11 класс

Тема. ЕКОЛОГІЯ ЯК НАУКА ПРО ДОВКІЛЛЯ

УРОК 1. ПРЕДМЕТ, ОБ'ЄКТ, ЗАВДАННЯ і МЕТОДИ НАУКИ ПРО ДОВКІЛЛЯ

Цілі уроку: розглянути визначення, предмет і завдання еко­логії як науки; розвивати навички застосування матеріалів інших курсів та вміння систематизува­ти й використовувати власні знання; виховувати бережливе ставлення до навколишнього середо­вища.

Обладнання й матеріали: карта світу, фотографії або рисунки різних біо­ценозів.

ХІД УРОКУ

I.  Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     На які групи можна поділити живі організми?

2.  Чи є людина частиною природи?

3.  Чи може людина впливати на довкілля?

4.  Що може вивчати екологія?

III. Вивчення нового матеріалу

Термін «екологія» запропонував німецький учений Е. Геккель 1866 року. Він походить від грецьких слів еікоз, що означає дім, помешкання, місце пере­бування, та Іо§ов — наука. Так Геккель назвав науку, що вивчає організацію та функціонування надорганізмених систем різних рівнів, видів, популяцій, біоценозів і біосфери. Спочатку цей термін застосовувався тоді, коли йшлося про вивчення взаємозв'язків між рослинними та тваринними угрупованнями, що входять до складу стійких та організованих систем, які cклались у процесі еволюції органічного світу в певному середовищі. Сучасна екологія інтенсивно вивчає також взаємодію людини й біосфери, суспільного виробництва з навко­лишнім середовищем та інші проблеми.

Екологія вивчає вплив факторів зовнішнього середовища на особини, по­пуляції, на людину. Звідси випливає прямий зв'язок екології з господарською діяльністю людини, особливо з такими масштабними виробництвами, як енер­гетика, паливно- та ресурсовидобувні комплекси, хімія, транспорт, лісове та сільське господарство тощо.

Одним з найважливіших завдань екології є пошук шляхів оптимізації вза­ємин між людиною, з одного боку, й окремими видами та популяціями, екосис­темами — з другого. Під час досліджень і реалізації практичних заходів у цьо­му напрямку важливим є врахування екологічної значущості та реальної гос­подарської важливості кожного виду, популяції та екосистеми. У зв'язку з цим збереження всіх видів, популяцій та екосистем на нашій планеті вважається екологічно та економічно доцільним, а концепція шкідливих видів є хибною.

Виникнення на планеті локальних екологічних катастроф зумовлює необ­хідність розробки дієвих заходів щодо зниження викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище та його забруднення, створення екологічно ощадли­вих, маловідходних і безвідходних технологій, економії ресурсів.

Серед основних_завдань екології можна виділити такі:

•     дослідження особливостей організації життя, у тому числі у зв'язку з антро­погенними факторами, що є результатом людської діяльності, впливом наприродні системи;

•     створення наукової основи раціональної експлуатації біологічних ресурсів;

•     прогнозування змін природи під впливом діяльності людини;

•     збереження середовища існування людини.

Методи екології

Для отримання нових фактів та формування гіпотез і теорій сучасна еколо­гія використовує різноманітні наукові методи. їх можна розділити на дві великі групи — емпіричні та теоретичні. У випадку застосування емпіричних методів екологи працюють із природними об'єктами, визначаючи їх властивості. До та­ких методів відносять спостереження й експеримент. У ході спостереження до­слідник лише реєструє хід природних процесів, не втручаючись у нього. У ході експерименту дослідник активно втручається у природні процеси. Він штучно формує умови, в яких відбувається експеримент.

У разі теоретичних методів дослідження вчені не працюють з об'єктом до­слідження безпосередньо. Вони досліджують фізичні чи математичні моделі природних об'єктів. У теоретичних методах виділяють моделювання й матема­тичну обробку даних (статистичний метод). Математична обробка даних відбу­вається після закінчення спостереження або експерименту.

Основою моделювання є створення певної теорії щодо тієї чи іншої біологіч­ної системи, що містить правила, за якими відбуваються зміни в аналізованих біологічних системах. Після створення такої теорії задаються початкові па­раметри (тобто визначається початковий стан системи). Потім, зазвичай з ви­користанням потужних комп'ютерів, робиться аналіз — як буде змінюватися система у випадку дії правил висунутої теорії. Результати співставляються з реальними фактами для існуючих біологічних систем. Якщо відхилення від природних процесів є незначними, то в теорію й модель вносять невеликі правки та продовжують дослідження. Якщо ж відхилення є суттєвими, то створену теорію відкидають і пропонують нову.

Моделювання широко використовується в тих ситуаціях, коли проведення реального експерименту неможливе. Так, наприклад, досліджують еволюційні процеси, зміни екосистем у планетарному масштабі тощо.

IV. Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.     Що таке екологія?

2.  Які методи використовує екологія?

3.  Які основні завдання вирішує екологія?

V. Домашнє завдання

УРОК 2. СТРУКТУРА СУЧАСНОЇ ЕКОЛОГІЇ ТА її МІСЦЕ В СИСТЕМІ НАУК

Цілі уроку: проаналізувати структуру сучасної екології, визна­чити її місце в системі наук; розвивати навички практичного застосування одержаних теоретич­них знань; виховувати розуміння впливу людини на майбутнє всієї планети.

Обладнання й матеріали: карта світу, фотографії або рисунки різних біо­ценозів.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II.           Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Що таке екологія?

Які методи використовує екологія?

Які основні завдання вирішує екологія?

III.          Вивчення нового матеріалу

Окремі галузі екології часто виділяють за напрямком досліджень. Загальна екологія займається дослідженням усіх типів екосистем. Екологія рослин до­сліджує зв'язки рослинних організмів із середовищем. Екологія тварин дослі­джує динаміку й організацію тваринного світу.

Важливу роль у диференціації екологічної науки мав III ботанічний конгрес, який відбувся 1910 року в Брюсселі. На ньому було вирішено виділити в еколо­гії рослин окрему екологію особин (аутекологію) та екологію угруповань (син­екологію). Цей поділ поширився також на екологію тварин і загальну екологію. * Пізніше було окремо виділено також екологію популяцій (демекологію).

Крім того, виділяють екологію людини, тварин, рослин та екологію мікро­організмів. Із 70-х років XX століття складається соціальна екологія, що вивчає особливості взаємодії суспільства й навколишнього середовища та його охорони.

Аутекологія вивчає взаємозв'язки представників виду з навколишнім се­редовищем. Вона переважно досліджує межі стійкості виду і його ставлення до різних екологічних факторів: тепла, світла, вологи, родючості і т. п., а та­кож дію середовища на морфологію, фізіологію й поведінку організму, розкри­ває загальні закономірності впливу факторів середовища на живі організми.

Синекологія аналізує стосунки між особинами, що належать до різних видів певного угруповання організмів, а також взаємодії між угрупованнями й фак­торами довкілля.

Демекологія вивчає структуру виду: біологічну, статеву, вікову, етологічну, описує коливання чисельності різних видів і встановлює їх причини.

Екологія — це дисципліна, що вивчає загальні закони функціонування еко­систем різного ієрархічного рівня. Це комплексна наука, що досліджує сере­довище існування живих істот (включаючи людину). Вона розглядає деяку сукупність предметів і явищ з точки зору суб'єкта або об'єкта (живого або за участі живого), котрий є центральним у цій сукупності.

Прикладна екологія як наука базується перш за все на різних галузях біоло­гії — фізіології, генетики, біофізики, але вона також пов'язана з іншими при­родничими науками — фізикою, хімією, геологією, географією, математикою. Прикладна екологія, крім того, не може бути відділена від моралі, права, еко­номіки, оскільки лише в поєднанні з ними можна докорінно змінити ставлення людини до природи. Сучасна кризова ситуація вимагає екологізації всіх форм людської діяльності, врахування законів і вимог екології.

Останнім часом в усьому світі життя примусило започаткувати найрізнома­нітніші напрямки екологічних досліджень з метою забезпечення фахівців необ­хідною для прийняття рішень екологічною інформацією з усіх сфер людської діяльності. Нині сформувалося близько ста напрямів екологічних досліджень, які можна об'єднати за принципами галузевої належності, взаємозв'язків, пріоритетності, теоретичного та практичного значення.

У зв'язку з цим екологія розпалася на ряд наукових галузей і дисциплін, що є досить далекими від початкового визначення екології як науки про стосунки живих організмів з навколишнім середовищем. Але в основі всіх сучасних на­прямків екології лежать фундаментальні ідеї екології.

Згідно з предметом дослідження, екологія поділяється на екологію мікро­організмів, грибів, рослин, тварин, людини, сільськогосподарську, прикладну, інженерну та загальну екологію — теоретичну й узагальнюючу дисципліну.

За середовищами та компонентами розрізняють екологію суші, прісних во­доймищ, морську, високогірну, хімічну тощо.

За підходами до предмета вивчення виділяють аналітичну й динамічну еко­логію.

Прикладна екологія — дисципліна, що вивчає механізми руйнування біо­сфери людиною, способи запобігання цим процесам і розробляє принципи ра­ціонального використання природних ресурсів без деградації життєвого сере­довища.

З прикладної екології за науковими напрямками виникають промислова екологія, екологія енергетики, сільськогосподарська, канцерогенезу тощо.

