также является серьезной проблемой, которая оказывает негативное влияние на экосистемы и здоровье людей. Причинами загрязнения могут быть выбросы промышленных и сельскохозяйственных отходов, а также неправильное использование химических веществ в быту.
Истощение почв является следствием неконтролируемого сельскохозяйственного использования, неадекватного водохозяйственного планирования и других факторов. Это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению плодородия почвы.
Сокращение биоразнообразия — еще одна важная глобальная проблема, вызванная гибелью различных видов животных и растений, а также исчезновением их естественных местообитаний. Это связано с деятельностью человека, такой как загрязнение окружающей среды, незаконная охота и вырубка лесов. Утрата биоразнообразия может привести к нарушению экосистемных услуг и проблемам с продовольственной безопасностью.
Изменение климата является последствием глобального потепления, вызванного выбросами парниковых газов в атмосферу. Это может приводить к росту уровня морей, к запустению цикла нарастания самонагревающих процессов и многим другим негативным последствиям, таким как частые стихийные бедствия и смена климатических условий.
Каждая из глобальных экологических проблем биосферы имеет свои уникальные причины возникновения. В основе этих причин лежат человеческая деятельность, неправильное использование ресурсов, неудовлетворение экологических норм и принципов устойчивого развития.
В целом, глобальные экологические проблемы биосферы представляют серьезные вызовы для человечества, требующие международного сотрудничества и принятия соответствующих мер для их решения.
Глобальное потепление
Повышение средней температуры на Земле фиксируется в течение более чем 100 лет. Исследования, что основная причина этого явления – выбросы углекислого газа в атмосферу, которые резко выросли из-за индустриализации человечества. Дело в том, что углекислый газ вызывает парниковый эффект, то есть он легко пропускает тепло от Солнца к нашей планете, но мешает ему уходить назад в космос. Надо отметить, что существуют и другие парниковые газы, такие как метан.
Повышение температуры приводит к подъему уровня Мирового океана, таянию льдов в Арктике и Антарктике, изнурительно жарким летним месяцам и росту числа лесных пожаров. Вместе с тем и увеличивается частота наводнений и ураганов, ведь атмосфера становится более влажной. Изменение климата приводит к разрушению многих экосистем и к вымиранию биологических видов.
Основными источниками поступления углекислого газа являются сжигание углеводородного топлива, то есть нефти, угля и газа. Выбросы образуются как при использовании транспорта (автомобилей, самолетов, кораблей), так и при работе тепловых электростанций. Немалый вклад в глобальное потепление вносит и сельское хозяйство – на него приходится около четверти всех парниковых газов, вырабатываемых человеком. Под сельскохозяйственные земли часто вырубают леса, а ведь именно они поглощают углекислый газ из атмосферы.
Что делать?
Основной путь решения проблемы глобального потепления – это сокращение выбросов углекислого газа. Следует внедрять «зеленую» энергетику и сокращать долю обычных тепловых электростанций в генерации электричества. Также необходимо отказываться от транспорта с двигателем внутреннего сгорания и, в частности, активнее внедрять электромобили. Полезно и внедрение энергосберегающих технологий, которые уменьшают общую потребность человечества в генерации электроэнергии.
Есть ещё два направления борьбы с глобальным потеплением. Можно увеличивать площадь лесов, «легких планеты», которые поглощают из атмосферы углекислый газ. А ещё на температуры можно влиять не только за счет сокращения концентрации СО2, но и другими методами. Например, можно повышать отражающую способность (альбедо) Земли. В некоторых городах уже стараются красить крыши домов в белый цвет.
Слайд 40Антропогенные факторы – деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы,
либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.).При этом различают воздействие человека как биологического организма (потребление пищи, дыхание, выделение и т.д.) и его хозяйственную деятельность (сельское хозяйство, промышленность, энергетика, транспорт, бытовая деятельность и т. д.). Факторы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, называются техногенными.
Биотические факторы – воздействие на организм других живых организмов.В зависимости от вида воздействующего организма их разделяют на две группы:– внутривидовые, или гомотипические, факторы – это влияние на организм особей этого же вида (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.);– межвидовые, или гетеротипические, факторы – это влияние на организм особей других видов (волка на зайца, сосны на березу и т.д.).
