Введение в экологию

Экологическое образование и воспитание

Одним из важнейших условий оптимизации взаимодействия между человеком и средой его обитания является правильное понимание законов природы и охраны окружающей среды (ООС).

Природа имеет очень важное значение для человеческого общества. Она дарует людям физическое и духовное здоровье.

Для создания гармоничных отношений между человеком и окружающей средой необходима массовая подготовка всех людей в экологическом плане.

Гармонические отношения между обществом и природой возможны когда население экологически грамотно.

Существуют следующие ступени экологического образования и воспитания:

• Дошкольное;

• В средней школе;

• В высших и средних учебных заведениях;

• Подготовка специалистов по ООС.

При решении экологических задач большое значение играет инициатива общества.

Без решения экологических задач нельзя решить проблемы производства, градостроительства, рационального природопользования.

Должен быть введён новый стиль экологического поведения.

Для развития экологической концепции большое значение имеет труд биогеохимика В.И. Вернадского «учение о биосфере».

гр. bios – жизнь

гр. sphaira – сфера

В 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс впервые озвучил слово «биосфера».

Э. Зюсс «Лик Земли»

Вернадский впервые обратил внимание на огромную роль живого вещества в биосфере.

Биосфера – оболочка Земли, в формировании структуры которой, состава и энергетики, организмы играют основную роль.

Это определение вывел Вернадский.

Одум говорил: «Биосфера – это система, включающая в себя все организмы, входящие во взаимодействие с физической средой».

Также, есть ещё одно определение: «Биосфера – это жизнь в шаре, окружающем оболочку Земли, включая живое и неживое».

Вещества биосферы:

1. косное вещество (неживое)

• горные породы магматического происхождения

гр. magma - месиво

2. Биокосное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов)

• Осадочные породы;

• Почва (93% - косное вещество, 7% - органика);

• Вода;

3. Живое вещество (три царства природы – растения, животные, протисты)

4. Биогенное вещество (вещества живого происхождения)

гр. genesis - происхождение

1. фитогенное вещество (каменный уголь, нефть, детрит)

гр. phiton – растение

гр. detritus – истёртый

гр. gumus – почва

2. зоогенное вещество (мел, известняк)

гр. zoon – животное

Возникновение биосферы и её границы

Свойства биосферы

1. Целостна

2. Непрерывна

Ни одна из её частей не может быть отделена от неё без нарушения целого.

3. Живое вещество тесно связано с биосферой и не может без неё существовать

Биосфера создавалась живым веществом.

Живое вещество – носитель свободной энергии.

Области биосферы:

1. Атмосфера

Это механическая смесь различных газов, водянх паров и пылевых аэрозольных частиц

3 слоя: тропосфера, стратосфера и ионосфера

Роль атмосферы – атмосферный воздух является источником CO2, который чрезвычайно важен для фотосинтеза; защищает от космического излучения; регулирует режим погоды, трансформирует газообразные продукты обмена веществ, переносит водяные пары.

гр. klima

Воздух является средой обитания летающих организмов.

Атмосфера влияет на почву, принимает на себя все газы от промышленности.

Атмосфера способна к самоочищению.

При высоком содержании CO2 живые существа угнетаются.

2. Гидросфера (свободная, не связанная в различных соединениях вода)

Гр. hydor –вода

Гидросфера образует водную оболочку Земли, тесно взаимодействует с атмосферой и литосферой.

Гр. lithos – камень

Под её воздействием происходят круговороты веществ.

Вода является самым расппрространённым веществом на планете.

Является и климатическим, и эдафическим веществом.

Гр. edaphos – средообразование

При потере 20-30% воды человек погибает.

Вода является универсальным растворителем. Без неё невозможен процесс фотосинтеза, невозможен обмен веществ.

Для создания растения иногда необходимо до 300-400 литров воды.