IV.       Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Які розділи екології існують?

Що вивчає демекологія?

Що вивчає аутекологія?

Яке місце займає екологія в системі наук?

V.         Домашнє завдання

Вивчити теоретичний матеріал теми. На конкретних прикладах порівняти живі й неживі системи.

Тема. ПРИРОДА Й ЛЮДИНА: СИСТЕМНИЙ ПІДХІД

УРОК 3. ВЛАСТИВОСТІ СКЛАДНИХ СИСТЕМ БІОСФЕРА, ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ВЧЕННЯ В І ВЕРНАДСЬКОГО ПРО БІОСФЕРУ

Цілі уроку: розглянути основні особливості складних систем, звернути увагу на те, що ряд їх властивостей не є властивостями окремих елементів, а виникає лише внаслідок взаємодії всіх елементів системи; дати уявлення про біосферу та п місце серед обо­лонок Землі, ознайомити учнів з основними поло­женнями вчення В. І. Вернадського про біосферу; розвивати навички аналізу в процесі порівняння живих і неживих складних систем; виховувати вміння аналітично мислити.

Обладнання й матеріали: фотографії або малюнки із зображенням складних систем.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Які соціальні аспекти пов'язані із сучасними екологічними проблемами?

2.  Які економічні проблеми виникають унаслідок спроб розв'язання екологіч­них проблем?

3.  Які організації займаються міжнародною координацією екологічних захо­дів?

4.  Яка роль громадськості в розв'язанні екологічних проблем?

III. Вивчення нового матеріалу

Великі складні системи — складаються з численних взаємозалежних і та­ких, що взаємодіють між собою, різнорідних елементів і підсистем. Складні системи мають принципово нові властивості, яких не має жодний зі складових елементів. Приклади складних систем: живий організм, екосистема, підприєм­ство, галузь економіки тощо. Такі системи характеризуються високим рівнем невизначеності свого поводження.

Однією з основних функціональних одиниць екології є екосистема. Цей тер­мін уперше був уведений англійським біологом А. Тенслі в 1935 р.

Екологічна система — складна ієрархічна структура організованої мате­рії, в якій унаслідок об'єднання компонентів у більші функціональні одиниці виникають нові якості, що відсутні на попередньому рівні; є єдиним стійким природним комплексом живих організмів і природного середовища, в якому вони існують; відкритою термодинамічною системою, що існує за рахунок над­ходження з навколишнього середовища енергії та речовини й має здатність до саморозвитку та саморегуляції.

Екологічній системі властиві ознаки систем:

•     Емерджентність — виникнення нових властивостей, які характеризують систему, за рахунок взаємодії її окремих елементів. Якісно нові емерджентні властивості екологічного рівня не можна передбачити, виходячи з власти­востей компонентів, що становлять цей рівень. Дійсно, окремі лісові дерева, кущі, трави, гриби, птахи, комахи, звірі мають свої якісні характеристики, але всі разом вони творять нову якість — ліс.

•     Сукупність — сума властивостей кожної системи, тобто наявність сукупних властивостей (наприклад, народжуваність для популяції — сума інди­відуальної плодючості особин виду).

•  Гетерогенність системи (або принцип різноманіття) — полягає в тому, що система не може складатися з абсолютно ідентичних елементів.

Проте, не всяка комбінація «життя — середовище» може бути екосистемою. Нею може стати лише середовище, де має місце стабільність і чітко функціонує внутрішній кругообіг речовин.

Поняття «біосфера» (від грецьк. біос — життя) запропонував 1875 року австрійський геолог Е. Зюсс. Учення про біосферу як особливу частину Зем­лі, населену живими організмами, створив український учений В. І. Вернадський, хоча, на його думку, вперше до цієї ідеї наблизився французький біолог Ж. Б. Ламарк.

Біосфера не утворює окремої оболонки Землі, а є частиною геологічних обо­лонок земної кулі, заселених живими організмами. Вона займає верхню час­тину літосфери, всю гідросферу й нижній шар атмосфери. Це сукупність усіх біогеоценозів Землі, єдина глобальна екосистема вищого порядку.

Всю сукупність організмів на планеті Земля В. І. Вернадський називав жи­вою речовиною. Основними її характеристиками є сумарна більшість, хімічний склад та енергія. Енергія живої речовини біосфери насамперед проявляється у здатності організмів до розмноження і поширення. Однією з властивостей жи­вої речовини є її постійний обмін з довкіллям. Унаслідок цього через організми проходить значна кількість хімічних елементів.

Живим організмам для здійснення біохімічних процесів необхідні речовина та енергія, які вони дістають з навколишнього середовища, при цьому значно перетворюючи останнє. У результаті постійного й безперервного обміну речо­вин та енергії в довкіллі різні хімічні елементи надходять у живі істоти, можуть у них накопичуватись, виходячи з організму лише через певний час або збері­гаючись у ньому протягом усього життя. Постійний кругообіг речовин і потік енергії забезпечує функціонування біосфери як цілісної системи.

У процесі діяльності біосфери жива речовина (продуценти) здатна накопи­чувати сонячну світлову енергію, перетворюючи її на енергію хімічних зв'язків. Сумарна первинна продукція автотрофних організмів визначає біомасу біосфе­ри в цілому.

IV. Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.     Що таке біосфера?

2.  Які особливості притаманні живій речовині?

3.  Які властивості притаманні складним системам?

4.  Чому в живій і неживій природі хімічні елементи поширені в різних пропорціях?

V. Домашнє завдання

УРОК 4. НООСФЕРА. ЕВОЛЮЦІЯ УЯВЛЕНЬ ПРО МІСЦЕ ЛЮДИНИ В ПРИРОДІ. МАСШТАБИ Й НАСЛІДКИ АНТРОПОГЕННОГО ВПЛИВУ НА ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ НА СУЧАСНОМУ ЕТАПІ

Цілі уроку: ознайомити учнів із поняттям ноосфери, розгля­нути уявлення про місце людини в природі та її взаємодію з нею на різних етапах історичного роз­витку людства; визначити масштаби й наслідки антропогенного впливу на природне середовище на сучасному етапі; розвивати навички застосу­вання знань інших курсів; виховувати раціональ­не ставлення до природних ресурсів.

Обладнання й матеріали: схема географічних оболонок Землі, карта світу, фотографій або рисунки із зображенням різних біоценозів.

ХІД УРОКУ

I.  Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке біосфера?

2.  Які особливості притаманні живій речовині?

3.  Які властивості притаманні складним системам?

4.  Чому в живій і неживій природі хімічні елементи поширені в різних пропор­ціях?

III. Вивчення нового матеріалу

В. І. Вернадський ще в першій половині XX століття передбачав, що біосфе­ра розвинеться в ноосферу (термін запропонував 1927 року французькі вчені Е. Леруа та П. Тейяр де Шарден). Спочатку В. І. Вернадський розглядав ноосфе­ру (від грецьк. ноос — розум) як особливу «розумову» оболонку Землі, що роз­вивається поза біосферою. Але згодом він дійшов висновку, що ноосфера — це певний стан біосфери, за якого розумова діяльність людини стає визначальним фактором її розвитку. Зокрема, він зазначав, що біосфера переходить у новий етап — ноосферу — під впливом наукової думки й людської праці.

Отже, ноосфера — це якісно нова форма організації біосфери, яка форму­ється внаслідок її взаємодії з людським суспільством і передбачає гармонійне співіснування природи й людини.

Вчення Вернадського про ноосферу включає чотири основні положення:

1. Ноосфера — історично останній стан геологічної оболонки біосфери, що пе­ретворюється діяльністю людини.

2, Ноосфера — сфера розуму і праці.

8. Зміни біосфери обумовлені як свідомою, так і підсвідомою діяльністю лю­дини.

4. Розвиток ноосфери пов'язаний з розвитком соціально-економічних факто­рів.

Ноосфера відрізняється від попередніх станів біосфери величезною швид­кістю свого розвитку. Згідно з концепцією ноосфери, людство перетворилося на найпотужнішу геологічну силу на планеті. Вернадський підкреслював, що про­тягом останніх 500 років воно освоїло нові форми енергії — парову, електричну, атомну — і навчилося використовувати майже всі хімічні елементи. Людство освоїло всю біосферу й одержало набагато більшу, порівняно з іншими організ­мами, незалежність від навколишнього середовища. Наукова думка й діяль­ність людини змінили структуру біосфери: незаймана природа швидко зникає, з'являються нові екосистеми та ландшафти — міста, культурні землі, для яких характерні простіші угруповання організмів.

За ступенем трансформації людською діяльністю екосистеми поділяють­ся на такі види:

•     природні — у промислово розвинутих країнах екосистем, не захоплених людською діяльністю, майже не залишилося, хіба що в заповідниках;

•     антропогенно-природні — лісові насадження, луки, ниви хоча й складають­ся майже винятково з природних компонентів, але створені й регулюються людьми;

•     антропогенні — переважають штучно створені антропогенні об'єкти й, крім людей, можуть існувати лише окремі види організмів, що пристосувалися до цих специфічних умов. Прикладом є міста, промислові вузли, села (у межах забудови), кораблі тощо.

IV.  Практична робота

Тема роботи. Аналіз особливостей історичних етапів взаємодії суспільства та природи

Мета роботи: провести аналіз особливостей історичних етапів взаємодії сус­пільства і природи.

