Весна

ПОЧЕМУ ВЕСНОЙ ОКОЛО ДЕРЕВЬЕВ ЛУНКИ?

По календарю весна приходит в марте. А как определить, что она приходит на самом деле, по каким приметам? Ведь в марте на земле и на крышах ещё лежит белый снег, деревья стоят голые, без листьев: совсем как зимой. И птицы ещё не прилетели, и одеваемся мы всё ещё по-зимнему. Но выйдешь в ясный день во двор, а там небо голубое-голубое, чистое-чистое, понюхаешь: весной пахнет! Настроение сразу совсем другое становится, и не только у людей. Вот воробьи в кусте сидят, целая стая, тоже солнышку радуются: чирикают не по-зимнему, по-весеннему чирикают. Может быть, это и есть первая весенняя примета? А может быть, первая примета - это сосульки? Вот свесились с крыши и капают изо всех сил. Да, похоже, что весна. А у школьников каникулы весенние на носу. Тоже похоже на примету. Так как же, а?

На самом деле все весенние приметы начинаются не на Земле, они начинаются в космосе. Наша планета Земля катится вокруг Солнца и добирается до того места, где начинается космическая весна. Это место на орбите называется точкой весеннего равноденствия . Случается это каждый год в одно и то же время - 20-21 марта. Тогда день равен ночи и начинается самое светлое время года: после 21 марта день становится всё длиннее и длиннее, а ночь всё съёживается да укорачивается.

Так вот что такое первая весенняя примета: солнце начинает дольше хозяйничать в небе и больше греть. Ведь солнце не только светит, но ещё и греет.

При чём же здесь лунки около стволов деревьев? А вот при чём: снег - белый, поэтому он почти не нагревается солнечными лучами. А стволы деревьев часто бывают тёмными и чёрными. Они нагреваются хорошо. И вокруг этих нагретых стволов тает снег, как около печек. Точно так же образуются проталинки весной вокруг шишек и веток, упавших на снег. Вокруг пеньков и камней тоже лунки. Вот чему воробьи радуются: солнце долго хозяйничает в небе, успевает нагреть стволы и ветки деревьев. А они на тёплых веточках сидят, отогревают промерзшие за зиму лапки и кричат во всё горло: весна идёт!

Почемучка

Установление элементарных причинно-следственных связей

Почему весной тает снег?

Почему бегут ручьи?

Почему тает лёд?

Почему трескается лёд?

Почему набухают почки?

Почему лопаются почки?

Почему распускаются цветы?

Почему пробивается травка?

Почему появляются насекомые?

Почему прилетают птицы?

Почему животные просыпаются от зимней спячки?

Почему радуются люди?

Почему люди одеваются легче?

Составление рассказа «Три весны»

по опорным картинкам (поле, река, лес):

У природы три весны. Первая весна наступает на поле. Там быстро тает снег, потому что солнышку ничего не мешает. Вторая весна наступает на реке. Лёд тает, трещит и раскалывается на части. Третья весна наступает в лесу. Там снег тает медленно, потому что солнышку мешают деревья. Когда снег растает, лес оденется листвою.

ВЕСНА

Будит ласково весна
Всю природу ото сна.
Засветило солнце ярче,
Заглянуло в каждый дом.
Даже дышится иначе –
Аромат весны кругом!

После зимней тишины
Веси звуками полны.
Слышно, как сосульки тают,
Ручейки, журча, текут,
С юга птицы прилетают
И поют, поют, поют!

И весенние капели
Целый день выводят трели.
Вот и лес зашевелился,
Растормошенный весной,
И подснежник появился,
Всё украсив синевой.

Наконец зима ушла,
Поупрямившись немного,
И морозы унесла,
Уступив весне дорогу.

Лариса Шишова

Скажи правильно

Распускаются листочки или веточки?

Порхают птички или лисички?

Тает снежинка или слезинка?

Журчат ручьи или грачи?

Набухают почки или ласточки?

Прилетают насекомые или птицы?

Трещит лёд или ледоход?

Времена года

Формирование представлений о смене времён года

Наступила тёплая …(весна). А была холодная …(зима). После весны придёт жаркое …(лето). А потом наступит прохладная …(осень).

Ласковые слова

Солнце – солнышко

Ветка – веточка

Дерево – деревце

Лист – листочек

Ручей – ручеёк

Трава – травка, травушка

Весна – вёснушка

Лужа – лужица

Туча – тучка

Цветок – цветочек

Много дел у весны:

Растопить снег, собрать талую воду в ручьи, напоить почву, умыть теплым дождём землю, согреть всех своим дыханием, разбудить природу… Какие же ещё дела у весны?

Ну, весна, как дела?

У меня уборка.

Для чего тебе метла?

Снег смести с пригорка.

Для чего тебе ручьи?

Мусор смыть с дорожек.

Для чего тебе лучи?

Для уборки тоже.

Всё промою, просушу,

Вас на праздник приглашу!

Проблемные задачи по экологии (часть 1)

Статистические данные показывают, что более 80% онкологических заболеваний вызвано факторами окружающей среды: курение – 30%, химические вещества пищи – 35%, неблагоприятные условия работы – 5%, спиртные напитки – 3%, излучения – 3%, загрязнение воздуха и воды – 2%, другие причины – 5%, причины не связанные с влиянием окружающей среды – 17%. Ежегодно в мире регистрируются 5,9 млн новых случаев заболевания раком и умирает 3,4 млн больных. Рассчитайте, сколько человек в мире умирает в год от рака, вызванного курением.

