Взаимосвязь Леса и климата

Конспект занятия на тему «Лес и климат»

Автор: Асоцкая Н.И.

Цель: вдохновить и научить учащихся действовать в интересах сохранения лесов и более благоприятного климата.

Задачи:

Рассказать учащимся о функциях леса и обсудить его климатообразующую роль.

Продемонстрировать, как леса могут влиять на климат на местном и глобальном уровне.

Раскрыть, в чем состоит проблема изменения климата и каковы некоторые ее последствия, с которыми люди сталкиваются уже сегодня.

Рассказать о способах решения проблемы изменения климата.

Выявить угрозы лесам, возникшие из-за изменения климата.

Вместе с учениками сформулировать решения для помощи лесу в адаптации

к изменяющемуся климату.

Оборудование: проектор, экран, ноутбук; карточки для игры.

Ход: СЛАЙД 1

- Здравствуйте! Сегодня мы с вами поговорим о климате, о том, как он меняется, и что на это влияет. А начнем мы наш разговор с хорошо знакомого вам вещества — углекислого газа.

СЛАЙД 2

Опрос студентов об углекислом газе или сообщение студента.

- Что вы знаете об углекислом газе? Где можем увидеть углекислый газ? Из каких источников он образуется в природе? Назовите искусственные источники углекислого газа? Какую роль углекислый газ играет в организме человека?

«Углекислый газ один из самых важных химических соединений на земле. Углекислый газ CO₂ не имеет цвета и запаха. В обычных условиях он не имеет и вкуса. Однако при вдыхании высоких концентраций диоксида углерода можно почувствовать во рту кисловатый привкус, вызванный тем, что углекислый газ растворяется на слизистых и в слюне, образуя слабый раствор угольной кислоты.

СЛАЙД 3

Пузырьки лимонада – тот самый углекислый газ. Углекислый газ тяжелее воздуха в 1,5 раза, поэтому имеет тенденцию «оседать» в его нижних слоях, если помещение плохо вентилируется. CO₂ не поддерживает горение, поэтому его используют в огнетушителях и системах пожаротушения.

Углекислый газ в природе образуется из различных источников:

• Дыхание животных и растений.

• Вулканическая деятельность.

• Разложение органических веществ.

• Углекислый газ образуется при горении и гниении органики.

• Объемные природные выбросы диоксида углерода сопутствуют лесным пожарам.

Углекислый газ «хранится» в природе в виде углеродных соединений в полезных ископаемых: угле, нефти, торфе, известняке. Гигантские запасы CO₂ содержатся в растворенном виде в мировом океане.

Искусственные источники углекислого газа:

• промышленные выбросы, связанные с процессами сгорания;

• автомобильный транспорт.

СЛАЙД 4

Углекислый газ в организме человека. Углекислый газ играет большую роль в регуляции кровоснабжения и дыхания. Углекислый газ необходим человеческому организму так же, как кислород. Но так же, как с кислородом, переизбыток углекислого газа вредит нашему самочувствию. Большая концентрация CO₂ в воздухе приводит к интоксикации организма, человек испытывает трудности с дыханием, тошноту, головную боль и может даже потерять сознание. Если содержание углекислого газа не снижается, то наступает гипоксия – кислородное голодание.»

СЛАЙД 5

Ученые выяснили, что с середины 20-го века концентрация углекислого газа в атмосфере резко стала расти — в тот момент она была 280 ppm («пи-пи-эм» — «частей на миллион»)), а к 2015 году превысила значение в 400 ppm. Основной рост пришелся на последние 40 лет и продолжается в наши дни. На сегодня концентрация уже 409 ppm. Этот эффект предсказывался учеными еще в 19-м веке.

СЛАЙД 6

- Углекислый газ является парниковым газом. Это значит, что он участвует в парниковом эффекте нашей атмосферы.

- Парниковый эффект очень нужен и важен для планеты. Именно его наличие позволило зародиться и развиваться жизни в той форме, в которой мы ее сейчас видим.

- Если парниковый эффект будет усиливаться, и температура будет расти, и, как следствие, на нашей планете изменятся условия, ведь температура — очень важный фактор. Данные метеорологических наблюдений показывают, что за последние100 лет средняя температура на планете выросла уже на 1°С и продолжает расти.

В чем опасность изменения климата?

СЛАЙД 7

- Вместе с ростом температуры все природные системы на планете выходят из равновесия: теплеет не сильно, а вот колебания температуры становятся гораздо резче. Опасные метеорологические явления (волны жары и холода, наводнения, засухи, ураганы и т.д.) происходят всё чаще. Погода становится все переменчивей. Кроме того, тают ледники и многолетняя мерзлота, повышается уровень Мирового океана.