Обладнання й матеріали: картки з текстом для практичної роботи; карти країн, які потрібні для виконання роботи.

Хід роботи

Варіант 1

Ознайомтесь із матеріалами підручника чи роздавальної картки й виконай­те завдання.

Проаналізуйте особливості взаємодії природи й суспільства на прикладі України в період 1950-1990 років. Визначте найбільші проблеми, які виникли внаслідок впливу людини на природу в цей період. Обґрунтуйте свою точку зору.

Варіант 2

Проаналізуйте особливості взаємодії природи і суспільства на прикладі Великобританії в період 1800-1900 років. Визначте найбільші проблеми, які виникли внаслідок впливу людини на природу в цей період. Обґрунтуйте свою точку зору.

Варіант З

Проаналізуйте особливості взаємодії природи й суспільства на прикладі Давнього Єгипту в період III—II тисячоліть до нашої ери. Визначте найбільші проблеми, які виникли внаслідок впливу людини на природу в цей період. Об­ґрунтуйте свою точку зору.

V.         Домашнє завдання

Тема. ПРОБЛЕМА ЗАБРУДНЕННЯ ПРИРОДНОГО

СЕРЕДОВИЩА ТА СТІЙКОСТІ ГЕОСИСТЕМ

ДО АНТРОПОГЕННИХ НАВАНТАЖЕНЬ

УРОК 5. КАТЕГОРІЯ «ЗАБРУДНЕННЯ». ОСНОВНІ АНТРОПОГЕННІ ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Цілі уроку: ознайомити учнів із поняттям «забруднення», розглянути основні антропогенні джерела за­бруднення навколишнього середовища; розвивати навички аналізу й синтезу інформації; виховувати бережливе ставлення до природи.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням різних видів і джерел забруднення навколишнього середовища.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке ноосфера?

2.  Які особливості притаманні живій речовині?

3.  На які галузі поділяють екологію?

4.  Чому треба вивчати екологію?

III. Вивчення нового матеріалу

Забруднення — це зміна якості навколишнього середовища, що призводить до негативних наслідків.

Розрізняють природні й антропогенні забруднення. Природне виникає в ре­зультаті природних причин — виверження вулканів, землетрусів, катастрофічних повеней, пожеж. Антропогенне забруднення — результат людської діяльності.

Сьогодні загальна потужність джерел антропогенного забруднення в бага­тьох випадках перевершує потужність природних. Природні джерела нітро­ген оксиду викидають ЗО млн т на рік, а антропогенні — 35—50 млн т; сульфур діоксиду — відповідно, 30 і понад 150 млн т. У результаті діяльності людини свинцю потрапляє в біосферу в 10 разів більше, ніж у процесі природних за­бруднень.

За масштабами забруднення поділяють на такі види:

•    глобальні (планетарні): озонові дірки, кислотні дощі, парниковий ефект, підвищення рівня радіації і забруднення Світового океану;

•    регіональні: забруднення окремих частин країни, басейну окремої річки, моря;

•    локальні: невеликих масштабів від локальних джерел забруднення (вихлоп­на труба конкретного автомобіля, викид газоподібних чи твердих відходів окремого підприємства).

Основні антропогенні джерела забруднень

Промисловість

До основних антропогенних факторів розвитку екологічної кризи в Україні належать передусім великі промислові комплекси — ненажерливі споживачі сировини, енергії, води, повітря, земельних просторів і водночас найпотужні­ші джерела практично всіх видів забруднень (механічних, хімічних, фізичних, біохімічних). Серед цих об'єктів найнебезпечнішими забруднювачами довкіл­ля є металургійні, хімічні, нафтопереробні й машинобудівні заводи, кар'єри та збагачувальні фабрики, деякі військові підприємства.

Енергетика

Сильно забруднюють довкілля об'єкти енергетики, передусім ТЕЦ і ГРЕС. Поглинаючи величезну кількість нафтопродуктів, газу й вугілля, вони вики­дають в атмосферу мільйони кубометрів шкідливих газів, аерозолей і сажі, за­харащують сотні гектарів землі шлаками й золою. ГЕС вважаються екологічно найбезпечнішими. Та за період свого існування водосховища перетворилися на накопичувачі відходів і забруднень із прилеглих регіонів. Екологічно небезпеку становлять і АЕС. Не тільки зберігається загроза нових аварій на АЕС, а й до­дається дуже складна проблема поховання ядерних відходів.

Військова діяльність

Багато з військових об'єктів становлять реальну й потенційну небезпеку для населення й довкілля, забруднюючи навколишнє природне середовище хі­мічними речовинами, зокрема сполуками важких металів, підвищуючи радіа­ційний фон, спричиняючи деградацію природних комплексів.

Транспорт

Транспортна мережа в Україні доволі густа, кількість та активність авто­транспорту в містах великі, до того ж він завдає відчутної шкоди довкіллю. Основні причини цього — застарілі конструкції двигунів, використовуване па­ливо (бензин, а не газ чи інші, менш токсичні, речовини) та погана організа­ція руху, особливо в містах, на перехрестях. Залізничний транспорт екологіч­но чистіший, особливо електричний. Та проблемою стало сильне забруднення залізниць нечистотами, що викидаються з вагонних туалетів. Забруднюється смуга завширшки в кілька метрів обабіч колій.

Сільське господарство

Для наших сільськогосподарських районів найхарактернішим є забруднен­ня природних вод і ґрунтів пестицидами й мінеральними добривами. Щорічні надходження їх на поля України сягають за 90 тис. т і 4,5 млн т відповідно.

Комунальні стоки

Дедалі нагальнішою екологічною проблемою міст України, особливо ве­ликих і курортних, стає очищення різних комунальних відходів — побуто­вих і промислових — та їх переробка. Щорічно у водойми України скидається близько 4 млрд м³ забруднених стоків.

Джерела фізичного забруднення

До небезпечних забруднювачів довкілля належать об'єкти, які генерують потужні фізичні поля, •— електромагнітні, радіаційні, шумові, ультра- та інф­развукові, теплові, вібраційні (великі радіостанції, теплоцентралі, РЛС, транс­форматорні підстанції, ЛЕП, ретрансляційні станції, спеціальні фізичні лабо­раторії й установки, кібернетичні центри, АЕС та ін.).

IV. Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.     Що таке забруднення?

2.  Які види забруднення вам відомі?

3.  Які джерела антропогенного забруднення?

V.         Домашнє завдання

УРОК 6. ВИДИ ЗАБРУДНЕНЬ ТА ЇХ ВПЛИВ НА КОМПОНЕНТИ ПРИРОДИ,

ЖИВІ ОРГАНІЗМИ. СТІЙКІСТЬ ПРИРОДНИХ КОМПОНЕНТІВ, ГЕОСИСТЕМ

ДО АНТРОПОГЕННИХ ЗАБРУДНЕНЬ

Цілі уроку: ознайомити учнів із видами забруднень та їх впли­вом на компоненти природи й живі організми, проаналізувати стійкість природних компонентів до забруднень; розвивати логічне мислення; ви­ховувати розуміння відповідальності за наслідки своєї діяльності.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

різних видів і джерел забруднення навколишнього середовища.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке забруднення?

2.  Які види забруднення вам відомі?

3.  Які джерела антропогенного забруднення?

III. Вивчення нового матеріалу

За видами забруднення поділяються на такі види:

1.    Механічні — це забруднення навколишнього середовища механічними від­ ходами без хіміко-фізичних наслідків.

2. Хімічні — це зміна хімічних властивостей середовища, що негативно впли­ває на екосистеми й техногенні системи.

3. Фізичні — це зміна фізичних параметрів навколишнього середовища, що призводить до негативних наслідків.

4. Біологічні — це проникнення в екосистеми чи техногенні системи живих іс­тот, ворожих певним співтовариствам.

Фізичні забруднення поділяються на підвиди:

1)    температурно-енергетичне (теплове) забруднення — це вид фізичного за бруднення, пов'язаний з підвищенням температури середовища під впли­вом антропогенних факторів. Стосовно міського середовища теплове забруд­нення поки що носить локальний характер. «Острови тепла» з підвищеною

температурою на кілька градусів — це великі міста, виробничі комплекси

тощо. Так, відповідно до температурного режиму, Париж має бути розташо­ваний на 170 км південніше від свого дійсного місця розташування;

2)    світлове — це вид фізичного забруднення, пов'язаний з порушенням при­родної освітленості в результаті дії штучних джерел світла (яскравий спа­лах світла, спалах під час ядерного вибуху, включені на близькій відстані вогні далекого світла в зустрічного автомобіля);

3)    електромагнітне — зміна електромагнітних властивостей середовища. Це своєрідні електромагнітні хвилі, дія яких підсилюється під високовольтни­ми лініями, у районі локаторів, біля телевізорів. Воно негативно позначаєть­ся на живих організмах через порушення роботи клітинних і молекулярних

біологічних структур. Є дані про вірогідність появи катаракти кришталика ока під впливом цього виду забруднення;

4)радіоактивне забруднення — це забруднення, пов'язане з перевищенням природного рівня радіації над природним фоном;

5) шумове забруднення — це перевищення природного рівня шуму, виклика­ного механічними коливаннями пружних тіл.

Стійкість геосистеми полягає в її здатності в разі дії зовнішнього фактора перебувати в одній із областей етапів та повертатися до неї за рахунок інертності й відновлюваності, а також переходити завдяки пластичності з однієї області станів до інших, не виходячи при цьому за рамки інваріантних змін протягом заданого інтервалу часу.