Способы решения глобальных проблем экологии
В современном мире научное сообщество пришло к единому мнению по поводу необходимости решения глобальных экологических проблем. Однако способы борьбы с наиболее опасными процессами подлежат долгому этапу обсуждения среди представителей разных стран. Поиск компромиссов отнимает много времени. На фоне переговоров в большинстве развитых стран уже приняты меры на разных уровнях:
- законодательном;
- организационном;
- административном.
Решения в сфере защиты окружающей среды направлены на сохранение и восстановление природных ресурсов. Это одно из основных направлений государственной деятельности для многих стран с развитой экономикой, которое сопровождается разработкой и внедрением экономических рычагов и стимулов для достижения поставленных целей. Основные мероприятия по решению глобальных экологических проблем:
- Предотвращение разрушения озонового слоя с помощью снижения вредных выбросов в атмосферу.
- Запрет на вырубку влажных лесов экватора, которые уменьшают концентрацию углекислого газа в воздухе и насыщают его кислородом.
- Внедрение на предприятиях фильтрующих систем, замкнутого цикла водопользования, применения удобрений натурального состава, эффективного расхода природных ресурсов, переработки отходов с целью предотвращения кислотных дождей и других типов загрязнения почвы, воды и воздуха.
- Практика экологически чистого земледелия снижает степень эрозии почв.
Среди населения активно ведется пропаганда защиты окружающей среды. Снизить негативное влияние на экологию планеты можно не только с помощью нововведений в промышленности и сельском хозяйстве, но и посредством ответственного отношения к природе каждого человека. Ощутимым результатом обладают следующие меры:
- сортировка мусора;
- соблюдение правил утилизации отходов;
- отказ от пластиковой тары и упаковки.
Природные и искусственные экологические проблемы
К глобальным экологическим проблемам относятся те, что касаются всего человечества в целом и негативно влияют на биосферу Земли. Каждый конкретный индивидуум может их не замечать и не связывать качество своей жизни с количеством животных, растений, загрязнением атмосферы или величиной озонового слоя. Глобальный характер проблем проявляется в том, что негативный экологический эффект суммируется и приводит к еще более тяжким последствиям.
В зависимости от времени появления, экологические проблемы делятся на два вида:
- природного характера, связанные с доисторическим периодом без научных открытий и промышленного производства;
- искусственные, появлению которых способствовал человек.
С природными экологическими проблемами биосфера справлялась самостоятельно, приспосабливаясь и адаптируясь, но ее ресурсы постепенно исчерпались. Дальнейшее игнорирование вопросов экологии приводит к тому, что планета все более нуждается во внимании и заботе человека и скоро не сможет без него существовать.
Человек успешно борется с техногенными катастрофами или ликвидирует аварии на атомных станциях. Спасатели эвакуируют людей, локализуют источник, специалисты восстанавливают разрушенные города, принимая меры по исключению повторения трагедии. Но человек не способен устранить нанесенные катастрофой негативные последствия. Они, подобно трещинкам от удара по стеклу, постепенно расползаются и угрожают целостности всей экосистемы городов.
Глобальные экологические проблемы
Возрастание научно-технического потенциала подняло на новую ступень возможности человека по преобразованию окружающей среды. В то же время во взаимодействии человека с природной средой проявляется все больше тревожных симптомов опасности, грозящей существованию планеты Земля и всего человеческого рода. В настоящее время обострились экологические проблемы, которые приняли глобальные масштабы.
Рассмотрим основные глобальные экологические проблемы человечества:
- Проблема исчерпания ресурсов в настоящее время стоит очень остро. С каждым годом люди для своих нужд потребляют огромное количество различных видов ресурсов. Из предыдущего пункта мы уже знаем основные типы ресурсов и понимаем, что многие из них, исчерпаемые. Возьмем, к примеру, природный газ – активно используемый в различных сферах промышленности. Ученые подсчитали, в течение какого времени произойдет исчерпание данного природного ресурса. Познакомимся с этими результатами на карте.
- Проблема изменения климата проявляется в постепенном повышении среднегодовой температуры. Многие ученые связывают изменение климата Земли с высокой концентрацией газов в атмосфере. Эти газы получили название «парниковые», а эффект от их накопления в атмосфере – «парниковый».
