Тема 10 · Биология
Биосфера. Круговорот веществ и охрана природы
Учение В. И. Вернадского, границы биосферы, живое, биогенное, косное и биокосное вещество, функции живого вещества, круговороты углерода и азота, биогеоценоз и агроценоз, глобальные экологические проблемы и ноосфера. 100 заданий на отработку.
Простыми словами
Атом углерода, который сейчас в вашем дыхании, мог побывать в листе дуба, в зайце и в волке. Живые организмы снова и снова прогоняют вещества по кругу — и этим меняют всю планету: состав воздуха, воды, почвы.
Биосфера — оболочка Земли, населённая живыми организмами. Учение о биосфере создал В. И. Вернадский.
Границы и вещества биосферы
| Оболочка | Докуда есть жизнь |
|---|---|
| воздушная (атмосфера) | до озонового слоя, примерно 20 км; выше всех находят споры бактерий и грибов |
| водная (гидросфера) | на всю глубину — до дна самых глубоких впадин, около 11 км |
| твёрдая (литосфера) | на несколько километров; глубже мешает высокая температура недр |
Выше озонового слоя жёсткое ультрафиолетовое излучение не даёт жизни существовать постоянно.
| Вещество | Как образовалось | Пример |
|---|---|---|
| Живое | все организмы Земли, взятые вместе | растения, животные, грибы, бактерии |
| Биогенное | создано организмами в прошлом | каменный уголь, нефть, торф, известняк |
| Косное (неживое) | образовалось без участия организмов | магматические горные породы |
| Биокосное | создано организмами вместе с неживой природой | почва, ил |
Биокосное = «био» + «косное»: живое и неживое вместе. Почва — главный пример.
Функции живого вещества
| Газовая | поддерживает газовый состав атмосферы (растения выделяют , все организмы — ) |
| Концентрационная | накапливает химические элементы в телах организмов (кальций, кремний, железо, йод) |
| Окислительно-восстановительная | окисляет и восстанавливает вещества (соединения железа, серы, азота) |
| Средообразующая | изменяет условия вокруг себя: создаёт почву, меняет состав воды и воздуха |
| Энергетическая | запасает энергию Солнца в органических веществах |
Круговороты углерода и азота
Углерод надолго выходит из круговорота в каменном угле, нефти, торфе и известняке (раковины моллюсков и скелеты кораллов). Сжигание угля, нефти и газа быстро возвращает его в атмосферу.
Азот атмосферы (растениям недоступен) → азотфиксирующие бактерии (клубеньковые — на корнях бобовых) связывают его → соли азота в почве → растения всасывают корнями, строят белки → животные (питание) → остатки → бактерии гниения → соли азота; денитрифицирующие бактерии возвращают азот в атмосферу. Часть азота связывается при грозовых разрядах.
Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Без редуцентов круговорот прервался бы и накопились бы неразложившиеся остатки.
Биогеоценоз и агроценоз
| Биогеоценоз (природный) | Агроценоз (поле, сад) |
|---|---|
| видов много, сети питания разветвлены | видов мало, цепи питания короткие |
| круговорот веществ замкнут | круговорот незамкнут (урожай уносят) |
| существует без вмешательства человека | без ухода человека быстро разрушается |
| энергия только от Солнца | кроме Солнца — энергия от человека (удобрения, техника) |
| устойчив, существует долго | неустойчив, существует один сезон |
- Поле 18 га, урожай 22 ц/га: ц.
- По диаграмме: лес 40 т/га, поле 8 т/га — продукция леса больше в раз.
Экологические проблемы и ноосфера
| Проблема | Причины |
|---|---|
| усиление парникового эффекта | от сжигания топлива, вырубка лесов, метан рисовых полей и ферм |
| разрушение озонового слоя | фреоны холодильников и аэрозольных баллонов |
| кислотные дожди | оксиды серы и азота из заводских труб и угольных котельных |
| опустынивание | чрезмерный выпас скота, распашка сухих земель |
| сокращение биоразнообразия | уничтожение мест обитания, промысел, завоз чужеродных видов |
| загрязнение вод | неочищенные стоки, смыв удобрений, разливы нефти |
Ноосфера — «сфера разума», в которую переходит биосфера, когда разумная деятельность человека становится главной силой, изменяющей планету (учение развил Вернадский). Пути охраны: рациональное природопользование (брать столько, сколько природа восстановит), соблюдение ПДК (предельно допустимой концентрации вредных веществ), возобновляемая энергия (солнце, ветер, реки, приливы), безотходные производства, сохранение биоразнообразия.
Круговорот углерода и охрана природы: термины
Круговорот углерода начинается с углекислого газа атмосферы: растения поглощают его при фотосинтезе, создавая органические вещества; дыхание организмов, гниение и горение возвращают в атмосферу.
- Рациональное природопользование — использование природных богатств без их истощения.
- ПДК (предельно допустимая концентрация) — наибольшее содержание вещества в воздухе, воде или почве, безопасное для организмов.
- Безотходное производство — отходы одного производства становятся сырьём для другого, в природу почти ничего не выбрасывается.
- Уничтожение мест обитания при застройке и завоз чужеродных видов, вытесняющих местные, ведут к сокращению биологического разнообразия.
Учение о биосфере
Биосфера — оболочка Земли, населённая живыми организмами. Учение о биосфере создал В. И. Вернадский.
Жизнь есть во всех трёх оболочках, но не везде одинаково
Верхнюю границу жизни в школьном курсе проводят по озоновому слою (20–25 км): выше него жёсткое ультрафиолетовое излучение не даёт жизни существовать постоянно — туда заносит лишь отдельные споры и бактерии, а основная масса организмов живёт гораздо ниже. В водной оболочке жизнь есть на всех глубинах, в твёрдой — уходит на несколько километров.
Готовые работы по теме
Собраны заранее — одним нажатием: распечатать с ключом, раздать ученикам ссылкой или QR-кодом, поменять настройки. Номер набора постоянный: по этой ссылке всегда та же работа.
теория этой темы, 8 заданий по подтемам и ключ — файлом DOCX, который можно править под себя.
Прохождение онлайн
Имя ученика никуда не отправляется: он вводит только номер по списку, а таблицу «номер → фамилия» видите только вы.
Классы, выданные работы и результаты учеников по кодам — в журнале учителя: без регистрации, хранится только на этом компьютере.