IV. Практична робота

Тема роботи. Порівняння обсягів і структури забруднення міст України Мета роботи; провести порівняння обсягів і структури забруднення міст України.

Обладнання й матеріали: картка з таблицею для практичної роботи; карта України, робочий зошит.

Хід роботи

1. Використовуючи таблицю «Викиди шкідливих речовин в атмосферу», ви­конайте завдання 1.

Завдання 1

Проаналізуйте таблицю в історичній ретроспективі (1995—2000—2010 рр.). Співвіднесіть її дані з розміщенням підприємств чорної та кольорової металур­ги (за картою атласу економічної та соціальної географії України). Складіть пе­релік міст — «чемпіонів навпаки» (10 міст: на І місці — ті, де екологічна ситуа­ція найбільш несприятлива). Порівняйте дані «чемпіонів» з даними свого міста й даними інформації за 2010 р.

Викиди шкідливих речовин у атмосферу (від стаціонарних джерел) в окремих містах України, тис. т

Місто                     1995         2000                    Місто                     1995        2000 Алчевськ                              94,2          78,7      Кривій Ріг                          454,7       443,4 Вінниця                                4,6           2,1       Кременчук                           70,6         24,9 Горлівка                              130,6        50,4      Лисичанськ                         42,6         32,1 Дншродзержинськ             84,6         105,0     Луганськ                              79,5         144,2 Дніпропетровськ                177,1        97,3      Макіївка                             121,2       103,7 Донецьк                              298,7       197,9     Маріуполь                          340,4       340,4 Дебальцеве                          149,9        108,6     Нікополь                              38,8         28,4 Єнакієве                              174,0        74,8      Одеса                                    19,1          9,4 Запоріжжя                         143,4        135,5     Рівне                                      5,1            4,2 Івано Франківськ                2,7           0,8       Слов'янськ                          69,7          2,0 Енергодар                           101,0        80,8      Суми                                      6,3           8,0 Керч                                      51,4          10,6      Харків                                  50,6         20,6 Київ                                        53,3          32,6    | Черкаси                                 22,8          16,8 Красний Луч                       41,5         20,1      Ялта                                       1,2            0,8

2. Виконайте завдання 2.

Завдання 2

Дайте відповіді на питання.

♦   Що називають «смогом» ?

♦   Згадайте анатомію й фізіологію людини. Як шкідливі речовини атмосфери впливають на здоров'я людини?

♦   Яка система організму найбільше страждає через негативний вплив атмосферних викидів?

♦   Які захворювання цієї системи можуть виникнути в людини?

3. Зробіть висновки, в яких укажіть, чому саме підприємства чорної металурги та електроенергетики найбільше забруднюють довкілля і як цьому запо­бігти.

V. Домашнє завдання

Тема. ПРОБЛЕМА ДЕГРАДАЦІЇ ПРИРОДНИХ КОМПОНЕНТІВ

УРОК 7. ПОНЯТТЯ «ДЕГРАДАЦІЯ ПРИРОДИ». ОСНОВНІ ПРИЧИНИ ДЕГРАДАЦІЇ ПРИРОДНИХ КОМПОНЕНТІВ

Цілі уроку: ознайомити учнів із поняттям «деградація при­роди», розглянути основні причини деградації природних компонентів; розвивати аналітичне мислення; виховувати розуміння цілісності при­роди і взаємозв'язку між усіма її компонентами.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

процесів деградації природних компонентів.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Які види забруднення вам відомі?

2.  Які забруднення загрожують середовищу внаслідок роботи АЕС?

3.  У чому полягають особливості шумового забруднення?

4.  Який транспорт більше забруднює середовище — автомобільний чи заліз­ничний?

III. Вивчення нового матеріалу

Деградація природи — це процес порушення екологічної рівноваги, який спричиняється природними чи антропогенними факторами і призводить до руйнації навколишнього середовища.

Упродовж багатьох років багатства надр, ресурси біосфери спожива­лись і витрачались у максимально можливих обсягах. Людство вступило у XX століття під гаслом: природа не храм, а майстерня. Такий підхід не міг не завершитися глобальною деградацією природного середовища земної кулі. Найчіткіше вона почала проступати як явище, що охопило всю пла­нету, з початку 1970-х років. Розвиток деградаційних процесів на планеті передрікався давно (І століття до н. є. — Цицерон, X ст. — Ібн Сіна (Аві-ценна)). Особливо численними стали застереження про деградацію природи планети у другій половині XX століття, коли окремі локальні екологічні лиха почали переростати в глобальну екологічну кризу. Понад чверть сто­ліття тому, 1972 року, Римський клуб опублікував тривожний прогноз роз­витку людської цивілізації «Межі зростання», виконаний групою фахівців під керівництвом Д. Медоуза, який передрікав небезпечну деградацію при­родного середовища, У другій половині XX століття чимало інших відомих учених висловлювали стурбованість із приводу зростаючої загрози людству з боку наслідків стихійного науково-технічного прогресу. Однак усі ці засте­реження отримали мало заходів у відповідь — екологічна криза природного середовища посилювалась.

Сучасна екологічна криза має якісно іншу природу порівняно з усіма по­передніми кризами. Це перша криза, що охопила всю планету і яка повністю спричинена не природними процесами, а діяльністю людства.

Темпи зміни параметрів біосфери, породжені цією екологічною кризою, ви­явились у сотні й тисячі разів вищими за темпи природної еволюції. Розпоча­лася загальна глобальна деградація природного середовища проживання, яка проявляється у двох типах: порівняно невеликих за потужністю, але які діють упродовж тривалого часу; разових катастрофічних, які виникають у разі аварій і небезпечні не лише за потужністю, а й за раптовістю й різкістю дії.

На фоні загальної деградації природного середовища створюються переду­мови для розвитку надзвичайних екологічних ситуацій та екологічних ката­строф. Під надзвичайними екологічними ситуаціями розуміють виникнення раптових природних лих чи техногенних аварій, що супроводжуються велики­ми економічними збитками. Тривалий стан надзвичайної екологічної ситуації спричинює виникнення екологічної катастрофи. Моделями особливо великих екологічних катастроф стали Чорнобильська, Аральська екологічна криза, ві­йни в Ірані та Іраці.

Головна небезпека для людства полягає не в окремих екологічних ката­строфах, якими б трагічними не були їхні наслідки, а в поступовій деградації природного середовища під впливом, здавалося б, малопомітних результатів виробничої діяльності. Вони спричинюють такі глобальні явища, як глобальне потепління, руйнування озонового шару, кислотні дощі, забруднення всіх гео­сфер планети, деградацію лісів, накопичення і неконтрольоване переміщення токсичних речовин і відходів, спустелювання, ерозію ґрунтів, зменшення біо­логічної різноманітності.

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 8. НАСЛІДКИ ДЕГРАДАЦІЇ ПРИРОДНИХ КОМПОНЕНТІВ

Цілі уроку: ознайомити учнів із наслідками деградації при­родних компонентів; розвивати вміння викорис­товувати знання попередніх курсів; виховувати бережливе ставлення до природи.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

процесів деградації природних компонентів та їх наслідків.

ХІД УРОКУ

I.Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Що таке деградація природи?

Які причини деградації природних компонентів?

Яка роль людини в деградації природних компонентів?

Чи потрібно зберігати природні компоненти?

III.Вивчення нового матеріалу

Наслідки деградації природних компонентів найбільш сильно торкнулися ґрунтів та сільськогосподарського виробництва. Частка пасовищ і сіножатей за останній період суттєво не змінилася і залишається на досить низькому рів­ні, хоча в багатьох країнах їхня питома вага нерідко досягає 50 %. Майже не збільшуються площі полезахисних лісонасаджень, немає помітних зрушень у структурі агроландшафтів. На сьогодні в користуванні перебуває майже 1 млн га ріллі з крутизною схилу понад 5° та ще 2,1 млн га ріллі — зі схилами від 3 до 5°. Загальна площа сільськогосподарських угідь із крутизною схилів понад 3° становить 4,5 млн га, у тому числі ріллі — 3 млн га, або, відповідно, 10,7 і 9,1 % усієї площі зазначених видів угідь. Такі угіддя необхідно поступово перепрофілювати, змінивши напрям використання, або консервувати з метою природної реабілітації, переводити в бюсферно-охоронні території або включа­ти до природозаповідного фонду. Наслідки неефективного землекористування суспільство змушене компенсувати дедалі більшими додатковими затратами матеріально-технічних і трудових ресурсів.

Ерозія ґрунтів (від лат. егоз — роз'їдання) — руйнування і знос поверх­невих, найбільш родючих, горизонтів і підстиляючих їх порід вітром (вітрова ерозія) або потоками води (водна ерозія). Землі, що зазнали руйнування у про­цесі ерозії, називають еродованими. До ерозійних процесів відносять також промислову ерозію (руйнування сільськогосподарських земель унаслідок будів­ництва й розробки кар'єрів), військову ерозію (воронки, траншеї), пасовищну ерозію (внаслідок інтенсивного випасу худоби), іригаційну (руйнування ґрун­тів під час будівництва каналів і в разі порушення норм подивів) тощо. Однак справжнім лихом для землеробства залишаються водна ерозія (до неї схильний 31 % суходолу) і вітрова ерозія (дефляція), що активно діє на 34 % поверхні суходолу.

