Силина Елена Константиновна Московский государственный технический университет путей сообщения, Российская открытая академия транспорта 2011 рабочая программа

Вид материала

49.3. Законы функционирования системы человек -природа
Человек - биосфера
Основные формы воздействия человека на биосферу
Воздействие человека на природу
Сущность современной экологической ситуации
50. Основные выводы биологии
Аксиомы биологии.
51. Основные закономерности организации природы по р.хайзену и д. трефилу
Ключ к экзаменационному тесту по дисциплине «Экология»

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 14

49.3. ЗАКОНЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕК -ПРИРОДА

С точки зрения характера взаимоотношений человек выступает как "разумно-неразумный паразит"; по угрозам глобальных последствий и результатам локальных экологических катастроф, а также по общему ходу процесса разрушения среды обитания он неразумен, но по декларируемому стремлению к сохранению среды он разумен.

Человек - биосфера

Человек как биологический вид во многом связан с остальными компонентами биосферы: растениями, микроорганизмами и т. д. его сложный организм входит в великий круговорот природы и подчиняется ее законам.

Человеческий организм, как и организмы других животных, реагирует на суточные и сезонные ритмы, изменения окружающей температуры, интенсивность солнечного излучения

Человек не просто биологический вид. Он является составной частью социальной среды - общества. Среда человека - это не только природа, она формируется также другими качественно новыми социально-экономическими условиями.

Особенность человека состоит в том, что он способен не только приспосабливаться к природе, но и изменять ее. Сам процесс труда как основа развития общества есть процесс активного воздействия на природу.

Основные формы воздействия человека на биосферу

1. Изменение структуры земной поверхности (распашка степей, вырубка лесов, мелиорация, создание искусственных озер и морей и т.д.)

2. Изменение энергетического, в частности теплового районов земного шара и всей планеты

баланса

отдельных

3. Изменение состава биосферы, круговорота и баланса различных веществ в атмосферу и водные объекты, ее веществ (выброс изъятие полезных ископаемых, изменение влагооборота и т.д

4. Изменения, вносимые в биоту в результате истребления некоторых их видов, создание новых пород животных и сортов растений, перемещение их на новые места обитания

Воздействие человека на природу
Отрицательное	Положительное
1. Нерациональное использование ресурсов	1. Создание заповедников. Заказников. Национальных парков
2. Загрязнение окружающей среды промышленными и бытовыми отходами	2. Лесоразведение
3. Загрязнение почвы, воды, атмосферы
4. Неправильное использование ядохимикатов
5. Разрушение экосистем
6. Прямое и косвенное истребление биологических видов

Виды загрязнений окружающей среды

1. Химическое загрязнение (неорганическими и органическими веществами)

2. Биологическое (микроорганизмами)

3. Радиационное

4. Шумовое

5. Тепловое

Полное уничтожение отдельных видов, экосистем и увеличение темпов опустынивания делает человека неразумным потребителем. Нынешняя скорость роста популяции человека может быть охарактеризована как аномальная.

Специалисты показывают, что общая численность людей превышает допустимую от 3 до 10 раз. Допустимость определяется не по биологическим потребностям человека в пище, а по качеству жизни и давлению на среду, которое возникает при стремлении к обеспечению этого качества существования.

Ход исторических изменений связей между природой и человеком привел к одновременным переменам в природе и формах хозяйства. Перемены в хозяйстве вызвали цепные реакции в природе. Эта постоянная обратная связь получила название закона бумеранга из закона обратной связи взаимодействия человек - биосфера П. Дансеро (1957), иначе -четвертого закона Коммонера (1974): "ничто не дастся даром". По Коммонеру, "... глобальная экосистема представляет собой целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения: псе, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возвращено. Платежа по этому векселю нельзя избежать, он может быть только отсрочен."

Неизбежность платежей подчеркивается также и законом незаменимости биосферы. "Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности, что и естественные сообщества... Биосфера представляет собой единственную систему, обеспечивающую устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях...

Биосфера до поры до времени работала в рамках принципа Ле Шателье - Брауна (закон обратимости биосферы П. Дансеро), Биосфера стремятся восстановить экологическое равновесие тем сильнее, чем сильнее давление на нее: это стремление продолжается до достижения экосистемами климаксовой стадии развития.