Назовите экологические факторы, ограничивающие в современных условиях потенциально бесконечный рост популяций человека.

Экологи считают, что в северных районах лес можно рубить и вывозить только зимой по глубокому снегу. Объясните почему?

Какие изменения в популяции растений с красивыми цветами могут возникнуть в результате интенсивного сбора цветущих экземпляров на букеты?

Объясните, почему на реках, вдоль которых вырублен лес, уровень воды непостоянен: если выпадает мало осадков – уровень значительно понижается, если пошел дождь – возможен выход воды из берегов и затопление населенных пунктов, полей и т.п. Почему наводнения на лесных реках случаются редко?

Почему в весеннем лесу снег тает дольше, чем на полях? Какое это имеет значение для растений; гидрорежима полей, леса, рек?

Почему в национальных парках и заповедных участках посетителям можно ходить только по дорожкам или тропинкам? Почему это требование особенно строго в холмистых и горных районах?

Поясните смысл высказывания: «Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча - пустыню».

Почему гибель рыб в аквариуме от недостатка кислорода, растворенного в воде, наиболее вероятна в ночное время?

(часть 1)

1)1,02 млн человек

9)Ухудшается структура почвы: уплотняется, в нее плохо проходят воздух и влага, травмируются и уничтожаются растения, в том числе и деревья.

Ответы: на проблемные задачи по экологии

(часть 1)

1)1,02 млн человек

2)Некоторые заболевания, загрязнения окружающей среды, техногенные катастрофы и т.п.

4)Меньше нарушается почвенный покров: не уничтожается подстилка и травянистый ярус растений, не образуются рытвины, колеи, изменяющие гидрорежим и способствующие эрозии почвы; значительно меньше уничтожается подрост и подлесок и т.д.

5)Возможные последствия: а) популяция исчезнет совсем; б) видимых изменений в популяции может и не произойти в том случае, если уровень естественной гибели растений намного выше уничтожения при сборе (как у синих васильков); в) возможны изменения в структуре ареала; г) возможны изменения в морфофункциональной системе растений. Может уменьшиться численность растений внутри ареала, который примет кружевной вид. Если сбор ведется в определенные месяцы года, то вполне возможно изменение возрастной структуры популяции, сдвиг сроков цветения. В результате бессознательного отбора, когда уничтожаются только растения с красивыми цветами, то сохраняются мелкоцветковые неяркие формы. Если сборщиков привлекает запах, то отбор может идти по этому признаку. По-разному на сбор цветов отреагируют однолетние о многолетние растения. Поскольку многолетники могут размножаться вегетативно, то их выживаемость выше.

8)Тропинки прокладывают по тем местам, где посетители не могут потревожить охраняемых животных или случайно затоптать редкие растения. Кроме того хождение по тропинкам снижает вытаптывание подстилки и нарушение почвенных горизонтов. В горах тропинки формируют таким образом, чтобы уменьшить смыв почвы со склонов, который наблюдается при хождении посетителей и нарушении травяного покрова.

9)Ухудшается структура почвы: уплотняется, в нее плохо проходят воздух и влага, травмируются и уничтожаются растения, в том числе и деревья

Когда на землю выпадает первый снег, и воздушные пушинки укрывают всё вокруг мягким белоснежным ковром, создаётся впечатление, будто нет ничего невесомее крохотной и маленькой снежинки: весит она около миллиграмма и редко достигает трёх.

Не может не удивлять, как за считанные часы белоснежным осадкам удаётся накрыть огромные пространства суши толстым пушистым одеялом, которое оказывается настолько тяжёлым, что непосредственно влияет на скорость вращения нашей планеты. Например, снег летом, в августе, покрывает лишь 8,7% всей поверхности Земли, при этом вес его составляет 7,4 млрд. тонн, а к концу зимы, перед началом весны, его масса увеличивается в два раза.

Снег – это разновидность атмосферных осадков, которые состоят из мелких ледяных кристалликов, выпадающих на поверхность нашей планеты из слоисто-дождевых облаков в зимнее время года, создавая снежный покров, постоянно или с незначительными перерывами укрывающий земную поверхность до прихода весны.

В регионе, где выпал снег, устанавливается минусовая температура, удерживающая осадки в кристаллической форме.

Когда температурные показатели становятся выше нуля, снег тает, а если этот процесс происходит в начале весны, это символизирует об окончании холодного периода. Выпадают ледяные кристаллики не везде: со снегом незнакомы люди, обитающие в странах, что расположены в экваториальных широтах (в Африке, Австралии, Южной Америке, Юго-Восточной Азии, Новой Зеландии и некоторых странах Центральной Азии).

Снежинки летят на землю из слоисто-дождевых облаков после того, как капельки воды прилипают к находящимся в тучах конденсационным зёрнам, мельчайшим частицам пыли. Если температура в верхних слоях атмосферы составляет от -10°С до -15°С, осадки выпадают смешанного типа, поскольку состоят из капель и ледяных кристаллов (в этом случае, выпадет дождь со снегом или мокрый снег), а если ниже -15°С – будут состоять лишь из ледяных кристалликов.

