Підручник Біологія 9 клас - С. В. Межжерін - Підручники і посібники 2017

Тема 8. НАДОРГАНІЗМОВІ БІОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ

§ 57. Біосфера, її сучасний стан і збереження

Терміни й поняття: природні ресурси, парниковий ефект, ерозія грунту, біологічна різноманітність, реакліматизація, охорона природи.

Діяльність людини та зміни біосфери. За еволюційними мірками сучасна людина сформувалася зовсім недавно, не більш ніж 50 тис. років тому. Проте лише виду людина розумна та ще й за такий проміжок часу вдалося одержати таку владу над процесами, що відбуваються на Землі. У наш час діяльність людини стала силою планетарного масштабу, одним з вирішальних факторів змін, що відбуваються в біосфері. Людина так зуміла змінити середовище свого проживання й життя на планеті в цілому, що поставила під загрозу своє існування та існування біосфери в її нинішньому вигляді. Особливо негативні зміни відбулися за останні 100 років — у період науково-технічної революції. Це вже призвело до певних змін клімату, забруднення середовища проживання. Ще тисячі видів перебувають на межі вимирання.

Обмеженість природних ресурсів і потреби людини, які постійно зростають.

Як і будь-який біологічний вид, людина не може жити без постійного поповнення речовиною й енергії, а також джерел, які постачають виробництво необхідними матеріалами. Цими основами людського існування є природні ресурси.

Дуже важливими для людини є абіотичні ресурси: випромінювання Сонця, що зігріває Землю і надає світлову енергію, необхідну для фотосинтезу; прісна вода; повітря; ґрунт; корисні копалини. З кожним роком люди використовують усе більше ресурсів та освоюють усе більшу частину планети. Сучасні технології відкривають нові сфери застосування металів та інших матеріалів.

Слід урахувати, що одні ресурси відносять до розряду оновлюваних, наприклад, сонячна радіація, енергія вітру й морських хвиль. Інші можна вичерпати лише теоретично (Оксиген атмосфери, прісна вода). Ще одна категорія ресурсів — газ, нафту, вугілля, металеві руди відносять до таких, що неодмінно будуть вичерпані.

Ресурси тваринного й рослинного світу називають біотичними. Це харчові ресурси людства, які вважають оновлюваними. Слід чітко знати, скільки ресурсів можна використати, щоб усе це потім повністю відновилося. Крім того, необхідно контролювати, щоб не було не дозволеного законом видобутку корисних копалин, рибальства й полювання. І найголовніше, будь-яке вилучення — це руйнування природного середовища існування, а тому відновлення популяцій тварин і рослин після інтенсивного промислу, вирубки лісу, оранки, зарегулювання ріки тощо може виявитися процесом занадто тривалим.

Найбільш негативні впливи людини на біосферу.

Забруднення повітря. Основною причиною забруднення атмосфери є згорання палива та викиди важкої промисловості. У XIX ст. усі продукти згоряння вугілля, що поступали в навколишнє середовище, повністю засвоювалися рослинністю. Зараз рослини всієї Землі із цим завданням не можуть впоратися, адже з кожним роком через вирубку лісів маса продуцентів зменшується, а промисловість зростає. Підраховано, що близько половини карбон(ІV) оксиду, що утворюється під час згоряння палива, залишається в атмосфері. Це заважає тепловому випромінюванню Землі і призводить до парникового ефекту — зростання середньої температури повітря на поверхні планети, що, у свою чергу, уже спричиняє танення льодовиків і сухість клімату.

Забруднення прісної води. Найбільше прісної води витрачають на зрошення, значну кількість використовує промисловість, а найменша її частина витрачається безпосередньо на задоволення фізіологічних потреб населення. З кожним роком необхідність у прісній воді зростає, до того ж вона стає все бруднішою. Це викликано тим, що в ріки скидають відходи виробництва, а з полів змиваються пестициди й мінеральні добрива. Оскільки зараз у цивілізованих країнах більшість річок зарегульовані греблями, то відходи й нечистоти, що потрапили у воду, накопичуються. Це призводить не лише до отруєння молюсків, раків, риб, а й до бурхливого росту різноманітних бактерій, зокрема ціанобактерій, які згодом масово гинуть, отруюючи воду. Це робить її непридатною не лише для пиття, а й для проживання водних істот. Проблема прісної води актуальна також для України — це є один з найдефіцитніших природних ресурсів нашої країни.

