Урок "Основы рационального природопользования" (11 класс)

Урок

 «Основы рационального природопользования»

11 класс

По учебнику Каменского А.А., Криксунова Е.А., Пасечника В.В. Биология. Общая биология. 11 класс.

Учитель: Коломиец И.В.

Ростов-на-Дону,2010г

Доработано,Ростов-на-Дону, 2017г

  Цель урока: изучить понятие рационального природопользования, раскрыть меры по осуществлению рационального природопользования.

  Задачи  урока: сформировать понятие о рациональном природопользовании, продолжить формирование ответственного отношения к природе, расширить представление о  целостности экологических систем, охарактеризовать сложные экологические проблемы биосферы.

  Основные понятия: природные ресурсы, экологическое сознание, рациональное природопользование.

  Средства обучения: Карта Ростовской области, фотографии видов природы Ростовской области, текст отчёта о состоянии реки Дон для смыслового чтения, электронная презентация с вопросами  по теме и презентация «Подходы рационального природопользования Азовского моря».

  Этапы урока:

1.     Организационный момент. – 2 мин.

2.     Вступление об актуальности темы и целей урока. – 3 мин.

3.     Изучение нового материала: работа класса по вариантам с текстом учебника по параграфу 88 и его обсуждение.- 10 мин.

4.     Сообщение «Подходы  рационального природопользования Азовского моря» - 5 мин.

5.     Прения: вопросы докладчику, вопросы учащимся. – 3 мин.

6.     Смысловое чтение доклада об экологическом состоянии реки Дон.-5 мин.

7.     Прения: вопросы учащимся – 3 мин.

8.     Заключение о связи здоровья человека и здоровья природы.- 5 мин.

9.     Обобщение основных понятий урока. Домашнее задание. Выставление оценок учащимся за урок. – 9 мин.

Ход урока:

1.     Оргмомент: приветствие и т.д.

2.     Вступление.

   К сожалению, сегодня приходится сталкиваться с ситуациями, когда экологическое равновесие экосистем разрушается, и использование их идёт по принципу «после нас хоть потоп».

   Природа, в которой всё связано со всем и которая «знает лучше», не прочь поделится своими богатствами с человеком. Но человек совершает экологические ошибки, особенно когда пытается получить от Природы сверхприбыль.

  Цель этого урока заключается в том, чтобы узнать, как можно сотрудничать с природными экосистемами не делая серьёзных ошибок.

  Природопользование – это наука и она должна стоять на прочной законной основе, которая обеспечит благополучное пребывание человека на Земле.

3.     Изучение нового материала по учебнику. Работа по вариантам с текстом учебника, по вопросам на интерактивной доске.

Для решения цели урока и усвоения основных понятий параграфа, ученикам предлагается подготовиться к устным ответам на вопросы:

1 вариант

1.     Что называют природными ресурсами?

2.     Классификация природных ресурсов.

3.     Назовите наиболее актуальную проблему человечества.

4.     Какие факторы приводят к разрушению биогеоценозов, загрязнению окружающей среды, нарушению климата? Каков выход из сложившейся ситуации?

     2 вариант

1.     Назовите задачу рационального управления природными ресурсами.

2.     Какие меры приведут к осуществлению рационального управления природными ресурсами?

3.     Какие виды деятельности предусматривает охрана окружающей среды и восстановление природных ресурсов?

  По окончании изучения параграфа учащиеся устно отвечают на вопросы вариантов.

4.Сообщение о рациональном природопользовании на примере Азовского моря. Это сообщение заранее готовит ученик данного класса.

         «Подходы рационального природопользования на примере Азовского моря»

  Содержание.

  При планировании рыбного промысла на Азовском море или других хозяйственных мероприятий необходимо уметь прогнозировать изменения экосистемы при тех или иных внешних воздействиях. Определение плана вылова данного вида рыб должно опираться на научный анализ потенциала воспроизводства данной популяции, который, в свою очередь, зависит от состояния и кормовой базы, и популяций конкурентов, условий нереста и пр. Каким образом решается эта задача?