Что нас ждет в связи с этим?

• Увеличение числа и силы стихийных бедствий — ураганов, штормовых ветров, метелей, очень высоких и очень низких температур, обледенения дорог и линий электропередач (ЛЭП) и многих других явлений. В частности, увеличится количество проливных дождей и сильных наводнений в средней полосе России, в горах будут чаще сходить сели и лавины, в южных областях будут мелеть и пересыхать реки, там нас ждет серьезный дефицит воды.

• Изменения путей и сроков миграции птиц, сроков цветения растений.

• Проникновение новых видов растений и животных на ранее не освоенные ими территории. В том числе будут шире распространяться опасные насекомые и клещи – возбудители болезней.

• Высыхание рек в южных областях и серьезный дефицит пресной воды.

• А в будущем нас ждет сдвиг природных зон и затопление ряда прибрежных территорий.

Совсем за небольшой по меркам истории Земли срок облик нашей планеты может сильно поменяться. И мы, люди, должны будем жить в новых условиях, к которым необходимо еще адаптироваться, то есть приспособиться. Чем серьезнее будут изменения, тем сложнее человеческой цивилизации будет к ним приспособиться. Поэтому важно снижать количество поступающего в атмосферу углекислого газа, сохранять и поддерживать влияющие на климат природные механизмы, ведь они могут стать нашими «союзниками» в снижении скорости и масштаба изменения климата.

Вы обратили внимание на название нашего урока — «Взаимное влияние леса и климата». Лес оказывает серьезное воздействие на климат.

СЛАЙД 8

- Вспоминая функции леса, люди обычно говорят о том, что лес является домом

для разнообразных животных, в нем растут ягоды, грибы, лекарственные растения, которые использует человек. Деревья используются как сырье для производства мебели, бумаги, строительных материалов. Лес дает нам кислород, леса — «легкие» наших городов.

- Что это значит? Деревья прекрасно чистят воздух, особенно когда листья мокрые, именно поэтому нам так хорошо дышится в парке и так плохо на автостраде в сотнях метров от него.

СЛАЙД 9

- Однако у леса есть и еще одна функция — климатообразующая. Причем этих

функций две — местная и глобальная. Давайте сначала посмотрим, как лес влияет на местный климат и другие природные условия и что будет, если лес вырубят.

- Для этого давайте представим себе две ситуации. Первая, что на некой территории вырубили весь лес и его совсем нет. Вторая, что на территории такой же площади и с таким же типом почвы лес есть.

СЛАЙД 10 «Лес вырублен»

- Сейчас каждая из рабочих групп получит набор карточек с описаниями состояний тех или иных природных объектов. Ваша задача разделить эти карточки на две группы в соответствии с нашими модельными территориями. Что будет, например, с почвой или рекой в том случае, если леса совсем нет, а что будет, если он наоборот есть. У вас есть 3 минуты, чтобы выполнить задание. Обратите внимание, что для каждой из моделей запланировано по 10 карточек.

Раздать карточки, учащиеся выполняют задания.

- Время на выполнение задания закончилось. Давайте сравним, что у вас получилось, с мнением специалистов. Внимание на экран.

Enter

Группы сверяют итоги своей работы с тем, что на экране. Если есть ошибки, то исправляют их. В результате на всех трех столах карточки у детей должны быть разделены так же, как и на слайдах презентации.

- Исчезновение леса изменяет природную среду. Люди не могут не вырубать лес совсем, поскольку много разных предметов изготавливается из дерева. Важно понимать, почему начинаются негативные процессы, регулировать объем рубок и больше заниматься восстановлением леса.

- Вы указали, что на территории, где есть лес, ветер всегда будет ослабевать — докажите это утверждение. (У деревьев есть стволы и ветки, образующие естественную преграду для воздушного потока. Пройти через нее ветру не так уж просто, поэтому в лесу он ослабевает.)

- Деревья живут своей обычной жизнью, удовлетворяя свои повседневные потребности — корни всасывают питательные вещества и воду, зреют плоды, в листьях идет процесс фотосинтеза, в ходе которого растения сами «изготавливают» себе питательные вещества из таких простых соединений, как углекислый газ и вода. Но при этом сам факт существования дерева влияет на окружающую среду — реки полноводны, в лесной местности чаще выпадают дожди и многое другое. Из-за чего же это происходит?