Проблеми Світового океану. З річковим стоком, викидами морського транспорту й, особливо, через аварії танкерів, у море потрапляє величезна кількість нафтопродуктів, солей важких металів, пестицидів тощо. Забруднення багатьох морів досягло загрозливих для їхньої біоти масштабів, зокрема багато в чому критичною є ситуація в Північно-Західній частині Чорного й Азовському морів.

Деградація грунту. Родючий шар ґрунту формується сторіччями, тоді як зруйнувати його можна за декілька років. Причиною деградації ґрунтів є насамперед їх виснаження. Щороку у світі разом з урожаєм з ґрунту вилучаються десятки мільйонів тонн поживних речовин. Підраховано, якщо ґрунт не поповнювати сполуками Нітрогену, то запас родючості може бути вичерпаний вже за 50-100 років. Тому в землеробстві застосовують обов'язкове внесення в ґрунт органічних і мінеральних добрив. Але навіть за правильного дотримання агротехніки, лише 40-50 % внесених у ґрунт азотних добрив використовуються рослинами. Інша частина вивітрюється в атмосферу або вимивається із ґрунту, що призводить до забруднення водойм.

Ще одним фактором деградації ґрунтів є ерозія (від лат. ерозіо — роз'їдання) — руйнування й знесення ґрунтового покриву потоками води або вітром. Разом з талими й дощовими водами з полів щорічно змиваються в ріки та моря мільйони тонн ґрунту. Якщо розмиву ніщо не перешкоджає, дрібні вимоїни перетворюються в рівчаки, а ті — в яри (іл. 57.1).

Зменшення біологічного різноманіття та його загрози. Біологічне різноманіття — це вся сукупність видів організмів, що живуть на якійсь певній частині території або в цілому на планеті. Виробнича діяльність людини й безпосереднє винищування багатьох видів тварин, які стали об'єктами полювання чи рибальства, призводять до зниження чисельності популяцій і вимиранню видів тварин і рослин.

Це загрожує негативними наслідками для біосфери. Кожний вид організмів займає певну екологічну нішу, має своє місце в екосистемі; його зникнення призводить до спрощення трофічної мережи, зменшує стабільність біоценозів.

За останні два століття на Землі зникло кілька сотень видів тварин, насамперед ссавців (більше 100 видів), а також птахів і рептилій. Під реальною загрозою існування — ще дві тисячі. Зараз стало цілком очевидним — в умовах, що склалися, чисельність багатьох цінних промислових видів ніколи не відновлять. За даними Всесвітнього фонду дикої природи з 1970 р. чисельність популяцій тварин зменшилась на 60 %, а тих, що живуть у прісній воді річок та озер, — на 82 %.

Доволі складна ситуація склалася в Україні. З кожним десятиріччям кількість видів тварин і рослин, яким загрожує зникнення, стає все більше. Якщо ще 70 років тому Азовське та Чорне моря вважали одними з найбагатших рибних регіонів світу, то зараз це зони кризового екологічного стану. На початку XXI ст. в басейні Дніпра риби стали виловлювати втричі менше, ніж її добували до зарегулювання й створення системи водоймищ. Найбільш дивним є те, що однією із причин створення шести рукотворних морів і було підвищення рибопродуктивності Дніпра.

Охорона природи. Це комплекс послідовно здійснюваних заходів, що включає пошук нових наукових рішень і розширення екологічних знань, метою яких є збереження стану живої природи. Для цього на державному рівні приймають закони, які повинні неухильно виконувати уряд, адміністративні органи та органи місцевого самоврядування. В Україні прийнята значна кількість законів у галузі охорони природи — «Закон про тваринний світ», «Кодекс законів про ліс», «Закон про полювання», «Закон про Червону книгу України» тощо.