Когда образовавшиеся кристаллики начинают передвигаться вверх-вниз по облаку, они постепенно увеличиваются за счёт прилипающих к ним капель (они частично таят и кристаллизуются заново). В результате льдинки приобретают шестиконечные формы пластинок или звёздочек, лучи которых находятся или под углом 60 или 120 градусов. После этого к вершинам лучей начинают прилипать новые кристаллы, к которым также примерзают капли, в результате чего снежинки приобретают самые разнообразные формы.

Кристаллики обычно белого цвета, который они приобретают благодаря оказавшемуся внутри них воздуху: после того, как выпал снег, солнечные лучи, отбиваясь от воздуха и граничных поверхностей снежинки, рассеиваются и придают ей белоснежный вид. Стоит заметить, что любая снежинка на 95% состоит из воздуха, а потому характеризуется низкой плотностью и медленной скоростью падения (около 0,9 км/ч).

Существуют следующие виды ледяных осадков:

• Кристаллы – диаметр их составляет несколько миллиметров, являют собой кристаллы в основном шестигранной формы;
• Снежинки – каждая содержит около ста скрепленных между собой кристалликов, которые в случае мокрых осадков могут достигать больших размеров (до 10 см в диаметре);
• Иней – чрезвычайно холодные и маленькие капельки (например, туман);
• Град – этот снег летом выпадает обычно в виде крупных твёрдых льдинок и образуется, когда к кристаллику прилипают крупные капли.

Виды снежного покрова

После того как выпал снег в первый раз, приходит климатическая зима (период, когда температурные показатели в течение пяти дней ниже нуля градусов по Цельсию). Если температура в нижних слоях атмосферы в то время, как снежинки будут падать вниз, окажется очень низкой и будет дуть сильный ветер, кристаллики станут сталкиваться друг с другом, ломаться, крошиться и падать на землю в виде обломков.

А вот если ледяные кристаллы начнут лететь на землю при плюсовой температуре, выпадет мокрый снег. Стоит заметить, что если дождь со снегом выпадет из облака при отрицательной температуре, осадки, примерзнув к дороге, образуют гололёд.

Снег на земле постоянно видоизменяется. Как именно будет выглядеть снежный покров, во многом зависит от ветров (они делают его неравномерным), дождей (они его уплотняют), оттепелей, морей (на востоке России ледяных осадков значительно больше, чем в западной Европе: из-за влияния Атлантического океана осадки здесь выпадают в виде дождей).

Различают следующие основные виды снежного покрова:

• Пушистый снег – после того как выпал снег, он какое-то время представляет собой нетронутый пушистый покров. Этот снег зимой примечателен тем, что представляет собой мягкую подушку, а потому падение обычно обходится без травм: рыхлый снег смягчает удары. По нему очень трудно передвигаться, он вполне может скрывать под собой камни, лед, ветки деревьев, а из-за того, что нельзя точно определить глубину снежного покрова, можно неожиданно очутиться по колено в сугробе и даже увязнуть.
• Жёсткий – чем больше люди утаптывают снежный покров, тем жёстче он становится. Если он не раскатанный, то передвигаться значительно легче.
• Наст – корка твёрдого льда, которая накрывает пушистый снег. Формируют её солнце и ветер: тает снег сначала под солнечными лучами, после чего холодный воздух его снова замораживает. Наст может быть мягким, средним и твёрдым: мягкий наст будет проваливаться, по твёрдому насту можно ходить, а если он окажется средним, пешеход будет то скользить, то проваливаться. В горах слабое сцепление наста со снегом может вызвать лавину.
• Лёд являет собой замёрзший мокрый снег, который несколько раз растаял и снова замёрз. Этот тип снежного покрова наиболее неприятный, поскольку очень жёсткий, гладкий, скользкий, и падение чревато серьёзными последствиями, которые могут привести к травме или даже летальным исходам. Передвигаться по нему нужно очень осторожно и если есть возможность, обойти стороной.
• Мокрый снег – после того как температурные показатели воздуха оказываются выше нуля, ледяные кристаллы начинают таять и, наполняясь водой, превращаются в мокрый снег. В результате снежинки начинают слепляться и образовывать комки льда. Ступать по нему довольно опасно: можно промочить ноги, что чревато самыми разнообразными заболеваниями, а если поскользнуться, можно оказаться в холодной воде и промокнуть.

Время выпадения снега

Поскольку в последнее время климат нашей планеты чрезвычайно сильно меняется, учитывая непредсказуемость погоды, довольно сложно предсказать, когда выпадет первый снег. Например, в Якутии, на Чукотке, в Красноярском крае первый снег можно увидеть уже в начале октября, а таяние снегов в некоторых областях происходит лишь в июне.

А вот в Оймяконе (находится южнее полярного круга) невозможно определить, когда появится первый снег. Несмотря на то, что постоянный снежный покров здесь обычно появляется в конце сентября, его можно увидеть и в августе (таяние снегов в этом регионе происходит весной, в конце мая).

Что касается Европы, то первый снег здесь бывает уже в конце октября или в начале ноября (самый первый снег был зафиксирован в семидесятых годах в Москве: он выпал 25 сентября). Выпадает он в основном ночью, когда температура воздуха понижается и даёт снежинкам возможность достигнуть земли.

Лежит первый снег недолго: днём, когда температурные показатели значительно поднимаются, и исчезает уже через несколько часов. А вот после того как устанавливается постоянный, зимний покров, снег лежит долго, до весны: тают снега окончательно в марте или даже апреле.

