Занятие 9

 

Тема 9. Человек и биосфера

 

Все природные процессы, протекающие на Земле, непосредственно связаны взаимодействием трех оболочек планеты: литосферы, гидросферы и атмосферы. Эти оболочки и являются той сферой, где существуют живые организмы. Биосфера – оболочка Земли, населенная организмами, область обитания живых организмов планеты. Современная биосфера представляет собой сложную систему, состоящую из многих компонентов, которые включают всю живую и неживую природу.

Основными типами вещества биосферы являются живое вещество, косное (изверженные горные породы, биогенное газы атмосферы), биогенное (каменный уголь, нефть, торф, известняк, мел) и биокосное (почва, ил). Живое вещество – это совокупность всех живых организмов, населяющих Землю. По массе оно составляет ничтожную часть планеты – около 0,25% биосферы. Различают пять основных функций живого вещества: газовая, энергетическая, концентрационная, окислительно-восстановительная, деструкционная.

Границы биосферы определяются областью распространения организмов в атмосфере, гидросфере, литосфере. В биосферу входят часть атмосферы до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины 3 км. Таким образом, нижняя граница биосферы проходит на глубине 3 км на суше и на 2 км ниже дна океана. Верхняя граница – озоновый экран.

Круговорот веществ осуществляется при непрерывном поступлении (потоке) внешней энергии Солнца и внутренней энергии Земли. В природе существуют два основных круговорота: большой (геологический) и малый – биологический (биохимический), а за последние 100 лет появился и третий круговорот – антропогенный (обмен).

Особое место в биосфере занимает человек, разумная деятельность которого в масштабах биосферы способствует превращению последней в ноосферу. Ноосфера («мыслящая оболочка», сфера разума) – высшая стадия развития биосферы или биосфера, разумно управляемая человеком. Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой.

Во второй половине 20 и начале 21 века человечество оказалось перед лицом экологического кризиса ­ нарушения равновесия между природными условиями и воздействием человека на окружающую природную среду. Одна из его характеристик – увеличение влияния изменений людьми природы на общественное развитие. Экологический кризис – понятие глобальное и общечеловеческое, касающееся каждого  из живущих на Земле людей. Кризис может перерасти в экологическую катастрофу, которая, в отличие от кризиса, необратима.

Экологические проблемы современности по своим масштабам разделены на локальные, региональные и глобальные. Локальные проблемы связаны с проблемами предприятий небольших масштабов: завод, без очистки сбрасывающий в реку промышленные стоки, хищническая рубка лесного массива, ненормированные выбросы вредных веществ в атмосферу. К региональным экологическим проблемам можно отнести проблему высыхающего Аральского моря, высокую радиоактивность почв в районах, прилегающих к Чернобылю, проблемы Каспия. Глобальные проблемы существуют в масштабах земного шара, и для их решения необходимы усилия всего человечества. К ним можно отнести глобальное потепление, парниковый эффект, сдвиг климатических зон, озоновые дыры, уменьшение озонового экрана, сокращение биологического разнообразия, опустынивание, кислотные дожди, глобальное загрязнение окружающей среды, демографический взрыв, урбанизация, энергетический кризис, недостаток продуктов питания, истощение Мирового океана.

 

Работа 1. Значение разных групп организмов в круговороте веществ

Задание 1. Заполните таблицу:

Группы организмов	Значение в круговороте веществ
Бактерии
Грибы
Растения
Животные

 

Работа 2. Анализ демографической проблемы

Численность населения мира на 2005 год составила около 6,5 млрд. человек. По разным оценкам, к 2025 г. на Земле будет от 7,6 до 9,4 млрд. человек. Процессы, сопровождающие рост населения, практически неизбежно охватывают все сферы жизни. Среди них такие, как: рост потребления, рост городов и городского населения, загрязнения среды, изменения образа жизни, изменения структуры населения, скученность и т.д. Таким образом, постоянно увеличивающееся население мира требует все больше пищи и энергии, минеральных ресурсов, что вызывает возрастающее давление на биосферу планеты.

Задание 1. Постройте график роста численности населения на земном шаре, если известно, что в 1700 г. численность населения составляла 0,6 млрд чел. в 1820 г. – 1 млрд, в 1927 – 2 млрд, в 1960 – 3 млрд, в 1974 – 4 млрд, в 1987 – 5 млрд, в 1999 – 6 млрд, в 2011 – 7 млрд.

 

Задание 2. Постройте две возрастные пирамиды, отражающие возрастной состав населения России (150 млн. жителей) и Индонезии (190 млн. жителей), используя данные, приведенные в таблице 14.

 

Таблица14.  Возрастной состав населения России и Индонезии (данные на начало 2000-х гг.)

Возрастная группа	Россия (млн.человек)	Индонезия (млн.человек)
От 0 до 10 лет	21	48
11-20 лет	23	37
21-30	22	32
31-40	22	25
41-50	22	19
51-60	14	13
61-70	16	8
71-80	8	6
81-90	2	2

 

Задание 3. Сравните построенные пирамиды и ответьте на вопросы:

1.             Численность населения какой страны растет, а какой –  стабильна, с тенденцией к сокращению?

2.              Почему в возрастной пирамиде населения России группы от 51 до 60 лет имеют численность меньшую, чем соседние группы?

3.              Население какой страны близко к простой замене численности одного поколения другим?

4.             Рассчитайте долю (в %) молодежи (возраст от 0 до 30) в России и Индонезии.

5.   В какой стране демографический потенциал выше?

 

При разработке содержания  лабораторных занятий использованы следующие литературные источники:

1. Бирюкова, Н.А. Основы экологии /Н.А. Бирюкова. - М.: ВЛАДОС, 2004. - 238с.

1.    Денисова, С.И. Полевая практика по экологии: учеб. Пособие /с.И. Денисова. – Мн.: Унiверсiтэцкае, 1999. - 120с.

2.    Дымшиц, Д.М. Общая биология: практикум /Д.М. Дымшиц и др. - М.: Просвещение, 2008. - 143с.

3.    Губарева, Л.И. Экология человека: практикум для вузов /Л.И. Губарева, О.М. Миризева, Т.М. Чурилова. – М.: ВЛАДОС, 2005. - 112с.

4.    Жигарев, И.А. Основы экологии: сборник задач, упражнений и практических работ /И.А. Жигарев, О.Н. Пономарева, Н.М. Чернова. – М.: Дрофа, 2007. - 206с.

5.    Колесников, С.И. Экология: учебное пособие /С.И. Колесников. – Ростов-на-Дону: Наука-Пресс, 2007. - 384с.

6.    Кулеш, В.Ф. Практикум по экологии /В.Ф. Кулеш, В.В. Маврищев. – Минск: Выш. шк., 2007. - 271с.

7.    Липовко, П.О. Практикум по естествознанию /П.О. Липовко. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. - 320с.

8.    Прищеп, Н.И. Экология: практикум /Н.И. Прищеп. – М.: Аспект Пресс, 2007. - 272с.

9.    Федорос, Е.И. Экология в экспериментах /Е.И. Федорос, Г.А. Нечаева. – М.: Вентана-Граф, 2007. - 384с.