Однако Дансеро сформулировал закон необратимости взаимодействия человек- биосфера; возобновимые природные ресурсы делаются невозобновимыми в случае глубокого изменения среды, значительной переэксплуатации, доходящей до поголовного уничтожения или крайнего истощения, а потому превышения возможностей восстановления. Именно такая фаза развития системы взаимоотношений человек и природа в наши дни. Современная культура и цивилизация не обеспечивают стабильных условий существования на Земле ни жизни, ни человека как ее части.

Это приводит к правилу меры преобразования природных систем: в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить пределы, позволяющие этим системам сохранять свойства самоподдержания (самоорганизацию и саморегуляцию).

В силу того, что антропогенное преобразование природных систем имеет четкие ограничения, выявляются частные закономерности. Первое из этих обобщений - закон убывающей отдачи Тюрго -Мальтуса: повышение удельного вложения энергии в агросистему не дает адекватного увеличения пропорционального увеличения урожайности. Среднее соотношения вложений энергии и урожая в сельском хозяйстве США в 1910 г составило 1:1, а с 70-х годов оно подошло к 10:1. Это явление связано с заменой ручного труда механическим, а естественного плодородия искусственным. Увеличение урожаев требует сдвига в соотношении экологических компонентов, подавление в агросистеме консументов и активизации продуцентов, что дается вложением значительной энергии.

Закон бумеранга приводит к правилу демографического насыщения: в глобальной или регионально изолированной совокупности количество народонаселения всегда соответствует максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты сложившихся потребностей человека. Это отражения законов максимального "давления жизни" и давления среды жизни, или закона ограниченного роста. Человечество создает давление на среду не столько биологически, сколько техногенно. Вместо демографического насыщения происходит насыщение разрушительной техникой, поэтому это правило может быть названо принципом технико-социально-экономического насыщения. Человеку как живому существу отводится- место страдающей стороны. Сейчас в мире наблюдается демографическое пересыщение, которое приводит к дисбалансу в системе взаимоотношений человек -природа. К этому сдвигу равновесия добавляется биоэкологические факторы, зависящие от плотности видового населения., что может привести к демографической катастрофе.

В настоящее время историческое развитие человечества отстает и создается реальная опасность для благополучия людей. Если наиболее развитые страны выйдут на качественно новый уровень и подтянут остальные менее развитые страны, то ситуация может миновать острый кризис и не перерасти в катастрофу. Сейчас положение очень зыбкое, для того чтобы сохранить цивилизацию, человечество должно решить экологические проблемы в ближайшие десятилетия. Угрозы растут, чего нельзя сказать о способности людей их устранять.

Сущность современной экологической ситуации
1. Быстрое истощение природных ресурсов сырьевых энергетических	2. Быстрое загрязнение природной среды -атмосферы, литосферы, гидросферы	3. Быстрое увеличение народонаселения. Военные конфликты
Пути выходя из кризиса
1. Разумное самоограничение и расходование природных ресурсов, особенно энергетических источников	2. Поддержание динамического равновесия между природой и человеком	3. Формирование в обществе экологического сознания

50. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ БИОЛОГИИ

1. Живые системы подчиняются физическим и химическим законам.

2. Многообразие живой природы является результатом действия трёх факторов эволюции: а) Наследственность б) Изменчивость в) Естественный отбор.

3. Процессы метаболизма происходят с участием ферментов.

4. Витамины — это предшественники по ферментам,

5. Гормоны регулируют функции клеток.

6. Все живые организмы (животные, растения и бактерии) состоят из клеток (клеточная теория).

7. Наследственный фактор живого — функционально неделимая единица наследственной информации (ген) (генная теория)

8. ДНК -—это главный носитель генетической информации.

9. Биохимические реакции организма находятся под контролем генов.

10. Все живые организмы определённой области находятся в тесных взаимоотношениях друг с другом и окружающей средой.

АКСИОМЫ БИОЛОГИИ.

1. Нее живые организмы состоят из фенотипа и программы его построения (генотипа), который передаётся по наследству из поколения в поколение. Наследуется не структура, а описание структуры и инструкция по её применению. Жизнь на основе первого генотипа или фенотипа невозможна, т.к. нельзя обеспечить самовоспроизведение и само поддержание структуры.