Что касается южного полушария, то самыми северными точками, где когда-либо выпал снег, в Южной Америке считается Буэнос-Айрес, в Африке – мыс Доброй Надежды, в Австралии – Сидней. Правда, тает он быстро и выпадает нечасто: так, в июле 2007 года в Буэнос-Айресе выпал снег в первый раз за восемьдесят лет (причина – холодный воздух с Арктики). По словам метеорологов, они стали свидетелем редкого события, подобный вид осадков здесь можно наблюдать лишь раз в сто лет.

Таяние

Обычно снег тает весной, когда происходят изменения температурного режима: таяние снегов происходит при температуре, превышающей ноль градусов Цельсия. Нередко бывают ситуации, когда он тает при минусовых температурах (под воздействием солнечных лучей: ледяные кристаллы испаряются, минуя стадию жидкости).

Если снег грязный, то он тает быстрее (поэтому в городе он исчезает намного быстрее, чем в лесу): солнечные лучи нагревают грязь, вызывая таяние снегов.

Также исчезнуть снежному покрову нередко помогает соль, при этом она не топит льдинки, а разрушает кристаллы, которые вначале охлаждаются, а затем возвращаются к температуре окружающей среды в виде солёной воды, создавая впечатление, будто снежинки растаяли.

Во время таяния снегов весной, плотность снежного покрова очень быстро меняется. Сначала она составляет 0,35г/м3, затем – 0,45 г/см3, а в самом конце доходит до своей критической плотности – 0,6 г/см3. Таяние снегов заканчивается, когда мокрый снег достигает плотности 0,99 г/м3 и превращается в воду. После этого наступает долгожданная весна.

Известно ли тебе, что есть такие растения, листья и бутоны у которых формируются не весной, когда пригреет солнышко и растает снег, а в самое холодное время года — зимой.

В зимний безветренный день лес похож на декорацию к сказке. И трудно поверить, что под пушистым снегом идёт своим чередом обычная растительная жизнь...

Если вам доводилось бывать в лесу поздней осенью, когда снег ещё не выпал, а под ногами шуршат опавшие листья, то вы, конечно, замечали, как мало трав встречают зиму с зелёными листьями. Среди храбрецов выделяется наша любимая лесная земляника. У неё к зиме образуются даже особые листья — тёмно-зелёные, с короткими черешками и небольшими листовыми пластинками, густо опушёнными волосками. С этими листьями и зимует земляника под метровым снежным одеялом, чтобы весной сразу после схода снега подставить их навстречу ярким солнечным лучам. Как и земляника, не боятся зимовать с зелёными листьями наши обычные лесные травы: копытень европейский, живучка ползучая, зеленчук жёлтый, осока волосистая. Но все эти растения отваживаются только спать под снегом с зелёными листьями, ни о каком росте они в это суровое время года и не помышляют.

Однако есть среди многолетних травянистых растений и такие герои, которые умудряются под защитой снеговой перины и листья отрастить, и даже бутоны образовать. Причём ко всем этим растениям подходит поговорка «Мал, да удал», потому что они, как правило, малыши.

Вспомните, какие растения зацветают первыми весной сразу после таяния снега, а иногда даже и пробиваются сквозь ещё оставшийся снег. Ведь их не так уж и мало. Порой они полностью покрывают лесные поляны ярким разноцветным ковром. Кроме настоящих подснежников и первоцветов первыми приветствуют приход весны мать-и-мачеха, гусиный лук, чистяк весенний, сибирская и двулистная пролески, дубравная, лесная и лютиковая ветреницы, печёночница благородная, прострел раскрытый, или сон-трава, разные виды хохлаток и многие другие.

Откуда же взялись на лесных полянах и опушках, где ещё два-три дня назад лежал снег, эти цветущие растения? Ведь в осеннем лесу их не было и в помине. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте-ка в ноябре возьмём лопату и раскопаем небольшой участок лесной почвы. Мы найдём в ней немало корневищ, клубней, луковиц и клубнелуковиц — подземных видоизменённых побегов, это и есть наши первоцветы и подснежники. В свои подземные органы весной и в начале лета они успели отложить про запас большое количество питательных веществ, главным образом Сахаров и крахмала. Все эти накопленные запасы позволяют им не только успешно перезимовать, но и весной появиться из-под снега с листьями и даже уже окрашенными бутонами! Хочешь не хочешь, а придётся поверить, что все эти листья и бутоны сформировались у них в течение самого сурового времени года. Как же удаётся этим кудесникам расти под снегом в тридцатиградусный мороз?! А вот как.

Оказывается, условия жизни под снегом не так уж и страшны. Как показали проведённые опыты, снег действительно играет для почвы роль пухового одеяла. Чем толще снеговой покров, тем теплее под ним почве. В двадцатиградусный мороз температура почвы под слоем снега всего в 20 сантиметров не опускается ниже 0°С. И это на поверхности почвы, а на глубине в несколько сантиметров почва вообще промерзает крайне редко. Но это касается почвы широколиственного леса, где, кроме снега, надёжной защитой от мороза служит и толстый слой опавших листьев. В хвойном лесу почве в этом отношении везёт гораздо меньше: опавшая хвоя от мороза не защитит, и почва здесь сильно промерзает. Поэтому особенно пышное разнообразие первоцветов мы найдём в широколиственном лесу.

Есть и ещё одна интересная причина повышения температуры под снежным одеялом — это дыхание растений. Ведь процесс дыхания очень близок к процессу горения, и в результате него тоже может выделяться энергия в виде тепла.