Іл. 57.1. Ґрунтова ерозія

Збереженню тваринного й рослинного світу сприяє організація системи заповідників і заказників, які повинні утворювати екологічну мережу по всій території країни. Крім того, що заповідники опікують у незайманому вигляді популяції й угруповання організмів, вони служать базою для одомашнювання диких тварин, що мають цінні господарські властивості. В Україні саме до цієї категорії відносять біос-ферний заповідник «Асканія-Нова». Крім того, вони можуть слугувати центрами по розселенню тварин, що зникли в певній місцевості, або для збагачення фауни. Багато в чому завдяки природоохоронним заходам і реакліматизації (поверненню виду в місця, де він раніш існував), вдалося відновити популяції бобра європейського й оленя благородного, які до середини XX ст. в Україні практично зникли.

Насамперед потрібно негайно перейти до раціонального використання природних ресурсів, екологічно обґрунтованого використання надр, водних ресурсів, рослинного й тварину світу. Необхідно зробити низку невідкладних кроків для збереження чистоти повітря й води, а для цього потрібно навчитися забезпечувати енергетичні потреби людства з оновлюваних джерел, не руйнуючи середовище існування. Таким джерелами може бути енергія вітрів, використання біологічного палива й штучний фотосинтез. Потрібно намагатися створити таке виробництво, у якому була б мінімальна кількість відходів, оскільки відходи у будь-якій їхній формі неминуче будуть забруднювати навколишнє середовище.

У наш час діяльність людини стала потужним екологічним фактором, що має рівень біосферного впливу. Викликані нею зміни за короткий період часу призвели до змін біосфери планетарного масштабу, наслідки яких через певний період неодмінно матимуть катастрофічний характер і призведуть до масового вимирання представників фауни й флори, руйнування сучасної цивілізації та поставлять під сумнів можливість виживання людини як біологічного виду.

1. Чому для людини такою важливою є питання обмеженості природних ресурсів? 2. Які ресурси відновлюються, а які — ні? 3. Які існують особливо «гарячі» точки взаємин людини й природи. 4. Що таке охорона природи? 5. Які екологічні закони прийняті в Україні? 6. Що таке біологічне різноманіття та для чого потрібно його охороняти?

· Що потрібно зробити для того, щоб виробництво було безвідходним?

Проект 2

Тема. Виявлення рівня антропогенного впливу в екосистемах своєї місцевості.

Інструктивна картка. Антропогенне навантаження на екологічні системи призводить до негативних їх змін. Насамперед ідеться про зменшення видового різноманіття, адже багато організмів змін взагалі не витримують, хоча в більшості випадків відбувається різке зменшення чисельності популяцій. Зазвичай в екології ступінь антропогенного впливу на екосистему визначають за наявністю в них вразливих видів (види-індикатори). Якщо в певній місцевості такі види ще можна знайти, то доходять висновку, що дане середовище не таке вже й погане.

Проект А. Установлення ступеня антропогенного впливу на екосистеми міського парку, садиби або околиці села. Добре відомо, що одними з найбільш цінних видів-індикаторів є лишайники, які зовсім не витримують забрудненого повітря. Тому, якщо в парку, садибі чи на околицях села на деревах чи камінні ростуть лишайники — це хороша ознака. Якщо лишайників багато, вони різноманітні за розмірами, формою і забарвленням, то ви знайшли просто чудове екологічно чисте місце.

Проект Б. Установлення рівня антропогенного навантаження у водоймі чи річці. Чудовими видами-індикаторами водойм слугують різноманітні молюски: черевоногі, такі як котушка рогоподібна чи ставковик великий, що живуть у заростях водної рослинності, або двостулкові: беззубки, перлівниці, що живуть на дні. Якщо в досліджуваній водоймі молюсків узагалі немає, то антропогенний вплив на екосистему цієї водойми доволі значний. Якщо вдалося знайти хоча б два види, то все не так погано. Якщо молюсків більше, ніж п’ять, то, зважаючи на сучасні екологічні умови, ви натрапили на річку чи озеро з доволі чистою водою.