Під вітровою ерозією розуміють видування, перенесення і відкладення найдрібніших ґрунтових часток вітром. Інтенсивність вітрової ерозії залежить від швидкості вітру, стійкості ґрунту, наявності рослинного покриву, особливостей рельєфу й від інших чинників. Значно впливають на її розвиток антропогенні чинники. Активізують ерозійні процеси знищення рослинності, нерегульований випас худоби, неправильне застосування агротехнічних заходів.

Водна ерозія ґрунтів (земель). Під водною ерозією розуміють руйнування ґрунтів тимчасовими водними потоками. Розрізняють такі форми водної еро­зії: площинну, струменисту, яружну, берегову. Умови для прояву водної ерозії створюють природні чинники, а основною причиною н розвитку є виробнича

діяльність людини. Зокрема, поява нової важкої ґрунтооброблювальної тех­ніки, що руйнує структуру ґрунту, є однією з причин активізації водної ерозії в останні десятиріччя. Інші негативні антропогенні чинники: знищення рос­линності й лісів, надмірний випас худоби, відвальна обробка ґрунтів тощо.

Серед різних форм прояву водної ерозії значної шкоди навколишньому при­родному середовищу, і насамперед ґрунтам, завдає яружна ерозія. Екологічні збитки від ярів величезні. Яри знищують цінні сільськогосподарські землі, спричиняють інтенсивний змив ґрунтового покриву, замулюють малі річки й водосховища, створюють густорозчленований рельєф.

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.

V. Домашнє завдання

Тема. ПРОБЛЕМА ЗМІНИ ЛАНОК КРУГООБІГУ РЕЧОВИН ТА ЕНЕРГІЇ

УРОК 9. КРУГООБІГ РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ ЯК ОСНОВНИЙ СИСТЕМОТВІРНИЙ ФАКТОР. ПОНЯТТЯ БІОГЕОХІМІЧНОГО ЦИКЛУ

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.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

процесів кругообігу речовин і енергії, схеми біо­геохімічних циклів.

ХІД УРОКУ

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.

IV. Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.     Що таке кругообіг речовини та енергії?

2.  Які елементи беруть участь у кругообігу на нашій планеті?

3.  Що таке біогеохімічний цикл?

4.  Яке значення для життя на планеті мають біогеохімічні цикли?

V. Домашнє завдання.

УРОК 10. КРУГООБІГИ РЕЧОВИН, ЕНЕРГІЇ, ІНФОРМАЦІЇ ТА IX ЗМІНИ АНТРОПОГЕННОЮ ДІЯЛЬНІСТЮ

Цілі уроку: ознайомити учнів зі змінами кругообігу речовин, енергії та інформації внаслідок антропогенної діяльності; розвивати навички узагальнення та зіставлення; виховувати позитивне мислення.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням процесів деградації природних компонентів та їх наслідків.

ХІД УРОКУ

I.  Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке кругообіг речовин та енергії?

2.  Які елементи беруть участь у кругообігу на нашій планеті?

3.  Що таке біогеохімічний цикл?

4.  Яке значення для життя на планеті мають біогеохімічні цикли?

III.        Вивчення нового матеріалу

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.

Проблеми народонаселення та ресурсів біосфери тісно пов'язані з реакціями навколишнього природного середовища на антропогенний вплив. Природний екологічно збалансований стан навколишнього середовища зазвичай назива­ють нормальним. При цьому відбуваються малий (біологічний) і великий (гео­логічний) кругообіги речовин і встановлюються енергетичні баланси між різно­манітними геосферами й космосом, що поєднує природу в єдине ціле.

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.

IV. Практична робота

Тема роботи. Аналіз схем кругообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю

Мета роботи: провести аналіз схем кругообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю.

Обладнання й матеріали: картки для практичної роботи зі схемами круго­обігу елементів, робочий зошит.

Хід роботи

1.     Використовуючи картку для практичної роботи, розглянути схему круго­обігу Карбону й визначити, на які етапи кругообігу найбільше впливає ан­тропогенна діяльність.

2.     Використовуючи картку для практичної роботи, розглянути схему круго­обігу Оксигену й визначити, на які етапи кругообігу найбільше впливає антропогенна діяльність.

3.  Використовуючи картку для практичної роботи, розглянути схему кругообігу Нітрогену й визначити, на які етапи кругообігу найбільше впливає ан­тропогенна діяльність.

4.  Використовуючи картку для практичної роботи, розглянути схему кругообігу Фосфору й визначити, на які етапи кругообігу найбільше впливає ан­тропогенна діяльність.

Зробіть висновки, в яких укажіть, до чого призвели зміни в кругообігу хі­мічних елементів, що відбулися під впливом антропогенних факторів.

УРОК 11. КАТЕГОРІЯ «ЗБАЛАНСОВАНИЙ РОЗВИТОК», її ЕВОЛЮЦІЯ. НАЙВАЖЛИВІШІ БАЛАНСИ У СФЕРІ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ

Цілі уроку: ознайомити учнів з категорією «збалансований розвиток», розглянути найважливіші баланси у сфері користування; розвивати логічне мис­лення; виховувати бережливе ставлення до при­роди.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

процесів природокористування, схеми біогеохі­мічних циклів.

ХІД УРОКУ

I.  Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке кругообіг речовин та енергії?

2.  Які елементи беруть участь у кругообігу на нашій планеті?

3.  Як впливають антропогенні фактори на кругообіг Нітрогену?

4.  Як впливають антропогенні фактори на кругообіг Карбону?

III.                                                                                                                                               Вивчення нового матеріалу

Збалансований розвиток (англ. зизіаіпаЬіе — підтримуючий, тривалий, безперервний і а¹еVе^ортепі — розвиток) — 1) розвиток, що задовольняє потреби нинішнього покоління, не ставлячи під загрозу можливість майбутніх поколінь задовольняти свої потреби; 2) такий розвиток країн і регіонів, коли економічне зростання, матеріальне виробництво і споживання, а також інші види діяль­ності суспільства відбуваються в межах, які визначаються здатністю екосистем відновлюватися, поглинати забруднення і підтримувати життєдіяльність тепе­рішніх і майбутніх поколінь.

У 50—60-х рр. XX ст. розвиток пов'язували лише з економічним прогресом і зростанням економічної ефективності. На початку 70-х рр. у зв'язку з не­справедливим розподілом прибутків і зростанням кількості бідних у країнах, що розвиваються, питання соціальної справедливості були визнані так само важливими, як і збільшення економічної ефективності. Проте зростаюче спо­живання природних ресурсів призвело до деградації довкілля й негативно вплинуло на здоров'я людей. Реальною загрозою стала проблема «меж зрос­тання», на яку 1972 року звернув увагу світової громадськості Римський клуб. Щоб уникнути екологічної кризи, до концепції розвитку необхідно було включити третю мету — збереження довкілля. Вперше це питання було пору­шено на Конференції ООН з довкілля людини (1972, м. Стокгольм).

Термін «збалансований розвиток» з'явився 1980 року, коли вийшла «Все­світня стратегія охорони природи» (ВСОП), підготовлена Міжнародною спілкою охорони природи (МСОП). Ця стратегія висунула принципово нове положення: збереження природи нерозривно пов'язане з питаннями розвитку. Розвиток суспільства має відбуватися за умови збереження природи. Поняття «збалан­сований розвиток» почали широко застосовувати після публікації 1987 року звіту Міжнародної комісії з довкілля та розвитку «Наше спільне майбутнє», підготовленого під керівництвом Г. X. Брундтланд. Концепція збалансованого розвитку набула провідного статусу після Конференції ООН з довкілля та роз­витку (1992, м. Ріо-де-Жанейро) і була відображена в прийнятому на конфе­ренції Порядку денному на XXI століття. Світове співтовариство визнало, що збалансований розвиток «має стати пріоритетним питанням порядку денного міжнародного співробітництва».

Загальновизнаним є розуміння збалансованого розвитку як гармонійного поєднання економічних, соціальних та екологічних складових розвитку. Лише досягнення збалансованості між ними забезпечить можливість перейти до тако­го суспільного розвитку, який не виснажуватиме природні й людські ресурси, а тому матиме можливість тривати досить довго. В українській мові популяр­ності набув термін «сталий розвиток», який з'явився внаслідок перекладу тер­міна «устойчивое развитие» з російської мови, а не безпосереднього перекладу з англійської.

Важливим завданням науковців є складання балансу між господарськими потребами суспільства та природними можливостями їх задоволення. Маючи такий баланс і озброївшись принципово новою безвідходною технологією, мож­на буде зняти антагоністичне протиріччя між суспільством і природою. Для цього необхідно враховувати таке: економіко-географічне положення певного регіону; мінерально-сировинний, земельний, водний, рекреаційний потенціал та його просторовий розвиток; соціальний (демографічна ситуація, якісна та кількісна структура населення, соціальна інфраструктура); економічний (сіль­ське та водне господарство, промисловість) і природоохоронний потенціал.

IV.  Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.     Що таке збалансований розвиток?

2.  Чому виникла потреба у формуванні поняття «збалансований розвиток»

3.  Коли концепція збалансованого розвитку набула провідного статусу?

V.  Домашнє завдання

УРОК 12. ПОНЯТТЯ «НЕВИСНАЖЛИВОГО ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ».