В чистом виде вода в биосфере никогда не бывает химически чистой. Это раствор, в котором находится определённое количество ионов водорода. Реакция воды (pH) определяется количеством растворённых в ней ионов водорода.

pH=-lg[H_­⁺]

H2O=[H] + [OH]

H>OH pH<7 (кислая среда)

H=OH pH=7

Лакмусовая бумажка позволяет определить щелочную среду.

Ежегодно с поверхности мирового океана испаряется 577 тыс. кубометров воды. Этот пар образует вокруг поверхности земли оболочку, которая выполняет большую роль в тепловом балансе планеты. Эта оболочка выполняет теплоизоляционную функцию.

Если бы этого не было, то температура ночью была бы -184 градуса.

На планете существуют гумидные зоны (зоны влажных тропических лесов), где постоянно идут дожди. В год там выпадает до 2000 мг/см2.

Дальше идут аридные (засушливые) зоны.

Также есть зоны пустынь (0,1 мм/см2 в год).

Все запасы воды будут исчерпаны в 21 веке.

3. Литосфера (верхняя твёрдая оболочка земли)

Включает земную кору и верхнюю часть мантии. Наиболее существенным комплексом литосферы является почва + недра (полезные ископаемые).

Плодородный слой почвы образовывался тысячелетия вследствие: воды, воздуха, тепла, растительных и животных остатков, микроорганизмов.

Особая роль в почве принадлежит микроорганизмам (бактерии, микроскопические грибы, беспозвоночные).

Почва образуется на почвообразовательной горной породе.

Почва является триединой системой (триадой). Состоит из воды, воздуха и минеральной части.

Гр. agregatus – комок

Всё это создаёт плодородие почвы. Плодородие обеспечивает растениям питание.

Почва обеспечивает необходимые условия для всего живого на планете.

Почва через растения прямо и через животных косвенно поддерживает существование биосферы.

Почва является возобновимым природным ресурсом.

Ресурс – средство, запас, источник сред.

Ресурс – это средство, которое находится в природной среде, но не создано трудом человека.

Время возобновления плодородия почвы – примерно 300 лет.

Образование почвы

Основой почвы является материнская порода. Это физическая и химическая среда почвообразовательного процесса. Механический и минеральный состав почвы определяется физическими и химическими свойствами.

Почва – основа всех наших благ. Мы не можем жить без почвы.

Этапы образования почвы:

1. Разрушение горных (магматических) пород, благодаря:

   1. физическому выветриванию (из-за ветра горные породы превращаются в осыпи)

Осыпи обладают новыми свойствами:

• рыхлое состояние (порозность)

Порозность – объём пор и пустот.

• Инфильтрационность

лат. infiltratio -

• Влагоёмкость

• Влагопроницаемость

2. Химическому выветриванию (взаимодействие особей с водой)

В воде растворяется минеральная часть горных пород, при этом образуется почвенный раствор.

2. Почвенный раствор взаимодействует с растением. Это сложный процесс, в результате которого происходит синтез органического вещества и деструкция органических веществ.

гр. synthesis

гр. destructio

Гумус состоит из 95-97% плодородного вещества, на 3-5% - из азота и 0,25% фосфора.

3. Климат

Влияет на формирование гидротермального режима, на прохождение процессов, составляющим малый биотический круговорот

4. Рельеф

фр. relief – выпуклость, совокупнсть различных неровностей

лат. expositio - показ

гр. oros - гора

5. Возраст почвы и её структура

Возраст почвы – это время, за которое сформировалась почва на данном участке суши.

Структура почвы – её важнейшее свойство, обусловлено совокупностью действий органических и минеральных коллоидов.

хз. collos – клей

гр. agregatus – комок

Фактор – любое воздействие среды.

На строение (структуру) почвы действуют следующие факторы:

• антропогенный

гр. antropos – человегъ

Вспашка земли, выжигание лесов, выпас скота, строительство городов, развитие промышленности.

Последствия: эрозия почвы

лат. erodere - разрушать

Этапы развития биосферы

За много лет своего существования биосфера пршла сложный путь своего развития.