С каждым годом происходит рост температуры воздуха. Ученые подсчитали, что к 2100 году температура увеличится на 2-4С.
Масштабы такого глобального изменения климата могут быть катастрофическими и сопоставимы с потеплением, произошедшим после ледникового периода. В первую очередь, изменение климата скажется на уровне Мирового океана, вследствие таяния полярных льдов.
Не менее остро стоит проблема снижения биологического разнообразия живых существ. На видовой и популяционный состав флоры и фауны оказывает влияние деятельность человека. Результатом этого стало вымирание многих видов живых организмов. Каковы причины истребления существ? Познакомимся на рисунке.
Борьба с вредными последствиями снижения биологических ресурсов – задача экологическая. Необходимо проводить изучение популяций исчезающих видов, и на основе этого разрабатывать меры по восстановлению их численности
- Глобальной проблемой является загрязнение окружающей среды. Подробно эту проблему мы рассмотрели в первом пункте. Остановимся более подробно на существовании «мусорных островов» на планете. Формируются они из твердых бытовых отходов, в основном это различные виды пластика. «Мусорные острова» образуются в океане, а скопление различных отходов осуществляется благодаря течениям.
В настоящее время самое большое скопление таких островов в Тихом океане, которое получило название Большое тихоокеанское мусорное пятно.
Как выглядит мусорный остров, посмотрим на фотографии.
Мусор в Тихом океане Источник
- Негативное последствие оказывают на экосистемы кислотные дожди. Они представляют собой атмосферные осадки с повышенной кислотностью. Как же образуются кислотные дожди?
Как видно на рисунке причинами кислотных дождей являются промышленные выбросы диоксида серы и оксидов азота. Соединяясь с влагой в воздухе,формируются кислотные осадки.Выпадение кислотных дождей вызывает закисление окружающей среды.Страдают все живые организмы на данной территории, происходит вымывание из почвы плодородного слоя.
- Воздействие радиации сказывалось на всем протяжении длительной истории Земли. Радиационный фон, который оказывает влияние на людей, может иметь естественное и антропогенное происхождение.
Антропогенными факторами радиоактивного загрязнения местности являются взрывы при испытаниях ядерного оружия, аварии на предприятиях атомной энергетики, захоронения ядерных отходов. Познакомимся на карте с основными зонами радиоактивного загрязнения России.
Радиоактивное загрязнение опасно тем, что оно постепенно воздействует на живые организмы и не ощущается ими. Следствием такого влияния будет разрушение клеток. Может возникнуть лучевая болезнь, которая приводит к смерти. Низкие дозы радиации могут влиять на гены, повышают возможность возникновения раковых заболеваний и рождения неполноценного потомства.
Глобальные проблемы считаются результатом огромных масштабов человеческой деятельности, радикально изменяющей природу, общество, образ жизни людей, а также неспособность человека рационально распорядиться этой могучей силой. На последующих уроках остановимся на путях решения глобальных экологических проблем.
Весь мир охватывает
Глобальные экологические проблемы биосферы затрагивают все уголки планеты. Деятельность человечества влияет на окружающую среду и приводит к серьезным последствиям, которые не ограничиваются только одной страной или регионом.
Одной из самых серьезных проблем является загрязнение атмосферы. Выбросы вредных веществ из источников промышленности, автотранспорта и других источников загрязняют воздух и способствуют климатическим изменениям. Глобальное потепление, изменение состава атмосферы и создание парникового эффекта имеют далеко идущие последствия для всей планеты.
Водные ресурсы также страдают от глобальных экологических проблем. Загрязнение рек, озер и океанов приводит к смерти множества видов рыб и других водных организмов. Недостаток чистой питьевой воды становится все более острой проблемой для многих стран, особенно в регионах с неблагоприятными экологическими условиями.
Разрушение экосистем также находится в сфере влияния глобальных экологических проблем биосферы. Вырубка лесов, уничтожение природных мест обитания и перенаселение населения приводят к утрате биоразнообразия и угрозе для многих видов животных и растений.
В целом, глобальные экологические проблемы касаются всех стран и населения планеты. Только совместные усилия и принятие ответственности на глобальном уровне могут привести к решению этих проблем и сохранению биосферы для будущих поколений.