СЛАЙД 11 «Лес живой»

- В зависимости от условий, которые были на участке до вырубки, может происходить как заболачивание территории (то есть образование болота), так и иссушение. Корни деревьев — мощные насосы, некоторые породы деревьев могут вытягивать из почвы более 100 л воды в сутки. Небольшая часть этой воды используется деревом, а основная — испаряется листьями. Если деревья вырубить, то насос перестает работать, влага остается в почве и местность заболачивается.

Enter

- Листья создают тень, благодаря которой вода с поверхности почвы не испаряется, а просачивается вглубь, насыщая ее толщу водой. Мхи, травы, стволы, опавшие листья тоже задерживают воду, не дают ей быстро «скатываться» вниз по склону и позволяют больше впитаться в почву. В результате после дождя значительная часть воды поступает в водоемы постепенно, обеспечивая их водой долгое время.

Чем больше воды впитывается в почву, достигая в дальнейшем водоупорного горизонта, тем меньше ее «скатывается» в водоемы напрямую со склонов. В итоге река получает меньше воды сразу после дождя, ее уровень поднимается медленнее, поэтому меньше риск наводнений. Зато потом река медленнее мелеет, т.к. через почву и водоносные горизонты продолжает длительное время получать воду после дождей. А когда мы вырубаем лес, то становится некому задерживать воду, она быстро стекает после дождей и водоемы мелеют. В России сегодня из-за обширной вырубки леса остро стоит проблема исчезновения малых рек.

- Давайте обсудим, что позволяет удерживать почву. В голову сразу приходят корни деревьев. Но, оказывается, все не так просто. Очень важную роль играют листья и ветви, которые дробят капли и снижают скорость их падения. А также ковер из трав, мхов, лишайников и кустарничков, которые защищают почву от смыва гораздо больше, чем корни.

Но даже в лесах, где из-за густой тени травяно-кустарничкового яруса почти нет, площадной смыв почвы практически отсутствует. Корни препятствуют размыванию крутых склонов и образованию оврагов. Так как лес гасит ветер, то частички почвы не выдуваются.

- Мы с вами помним, что листья испаряют влагу. Этот процесс называется

транспирацией. (Сообщение студента о транспирации)

Сообщение студента о транспирации.

«Транспирация у растений – это потеря влаги в виде испарения воды с поверхности листьев или других частей растения. Вода необходима для жизнедеятельности дерева, но только небольшая часть воды, поступающей через корни, используется непосредственно для нужд роста и обмена веществ. Большая часть воды теряется через транспирацию. Поверхность листа покрыта порами, которые называются устьица, и у большинства растений большая часть устьиц находится на нижней части листа. Вода поглощается корнями из почвы и движется наверх вместе с растворенными в ней питательными веществами. Движение воды от корней к листьям частично обеспечивается капиллярным эффектом, но в основном происходит за счет разницы давлений. В деревьях гравитация может быть преодолена только за счет уменьшения гидростатического давления в верхних частях растения из-за диффузии воды через устьица в атмосферу. Охлаждение достигается путем испарения с поверхности растения воды, у которой высокая удельная теплота парообразования.»

- Эта вода собирается в воздухе в форме маленьких капелек и образует облака, которые потом проливаются дождем над самим лесом или соседними территориями. Если бы не было листвы, то скорость испарения воды с земли была бы гораздо выше, но в лесу всегда есть тень, и благодаря этому дождевые воды успевают просочиться в почву и напитать подземные воды.

- Что происходит со снегом? Ведь когда выпадает и тает снег, листьев нет, и тени от них тоже нет. Что тогда задерживает воду? Стволы деревьев, как зубья расчески, удерживают снег и не дают ветру его выдуть. В результате снега в лесу скапливается больше. Тень от стволов и ветвей хоть и не полностью, но защищает землю от солнечного света, поэтому снег в лесу тает медленнее. А вот почва под снегом промерзает не так сильно, поэтому она лучше впитывает талые воды, чем на открытом пространстве.

- Тому факту, что днем прохладно, а ночью поверхность земли остывает медленнее и в итоге создаются более благоприятные условия для жизни, обитатели леса обязаны в первую очередь наличию листвы. Листва, как крыша, оберегает от быстрого нагревания и охлаждения, не давая быстро улетучиться влаге и теплу.

- Цветы, плоды, листья, корни и стволы деревьев служат источником пищи для разных животных. Но в лесу обитают и животные, которые не едят части деревьев. Что же заставляет их тут жить? В первую очередь то, что хоть они сами и не едят растения, но зато с удовольствием питаются теми, кто ест растения. Дятлы едят жуков и личинок, питающихся древесиной, а волки — зайцев, которые зимой кормятся корой, почками и молодыми побегами деревьев. Продолжать список можно еще долго. А еще лес не однороден: деревья, кустарники, травы, мхи и лишайники — все это вместе создает огромное разнообразие мест и условий для жизни (или местообитаний). Гораздо больше, чем, например, в поле. Животные могут найти не только корм, но и дом, временное или постоянное убежище.

