2. Abordarea interdisciplinară
4. Nivelurile organizării vii - obiecte de studiu ale biologiei, ecologiei și geografiei fizice
1. Cele mai importante probleme globale
În tendințele complexe, diverse, dinamice, contradictorii, problemele de mediu din lume (probleme de mediu) au dobândit o dimensiune globală. Acestea afectează chiar fundamentele civilizației și, în multe privințe, predetermină posibilitățile supraviețuirii umane.
Printre cele mai importante probleme globale se numără:
- creșterea populației;
- asigurarea populației în creștere cu hrană;
- protecția sănătății populației împotriva bolilor deosebit de periculoase și consecințele negative ale progresului științific și tehnic;
- asigurarea nevoilor crescânde ale economiei mondiale în domeniul energiei și al resurselor naturale;
- protecția mediului natural de impactul antropogen distructiv.
Să analizăm câteva dintre aceste probleme în detaliu.
1) Poluarea atmosferei implică o amenințare și un pericol pentru efectul de seră. Contaminarea atmosferei contribuie la reducerea transparenței sale și, desigur, la reducerea radiațiilor de energie de pe suprafața Pământului, adică temperatura crește. Încălzirea determină extinderea zonei climatice uscate; topirea gheții perene și, în consecință, creșterea nivelului apei în oceane, ceea ce contribuie la o inundație mai mare a teritoriului Pământului. Poluarea atmosferei reduce procesul de fotosinteză, ceea ce duce în cele din urmă la o creștere a concentrației de CO2 și la aceleași efecte ca cele enumerate mai sus.
2) Formarea găurilor de ozon. Utilizarea largă a freonilor și a multor altor compuși chimici. distrugerea ozonului duce la formarea găurilor în stratul de ozon și la o diminuare a stratului de ozon în sine. Distrugerea stratului de ozon conduce la o încălcare a proceselor termice din plante, la o creștere a fluxului de UVL pe suprafața Pământului, ceea ce poate provoca moartea multor ființe vii.
3) Contaminarea radioactivă a OPS. Amenințarea războiului nuclear. În prezent, energia nucleară este utilizată pe scară largă, substanțele radioactive sunt introduse din ce în ce mai mult în cercetarea științifică, în practica medicală etc. Toate acestea conduc la o creștere a formării deșeurilor radioactive. Situațiile de urgență pot duce la contaminarea OPS.
4) Problemele resurselor de apă. Anual, nivelul de poluare a surselor de apă cu produse petroliere și deșeuri industriale, îngrășăminte și pesticide crește, datorită utilizării crescânde a acestora în economia națională. Calitatea apei subterane se deteriorează. Utilizarea necorespunzătoare a coastei de râuri, lacuri, mări, precum și acțiunile nechibzuite ale unei persoane în ceea ce privește utilizarea surselor de apă, uneori, duce la distrugerea coastei, o încălcare a situației în apă puțin adâncă, epuizarea surselor de apă.
5) Terenuri și resurse minerale. Abuzul de teren în producția agricolă care duce la salinizare și deșertificarea eroziunii teritoriului, apă și vânt, degradarea terenurilor arabile și pășuni. În legătură cu creșterea producției, suprafețe mari de terenuri sunt alocate la haldele de gunoi, halde, colectoare de nămol. Datorită utilizării ineficiente a resurselor minerale, rezervele lor sunt reduse.
6) Distrugerea pădurilor. Această problemă este deosebit de acută în zona tropicală, unde pădurile tropicale sunt tăiate masiv. Anual pe planetă, aproximativ 1% din pădurile lumii sunt tăiate. Aceasta duce la o extindere a terenului arabil, o reducere a producerii de oxigen de către plante, o schimbare în compoziția gazului din atmosferă, moartea și scăderea numărului de animale. habitatele lor sunt distruse.
7) Lumea animalelor. Reducerea numărului de animale, dispariția anumitor specii, în legătură cu acțiunile nechibzuite ale omului - vânătoare, transformarea naturii, distrugerea habitatelor native de animale, pescuitul excesiv și așa mai departe.
Problemele grave de mediu au devenit poluarea biosferei, schimbarea calităților fizice, chimice, biologice ale planetei, schimbarea ecosistemelor și agravarea sănătății umane. Situația ecologică a devenit atât de acută încât este necesară o acțiune promptă pentru salvarea vieții pe Pământ.