Существует и другая особенность в жизни подснежников, позволяющая им расти при очень низких температурах. Заблаговременно сделанные запасы углеводов дают этим растениям возможность поддерживать высокую концентрацию раствора Сахаров в клетках. А, как известно, чем крепче раствор, тем при более низких температурах он замерзает. Поразительный факт: если для большинства растений рост возможен только при температуре значительно выше 0°С, то растениям, растущим зимой, для этого вполне достаточна температура чуть выше, а иногда даже ниже нуля. Как видите, им удалось перехитрить злую зимнюю стужу.

Мороз морозом, скажете вы, но ведь бедным растениям, наверное, приходится расти зимой без света, то есть без фотосинтеза, а только за счёт ранее накопленных запасов. Надолго ли их хватит?

Давайте посмотрим, так ли темно под снегом? Исследования показали, что через десятисантиметровый слой снега проникает около трети солнечного света, а вот через полуметровый слой — уже только 1/200 часть или даже ещё меньше. Однако при уплотнении снега до консистенции льда его светопроводимость снова увеличивается. Таким образом, под снегом растениям при определённых условиях, например в конце снеготаяния, вполне может хватить света для того, чтобы образовать в листьях зелёный пигмент хлорофилл, способный улавливать энергию света. Подтверждение этого интересного явления можно встретить в весеннем лесу — во многих местах здесь из подтаявшего снега выглядывают уже позеленевшие листочки самых нетерпеливых лесных жителей, например, гусиного лука или пролески. Раскопав же слежавшийся весенний снег, можно найти под ним целые куртинки уже зелёных растений.

Раннее весеннее развитие даёт растениям некоторые преимущества: они получают много солнечного света, это обеспечивает им очень высокий уровень фотосинтеза, а следовательно, и быстрый рост. Вниманием опылителей цветки этих растений-выскочек тоже не обделены: все проснувшиеся мухи и бабочки, пчёлы и шмели спешат к ним, чтобы подкрепиться после долгой зимней голодовки сладким нектаром и питательной пыльцой. Начав спешить ещё зимой, растения-выскочки продолжают делать это и весной. Не успеешь оглянуться, как они уже отцвели, и у них со сказочной скоростью формируются плоды, в которых так же поспешно зреют семена.

Такой ускоренный темп развития приводит к тому, что уже в начале лета большинство из них, рассыпав во все стороны семена и тем самым выполнив свой долг перед матушкой-природой, засыпают до следующей... зимы. Все их надземные части отмирают и засыхают, живыми остаются лишь подземные органы, несущие на себе почки, из которых будущей зимой начнут развиваться новые надземные побеги. Да и что делать этим маленьким растеньицам летом в тени деревьев, кустарников и огромных летних трав, среди ярких фейерверков летних цветков?

А теперь вспомните сказку о двенадцати месяцах и подумайте, так ли уж не права была принцесса, потребовавшая к новогоднему празднику корзину подснежников? Согласно народной мудрости сказка — ложь, да в ней намёк...

Олег Коровкин, профессор, доктор биологических наук

Задачи и упражнения к школьному курсу общей экологии

Продолжение. См. No 15, 16, 17, 18/2002

(Печатается с сокращениями)

4. Почему в черте города заболеваемость деревьев выше, а продолжительность их жизни меньше, чем в близлежащей сельской местности?

(Ответ: это связано с повышенным содержанием вредных соединений в атмосфере и почве города; сильной запыленностью, которая ухудшает фотосинтез; нарушением воздухо- и водообмена в почве при строительстве дорог и укладке асфальта; засоленностью почвы; механическими повреждениями растений; отсутствием в почве нужного количества элементов питания из-за нарушения круговорота элементов.)

5. Озоновый слой находится в:

а) нижнем слое атмосферы;
б) верхнем слое атмосферы;
в) верхнем слое океана;
г) глубине океана.

(Ответ: б.)

6. Почему в крупных городах главные автомобильные магистрали необходимо проектировать параллельно, а не перпендикулярно направлению основных ветров?

(Ответ: при параллельном расположении магистралей ветер выдувает с приземного слоя вредные автомобильные выбросы и уменьшает их концентрацию на дорогах. В противном случае вредные вещества будут относиться с дорог в зону застройки.)

7*. Дайте прогноз состояния окружающей среды при понижении концентрации углекислого газа в атмосфере.

(Ответ: глобальное похолодание, оледенение северных и высокогорных территорий, уменьшение осадков, сокращение площади океана, изменение границ природных зон, опустынивание внутриконтинентальных территорий, уменьшение продуктивности растений.)

8*. Расчеты, проведенные учеными, говорят о том, что в ближайшие 150–180 лет количество атмосферного кислорода сократится на одну треть по сравнению с настоящим временем. Какие виды человеческой деятельности способствуют сокращению доли кислорода в атмосфере?

(Ответ: увеличение количества сжигаемого топлива; сокращение площади лесов и вообще растительности; увеличение площади пустынь; загрязнение водоемов и гибель водных растений.)

9*. Растительность Западной Европы, северо-востока США и некоторых других районов земного шара вырабатывает во много раз меньше кислорода, чем его потребляют промышленность и гетеротрофные организмы, обитающие на этих территориях. Почему на этих территориях сохраняется жизнь?

(Ответ: сохранение жизни на этих территориях происходит благодаря перемешиванию газов в атмосфере. Сюда перемещается кислород из других районов Земли.)