ДОСЯГНЕННЯ БАЛАНСУ МІЖ ОСНОВНИМИ СФЕРАМИ

ГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Цілі уроку: ознайомити учнів із поняттям «невиснажливого природокористування», розглянути можливість досягнення балансу між основними сферами гос­подарської діяльності; розвивати вміння виокрем­лювати головне, істотне; виховувати активну життєву позицію.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

процесів природокористування, схеми біогеохі­мічних циклів.

ХІД УРОКУ

I.      Організаційний етап

II.     Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке збалансований розвиток?

2.  Чому виникла потреба у формуванні поняття «збалансований розвиток»?

3.  Коли концепція збалансованого розвитку набула провідного статусу?

III.    Вивчення нового матеріалу

Оскільки процес природокористування функціонує на стику «суспіль­ство — природа» й охоплює багато видів виробничої і невиробничої діяльності людей, то в конкретний історичний період можна говорити про раціональний чи нераціональний типи природокористування. Виходячи з розуміння понят­тя «раціонально», яке означає «економічно вигідно та екологічно безпечно», слід говорити про доцільність, ефективність використання природних ресурсів у господарській діяльності, можливість їх відновлення і при цьому убезпечен­ня шкідливого впливу на довкілля, запобігання забрудненості навколишнього середовища.

Раціональне природокористування забезпечує максимальний економічний ефект за збереження екологічної рівноваги у природних і антропогенних систе­мах (геоекосистемах, ландшафтах), тобто сумарне навантаження на екосистеми не перевищує їх регенераційної здатності, тим самим величина навантажень не перевищує рівня гранично допустимих антропогенних навантажень. Це конт­рольоване, нормативне (ощадливе, невиснажливе) освоєння (використання) природних ресурсів, попередження можливих негативних наслідків діяльності людини, підтримання (підвищення) продуктивності й привабливості природних комплексів і окремих природних об'єктів. У разі раціонального природокорис­тування економічна діяльність орієнтується на ресурсозберігання, доцільність використання природно-ресурсного потенціалу й застосування найновіших без­відходних або комплексне використання маловідходних технологій (ефективне використання відходів, бо яким би високим не був науково-технічний рівень виробництва, завжди є відходи, що являють собою результат незавершеного технологічного циклу, для якого ще не знайдено сферу оптимального викорис­тання). Таким чином, охорона навколишнього природного середовища є однією з умов раціонального природокористування.

Невиснажливе природокористування передбачає використання природно-ресурсного потенціалу території за принципами екологічності й доцільності, які дають змогу обмежити виробничу діяльність, виходячи з реального стану природних та антропогенних систем.

Наслідком екстенсивного характеру розвитку економіки, невідновності природно-ресурсного потенціалу є нераціональне природокористування, що розглядається як неконтрольоване, наднормативне (виснажливе) використання природних ресурсів, через що втрачається їх відновлювана функція, відбуваєть­ся виснаження (наприклад, зменшується родючість ґрунтів тощо), порушуєть­ся рівновага біологічних систем, погіршується естетична й оздоровча цінність природних агроландшафтів. Така діяльність не забезпечує збереження природ­ної рівноваги екосистем, а отже, проблема раціонального високоефективного використання природних ресурсів, зокрема земельних, лісових і водних ресур­сів, охорона довкілля, здоров'я людей є однією з ключових проблем національ­ної безпеки держави.

IV.    Практична робота

Тема роботи. Існуюча й оптимальна структура природокористування

в Україні

Мета роботи: провести аналіз існуючої структури природокористування в України та можливості її оптимізації.

Обладнання й матеріали: карти України з указаним розміщенням природ­них ресурсів і виробництв, робочий зошит.

Хід роботи

1.     Визначте, які напрямки природокористування переважають у різних регіонах України.

2.  Вкажіть негативні наслідки для цих регіонів, які спричинені нераціональним природокористуванням у цих напрямках.

3.  Запропонуйте можливі рішення, які дозволять оптимізувати природоко­ристування в регіонах України.

V.     Домашнє завдання

УРОК 13. КАТЕГОРІЯ «БІОРІЗНОМАНІТТЯ». ГЕНЕТИЧНЕ,

ВИДОВЕ Й ЕКОСИСТЕМНЕ БІОРІЗНОМАНІТТЯ. ПРИЧИНИ Й НАСЛІДКИ

ДЕГРАДАЦІЇ БІОРІЗНОМАНІТТЯ

Цілі уроку: ознайомити учнів з категорією « біорізноманіття », розглянути генетичне, видове й екосистемне біо­різноманіття, причини й наслідки його деградації, розвивати навички порівняння й аналізу на основі фактів; виховувати бережливе ставлення до при­роди.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

процесів природокористування, схеми біогеохі­мічних циклів.

ХІД УРОКУ

I.          Організаційний етап

II.         Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.    Що таке невиснажливе природокористування?

2. Яким чином можна досягти балансу між основними сферами господарської

діяльності

3. Чому зараз приділяють так багато уваги охороні рідкісних видів живих ор­

ганізмів?

III.        Вивчення нового матеріалу

У Конвенції про охорону біологічного різноманіття термін «біологічне різ­номаніття» визначається як різноманітність живих організмів з усіх джерел, включаючи наземні, морські та інші водні екосистеми й екологічні комплек­си, частиною яких вони є; це поняття включає в себе різноманітність у рамках виду, між видами й різноманітність екосистем».

Поняття «біорізноманіття» почало широко застосовуватися після того, як 1986 року в США відбувся Національний форум з біорізноманіття, а 1988 року за результатами його діяльності відомий американський біолог Едвард Вілсон видав книжку «Біорізноманіття».

Біорізноманіття, яке існує сьогодні, — це продукт еволюції життя впро­довж мільярдів років, який визначається природними процесами й на який усе більше впливає людська діяльність. Біорізноманіття — це тканина життя, складовою частиною якої є ми і від якої ми повністю залежимо. Для людей біо­різноманіття має економічну, рекреаційну, культурну, екологічну та інші цін­ності. Наше власне здоров'я, а також здоров'я економіки й суспільства в цілому залежить від безперервного отримання різноманітних «екосистемних послуг», замінити які буде або дуже дорого, або просто неможливо, тобто тих вигод, які людство отримує від екосистем. Це послуги екосистем із забезпечення людства природними ресурсами, здоровим середовищем існування, іншими екологічно й економічно значущими «продуктами».

Причини деградації біорізноманіття

Руйнування природного середовища життя

Це основна причина вимирання біологічних видів. Сюди належить заготовка деревини, добування корисних копалин, вируб лісу під пасовища, будівництво дамб і автомагістралей на місці незайманих ділянок дикої природи. Екосисте­ми змушені «відступати», а флора й фауна, що живе в них, утрачає необхідні

умови існування. Природне середовище розчленовується, руйнується і знищу­ється. Порушуються маршрути міграцій. Генетичне різноманіття бідніє. Попу­ляції тварин і рослин не можуть протистояти хворобам та іншим несприятли­вим факторам. Урешті-решт біологічні види один за одним вимирають.

Чужорідні види

Коли людина ввозить у будь-яку екосистему чужорідні біологічні види, вони можуть зайняти екологічні ніші, що до того належали іншим видам. Іноді чужорідні види змінюють усю екосистему настільки, що витісняють інші види, або приносять із собою такі хвороби, проти яких у них немає імунітету.

Надмірна експлуатація природних ресурсів

Деякі біологічні види гинуть саме з цієї причини. Яскравий приклад цьо­го — мандруючий голуб. На початку XIX століття популяція цих птахів у Пів­нічній Америці була найчисельнішою. Але наприкінці того ж століття, у ре­зультаті полювання на них, цей вид опинився на межі зникнення, а у вересні 1914 року в зоопарку міста Цінціннаті помер останній мандруючий голуб.

Швидке зростання населення

У середині XIX століття чисельність населення Землі складала один мільярд осіб. Через півтора століття, коли ця кількість збільшилася до шести мільярдів, люди стали замислюватися, що використання ними природних ресурсів переви­щує допустимі норми. Населення нашої планети невпинно зростає, і з кожним роком темпи витіснення нами різних видів тварин викликає все більше три­воги.

Загроза глобального потепління

Згідно з оцінками Міжурядової комісії з кліматичних змін, протягом остан­нього століття температура на Землі може підвищитися на 3,5 градуса за Цель-сієм. Таке різке потепління може викликати зникнення деяких видів тварин і рослин. За даними досліджень, підвищення температури води — одна з при­чин загибелі коралових рифів, які є середовищем життя багатьох морських ор­ганізмів.

За оцінками вчених, підняття рівня Світового океану на 1 м може призвести до затоплення великих прибережних ділянок заболочених земель, багатих різ­номанітною флорою та фауною. Деякі вчені вважають, що глобальне потеплін­ня викличе танення льодового покриву Гренландії й Антарктиди, а це загрожує екологічною катастрофою.

IV.        Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.     Що таке біорізноманіття?

2.  Які причини деградації біорізноманіття?

3.  Чому треба зберігати біорізноманіття?

V.         Домашнє завдання

УРОК 14. ОСНОВНІ КАТЕГОРІЇ ЗАПОВІДНИХ ОБ'ЄКТІВ. УЯВЛЕННЯ ПРО ЕКОМЕРЕЖІ

Цілі уроку: ознайомити учнів з основними категоріями запо­відних об'єктів, сформувати в них уявлення про екомережі; розвивати навички порівняльного аналізу; виховувати любов до рідного краю.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

процесів природокористування, схеми біогеохі­мічних циклів.

