IV. Практична робота

Тема роботи. Вплив інтенсивності ерозійних процесів

на стан ґрунтового покриву

Мета роботи: провести аналіз впливу інтенсивності ерозійних процесів на стан ґрунтового покриву.

Обладнання й матеріали: картки для практичної роботи з алгоритмом об­числення інтенсивності ерозії, робочий зошит.

Картка для практичної роботи

Інтенсивність водної ерозії (Ф) вимірюють за втратою ґрунтом його маси (т) з одиниці площі (5) за одиницю часу (?) і виражають у тоннах на гектар (т/га) за формулою:

Я = т/(8-і)

Хід роботи

1. Обчисліть інтенсивність ерозії ґрунтів для трьох ділянок (кожна площею 1 га), якщо ерозія тривала протягом одного місяця, а втрати маси ґрунту становили 1, 5 і 10 тонн для першої, другої та третьої ділянки відповідно. Вкажіть, на якій з ділянок ґрунт постраждав найсильніше.

2. Обчисліть місячну інтенсивність ерозії ґрунтів для двох ділянок (кожна площею 1 га), якщо ерозія тривала протягом двох місяців для першої (втра­ та маси ґрунту становила 8 тонн) і трьох місяців — для другої (втрата маси ґрунту становила 9 тонн). Вкажіть, на якій з ділянок ґрунт постраждав най­ сильніше.

IV. Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1. Що таке деградація природи?

2. Які причини деградації природних компонентів?

3. Яка роль людини в деградації природних компонентів?

4. Чи потрібно зберігати природні компоненти?

V. Домашнє завдання

УРОК 6. Кругообіг речовин і енергії як основний системотворчий фактор. Поняття біогеохімічного циклу. Практична робота:„Аналіз схем колообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю”.

Цілі уроку: ознайомити учнів із поняттям біогеохімічного циклу, розглянути кругообіг речовин і енергії як основний системотвірний фактор; розвивати вмін­ня знаходити зв'язки між інформацією з різних джерел; виховувати розуміння цілісності природи та взаємозв'язку між усіма її компонентами.

ХІД УРОК

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1. Що таке деградація природних компонентів?

2. Що є причиною деградації?

3. Які наслідки деградації природних компонентів?

4. Яким чином можна зменшити наслідки деградації?

III. Вивчення нового матеріалу

Біологічний кругообіг — це багаторазова участь хімічних елементів у проце­сах, які відбуваються в біосфері. Причина кругообігу — обмеженість елементів, з яких будується тіло організмів.

У біосфері відбувається постійний кругообіг активних елементів, які пере­ходять від організму до організму, у неживу природу і знову до організму. Еле­менти, які вивільняються мікроорганізмами під час гниття, надходять у ґрунт і атмосферу, знову включаються в кругообіг речовин біосфери, поглинаючись живими організмами. Весь цей процес і буде біогенною міграцією атомів. Для біогенної міграції характерним є накопичення хімічних елементів у живих ор­ганізмах, а також їх вивільнення в результаті розкладу мертвих організмів. Біогенна міграція викликається трьома процесами:

• обміном речовин в організмах;

• ростом;

• розмноженням.

Визначення біогенної міграції хімічних елементів, яка викликана силами життя, дав В. І. Вернадський (Закон біогенної міграції атомів). Біогенна мі­грація є частиною загальної міграції хімічних елементів біосфери. Головною геохімічною особливістю живої речовини є те, що вона, пропускаючи через себе атоми хімічних елементів земної кори, гідросфери й атмосфери, здійснює у процесі життєдіяльності їх закономірну диференціацію. Завершуючи свій життєвий цикл, організми повертають природі все, що взяли в неї протягом життя.

В. І. Вернадський підрахував, що за час існування на Землі біосфери було створено 3,5 • 10¹⁹ т біомаси, що майже удвічі перевищує масу всієї земної кори, яка становить 2 • 10¹⁹ т. Робота, що виконується живою речовиною, за Вернадським, може бути оцінена за формулою

де Р — масса організмів,V — швидкість розтікання біомаси (розмноження організмів).