10*. Рассмотрите таблицу, в которой показано количество выбрасываемых в атмосферу Москвы основных загрязняющих веществ в 1992 г.

Рассчитайте, какое количество загрязняющих веществ в год (в тыс. т) выделяют в атмосферу Москвы транспорт и стационарные источники (заводы, фабрики и т.п.). Кто загрязняет атмосферу больше: транспорт или стационарные источники? Во сколько раз? Рассчитайте, сколько килограммов атмосферных загрязняющих веществ приходится в год на одного жителя Москвы (население Москвы составляет 10 млн человек).

(Ответ: транспорт выделяет 911,3 тыс. т загрязняющих веществ в год, а промышленные стационарные источники – 272,8. Всего в атмосферу Москвы в год попадает 1184,1 тыс. т веществ. Транспорт выделяет в атмосферу Москвы в 3,3 раза больше веществ, чем промышленность. На одного жителя Москвы в год приходится примерно 118,4 кг вредных веществ, выброшенных в атмосферу города.)

Рациональное использование и охрана водных ресурсов

1. Расшифруйте аббревиатуры ПАВ, СМС, ГЭС, АЭС.

(Ответ: поверхностно-активные вещества; синтетические моющие вещества; гидроэлектростанция; атомная электростанция.)

2. Перечислите отрасли хозяйства – основные потребители пресной воды.

(Ответ: орошение сельскохозяйственных земель, городское хозяйство, металлургия, химическая промышленность (производство капрона, каучука и др.), целлюлозно-бумажная промышленность.)

3. Перечислите отрасли хозяйства, в наибольшей степени загрязняющие поверхностные и подземные воды.

(Ответ: целлюлозно-бумажная, химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая, текстильная промышленность; сельское хозяйство.)

4. Известно, что составляющие нефть вещества в воде в основном нерастворимы и, в сравнении с другими загрязнителями, слабо токсичны. Почему же загрязнение вод нефтепродуктами считается одним из самых опасных?

(Ответ: нерастворимые нефтепродукты покрывают воду тонкой пленкой, которая препятствует газообмену между водой и атмо–сферой.)

5. Ежегодно вследствие аварий на нефтепроводах и танкерах, промышленных и транспортных выбросов, мойки автомашин, судов, цистерн и трюмов танкеров в Мировой океан попадает 14 млн т нефти. Один грамм нефти (нефтепродуктов) способен образовать пленку на площади 10 м2 водной поверхности. Определите площадь ежегодного загрязнения мировых водоемов.

(Ответ: 140 млн км2.)

6. Во льдах Гренландии, датированных 800 г. до н.э., содержится 0,0004 мкг свинца на 1 кг льда. Льды, образовавшиеся в 1753 г., содержат свинца в 25 раз больше; лед, образовавшийся в 1969 г., содержит 0,2 мкг свинца на 1 кг, т.е. в 500 раз больше. Объясните, как свинец попадает в льды Гренландии. Почему содержание свинца во льдах растет?

(Ответ: соединения свинца попадают во льды Гренландии главным образом с осадками и пылью, приносимыми из других районов Земли. Развитие промышленности и хозяйственная деятельность людей приводит к многократному, по сравнению с естественным фоном, увеличению выбросов всевозможных веществ, которые распространяются на большие расстояния от источника загрязнения.)

7. Где накапливаются уносимые с полей химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве?

(Ответ: главным образом в водоемах. Из воды эти вещества попадают в водные растения, беспозвоночных, рыб и другие организмы. По цепям питания они могут вновь попадать в организмы сухопутных видов. Часть химических веществ откладывается в иле и наносах рек. Часть остается в почве и глубоких слоях грунта.)

8*. В чем преимущество замкнутых технологий использования воды по сравнению со строительством совершенных очистных сооружений?

(Ответ: даже самые совершенные промышленные очистные сооружения не способны полностью очистить канализационные и промышленные стоки вод. В замкнутых технологиях вода, используемая в производстве, не попадает в окружающую среду, поэтому не происходит ее загрязнение.)

9*. Сплав срубленных деревьев по рекам экономически очень выгоден (не надо строить дороги, использовать дорогостоящую технику и т.д.). Почему экологи против такой транспортировки, особенно если деревья не связываются в плоты, а сплавляются поодиночке?

(Ответ: при сплаве часть деревьев тонет, засоряет берега, оседает на излучинах реки, на дно реки попадает большое количество коры и частей сплавляемых бревен. На многих северных реках нашей страны утонувшие деревья выстилают дно на несколько метров вглубь. Гниение этой древесины и коры сопровождается потреблением большого количества кислорода и выделением разнообразных ядовитых веществ. Это приводит (особенно в жаркое лето) к массовой гибели водных организмов. В таких реках постепенно исчезает и рыба.)

10*. Куда можно вывозить и выгружать (учитывая экономические и экологические последствия) собранный на дорогах города снег? Выберите правильный ответ и обоснуйте его:

а) на поле;
б) в реку или озеро;
в) в специально вырытый котлован;
г) в любое место.

(Ответ: в. Снег, собранный с дорог, содержит большое количество вредных веществ (нефтепродукты, кислоты, соли, резину, сажу и многие другие соединения). Попадание этих веществ в водоемы, на поля, в леса без природной или искусственной очистки опасно.)