ХІД УРОКУ

I.  Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке біорізноманіття?

2.  Які причини деградації біорізноманіття?

3.  Чому треба зберігати біорізноманіття?

НІ. Вивчення нового матеріалу

Території та об'єкти природно-заповідного фонду України

Територія або об'єкт

природно-заповідного                     Характеристика

фонду

Державний заповідник       Створюють для збереження в природному стані типових

або унікальних для певної ландшафтної зони природних комплексів з усією сукупністю їх компонентів, вивчен­ня природних процесів і явищ, що відбуваються в них, і для розробки наукових основ охорони природи

Державний природний на-      Створюють для збереження природних комплексів, що

ціональний парк               мають особливу екологічну, історичну та естетичну цін-

ність у зв'язку зі сприятливим поєднанням природних і культурних ландшафтів і використанням їх у рекреа­ційних, освітніх, наукових і культурних цілях

Державний заказник респу-   Територія, виділена з метою збереження, відтворення

бліканського значення     та відновлення окремих або кількох компонентів най-

більш цінних типових чи унікальних комплексів

Державний заказник місце-    Територія, виділена з метою збереження, відтворення

вого значення                  та відновлення окремих або кількох цінних для регіону

компонентів природи

Державний пам'ятник         Територія або окремий природний об'єкт, що мають

природи республіканського    особливу цінність і є унікальними або типовими для

значення                            України. Беруть під охорону для збереження в природ-

ному стані в наукових, культурно-освітніх та естетич­них цілях

Державний пам'ятник при-    Територія або окремий природний об'єкт, що мають

роди місцевого значення особливу цінність і є унікальними або типовими для

одного регіону

Державний ботанічний сад     Створюють з метою збереження, вивчення та збагачення

у спеціально створених умовах різноманітних рослин для їх найбільш ефективного наукового, культурного й господарського використання

Державний дендрологічний    Створюють з метою збереження, вивчення та збагачен-

парк                                   ня у спеціально створених умовах різноманітних видів

дерев і чагарників для їх найефективнішого наукового, культурного й господарського використання

Територія або об'єкт

природно-заповідного                      Характеристика

фонду

Державний зоологічний     Створюють з метою збереження та вивчення у спеціаль-

парк                         но створених умовах об'єктів дикої фауни для науково-

освітніх, пізнавальних і науково-дослідних цілей

Державний парк-пам'ятник Найвизначніші зразки паркового будівництва беруться садово-паркового мистецтва під охорону в естетичних, наукових, природоохоронних республіканського значення  та оздоровчих цілях

Державний парк-пам'ятник   Цінні зразки паркового будівництва беруться під

садово-паркового мистецтва   охорону в естетичних, наукових, природоохоронних та

місцевого значення           оздоровчих цілях

Державне заповідне урочище Лісові, степові та інші природні комплекси, що мають

велике наукове, природоохоронне й естетичне значення. Виділені для їх збереження в природному стані

Екомережа — це єдина територіальна система, яка утворюється з ме­тою поліпшення умов для формування та відновлення довкілля, підвищення природно-ресурсного потенціалу території України, збереження ландшафтного й біорізноманіття, місць оселення та зростання цінних видів тваринного й рос­линного світу, генетичного фонду, шляхів міграції тварин через поєднання те­риторій та об'єктів природно-заповідного фонду, а також інших територій, які мають особливу цінність для охорони навколишнього природного середовища і, відповідно до законів та міжнародних зобов'язань України, підлягають особ­ливій охороні.

IV.        Практична робота

Тема роботи. Аналіз особливостей розвитку заповідної мережі України Мета роботи: провести аналіз особливостей розвитку заповідної мережі України.

Обладнання й матеріали: картки для практичної роботи з даними по запо­відній мережі України і робочий зошит.

Текст картки для практичної роботи

Станом на 01.01.2009 р. природно-заповідний фонд складається із 7 424 те­риторій та об'єктів 11 категорій, загальна площа його становить 3,04 млн га, або 5,04% від площі України.

Частка площ територій та об'єктів окремих категорій у природно-запо­відному фонді становить: природних заповідників — 5,3 %, біосферних запо­відників — 7,3 %, національних природних парків — 24,6 %, заказників — 38,2 %, пам'яток природи — 0,8 %, регіональних ландшафтних парків — 20,1 %, заповідних урочищ — 3,1 % , ботанічних садів — 0,1 %, зоологічних парків — 0,01 %, дендрологічних парків — 0,05 %, парків-пам'яток садово-паркового мистецтва — 0,44 %.

Хід роботи

1.    Використовуючи картку для практичної роботи, розглянути співвідношен­

ня різних типів об'єктів природно-заповідного фонду й розташувати їх у по­

рядку зменшення загальної площі.

2. Зробити висновок, у якому пояснити, чому певні типи природоохоронних

територій переважають у екомережі України.

V.         Домашнє завдання

УРОК 15. КАТЕГОРІЯ «ОПТИМІЗАЦІЯ». КРИТЕРІЇ ТА ПРІОРИТЕТИ ЛАНДШАФТНО-ЕКОЛОГІЧНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ ТЕРИТОРІЇ

Цілі уроку: ознайомити учнів з категорією «оптимізація», розглянути критерії та пріоритети ландшафтно-екологічної оптимізації території; розвивати вмін­ня виокремлювати головне, істотне; виховувати волю й наполегливість у навчанні.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

природних територій з різним ступенем антропо­генного навантаження.

ХІД УРОКУ

I.    Організаційний етап

II.   Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Чому треба зберігати біорізноманіття?

2.  Які природоохоронні території є в Україні?

3.  Чи відрізняються між собою природні й агроландшафти?

4.  Яку частину території України, на вашу думку, доцільно використовувати як агроландшафти?

III.  Вивчення нового матеріалу

Ландшафт — це природно-територіальні комплекси (ПТК) з одним геоло­гічним фундаментом і близьким генетичним типом рельєфу. Під агроландшафтами слід розуміти природно-господарські територіальні системи сільськогос­подарського призначення, які складаються з географічної оболонки, що, у свою чергу, є сукупністю природних елементів із різним ступенем антропогенного навантаження, у тому числі з різною структурою сільськогосподарських угідь.

Організація землеробства з урахуванням особливостей природних агроланд-шафтів (на ландшафтній основі) передбачає чітке уявлення про природні й ан­тропогенні ресурси території. Для відновлення родючості середньо- та сильно-еродованих ґрунтів доцільно вивести їх із ріллі з подальшим використанням під природні угіддя, у тому числі водоохоронні та рекреаційні зони, розширен­ня заповідних територій різного адміністративного підпорядкування, заліснен­ня й залуження.

Таким чином, за рахунок виведення з обробітку середньо- й сильноеродова-них ґрунтів є можливість без зниження продуктивності агроекосистем суттєво поліпшити структуру агроландшафту, посилити процеси саморегуляції й акти­візувати внутрішні резерви агроландшафту, що сприятиме досягненню еколо­гічної рівноваги.

Принципово важливим є не лише визначення оптимального співвідношен­ня угідь, але й мінімально необхідної площі індивідуального природного біоце­нозу, а також оптимальної структури їх розміщення на території агроландшаф­ту. У разі оптимального розміщення ділянок із природною рослинністю можна за їхньої загальної меншої площі досягти більшого природоохоронного ефекту, ніж за необгрунтованого розміщення таких ділянок, навіть за умови, що вони займають значно більші площі в агроландшафтах.

Проблема оптимального співвідношення природних і господарських угідь включас три важливі завдання: 1) визначення оптимального співвідношення угідь; 2) встановлення мінімально необхідної площі окремої ділянки з природ­ною рослинністю; 3) планування оптимальної екологічно безпечної територі­альної структури угідь.

З метою створення ґрунтоводоохороних агроландшафтів високого ступеня саморегуляції з мінімальними витратами енергії та ресурсів, необхідно здій­снювати контурно-смугову організацію території кожного суб'єкта землекорис­тування, у тому числі й під час паювання, в інтересах, насамперед, збереження природоохоронного каркасу ландшафту як основи сталого розвитку агросфери, поліпшення умов життя людини.

До екологічно стійких чинників в агроландшафтах належать:

•    оптимізащя водного режиму, підвищення коефіцієнта використання опа­дів, зарегулювання поверхневого стоку;

•    захист ґрунтів від ерозії та деградації, збереження і відтворення їхніх ко­рисних властивостей;

•    створення життєвого простору для дикої флори й фауни;

•    підтримання біорізноманіття, у тому числі збереженням генофонду запилювачів та ентомофагів.

До екологічно нестійких чинників належать:

•    висока розораність території, особливо в умовах складного рельєфу, зокре­

ма водозборів малих річок;

•    створення на схилових площах рівнинної прямолінійної організації тери­торії;

•    ерозійні процеси, що перевищують регіональні допустимі норми;

•    розораність схилів, що прилягають до гідрографічної мережі, природних водостоків і зарегульованих улоговин;

•    забрудненість ґрунтових і поверхневих вод продуктами ерозії та залишками агрохімікатів, іншими хімічними реагентами;

•    негативний баланс органічної речовини й біогенних елементів у агроекосистемах.

IV.  Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.     Що таке ландшафт?

2.     Чому землеробство слід організовувати з урахуванням особливостей при­

родних ландшафтів?