Жива речовина значно прискорила й змінила кругообіги різних речовин — води, кисню, азоту, вуглекислого газу тощо. Сучасний склад атмосфери ство­рений завдяки діяльності живої речовини. Обмін повітря між усіма широтами й півкулями Землі відбувається в середньому за два роки. Активно переміщу­ється течіями океанічна вода. Вся прісна вода стікає в океан за 14 діб, у льодо­виках вода оновлюється за 15 000 років.

Жива речовина активно регулює геохімічну міграцію атомів. Завдяки їй зберігається стабільність біосфери і здійснюється еволюція як живих організ­мів, так і всієї біосфери в цілому.

Біогеохімічний цикл можна визначити як циклічне, поетапне перетворення речовин і зміну потоків енергії з просторовим масоперенесенням, яке здійсню­ється за рахунок сумісної дії біотичної й абіотичної трансформації речовин. Біо­геохімічні цикли являють собою циклічні переміщення біогенних елементів — Карбону, Оксигену, Гідрогену, Нітрогену, Сульфуру, Фосфору, Кальцію, Калію тощо — від одного компонента біосфери до інших. На певних етапах цього кру­гообігу вони входять до складу живої речовини.

Рушійною силою всіх речовин в біогеохімічних циклах є потік сонячної енергії або частково енергії геологічних процесів Землі. Витрати енергії необ­хідні й для переміщення речовин у біогеохімічних циклах, і для подолання біо­геохімічних бар'єрів. Такими бар'єрами на різних рівнях є мембрани клітин, самі особини рослин і тварин та інші матеріальні структури. Переміщення ре­човин у біогеохімічних циклах одночасно забезпечує життєдіяльність живих організмів. Головними оціночними параметрами ефективності й напрямку ро­боти біогеохімічного циклу є кількість біомаси, її елементарний склад та актив­не функціонування живих організмів.

За рахунок процесів міграції хімічних елементів усі геосфери Землі пов'язані єдиним циклом кругообігу цих елементів. Такий кругообіг, рушій­ною силою якого є тектонічні процеси та сонячна енергія, дістав назву вели­кого (геологічного) кругообігу. Цей кругообіг має абіотичний характер. Три­валість його існування — близько 4 млрд років. Потужність великого (геоло­гічного) кругообігу речовин у атмосфері, гідросфері та літосфері оцінюється у2«10¹⁶тнарік.

Виникнення життя на Землі спричинило появу нової форми міграції хі­мічних елементів — біогенної. За рахунок біологічної міграції на великий кругообіг наклався малий (біогенний) кругообіг речовин. У малому біологіч­ному кругообігу переміщуються, в основному, Карбон (10¹¹ т на рік), Окситен (2 • 10¹¹ т на рік), Нітроген (2 • 10¹¹ т на рік) та Фосфор (10⁶ т на рік).

Зараз обидва кругообіги відбуваються одночасно, тісно пов'язані між собою. Завдяки взаємодії різних груп живих організмів між собою та з навколишнім середовищем в екосистемах виникає певна й характерна кожному виду екосис­тем структура біомаси, створюється своєрідний тип потоку енергії та специфіч­ні закономірності її передачі від однієї групи організмів до іншої, формуються трофічні ланцюги, що визначають послідовну передачу речовини й енергії між трофічними рівнями.

Геохімічний параметр стану навколишнього середовища в наш час унаслі­док антропогенного впливу суттєво змінився, особливо стосовно біологічного й геологічного кругообігів. Під впливом людської діяльності відбуваються ве­ликі зміни в розподілі хімічних елементів у біосфері, природна й антропогенна трансформація речовин, а також перехід хімічних елементів з одних сполук до інших. Природний біологічний кругообіг речовин порушений людиною на пло­щі, яка досягає майже половини всієї поверхні суши: антропогенні пустелі, ін­дустріальні та міські землі, сади, вторинні низькопродуктивні ліси, виснажені пасовища і т. д. Порушення геологічного кругообігу речовин спричинили такі фактори:

• ерозія ґрунтового покриву та збільшення твердого стоку в океан;

• переміщення величезних мас земної кори;

• видобування з надр чималих кількостей руд, пальних та інших копалин;

• перерозподіл солі в ґрунтах, ґрунтових і річкових водах під впливом зрошувального землеробства;

• застосування мінеральних добрив та отрутохімікатів;

• забруднення середовища сільськогосподарськими, промисловими й комунальними відходами;

• потрапляння до природного середовища енергетичних забруднень.\