11*. Часто вдоль одной стороны дороги, проходящей через лес, можно заметить выпадение деревьев и заболачивание почвы. Объясните, почему это происходит. Как можно исправить это положение при строительстве дорог?

(Ответ: в таких местах дорога или тропа перегораживает сток вод (поверхностный или грунтовый). Поэтому выше по течению начинается заболачивание, что и приводит к выпадению деревьев и смене растительности. Избежать подобных явлений можно строительством дренажных труб под дорогами.)

Использование и охрана недр и почвенных ресурсов

Схема. Рециклинг – использование вторичного сырья

1. Объясните, почему экологи считают, что сбор металлолома и макулатуры – это важное природоохранное мероприятие.

(Ответ: вторичное использование сырья позволяет значительно уменьшить изъятие его из природы, особенно это касается невозобновимых и ограниченных природных ресурсов. В результате уменьшается нагрузка на природу, обусловленная добычей сырья, экономятся само сырье, энергия и человеческий труд, уменьшается загрязнение окружающей среды отходами и т.д.)

2. Перечислите невозобновимые полезные ископаемые, запасы которых в первой половине ХХI в., по прогнозам, будут исчерпаны более чем наполовину.

(Ответ: нефть, а также руды, содержащие никель, кобальт, свинец, цинк, вольфрам, серебро, медь и другие.)

3. Как необходимо проводить вспашку почвы (или формирование грядок) на склоне, чтобы предотвратить почвенную эрозию (выберите правильный ответ и обоснуйте его):

а) вдоль склона;
б) поперек склона;
в) по диагонали склона.

(Ответ: б. Такая распашка будет в наибольшей степени предотвращать смыв оголенной почвы по склону.)

4*. В степных экосистемах в течение длительного времени формировались самые плодородные почвы: черноземные и каштановые. В 50-е г. ХХ в. в СССР и в Канаде проводилось освоение целинных земель: распашка степей для выращивания на них пшеницы и других зерновых культур. Почему некоторые ученые выступали против распашки степей и использования их для выращивания сельскохозяйственных культур? К каким последствиям может привести частая обработка (в первую очередь отвальная вспашка) почвы в степи?

(Ответ: сильный ветер и частые засухи в степях могут приводить к тому, что при оголении почвы во время вспашки плодородный слой будет выветриваться. Кроме этого, степная трава и подушка из прошлогодней пожухлой растительности создают особый микроклимат и поддерживают более высокую влажность в степных экосистемах. Частая обработка почвы (особенно вспашка) может привести к потере почвенного плодородия и, в конечном итоге, к опустыниванию. Поэтому ученые рекомендовали либо отказаться от распашки степи, либо проводить безотвальную вспашку, а не традиционную – отвальную. Со временем правильность этой точки зрения подтвердилась.)

(Ответ: безотвальная вспашка подрезает верхний горизонт почвы, оставляя стерню (остатки прошлогодней травы) на поверхности. Так как стерня не переворачивается, то и не оголяется почва. Это способствует резкому ослаблению эрозии почвы.)

Современное состояние и охрана растительности

1. Объясните, почему на реках, вдоль которых вырублен лес, уровень воды непостоянен: если выпадает мало осадков – уровень значительно понижается, если прошел дождь – возможен выход воды из берегов, затопление населенных пунктов, полей и т.д. Почему на лесных реках наводнения случаются редко?

(Ответ: растительность леса уменьшает скорость прохождения воды с водосборной территории в реки в сотни раз. В результате вода (по подземным и наземным потокам) поступает в реки равномерно, что исключает наводнения или обмеление водных потоков.)

2. Сель – опасное природное явление, представляющее собой бурный грязевой поток в горах, вызванный снеготаянием или ливневыми дождями. Селевые потоки несут с собой множество камней и валуны огромных размеров и могут производить громадные разрушения с человеческими жертвами. Почему сели практически отсутствуют в местах, где численность населения низкая? Почему в местах, где в горах рубят лес и (или) выпасают домашних животных, вероятность возникновения селей очень высока?

(Ответ: современная человеческая деятельность в горах связана с вырубками леса и интенсивным уничтожением растительности (выпас скота, строительство дорог и сооружений и т.д.). Оголенная и незащищенная почва легко смывается во время сильных паводков или ливней, что приводит к формированию селей. Чем интенсивнее и бесконтрольнее деятельность человека в горах, тем выше вероятность возникновения селей.)

3. Почему весной в лесу снег тает дольше, чем на поле? Какое это имеет значение для растений; для гидрорежима полей, леса, рек?

(Ответ: в лесу больше тени, поэтому прохладнее. Более длительное таяние весеннего снега в лесу позволяет почве накопить больше влаги. Микроклимат леса способствует меньшему испарению – в итоге в почве остается больше воды. Продолжительное снеготаяние не способствует бурному смыву почвы и подстилки, которое наблюдается на полях.)

4.

а) василек синий;
б) ландыш майский;
в) венерин башмачок;
г) ромашка лекарственная;
д) зверобой продырявленный.

(Ответ: в. )

5.

а) за последние 10 тыс. лет человеком на планете уничтожено 2/3 лесов;
б) ныне площадь вырубок существенно превышает площадь посадок деревьев;
в) вырубленные участки влажных тропических лесов довольно быстро восстанавливаются в прежнем составе;
г) опустынивание не может происходить в результате вырубки лесов;
д) наибольшее число пожаров происходит по естественным причинам;
е) биологические меры борьбы самые неэффективные, действуют недолго;
ж) наиболее эффективна охрана редких растений в парках и курортных зонах;
з) занесение вида в Красную книгу – это сигнал об опасности, угрожающей его существованию;
и) растительность, в том числе леса, – это невозобновимые природные ресурсы;
к) экономический ущерб, приносимый лесу пожарами, превышает урон от вредителей и болезней.