Este necesar să se ia măsuri pentru a proteja mediul înconjurător de poluare (fizică, chimică, biologică) și de distrugere, păstrând întreaga diversitate a speciilor de ființe vii, salvând genunchiul întregii planete vii. Acest lucru necesită nu numai personalul competent, securitatea financiară, ci și o schimbare în gândirea pragmatică care a rădăcit în mintea oamenilor. Este necesar să reorientăm sistemul de valori al tuturor oamenilor care trăiesc pe planetă, pentru că fiecare dintre noi depinde de mediul nostru. Mai ales acut în situația actuală a fost sarcina educației ecologice.
2. Abordarea interdisciplinară
Studiul problemelor de mediu din știință și practică se bazează pe o bază interdisciplinară. O abordare interdisciplinară este necesară nu numai în școală, dar și în universitate, care poate fi implementată în două moduri.
Primul implică integrarea - unificarea, convergența disciplinelor educaționale, fiecare dintre acestea dezvăluind aspectul relevant al problemei de mediu.
Al doilea este crearea unor subiecte de învățare integrate speciale.
Implementarea ambelor căi este foarte dificilă. În primul caz, complexitatea constă în faptul că problemele de mediu nu sunt o componentă centrală a conținutului subiecților de predare tradiționale, iar metodologia pentru studiul lor este slab dezvoltată. Al doilea mod implică o creștere a numărului deja mare de discipline, pregătirea specială a personalului pedagogic și a ajutoarelor didactice.
Umanitatea ca specie biologică constă dintr-un număr mare de populații, izolate într-un grad diferit și în continuă schimbare. Tendința spre panmixie crește - amestecând și transformând astfel omenirea într-o populație globală. Urbanizarea, mobilitatea și stilul de viață al omului modern distrug izolarea genetică inerentă naturii naturale a populației.
A existat o contradicție între aptitudinea omului pentru anumite proprietăți și indicatorii mediului și toate modificările acceleratoare ale acestor proprietăți și indicatori. Această contradicție a fost numită problema ecologică a mediului.
Lucrăm încă de la început în diverse condiții ecologice, dar nu am aflat încă conținutul lor. Să ne ocupăm de ei.
Mediul natural din jur (OPS) este un set de factori abiotici și biotici care împreună exercită influență asupra unei persoane și a economiei sale. OPS, la rândul său, este supus influenței umane.
Scopul educației de mediu (educație în sectoarele de mediu) iese din conceptul modern de esența sa, un anumit efort colectiv de experți din mai multe țări, recomandările forurilor internaționale pe această temă, precum și nevoile de dezvoltare specifice ale țării noastre.
Scopul principal al educației în domeniul mediului este formarea unei culturi ecologice a individului ca formă de reglementare a relației dintre om și natură.
cultura este caracterizată de:
- prezența orientărilor de valoare ideologică în raport cu natura;
- stilul ecologic de gândire și atitudinea responsabilă față de natură și sănătate;
- dobândirea de competențe și experiență în rezolvarea problemelor de mediu (în primul rând la nivel local și local);
- participarea directă la activitățile de mediu;
- anticiparea posibilelor consecințe negative pe termen lung ale activității umane care transformă natura.
Astfel, cultura ecologică se manifestă în mintea, gândirea, comportamentul și activitatea individului.
Scopul educației ecologice este realizat într-un mod etapizat prin abordarea sarcinilor educaționale, educaționale și de dezvoltare.
Educația ecologică vizează depășirea atitudinii consumatorilor față de natură și resursele sale, unificarea rațiunii și emoției în relația dintre om și natură, care se bazează pe principiile bunului și frumosului, inteligenței, conștiinței și patriotismului.
Toată lumea organică a Pământului (animale sălbatice) și mediul înconjurător natural (natura neînsuflețit) care formează biosfera, sunt componentele sale de bază, incredibil de complexe și care interacționează structurale. Toate manifestările vieții: structura și funcția de lucruri vii, originea lor, de dezvoltare și de difuzie, pentru a comunica între ele și cu natura neînsuflețite, precum și comunitatea formată de ei studiază biologia. Tipul neînsuflețit și componentele sale - relief, climă, apă, pământ, ocean și acoperirea cu gheață - sunt investigate prin geografie fizică.
Fundația pentru biosferă este crusta Pământului - cea mai de sus a cochililor solizi ai planetei. Compoziția, structura, istoria dezvoltării și mișcării crustei pământului este studiată prin geologie. La intersecția dintre biologie, geografie fizică și geologie, a apărut știința biosferei, care studiază sistemul planetar de organizare a vieții pe Pământ.