  Сравнительно небольшое Азовское море уникально по естественнонаучной изученности. В течение семи десятилетий ведут регулярные детальные наблюдения моря и его экосистемы научные сотрудники Азово-Черноморского института морского рыбного хозяйства и океанографии, Азовского НИИ рыбного хозяйства, Государственного океанографического института, ЮФУ и др. учреждений.

  Математическими соотношениями удалось отобразить всю сложность физических, химических и биологических процессов в Азовском море. Основой математической модели явились данные, накопленные поколениями учёных, исследовавших море. И вот в компьютере движутся азовские воды, рождаются и умирают рыбы, растёт планктон – совершается круговорот жизни. Создана электронная копия моря. Все сведения  ежегодно обновляются. Модель может рассчитывать 840 переменных и ещё набор параметров, характеризующих внешнее воздействие на экосистему.

  Основываясь на данных многолетних наблюдений за изменением составляющих – компонентов морской системы, учёные могут указать диапазоны возможных отклонений численности промыслового стада. Такого рода предсказания учёным приходится делать часто. Прогнозы последствий должны предшествовать каждому воздействию на природную экосистему.

  Автоматизация процедуры прогнозирования, работа математической модели – вот в чём состоит рациональный разумный подход к природопользованию.

  Обычно принято говорить, что на модели «разыгрывается» тот или иной «сценарий». Формально под сценарием понимается набор следующих величин:

1.     Начальное состояние экосистемы Х⁰.

2.     Продолжительность интервала, на котором проводится эксперимент Т, Х, {S^t} – набор внешних факторов для моментов времени на всём интервале экспериментирования.

  Ясно, что располагая сценарием, можно вычислить состояние экосистемы в любой момент времени. Набор таких состояний называется траекторией экологической системы в пространстве фазовых перемещений.

  Каждый из сценариев – это вариант возможного управления экологической системой моря. Таким образом, сценарий – это вопрос, обращённый к модели: «Что произойдёт если?»

  Разработка имитационной модели подтвердила большую эффективность системного анализа при исследовании сложных проблем охраны природы и рационального природопользования.

  Проникновение математики в проблемы рационального использования природных ресурсов Азовского  моря и его бассейна не заканчивается с созданием математической модели его экосистемы.

  Самое современное, самое перспективное использование модели Азовского моря и водных ресурсов бассейна моря – это создание экспертной системы. Экспертная система – это программа, содержащая  в себе все необходимые наборы данных и знания об объекте. Эта система допускает, в удобной форме, диалог с пользователем. А именно: позволяет ему «задавать любые вопросы» по поводу этого объекта и отвечает на них. Предусмотрена возможность и «расспросить» систему, почему она дала такой ответ.

  Экспертная система «Азов» резко увеличила эффективность математических моделей, позволяет расширить число заинтересованных организаций в применении в своей практической деятельности её прогнозов состояния моря и его бассейнов.

5.Прения: (Все вопросы озвучиваются и содержатся на интерактивной доске)

1. Какая наука пришла на помощь экологии?

2. Почему необходимо прогнозирование развития экосистем?

3. Возможно ли предотвращение нежелательного воздействия на экосистему с помощью математической модели или экспертной системы, что ещё для этого надо?

6.   Смысловое чтение доклада об экологическом состоянии реки Дон.

РЕКА ДОН.

На сегодняшний день река Дон находиться в очень плохом состоянии. В этой статье мы рассмотрим проблемы и возможные решения этой проблемы.

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕКИ ДОН.

Доктор биологических наук Валерий Приваленко Фото: Ольга Гопало

11.07.11 По просьбе корреспондента «КП» доктор биологических наук Валерий Приваленко порассуждал на тему экологического состояния реки Дон 
— С Доном у нас все очень плохо, — сразу огорошил меня доктор биологических наук Валерий Приваленко, много лет изучающий экологические проблемы  донского края.

— Сам Тихий Дон — река длиной больше тысячи километров берет начало в  Подмосковье и к нам в Ростов притекает из Цимлянского водохранилища. Для нас он — батюшка, то есть больше, чем река. Выполняет сразу несколько функций.

Первая — это река, из которой пьет воду большая половина населения области. Вторая — место, где у нас когда-то было очень много рыбы. Третья — орошение, на которое тратилось очень много донской воды, и, наконец, четвертая — это транспортная функция.

Вообще, жизнь Дона можно грубо разделить на два периода: весенний паводок и межень — когда река отдыхает после трудной работы. Ведь зимой она спит, а началась весна — забурлила. Весной в реку собираются талые воды, скорость течения увеличивается в три — пять раз, мощный весенний поток промывает русло реки, причем без помощи земснарядов и экскаваторов. Во время паводка речные воды затапливали всю нижне-донскую пойму — 220 км от Волгодонска до Азова вниз по течению реки, 10 — 15 км по ширине — от Ростова до Батайска. Благодаря разливам в пойме Дона всегда были плодородные земли, потому что во время паводка здесь откладывались богатые органикой илы, почвы насыщались водой и промывались от солей. На пойменных землях в изобилии росли овощи-фрукты, которые не надо было даже поливать. А что теперь? Вот уже более полувека всю воду, которая и должна промывать реку и ее пойму, мы собираем в нашем Цимлянском водохранилище и не выпускаем ее весной — тогда, когда положено очищать реку. Но обо всем по порядку.

ВСЕ ПРОБЛЕМЫ ОТ ЦИМЛЯНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА?

– зимой, а по фенолам – летом. Как в притоках, так и в русле Дона, в зимний период наблюдается наихудшее качество речной воды.

В последние десятилетия значительно снизилась возможность самоочищения Дона от загрязняющих веществ. Так, на месте промытых песчаных осадков стали преобладать илистые отложения, в которых концентрация загрязняющих веществ на некоторых участках увеличилась от 3 до 25 раз.

На затопленной во время весенних паводков пойме с удовольствием метали икру сазаны, лещи, судаки, сомы и прочие ценные рыбы — на мелководье вода быстро прогревается, в ней бурно развиваются микроорганизмы, которые служат кормом для вылупившейся рыбной молоди. Затопленная пойма была для рыбы и роддомом, и яслями, и садиком. Через 1, 5 — 2 месяца вода из поймы начинала уходить в реку, вместе с ней уходила в Дон от нерестившаяся рыба и ее окрепшие «детки».

— Но весенних паводков на Дону нет уже лет 16, — рассказывает ростовский эколог, — а потому нет условий для нереста ценных видов рыб. Где рыбе метать икру, ведь теперь нет ни «садиков, ни роддомов, ни яслей»? В прошлом году в июне я ловил сазанов и видел ужасную картину: сазаниха полна икрой, но ей негде эту икру выметать! Поэтому со временем икра превращается в жир и рыбы болеют. Ведь рыба не может сделать аборт. Так их жалко! Вот почему уже и нет у нас в таком обилии ни сазанов, ни лещей, ни судаков. Просто-напросто им негде больше вывести свое потомство.

Раньше в мае по «большой воде» на Нижнем Дону шел лещ на нерест. И мы  гордились: вот, сколько у нас леща. Москвичи завидовали: «Хорошо вы живете!» Сейчас прошли весенние  праздники — а леща нет, сазана нет, самых ценных рыб нет. Судака не поймаешь. Ведь в последние годы постоянное уменьшение водного стока в Азовское море из-за забора донской воды на орошение, для промышленности и бытовых целей увеличивается

соленость воды в Таганрогском заливе, а судак и лещ не приспособлены к жизни в воде с большим содержанием солей.

Все это вместе с выловом молоди, гибелью ее при заборе воды на поля орошения и для иных целей, периодически повторяющимися заморами и привело рыбное хозяйство Азовского моря в состояние депрессии, выразившееся в резком снижении уловов ценных рыб: осетровых, леща, судака, сазана, сома, сельди и рыбца.

Поддержание рыбных запасов бассейна Нижнего Дона осуществляется за счет искусственного воспроизводства и зарыбления реки. Но этого явно недостаточно для поддержания численности популяций, особенно осетровых рыб, сокращение численности которых приобрело катастрофический характер.

Бычков и тех стало мало: даже им негде нереститься. В итоге осталась у нас только селедка. А это такая рыба, которой не нужны берега — она мечет икру прямо в воду. Но и селедки скоро не будет — для развития малькам селедки нужна определенная скорость течения. А ее нет, потому что нет весенней «большой воды».

«Мы сейчас и к своей земле, и к реке относимся как варвары»

— Кстати, Цимлянское водохранилище в свое время создавали и с целью орошения сельскохозяйственных угодий, — вспоминает Валерий Приваленко. — Думали, будем орошать и получать стабильные рекордные  урожаи. Но к черноземам нужно относиться очень осторожно — они не любят строго дозированный полив. В первый год на орошаемых землях получают хороший урожай, но через 2 — 3 года  начинается «борьба» за него с помощью огромных доз удобрений и пестицидов.

На орошаемых и удобренных естественным образом землях в пойме Дона от Цимлянского водохранилища до Азова было на 100 тысячах гектаров,  казаки издавна имели великолепные огороды, сенокосы и пастбища. А теперь овощи выращивают не на пересохшей, засоленной пойме, а на орошаемых  надпойменных террасах. Правда, теперь на наших землях орудуют корейцы и китайцы, которые обильно удобряют огурчики-помидорчики чрезмерными дозами химикатов. Переувлажнение, набитые удобрениями и ядохимикатами наши лучшие в мире черноземы быстро разрушаются. А сколько в лесополосах ядохимикатов, которые, смываясь, идут в Дон? Ведь проблема в том, что они поработают на территории года три, потом бросают и арендуют следующую. Мы сейчас и к своей земле, и к реке относимся как варвары.

«ДОН СТАЛ СУДОХОДНЫМ КАНАЛОМ»

— Дон слишком важен для нас, но сейчас получается, что мы из реки делаем некий судоходный канал, не более, — уверен Приваленко. — По крайней мере, такова обстановка на участке от Цимлянского водохранилища до Азова. К сожалению, на первый план у нас выходит не питьевая, не рыбная, не оросительная функции, а транспортная функция. Плюс в ближайшее время обещают сделать реконструкцию Кочетковского шлюза: грузооборот на Нижнем Дону должен увеличиться с 8 млн тонн до 17.

Судовладельцы бы и сейчас с удовольствием  пускали по реке огромные набитые под завязку корабли, но река не позволяет — она сильно обмелела. Глубина Дона — до 10 метров, но река состоит из перекатов в 3,5-4 м. А у груженных танкеров — 3,6 метра осадки, из-за чего они плывя скребут по дну на многочисленных перекатах. Поэтому, чтобы суда могли проходить по Дону с весны до поздней осени, пеку постоянно чистят земснарядами, при помощи которых высасывают песок для будущих строительных объектов. Для безаварийного прохода танкеров приходиться открывать шлюзы Цимлянского водохранилища, Николаевского, Константиновского, Кочетовского гидроузлов, чтобы воды шло больше, чем положено. Только благодаря этим мероприятиям танкеры и передвигаются по Дону.

Очередной гидроузел для подъема уровня воды  проектируется под Багаевкой. А зачем нам эти корабли, если так подумать. Кто-то там решает свои частные задачи. Вот что меня возмущает больше всего! Для транспортировки нефти нужно строить трубопроводы,  и грузить ее прямо в морские танкеры, а не перегружать из речных судов. Вспомните Керченскую нефтяную катастрофу…

ДО ЭКОКАТАСТРОФЫ — РУКОЙ ПОДАТЬ.

— Танкеры ходят по Дону — у многих из них неизвестно, кто хозяин, нет страховки, — говорит ученый. — У владельцев кораблей нет сил даже покрасить борта… Просто обидно на все это смотреть. Не дай бог что-то произойдет на этих ржавых развалинах (помните аварию на Кочетовском гидроузле!), нефтепродукты или другие яды попадут в воду — и погиб Тихий Дон. Вопрос в том: что мы пить будем? У нас нет аварийного источника водоснабжения, и мы обречены на большие неприятности. А воду из Дона пьют три четверти населения области. Остальные — подземные воды на глубине 50 — 80 м, но их мало и не хватает на всех.

Нам хотя бы для Ростова надо иметь запасной водозабор, а у нас его нет. В городе существует новый водозабор в Александровке. Но из-за того, что не хватает воды, строят новый водозабор — в Дугино (это в 30 км от Ростова, — прим. Авт.). Сейчас там активно ведутся работы, и его обещают сдать уже в следующем году. Сейчас в этом месте берут воду Азов и Таганрог. Но проблема в том, что Дугино находится  ниже сбросов городской канализации Ростова и устья рек Темерник, именно здесь наблюдается высокий уровень бактериального загрязнения речной воды. К слову, использование населением питьевой воды с бактериальным и вирусным загрязнением приводит к возникновению острых кишечных инфекций и вирусного гепатита А. И получается, что если случится авария на очистных сооружениях Ростова, Дугинский водозабор у нас тоже становится негожим: его надо закрывать сразу, как только узнаем о катастрофе.

Кстати, в свое время мы, экологи и гидрогеологи, предлагали для Ростова сделать запасной водозабор: в пойме между Багаевкой и Аксаем находится месторождение подземных пресных вод. Благодаря этому месторождению мы могли бы несколько дней продержаться. Но чтобы его построить, нужно лет пять. Да и денег у города нет. Думать, как всегда, будем, когда гром грянет.

А ВЫХОД ЕСТЬ?

— В идеале нужно было бы взорвать плотину и спустить Цимлянское водохранилище, чтобы река прочищалась и рыба нерестилась, — иронизирует доктор биологических наук Валерий Приваленко. — А через пять лет — снова заполнить его водой. Вот тогда бы рыбы у нас было! А еще нужно волевое решение — заставить речной флот эксплуатировать Тихий Дон по законам реки, а не как  мелководный судоходный канал. А то получается, что питьевая вода у нас с большим трудом проходит санитарные нормы. Но, к сожалению, все это нереально и никто на это не пойдет. Поэтому нужен постоянный экологический мониторинг и необходимо контролировать все то, что попадает к нам в Дон. Сельскохозяйственные земли следует сдавать в аренду не «временщикам» на 1-2 года, а на десятки лет, чтобы человек отвечал за ее экологическое благополучие, в том числе и рублем. И сделать себе отступной путь — альтернативный водозабор на случай экокатастрофы. Не хочу пугать, но мой жизненный опыт подсказывает: если в Ростове что-то может случиться — оно обязательно случится.

НА КАРАНДАШ.

В Дону встречается 71 вид рыб

Осетровые: белуга, стерлядь, осетр, севрюга.
Сельдевые: черноморская сельдь, азовский пузанок, тюлька, килька.
Щуковые.
Карповые: плотва, тарань, вырезуб, кутум, голавль, язь, елец, красноперка, жерех, белый амур, верховка, линь, подуст, пескарь, шемая, уклея, густера, лещ, белоглазка, синец, рыбец, чехонь, горчак, карась, сазан, толстолобик.

Окуневые: судак, берш, окунь, ерш, бирючок.
Бычковые: бычки, рыжик, песочник, гонец, цуцик, каспиозома, пуголовка, сомик.
Вьюновые: голец, щиповка, вьюн.
Сомовые, Миноговые, Тресковые, Колюшковые, Атериновые*.
*Всего 11 видов.

КОНКРЕТНО.

Вода по своему качеству оценивается донскими экологами как «грязная»

ОФИЦИАЛЬНО.

— Качество воды реки Дон в пределах Ростова оценивается как умеренно загрязненное, — сообщает комитет окружающей среды и природных ресурсов Администрации Ростовской области. — С целью улучшения качества очистки сточных вод перед сбросом в реку Дон продолжается реконструкция очистных сооружений канализации первой и второй очередей с внедрением системы ультрафиолетового обеззараживания стоков, что позволит повысить его эффективность и полностью отказаться от использования хлора. В результате осуществления первой очереди реконструкции эффективность очистки сточных вод по отдельным загрязнителям увеличилась от 2,5 до 3 раз.

В целях обеспечения стабильной подачи сырой воды на очистные сооружения водопровода проложен водовод от водонапорной станции № 1 до проспекта 40-летия Победы протяженностью более 1,5 км. Построен участок Северного водовода по улице Орбитальной, от балки Темерник до водонапорной станции «Северные резервуары». Благодаря чему обеспечено бесперебойное водоснабжение РТЭЦ-2, поселков Каменка и Военвед, Северного и Западного жилых районов. Ведется строительство водозаборных сооружений и насосной станции в районе хутора Дугино.

Администрацией Ростова совместно с областным комитетом по охране окружающей среды и природных ресурсов разработаны планы мероприятий по предотвращению возникновения чрезвычайных ситуаций по подтоплению индивидуальной жилой застройки и улучшению санитарно-экологического состояния водоохранных зон ручьев балок Безымянной и Кизитериновской, а также реки Дон. В настоящее время проводятся подготовительные работы по оформлению права муниципальной собственности на земельные участки вдоль правого и левого берегов ручья Безымянного и определению необходимых объемов финансирования по их содержанию. Предусмотренные планами мероприятия в руслах балок намечено выполнить за счет средств областного бюджета.

7. Прения:

1. Какие экологические проблемы, связанные с природопользованием реки Дон  вы можете назвать?

2. Как решаются эти проблемы в рамках рационального природопользования?

3. Возможно ли создание математической модели реки Дон и возможных сценариев развития его экосистемы? Если да, то, в каком случае она бы применялась?

4. Какие законы вы бы ввели против расхищения природных ресурсов, например почв?

8.Заключение.

  В заключение хотелось привести слова литератора Сергея Залыгина: «Существует область взаимных отношений  Человека и окружающей среды, выходящая за рамки научных прогнозов и экономических расчётов прибылей и потерь. Это нравственно-этический аспект природопользования. Разрушая природу, допуская бесхозяйственное к ней отношение, человек  тем самым разрушает фундамент исторически сложившегося общественного сознания, приводит к деформации личности, психики».  Независимо от масштабов воздействия на природу, оно должно быть этичным, а значит бережным, экологически грамотным, математически просчитанным, законным.

9.Обощение.

  Учитель начинает фразу – ученики продолжают (можно хором):

1.     Природные ресурсы – важнейшие компоненты … (окружающей среды)

2.     Ограниченность ресурсов приводит к необходимости … (рационального прородопользования)

3.     Природопользование должно быть строго … (научным)

4.     Последствия хищнического отношения человека к природе требуют … (природоохранных мер)

5.     Человек должен осознать, что разрушая природу … (он разрушае личность и психику)

Домашнее задание: изучить параграф 88, ответить на вопросы 1-3,  по желанию подготовить сообщение о примерах природоохранной деятельности на Дону.

Выставление оценок.

Литература:

1.     Учебник 11 класса Общая биология.

2.     Жданов Ю.А., Домбровский Ю.А., Сурков Ф.А. Азовское море. Проблемы и решения., Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 1987.