(Ответ : «да» – а, б, з, к; «нет» – в, г, д, е, ж, и.)

6*. Экологи считают, что в северных районах лес можно рубить и вывозить только зимой по глубокому снегу. Почему?

(Ответ: в этом случае значительно меньше нарушается почвенный покров – не уничтожаются подстилка и травянистый ярус растений, не формируются рытвины, колеи, изменяющие гидрорежим и способствующие эрозии почвы. В северных районах, где почвенный слой формируется долго и не достигает значительной толщины, соблюдение этих условий приобретает особое значение.)

Рациональное использование и охрана животных

1. В Красной книге России находится:

а) лесная куница;
б) обыкновенный еж;
в) соболь;
г) амурский тигр;
д) заяц-русак.

(Ответ: г.)

2. В заповедниках запрещено:

а) исследовать животных;
б) собирать грибы;
в) коллекционировать насекомых для научных целей;
г) отлавливать животных для их кольцевания.

(Ответ: б.)

3. Выберите из списка названия животных, которые были на грани истребления, а затем спасены человеком и вновь обрели промысловое значение:

а) кабан;
б) лось;
в) зубр;
г) соболь;
д) речной европейский бобр;
е) каменная куница;
ж) лошадь Пржевальского;
з) горностай.

(Ответ: б, г, д.)

4. На какой из перечисленных охраняемых территорий полностью исключена хозяйственная деятельность:

а) заказник;
б) заповедник;
в) национальный парк;
г) санитарно-курортная зона.

(Ответ: б.)

5. Правильны ли утверждения (да или нет):

а) животные имеют только положительное значение для человека;
б) в природе не бывает вредных или полезных животных, каждый из них по-своему важен для природы;
в) человек повинен в гибели многих видов животных;
г) под влиянием человека многие виды изменили свои ареалы;
д) для сохранения редких и исчезающих видов организуют заповедники и заказники;
е) реакклиматизация вида – это его переселение в любой район, пригодный для жизни;
ж) закон об охоте запрещает охоту на редкие виды.

(Ответ: «да» – б, в, г, д, ж; «нет» – а, е.)

6. Назовите примеры, когда человек акклиматизировал виды на новых территориях, а это приводило к плачевным результатам.

(Ответ: кролики, лошади, ослы и верблюды в Австралии; мангусты на Антильских островах; козы на многих островах; американская норка в Европе и др.)

7. Назовите домашних животных, дикие предки которых уничтожены человеком.

(Ответ: корова (предок – тур), одногорбый верблюд.)

8. Назовите домашних животных, дикие предки которых сохранились.

(Ответ: куры, индейки, цесарки, свиньи, собаки, козы, овцы, слоны.)

9. Какой из перечисленных способов увеличения численности промысловых животных является наиболее эффективным и почему.

а) введение законов, ограничивающих промысел;
б) искусственное разведение;
в) улучшение условий местообитания и емкости среды.

(Ответ: в. )

10*. В степях до появления человека обитало большое количество травоядных животных. В североамериканских прериях паслось 75 млн бизонов, 40 млн вилорогих антилоп, не считая грызунов. Евразийские травяные кущи с аппетитом объедали десятки миллионов туров, диких лошадей и куланов, 10 млн сайгаков, 5 млн дзеренов, 20 млн сурков, несчетные орды мелких грызунов и крупных степных птиц: дроф и стрепетов. Почему же подавляющая часть этих огромных стад исчезла с лика планеты?

(Ответ: между человеком и травоядными животными существует конкуренция за землю как ресурс. Человек уничтожил степи и прерии, создав пастбища для домашних животных и поля для сельскохозяйственных культур. Степные виды, лишившись привычных местообитаний, либо вымерли, либо их численность значительно сократилась. Часть степных видов непосредственно уничтожена человеком.)

11*. Среди перечисленных животных есть исчезнувшие по вине человека, находящиеся на грани исчезновения и спасенные человеком от вымирания. Распределите указанные виды по соответствующим колонкам таблицы.

Сайгак, дронт, кулан, лошадь Пржевальского, тарпан, бизон, зубр, стеллерова корова, белый медведь, индийский носорог, лось, синий кит, кашалот, калан, джейран, тур, странствующий голубь, бобр, соболь, слоновая черепаха, зебра-квагга, выхухоль, выдра, краснозобая казарка, журавль-стерх, гепард, дрофа, моа (гигантский страус).

Таблица. Роль человека в судьбе некоторых видов животных

(Ответ: исчезнувшие виды: дронт, тарпан, стеллерова корова, тур, странствующий голубь, зебра-квагга, моа. Виды, находящиеся на грани исчезновения: кулан, лошадь Пржевальского, белый медведь, индийский носорог, синий кит, калан, джейран, выхухоль, слоновая черепаха, гепард, дрофа, стерх, краснозобая казарка. Виды, спасенные от вымирания: сайгак, бизон, зубр, лось, кашалот, бобр, соболь, выдра.)

Продолжение следует

1 Знаками «*» и «**» отмечены задания повышенной сложности, имеющие познавательный и проблемный характер.