4. Nivelurile organizării vii - obiecte de studiu ale biologiei, ecologiei și geografiei fizice
Biosfera, ca sistem al nivelului planetar al organizației, constă din entități structurale separate - ecosisteme sau biogeocenoză - complexe naturale formate de organisme vii și habitat. Aceste complexe de diferite grade de complexitate și organizare, legate de un flux comun de materie și energie, fac obiectul studierii ecologiei (Figura 1.1).
Fig. 1.1. Nivelurile organizării vii - obiecte de studiu ale biologiei, ecologiei și geografiei fizice
Ecologia consideră în primul rând că organismele sunt ființe vii care posedă un set de proprietăți care le disting de materie inanimată. În cele mai multe cazuri, aceasta este o organizație celulară, metabolismul, iritabilitatea, creșterea și dezvoltarea, reproducerea, variabilitatea și ereditatea și adaptabilitatea la condițiile de existență.
Viața de pe Pământ este reprezentată de indivizi (indivizi) de o anumită structură, aparținând grupurilor sistematice, precum și de comunități de complexitate variată. Pe baza diferitelor metode de asociere structurală și funcțională a elementelor care alcătuiesc materia vie, mai multe niveluri ale organizării sale sunt separate, care formează un spectru biologic de la gene la comunități (a se vedea figura 1.1). La fiecare nivel, ca urmare a interacțiunii cu mediul fizic din jur (materie și energie), apare un anumit sistem funcțional.
Ecologia a apărut relativ recent ca o ramură inofensivă a biologiei. În 1866 zoologul german Ernst Haeckel a folosit mai întâi termenul pentru a se referi la știința care studiază relația dintre organisme și mediul înconjurător. Dar, după 100 de ani, iar mediul a devenit o vastă și în multe privințe, un corp formidabil de cunoștințe pe care oamenii au început să perceapă în ceea ce privește știința soarta viitoare a omenirii în casa lui pământească.
Cuvântul "ecologie" vine de la două cuvinte: oicos - casă, locuință, locuință și logouri - știință. Ecologia este o știință biologică sintetică care studiază condițiile existenței organismelor și relația dintre ele și mediul în care trăiesc. Cu alte cuvinte, astăzi ecologia a dobândit statutul de știință despre organizarea și funcționarea sistemelor biologice superorganistice de toate nivelele.
Principalele concepte din ecologie sunt biotopul și biocenoza.
Pentru detectarea componentelor anorganice ale mediului am introdus conceptul biotopul, iar termenul înseamnă biocenozelor comunitate împreună organisme care populează habitatul viu.
Biotopes Sub fi înțeles teren cu condiții mai mult sau mai puțin similare ale existenței, incluzând nu numai substanțe anorganice (apa, sol, minerale, săruri, etc.), dar și factorii fizico-chimici (temperatură, lumină, compoziția chimică a mediului de reacție și așa mai departe).
Biocenoza este un set format din punct de vedere istoric de plante și animale care locuiesc în biotop. De exemplu, în cazul unui corp de apă naturală (lacuri) biotop sunt apa, sedimente și caracteristicile fizico-chimice ale apei (temperatura, conținutul de sare, intensitatea luminii, etc.). Biocenoza include fitoplanctonul, peștii etc. și anume întregul set de lucruri vii din lac. Biotopul și biocenozele asociate formează împreună un ecosistem.
Prin urmare, un ecosistem este un singur set funcțional de organisme (plante, animale și microorganisme) care ocupă o suprafață totală și capabil de supraviețuire pe termen lung la circulația complet închisă a substanțelor. Fiecare specie de organisme vii trăiește în mediul înconjurător și ocupă un anumit loc în ea, determinată de nevoia de hrană, de teritoriu și este asociată cu funcția de reproducere. Acest loc a fost numit nișa ecologică a acestui organism.
Toate organismele vii care trăiesc pe Pământ sunt reprezentate de populații. Populația este un grup de indivizi aparținând aceleiași specii și posedă o anumită structură a vârstei sexuale. Fiecare populație are propriile particularități de coexistență în spațiu și timp. În funcție de mediul extern, fiecare populație are propria dinamică de dezvoltare, datorită fertilității și mortalității.
Pentru sistemele biologice sunt caracterizate prin principii distincte și interdependente de funcționare, de auto-reglementare și orice interferență cu procesele care au loc în ea, este plină cu consecințe foarte grave atât pentru natură și oameni.
Astfel, pentru o caracterizare completă a sistemului ecologic trebuie să ia în considerare întregul interacțiunile complexe dintre mediu și a organismelor vii, precum și adaptabilitatea acestora la condițiile de existență, procese de schimb și circulația substanțelor.
4. Vernadsky VI Structura chimică a biosferei Pământului și a mediului său. - M .;