6 Основные законы и принципы экологии

Биотический,геологический и антропогенный обмен веществ в биосфере

Круговорот веществ в биосфере

Главная функция биосферы заключается в осуществлении круговорота химических элементов. Глобальный биотический круговорот совершается при участии всех населяющих планету организмов. Он заключается в циркуляции веществ между почвой, атмосферой, гидросферой и живы­ми организмами. Благодаря биотическому круговороту возможно длительное существование и развитие жизни при ограниченном запасе доступных химических элементов.

В круговороте веществ, как в многократном участии веществ в процессах, протекающих в атмосфере, литосфере, гидросфере, различают малый круг биотического обмена (био-геоценотический) и большой (биосферный).

Большой круг биотического обмена — это безостановочный планетарный процесс циклического, неравномерного во времени и пространстве перераспределения вещества, энергии и информации, многократно входящих в непрерывно обновляющиеся экологические системы биосферы. Большой круг биотического обмена наиболее ярко проявляется в круговороте воды и циркуляции атмосферы.

Малый биотический круговорот происходит на основе большого и заключается в циркуляции веществ между растениями, животными и микроорганизмами.

Оба круговорота взаимосвязаны и представляют собой как бы единый процесс. Втягивая в свои многочисленные орбиты косную среду, биотический круговорот веществ обеспечивает воспроизводство живого вещества и оказывает активное влияние на облик биосферы.

В основе круговорота веществ лежит наличие в биосфере двух основных типов питания: аутотрофного и гетеротрофного.

большой (геологический) круговорот считается современным планетарным процессом, участвующим в развитии будущей биосферы.

В процессе геологического круговорота осуществляется перенос минеральных соединений с одного места на другое в масштабе всей планеты.

Геологический круговорот наиболее четко проявляется в круговороте воды и циркуляции воздушной массы в атмосфере

К ранее существовавшим в природе основным круговоротам вещества и энергии - геологическому и биологическому - присоединяется все более мощный третий основной круговорот, который вызван производственной деятельностью людей - антропогенный, или техногенный круговорот.

Всеми отраслями человеческого хозяйства ежедневно добывается почти 300 млн. тонн веществ и материалов, сжигается около 30 млн. тонн топлива, используется 2 млрд. м3 воды и 65 млрд. м3 кислорода. Все это сопровождается расходованием природных ресурсов и массированные загрязнением среды.

Сравнение антропогенных материальных потоков с параметрами биосферного круговорота показывает, что человеческая деятельность определяет существенную долю биогеохимической динамики вещества на планете. Общее потребление пресной воды человечеством достигло 2 % объема влаги, вводимой в биосферный круговорот транспирацией всех растений суши. Антропогенный обмен газов в атмосфере составляет 15—18 % всего биотического газообмена. Уровень использования продукции биомассы достиг 10%.

Существенным отличием антропогенного обмена веществ от биотического круговорота веществ в природе является то, что первый не образует или почти не образует замкнутых циклов. Он существенно разомкнут как в качественном, так и количественном отношении. Может быть реально возобновлена только часть изъятых человеком из природы биологических ресурсов. Может быть утилизирована или нейтрализована в результате биогеохимической миграции веществ только часть отходов производства. Темпы возобновления, утилизации и нейтрализации в современную эпоху отстают от темпов изъятия ресурсов и загрязнения среды. Наиболее характерно это для крупных промышленных городов.

В пределах крупных городов изменены все элементы окружающей среды. В связи с тем, что антропогенный обмен составляет существенную часть биосферного круговорота веществ, то своей не замкнутостью он нарушает необходимую высокую степень замкнутости глобального биотического круговорота, выработанную в длительной эволюции и являющуюся важнейшим условием стационарного состояния биосферы. Антропогенные воздействия оказывают влияние и на круговороты воды, кислорода, углерода, азота, фосфора, серы.

Важность исследования проблемы нравственно-экологического воспитания отмечают Р.И. Александрова, А.В. Смольянов: «То, чем станет природа для человека, каким будет отношение к ней, во многом зависит от общей нравственной позиции личности. Поэтому нравственно-экологическое воспитание предполагает формирование активного морального самосознания, активной жизненной позиции, занимаемой личностью по отношению к природе».

Но все педагоги сходятся в одном, что экологическое воспитание и образование необходимо, и оно будет эффективным, если экологический материал будет систематическим, организованным, будет использоваться в различных учебных предметах. А также для эффективного осуществления экологического воспитания младших школьников, прежде всего, необходимо достижение единства и согласованности в деятельности педагогических коллективов, родителей, всего социального окружения по месту жительства, экологическое просвещение семьи и общественности, вовлечение их в экологическое воспитание детей, так как природа в равной мере нужна всем нам, и ключ к успеху в деле ее охраны – в единстве действий, в единстве мировоззрения.

1.2. Экология должна стать важнейшим элементом системы образования, причем обязательным, как изучение письма или арифметики. Воспитание подрастающего поколения экологически грамотным, является одним из факторов, определяющих сохранение жизни на нашей планете. Основой экологической подготовки должны быть, конечно, прочные биологические знания, знание законов живой природы и на основе этого, понимание того, как необходимо жить, чтобы не нарушать гармонии природы. Поэтому перед педагогами должна стоять точная цель: воспитывать высокую экологическую культуру школьника. Для этого необходимо формировать экологическое мировоззрение, экологическое сознание, следует находить более совершенные формы и методы экологического воспитания, используя, в том числе и нестандартные уроки, и игровые приемы обучения.

В настоящее время вышли в свет книги, учебники, методические пособия по экологии. Кандидат химических наук Т.В. Шопотова при участии Л.П. Старых создала экспериментальную программу под названием «Игровая экология» - это 32 урока для всех времен года, проникнутых любовью к природе, это множество интереснейших сведений о животных и растениях, о человеке и его месте во Вселенной.

Интересна книга «Экология для начальной школы. Игры и проекты» кандидата педагогических наук Цветковой И.В. Книга содержит более 50 экологических проектов для младших школьников, и может рассматриваться как методическое пособие-путеводитель для педагога и его воспитанников в процессе взаимодействия с окружающей природой и социальной средой, практической творческой деятельности по преобразованию окружающего мира.

Получила одобрение новая программа по природоведению З.А. Клепининой, эта программа разработана как единая для трехлетней и четырехлетней начальной школы. Программа дополнена новой информацией, автор привнес тот материал, который обеспечил бы более полную реализацию принципа экологической направленности: материал о разнообразии природы, о многогранной значимости природы для человека, о положительном и отрицательном влиянии человека на природу, о взаимосвязях в природе.