Оформлення результатів дослідження. Зробіть таблицю для кожної водойми, парку чи певної ділянки лісу за поданою схемою. Дайте якісну характеристику дослідженій екосистемі за кількістю знайдених видів (типів колоній), та кількісну характеристику — за кількістю знайдених особин молюсків або колоній лишайників.

Вид молюска або тип лишайника

Кількість особин молюсків у водоймі або лишайників на різних ділянках лісу

№ виду

Опис виду

Перша

ділянка

Друга

ділянка

Третя

ділянка

1

2

3

4

Загальна кількість видів та особин

Тестові завдання до теми 8

8.1. Група екологічних факторів, до якої відносять діяльність людини

А людські

Б біотичні

В абіотичні

Г антропогенні

8.2. Фактор, який визначатиме стан популяції

А дія якого найбільша

Б дія якого найслабша

В дія якого найефективніша

Г дія якого перебуває на межі витривалості виду

8.3. Група, до якої відносять організми, що плавають у товщі Світового океану

А планктон

Б нектон

В бентос

Г нейстон

8.4. Здатність організму відчувати час — це

А біологічна ритміка

Б біологічна періодичність

В біологічний годинник

Г внутрішній годинник

8.5. Синонім до поняття хвилі життя біологічні ритми чисельності популяцій

А біологічні ритми

Б коливання чисельності виду

В чисельності популяцій

Г пульсації ареалу виду

8.6. Головними складовими біогеоценозу є

А популяції

Б абіотичні фактори

В біоценоз і біотоп

Г сукцесії

8.7. Площа, на якій може існувати сім’я із 7 левів, що живляться травоїдними антилопами, якщо продуктивність придатної для їжі трави в савані становить 160 кг/га, а маса одного лева в середньому — близько 80 кг

А 250 га

Б 350 га

В 500 га

Г 700 га

8.8. Назва процесу розвитку біоценозу

А екологічний розвиток

Б сукцесія

В еволюція

Г екологічна трансформація

8.9. Екосистема з найменшою продуктивністю

А сосновий ліс

Б діброва

В степ

Г пшеничне поле

8.10. Назва в біології ізольованого поселення організмів одного виду

А екосистема

Б популяція

В біоценоз

Г сукцесія

8.11. Консументами називають істоти

А які живляться іншими істотами

Б які розкладають мертву органічну речовину

В що живляться рослинами

Г що продукують органічну речовину

8.12. Біоти формує

А рослинність певної місцевості

Б одноклітинні істоти, гриби й рослини

В абіотичні фактори середовища

Г рослинний покрив

8.13. Організми , які перебувають на першому рівні ланцюгу виїдання

А паразити

Б рослини

В рослиноїди

Г бактерії

8.14. Найбільша маса живого в біосфері міститься

А на дні океанів і морів

Б у товщі Світового океану

В на поверхні суходолу й світового океану

Г у найнижчих шарах атмосфери

8.15. Увідповідніть види живих істот і типи міжвидових взаємодій, що виникають між ними

1

інфузорії та копитні

А

мутуалізм

2

аскарида й людина

Б

паразитизм

3

акула й риба-прилипала

В

коменсалізм

4

яструб і горобець

Г

хижак — жертва

Д

конкуренція

8.16. Увідповідніть терміни та їх визначення

1

біосфера

А

екосистема найвищого рівня

2

біоценоз

Б

сукупність популяцій різних видів, що

3

екосистема

взаємодіють між собою і з неживою природою

4

біотоп

В

сукупність популяцій різних видів, що населяють місцевість з однорідними умовами існування

Г

елементарна екосистема

Д

однорідна за абіотичними факторами ділянка суходолу





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити