Решебник по биологии 11 класс Беляев §35

Личный уровень энергопотребления можно оценить по количеству потребляемой электроэнергии, тепла, пищи и других ресурсов. Например, среднестатистический человек использует электричество для бытовых нужд, транспорт, отопление и приготовление пищи. Суточное потребление энергии в пище составляет около 2000 – 2500 ккал. Если учесть расход энергии на транспорт и бытовые нужды, энергопотребление современного человека составляет тысячи киловатт-часов в год.

Эта величина говорит о зависимости человека от внешних источников энергии. В среднем энергопотребление развитых стран значительно выше, чем в развивающихся. Например, жители США или Европы потребляют намного больше энергии, чем жители Африки или некоторых азиатских стран.

Сократить энергопотребление можно несколькими способами: снижением использования электроэнергии (энергоэффективные лампы, отключение приборов в режиме ожидания), экономией воды и тепла (теплоизоляция, контроль температуры в помещении), отказом от избыточного потребления (например, снижение использования личного транспорта в пользу общественного).

Для центральной части России характерен лесостепной или смешанный лесной биом. В этом регионе широко распространены как естественные леса и луга, так и нарушенные экосистемы: поля однолетних и многолетних культур, пастбища, лесопосадки, лесопарки и сады.

В естественной экосистеме доминирующие виды представлены разнообразными деревьями, кустарниками, травами и грибами, что создает сложные трофические сети. В нарушенных экосистемах (например, пашнях и пастбищах) видовое разнообразие значительно снижено: поля засеваются монокультурами, а на пастбищах преобладают несколько видов трав, устойчивых к вытаптыванию. В естественных экосистемах также выше разнообразие потребителей: в лесах встречаются различные травоядные и хищники, а в сельскохозяйственных угодьях пищевые связи упрощены, что делает экосистемы менее устойчивыми.

Различие в разнообразии доминантов между естественной и нарушенными экосистемами объясняется уровнем воздействия человека. В естественной экосистеме множество видов участвует в круговороте веществ, обеспечивая ее устойчивость. В агроэкосистемах человек искусственно поддерживает лишь несколько видов, что приводит к снижению биоразнообразия и большей зависимости от удобрений, полива и защиты от вредителей.

Изъятие продукции человеком приводит к обеднению почв, снижению численности естественных опылителей и хищников, которые контролируют вредителей. Для компенсации потерь можно применять экологически устойчивые методы земледелия: севооборот, органические удобрения, лесополосы для сохранения биоразнообразия, контролируемый выпас скота.

Роль человека в биосфере со становлением цивилизации существенно изменилась. Сегодня влияние человечества на биосферу обусловлено тремя взаимосвязанными процессами: возрастание потребностей каждого конкретного человека, научно-технический процесс и постепенное увеличение числа людей, которые живут на Земле. Все это ведет к возрастанию потребляемых ресурсов – водных, минеральных, почвенных, растительных и животного мира.

Потребление энергии с пищей зависит от множества экологических факторов, включая:

1) климатические условия: в холодных регионах организму требуется больше энергии для поддержания тепла, поэтому рацион включает больше жиров и белков (например, у народов Севера преобладает мясная пища). В жарких странах потребность в энергии ниже, а основой питания становятся растительные продукты;

2) уровень физической активности: люди, занимающиеся физическим трудом или спортом, тратят больше энергии, поэтому их рацион включает больше углеводов и белков;

3) возраст: в детском и подростковом возрасте необходимы повышенные количества белков и жиров для роста, а в зрелом возрасте важны баланс и контроль калорийности;

4) экологическая обстановка: в городах с загрязненной средой повышена потребность в антиоксидантах (витамины С, Е), тогда как в экологически чистых регионах влияние этого фактора ниже;

5) доступность продуктов: в прибрежных регионах преобладает морская рыба, в степях – мясо домашних животных, а в лесных зонах – грибы и ягоды.

Введение новых видов в культуру зависит от климатических условий и их адаптационных способностей. Например, для средней полосы России можно рассмотреть:

Растения:

1) Лекарственные травы (эхинацея, зверобой, ромашка) – они устойчивы к климату и имеют экономическую ценность;

2) Ягоды (ирга, облепиха, кизил) – адаптированы к холоду и дают высокий урожай;

3) Декоративные растения (рододендроны, астильба) – востребованы в ландшафтном дизайне.

Животные:

1) Разведение перепелов – они быстро размножаются и дают ценное мясо и яйца;

2) Зубры – их можно разводить для восстановления популяции и экотуризма;

3) Лесные пчелы – приспособлены к местному климату и помогают опылению растений.

Введение таких видов в культуру обеспечит биоразнообразие и устойчивое использование природных ресурсов.

Барри Коммонер сформулировал четыре экологических закона:

1. «Все связано со всем» – в природе все организмы взаимосвязаны. Например, исчезновение пчел ведет к снижению урожайности растений, так как некому их опылять;

2. «Все должно куда-то деваться» – отходы, выброшенные в природу, не исчезают бесследно. Например, пластиковые отходы в океане приводят к гибели морских животных;

3. «Природа «знает» лучше» – природные процессы оптимизированы миллионами лет эволюции. Например, химические удобрения могут повысить урожайность, но в долгосрочной перспективе истощают почву и нарушают ее естественное равновесие.

4. «Ничто не дается даром» – использование природных ресурсов имеет последствия. Например, массовая вырубка лесов ведет к изменению климата, снижению влажности и деградации почв.

Концепция устойчивого развития подразумевает улучшение качества жизни людей при их существовании в устойчиво развивающихся экосистемах. Она основана на принципах уважения и заботы обо всех живых существах на Земле, сохранении жизнеспособности биосферы и ее разнообразия, замедлении процесса истощения невозобновимых ресурсов и существовании в пределах реальных возможностей биосферы и местных экосистем.

Также принципы концепции устойчивого развития затрагивают политические и экономические изменения: использование возможностей местного населения по поддержанию окружающей их природной среды, изменение этических норм и поведения людей, объединение усилий на мировом уровне и создание национальных программ для интеграции развития и охраны природы.

В эпоху ноосферы разумная деятельность человека должна быть направлена на гармонизацию жизни с природой. Возможная модель организации:

1) Города – строительство экополисов с использованием возобновляемых источников энергии (солнечные панели, ветряки), «зеленых» крыш, системы переработки отходов и эффективного общественного транспорта. Города можно размещать вблизи водоемов и лесов для сохранения природного баланса;

2) Промышленность – переход к безотходному производству, использование замкнутых циклов, минимизация выбросов. Фабрики и заводы должны строиться с учетом экосистемных особенностей территории;

3) Сельское хозяйство – акцент на органические методы (без пестицидов и ГМО), внедрение вертикальных ферм и гидропонных установок, разумное распределение земель;

4) Транспорт – электромобили, высокоскоростные поезда, сети велосипедных маршрутов.

Эпоха ноосферы предполагает рациональное использование ресурсов, минимальное воздействие на природу и внедрение экологически безопасных технологий.

Если на Землю упадет крупный астероид, это приведет к глобальной катастрофе: мощный удар вызовет огромные разрушения, возможно, землетрясения и цунами. Выброс большого количества пыли в атмосферу может закрыть солнечный свет, что приведет к резкому похолоданию и гибели многих видов растений и животных. Подобное событие считается одной из возможных причин вымирания динозавров 66 млн. лет назад.

Антропогенная катастрофа, например, взрыв мощного ядерного заряда, также приведет к серьезным последствиям. Ядерный взрыв вызовет разрушения, радиационное заражение местности и выброс огромного количества пыли и сажи в атмосферу, что может привести к ядерной зиме – резкому похолоданию из-за снижения проникновения солнечного света. В результате нарушится фотосинтез, погибнет значительная часть растений и животных, а радиоактивное заражение может сделать многие территории непригодными для жизни на столетия.

Ноосфера – это высшая стадия развития биосферы, в которой разумная деятельность человека становится определяющим фактором ее эволюции. Данный термин ввел В. В. Вернадский, подчеркивая, что человечество способно осознанно управлять природными процессами и использовать научные знания для устойчивого развития планеты.

Биосфера – уникальная и сложная система, влияние на которую может иметь непредсказуемые последствия, поэтому человечество должно осознавать свою ответственность за ее сохранение и стремиться к устойчивому развитию.

1) в гидросфере;

2) в ионосфере;

3) в тропосфере;

4) в стратосфере.

Ответ: 4) в стратосфере.

1) азота;

2) кислорода;

3) углерода;

4) аргона.

Ответ: 1) азота.

1) снижение уровня Океана;

2) повышение границы постоянного снегового покрова в горах;

3) смещение на юг северных границ ареалов в Северном полушарии;

4) увеличение нефтедобычи.

Ответ: 2) повышение границы постоянного снегового покрова в горах.

1) лесные;

2) аридные;

3) травянистые;

4) открытого океана;

5) техногенные.

Ответ: 1) лесные – 3) травянистые – 4) открытого океана – 2) аридные – 5) техногенные.

А. лесные; 1) дефицит влаги;

Б. приполярных районов; 2) значительный или небольшой.

В. травянистые избыток влаги;

Г. аридные;

Д. открытого океана.

Ответ: 1 – Б, Г; 2 – А, В, Д.

А. азот; 1) водная среда (водные мигранты);

Б. углерод; 2) воздушная среда (воздушные мигранты).

В. железо;

Г. фосфор;

Д. кальций;

Е. кислород;

Ж. сера.

Ответ: 1 – В, Г, Д, Ж; 2 – А, Б, Е.

Биологическое разнообразие – это совокупность всех видов живых организмов, их генетическая изменчивость и разнообразие экосистем, которые они населяют. Оно включает три уровня: генетическое, видовое и экосистемное разнообразие.

Вид – это совокупность организмов, имеющих общие морфологические, физиологические и генетические признаки, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Популяция – это группа особей одного вида, населяющая определенную территорию и имеющая общий генофонд.

Генофонд – это совокупность всех генов, содержащихся в популяции или виде, обеспечивающая его генетическую изменчивость и адаптацию к окружающей среде.

Экосистема – это биологическая система, объединяющая сообщество всех живых организмов и среду их обитания на каком-то участке поверхности Земли, в которой организмы и среда связаны друг с другом, в первую очередь, потоками вещества и энергии.