3.  Чому бажано мати в структурі агроландшафту природні біогеоценози?

V.         Домашнє завдання

УРОК 16. ІЄРАРХІЯ ЦІЛЕЙ ОПТИМІЗАЦІІ  НАЙВИЩИЙ ПРІОРИТЕТ

ПРИРОДООХОРОННОЇ Й АНТРОПОЕКОЛОГІЧНОІ ФУНКЦІЙ.

ОПТИМІЗАЦІЯ «ПРИРОДНОГО КАРКАСУ» ТЕРИТОРІЇ

Цілі уроку: ознайомити учнів з ієрархією цілей оптимізації, розглянути пріоритети природоохоронної й антро-поекологічноі функцій; розвивати вміння спів-ставляти інформацію з різних джерел; виховувати бережливе ставлення до природи.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням природних територій з різним ступенем антропо­генного навантаження.

ХІД УРОКУ

I.          Організаційний етап

II.         Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.     Що таке ландшафт?

2.  Чому землеробство слід організовувати з урахуванням особливостей при­родних ландшафтів?

3.  Чому бажано мати в структурі агроландшафту природні біогеоценози?

III.        Вивчення нового матеріалу

Оптимізація геосистем — це дії, спрямовані на переведення геосистем у стани, у яких вони здатні максимально ефективно виконувати задані функції, не зазнаючи при цьому небажаних змін протягом невизначено тривалого часу.

Геосистему можна оптимізувати в різних напрямах — до максимально ефективного виконання нею деякої виробничої функції (наприклад, аграрної), максимізації її пейзажної привабливості, максимального збереження та відтво­рення первісного природного стану тощо. Нерідко ці напрями (цільові функції оптимізації) перебувають у протиріччі між собою або ж повністю несумісні (як, наприклад, виробнича, гірничовидобувна та заповідна). Тому першим етапом оптимізації геосистем є визначення ландшафтно-екологічних пріоритетів роз­витку регіону. Воно полягає в ранжуванні видів функцій у порядку їх значу­щості для певного регіону з урахуванням сучасної екологічної ситуації в ньому, специфіки його ролі в масштабі держави (спеціалізація у виробничому комп­лексі) та вищих одиниць ландшафтно-екологічного районування (унікальність природних умов, ступінь збереженості природних ландшафтів), загальних тен­денцій і потреб соціально-економічного розвитку.

За ступенем значущості окремих функцій регіони можуть суттєво розрізня­тися, проте в сучасних умовах для них усіх найвищий пріоритет мають антропо-екологічні функції (забезпечення й відтворення умов середовища, за яких немає загрози для здоров'я та самопочуття людини) і природоохоронні (збереження «живої» природи, стійкість антропізованих геосистем до процесів деградації — ерозії, засолення, дегуміфікації тощо). У разі оптимізації геосистем будь-якого регіону саме ці функції мають бути цільовими, тобто заходи, що плануються, мають бути орієнтовані насамперед на забезпечення здорового середовища існу­вання людини та виключення екологічних ризиків і конфліктних ситуацій між господарською функцією геосистеми та її природними особливостями.

У разі дотримання цих умов пріоритет другого порядку слід визнати за функцією, відповідно до якої геосистема має найвищий природний потенціал. За однаково сприятливих природних умов для виконання декількох функцій пріоритет слід віддати тій з них, яка пов'язана з меншим екологічним ризиком або надто важлива з економічної точки зору. Наприклад, для геосистеми, яка має високий агропотенціал і багаті ресурси горючих копалин, пріоритетною буде гірничовидобувна функція. Оптимізація організації території виходить з визначених для неї ландшафтно-екологічних пріоритетів. Визнаючи при­родоохоронну функцію за пріоритетну для будь-якого регіону, під час його ландшафтно-екологічної оптимізації першочерговим завданням є визначення оптимального співвідношення природних і господарських угідь. З ландшафтно-екологічних позицій слід визначити не тільки оптимальне співвідношення угідь, але й мінімально необхідну площу окремої ділянки природної рослинності (біо-центру) та оптимальну структуру їх розміщення по території. Таким чином, проблема оптимальної організації природного каркасу ландшафту включає три важливі завдання: виявити оптимальне процентне співвідношення природних і господарських угідь; визначити мінімально необхідну площу окремого біоцен-тру; спланувати оптимальну біоцентрично-мережеву ландшафтну систему.

IV.       Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1.    Що відбувається на першому етапі оптимізації?

2. Які функції ландшафту є пріоритетними під час проведення оптимізації?

3. Які завдання включає проблема оптимальної організації природного карка­

су ландшафту?

V.        Домашнє завдання

УРОК 17. ОПТИМАЛЬНЕ СПІВВІДНОШЕННЯ ПРИРОДНИХ

І ГОСПОДАРСЬКИХ УГІДЬ. ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕРИТОРІАЛЬНОЇ СТРУКТУРИ

ПРИРОДНИХ УГІДЬ. НОРМУВАННЯ АНТРОПОГЕННИХ НАВАНТАЖЕНЬ

Цілі уроку: ознайомити учнів з оптимальним співвідношенням природних і господарських угідь, розглянути осо­бливості обґрунтування територіальної структури природних угідь і нормування антропогенних навантажень; розвивати навички порівняльного аналізу; виховувати любов до рідного краю.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням

природних територій з різним ступенем антропо­генного навантаження.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1.    Що відбувається на першому етапі оптимізації?

2. Які функції ландшафту є пріоритетними під час проведення оптимізації?

3. Які завдання включає проблема оптимальної організації природного карка­

су ландшафту?

III. Вивчення нового матеріалу

Основним критерієм оптимального співвідношення сільськогосподарських угідь у ландшафтах є висока продуктивність агроценозів за мінімальних витрат матеріально-енергетичних ресурсів, попередження ерозійних процесів і забруд­нення ґрунтових і поверхневих вод продуктами ерозії.

Найбільш ефективно на формування екологічно сталих ландшафтів вплива­ють захисні лісосмуги, особливо сполучені з природними лісами. Вони покра­щують розподіл опадів на полях, зменшують поверхневий стік талих і зливових вод, сприяють зниженню інтенсивності водної ерозії та дефляції.

Крім лісових насаджень, для комплексної екологізації агроландшафтів ве­лике значення мають трав'янисті ценози (сіножаті, луки, пасовища). Чергу­вання розораних і нерозораних смуг або окремих ділянок дає змогу попередити ерозію ґрунту, покращити екологічний стан території.

Визначення оптимального співвідношення площ природних і господарських угідь

Оскільки основний негативний наслідок зведення лісів і розорання степів — інтенсифікація ерозійних процесів, необхідну лісистість («цілинність») тери­торії можна розрахувати, виходячи з кореляційної залежності між лісистістю й коефіцієнтом стоку. Визначивши значення коефіцієнта стоку, за якого лімі­тується ерозія (воно близьке до 10—15 %), отримаємо, що для досягнення та­ких значень стоку в степу лісистість має становити 10 % , а в лісостепу — 15 %. В. В. Докучаєв та П. О. Тутковський вважали, що в степу лісистість має станови­ти 10-20 %, а зараз лісистість степу України становить 2,0-2,8 %. Оптимальну лісистість можна орієнтовно визначити також за максимального за величиною приросту підземного стоку в складі водного балансу. З досвіду його визначен­ня видно, що в Межах України величини оптимальної лісистості зменшуються з північного заходу та півночі на південний схід і південь від 39-40 до 16-17 %. Для зони мішаних лісів оптимальна лісистість становить 23-40 %, лісостепу — 17-23 %, степу — 15-17 %.

Мінімальний розмір біоцентру можна встановити з біоекологічної, фізико-географічної й агроекологічної точок зору. З біоекологічних позицій, опти­мальна площа біоцентру має бути такою, щоб забезпечувалось ефективне самовідтворення популяцій і гарантувалось їх існування протягом невизначено тривалого часу. За даними європейських ландшафтних екологів, для багатьох типів рослинності такою площею є 200 м². Цю величину орієнтовно можна при­йняти за мінімально необхідну площу окремого біоцентру. Проте стійкість по­пуляційної структури угруповань таких ареалів мала й завжди є високий ризик їх деградації.

IV. Практична робота

Тема роботи. Аналіз співвідношень природних і антропогенних угідь

своєї області, адміністративного району й порівняння їх з оптимальними

показниками

Мета роботи: провести аналіз співвідношень природних і антропогенних угідь своєї області, адміністративного району й порівняти їх з оптимальними показниками.

Обладнання й матеріали: картки для практичної роботи з даними щодо співвідношень природних і антропогенних угідь своєї області й адміністратив­ного району, таблиця або слайд презентації з указаними оптимальними спів­відношеннями природних і антропогенних угідь для певного регіону, робочий зошит.

Хід роботи

1.     Використовуючи картку для практичної роботи, розглянути співвідношення природних і антропогенних угідь своєї області й визначити ступінь його відмінності від оптимальних показників для певного регіону.

2.  Використовуючи картку для практичної роботи, розглянути співвідношен­ня природних і антропогенних угідь свого адміністративного району й ви­значити ступінь його відмінності від оптимальних показників для певного регіону.

3.  Зробити висновки, в яких запропонувати можливі шляхи оптимізації спів­відношення природних і антропогенних угідь для певного регіону.

V.  Домашнє завдання