II. Генетические программы не возникают заново, а реплицируются матричным способом. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения используется ген предыдущего поколения. Жизнь — это матричное копирование с последующей самосборкой копий.

III. В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы изменяются случайно и не направленно. Также случайно часть этих изменений оказывается приспособительными. Отбор случайных изменений не только основа эволюции, но и причина её становления, т.к. без мутации отбор не действует.

IV. В процессе формирования фенотипа случайные изменения генетических программ многократно усиливаются и это делает возможным их селекцию со стороны факторов внешней среды. Из-за усиления в фенотипах случайных изменений — эволюция живой природы принципиально непредсказуема.

51. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРИРОДЫ ПО Р.ХАЙЗЕНУ И Д. ТРЕФИЛУ

Как мир меняется!

И как я сам меняюсь!

Лишь именем одним я называюсь,

На самом деле то, что именуют мной. —

Не я один. Наемного. Я живой.

Н. Заболоцкий

Кто, море, знает ключ к твоим богатствам скрытым?

Твои. О человек, кто смерит глубины?

Шарль Бодлер

Фундаментальные закономерности физики:

1. Все движения можно писать одним набором законов - механика Ньютона

2. Закон сохранения энергии - энергия не исчезает

3. Второй закон термодинамики - при своих превращениях энергия всегда переходит из более полезных в менее полезные формы

4. Теория Максвелла - Электричество и магнетизм - две стороны проявления одного явления

5. Все тела состоят из атомов

6. Принцип неопределенности - Все - материя, энергия, квантовые характеристики частиц - выступает дискретными единицами. И вы не может измерить ни одну из этих величин. Не изменив ее.

7. Взаимосвязь массы и энергии - ядерная энергия выделяется при превращении массы в энергию

8. Атомы состоят из кварков и лептонов

9. Законы природы едины для любого наблюдателя (принцип относительности Эйнштейна)

Главные положения химии

10.Атомы склеиваются электронным клеем

11.Появление вещества зависит от того, какие атомы входят в его состав и как они расположены

Основные положения астрофизики и космологии

12,Вселенная регулярна и предсказуема.

13.Звезды рождаются, живут и умирают, как и все остальное в мире. М.Вселенная возникла в прошлом в определенный момент и с тех пор расширяется

Основные положения геологии

15.Поверхность Земли постоянно изменяется. И на ее лике нет ничего вечного

16.Все процессы на Земле происходят циклами

Основные положения биологии

17.Все живое состоит из клеток, представляющих собой химические заводы жизни

18.Все живое основано на одном генетическом коде

19.Все формы жизни появились в результате естественного отбора

20.Все живое связано между собой -суть экологии

52. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные естественные науки могут развиваться безгранично. У них нет естественных границ, поскольку знание не имеет пределов и может расширяться безгранично. Однако дальнейшее будущее человечества зависит от взаимодействия человека с природной средой.

Истощение ресурсов. Техника зависит от успешного использования ресурсов, извлекаемых из окружающей нас среды, и каждое продвижение в технике означает увеличение степени ее использования. Все виды живого на земле имеют дело с возобновляемыми ресурсами, кроме человека. Жизнь на планете продолжается, благодаря непрекращающейся циркуляции возобновляемых ресурсов.

Только человек имеет дело с не возобновляемыми ресурсами (сырьевые и энергетические), и поэтому рискует построить такую жизнь, при которой эти ресурсы, могут вдруг, более или менее неожиданно, исчезнуть. Это исчезновение может покончить с человеческой цивилизацией. Земля тогда останется обитаемой, но больше не подходящей для развитой техники.

Даже те ресурсы, которые мы не истощаем и которые, вероятно, никогда не истощатся, могут стать негодными для использования в нашей деятельности. Ресурсы могут иметься, но нам от них не будет никакой пользы.

Загрязнение. Мир представляет собой экологическое единство, и то, что для нас является отбросами, оказывается полезным для других организмов. Существует цепочка жизни, непрерывный круговорот.

Современная техника оставляет нас с атмосферой, гидросферой и почвой, в которых химические соединения, производимые индустриализованным человечеством, накапливаются все в больших и больших количествах. Отходы скапливаются без конца.