- Деревья «чистят» воздух благодаря своим листьям. Вредные вещества «налипают» на листовые пластинки и потом смываются дождем. Помните, что лес — «легкие», которые чистят для нас воздух.

- Мы с вами доказали, как важен лес и как он защищает почву и реки, помогает

поддерживать разнообразие животных и формировать благоприятный для жизни

микроклимат. Но для понимания важности влияния леса на климат Земли нам нужно обсудить еще одно значение леса. Это глобальная климатическая функция леса, которую мы упомянули в начале урока, перед тем как перешли к местным функциям.

- Как образуется углекислый газ в природе?

СЛАЙД 12

- Деревья дышат, как и все живые организмы, и выделяют углекислый газ.

- Когда деревья начинают разрушаться, гнить. Чем старше лес и чем больше в нем поваленных деревьев, которые медленно разлагаются, тем больше такой участок поставляет в атмосферу углекислого газа.

- Деревья регулярно сбрасывают с себя листья и хвою. Их поедают различные

организмы — дождевые черви, бактерии. В итоге получается почва, в ее составе остается и углерод.

- Животные дышат. В этом случае поглощается кислород, а углекислый газ наоборот выделяется.

- Мертвые животные разлагаются - образуется углекислый газ.

- Как вы видите, существует очень много источников поступления углекислого газа в атмосферу.

Но сегодня в мире появились дополнительные источники углекислого газа.

Enter

- Происходит это тогда, когда люди сжигают ископаемое топливо — уголь, газ

и нефть. Когда мы ездим на машинах или летаем на самолетах, каждый раз для движения транспорта нужно сжигать топливо — бензин, дизельное топливо, авиационный керосин, газ. В итоге образуется углекислый газ.

- Когда мы едем на поезде, смотрим телевизор, включаем в комнате свет, заряжаем телефон или пользуемся электроприборами — требуется электричество. Чтобы его получить, на теплоэлектростанциях сжигают уголь или природный газ, при этом в воздух снова выделяется много углекислого газа. Это разные действия людей, но все они способствуют увеличению концентрации углекислого газа.

СЛАЙД 13

- Сейчас на международном уровне признано, что человеческая цивилизация повлияла на изменение климата выбросами в атмосферу дополнительного, не природного происхождения, углекислого газа. И именно он нарушает привычный природный баланс, приводя к увеличению парникового эффекта и, как следствие, к потеплению и изменению климата.

СЛАЙД 14

- В 2015 году представители 196 стран встретились в Париже и приняли документ, который получил название «Парижское соглашение». Люди во всем мире поставили себе две главные задачи: сокращать выбросы парниковых газов и адаптироваться к происходящим изменениям.

Enter

- Мы узнали, что климат на Земле меняется сейчас очень быстро, и главная причина этого явления — накопление в атмосфере углекислого газа. Также мы выяснили, что лес очень сильно влияет на природную среду — защищает почву от разрушения, а реки и ручьи от обмеления, создает благоприятные и разнообразные условия для жизни животных, смягчает микроклимат и делает его не таким сухим, улавливает и надолго связывает углекислый газ. Как грамотно обеспечить людей всем необходимым и одновременно сделать лес союзником в борьбе с отрицательными последствиями изменения климата и даже сократить сами изменения?

- Оказывается, лес — это не только грибы, ягоды, лекарственные растения и древесина, которую можно добыть, чтобы изготовить бумагу или письменный стол. Живя повседневной жизнью, деревья на самом деле очень сильно влияют на природные процессы. Лес влияет на гидрологический (или водный) режим территории и испаряемость, делая климат региона более мягким и влажным. В лесу дольше задерживается влага, питая почву и водоемы. Деревья своими корнями подтягивают из глубины земли воду в поверхностные слои почвы. Деревья создают условия для произрастания других растений и жизни животных. Условия на нашей планете меняются и все «способности» леса становятся особенно ценными, поскольку позволяют сохранять благоприятную среду в условиях нарастающих экстремальных погодных явлений.

- Леса не только сами влияют на климат, но и климат Земли влияет на них. Необходимо совершать действия, которые помогут сохранить леса: вырубать разумно, оберегать от пожаров, мусора и вредителей.

СЛАЙД 15

- Грамотное устойчивое лесопользование и лесовосстановление является одновременно и мерой адаптации к условиям меняющегося климата.

9