Истощение энергетического запаса. Главный источник энергии на Земле -это солнечная радиация, в которой мы постоянно купаемся. Растительная жизнь преобразует солнечную энергию в химическую, сохраняемую в ее тканях. Животные, поедая растения, создают свои запасы химической энергии.

Солнечный свет преобразуется в неживые формы энергии. Благодаря неравномерному нагреву Земли образуются течения в океане и воздухе. Благодаря испарению воды и затем ее конденсации в виде осадков на суше образуется энергия текущей воды.

Существует также внутреннее тепло Земли (горячие источники, гейзеры, вулканы, землетрясения), энергия вращения Земли (приливы и отливы).

Люди использовали неживые источники энергии (течение рек, приливы). Поворотный момент - использование огня, которые не используют другие организмы. С VII в. до н. э. люди научились получать огонь. Все опасности истощения ресурсов и загрязнения воздуха связаны с энергетическим голодом, что может привести к недостатку тепла, товаров и пищи. Это катастрофа, которую создал сам человек.

Увеличение количество окиси углерода и других парниковых газов привело планету к мягкому парниковому эффекту, который имеет тенденцию неудержимого, так при нагревании воды в океане, высвобождается еще больше углекислого газа. Это может поднять температуру выше точки кипения и сделать планету необитаемой.

Прирост населения. При нынешнем приросте в 1,8% население планеты удваивается каждые 35 лет. В 2014 году оно достигнет 8 млрд., в 2049 г -16 млрд. Предполагается, что при этом будут счерпаны продовольственные ресурсы, неожиданное сокращение населения будет катастрофичным.

Для регулирования численности населения необходимо регулировать рождаемость и смертность. Численность населения будет регулироваться голодом, болезнями и насилием, за которыми следует смерть. Четыре всадника Апокалипсиса, описанные как мучители человечества в его последние дни - это и есть голод, болезни, насилие и смерть.

Если удастся добиться стабильности населения - это будет общество с повышающимся средним возрастом. Примером являются США. В, 1940 г. людей старше 65 лет было 6,7%, в 1970 - 10%. В 2000 г - свыше 12%. В результате будет иметь место беспрецедентности старение популяции человека и никогда ранее не виданный недостаток молодежи.

Основным архитектором мира являются современные технологии, но все они приводят к световому, акустическому и микроволновому загрязнению, которые проникают в нас и поглощаются нашими внутренностями, вся энергия любого типа превращается в тепло. Это энергетический тупик.

Источником ухудшения положения являются естественные или синтетические препараты, являющиеся наркотиками или галлюценогенами. Все больше нормальных людей становятся зависимыми от этих препаратов, и эта тенденция усиливается.

Генетические эксперименты особенно над микроорганизмами чреваты катастрофой, одна из побед генной инженерии - способность управлять полом будущего ребенка. Это может привести к дисбалансу, так как единственное соотношение полов, которое срабатывает правильно - это один к одному.

Дети из пробирок, оплодотворение в пробирке, это технология использовалась для домашнего скота. Большая часть развития ребенка в зародышевой стадии зависит от материнского окружения, от ее диеты, эффективности плаценты. Обычное воспроизводство является эффективным способом рождения детей, и оно имеет преимущество - перемешивает гены, создавая новые комбинации.

В противном случае в человеческой популяции скапливаются гены низкого качества, и они передаются по наследству. В настоящее время ухудшается качество человеческой популяции и предполагается, что высокоразвитые личности будут задавлены слаборазвитыми, поскольку как доказано психологами, интеллект наследуется.

Компьютер - это машина, строго ограниченная программой и способная выполнять задачи с огромной скоростью и терпением. Зачаточный интеллект компьютер стал проявлять, когда стал способен к самопроверке и модификации собственных программ. Мозг и компьютер, работая вместе, образуют разумную пару, которая делает возможным достижение новых высот.

Ключ к экзаменационному тесту по дисциплине «Экология»

АВ

БГ

ВГ

А

БВ

БГ

А

БВ

АБ

А

ВГ

АВ

АГ

АБ

АВ

АГ

АБ

А

БВ

А

БГ

БВ

АВ

БВ

АВ

АБВ

АВ

АВГ

АВ

БВ

БГ

АВ

БГ

АВ

БГ

Blog

Силина Елена Константиновна Московский государственный технический университет путей сообщения, Российская открытая академия транспорта 2011 рабочая программа