госы (1). 51. Газоны. Составы и особенности использования в различных ситуациях
 Скачать 1.11 Mb.
|
|
68. Уникальная роль процесса фотосинтеза на Земле. Образование энергии при фотофизических и фотохимических процессах фотосинтеза. Зеленые растения — биологи называют их автотрофами — основа жизни на планете. С растений начинаются практически все пищевые цепи. Они превращают энергию, падающую на них в форме солнечного света, в энергию, запасенную в углеводах (см. Биологические молекулы), из которых важнее всего шестиуглеродный сахар глюкоза. Этот процесс преобразования энергии называется фотосинтезом. Другие живые организмы получают доступ к этой энергии, поедая растения. Так создается пищевая цепь, поддерживающая планетарную экосистему. Кроме того, воздух, которым мы дышим, благодаря фотосинтезу насыщается кислородом. Суммарное уравнение фотосинтеза выглядит так: вода + углекислый газ + свет → углеводы + кислород Растения поглощают углекислый газ, образовавшийся при дыхании, и выделяют кислород — продукт жизнедеятельности растений (см.Гликолиз и дыхание). К тому же, фотосинтез играет важнейшую роль в круговороте углерода в природе. Фотосинтез начинается с того, что излучаемые солнцем фотоны попадают в особые пигментные молекулы, находящиеся в листе, — молекулыхлорофилла. Хлорофилл содержится в клетках листа, в мембранах клеточных органелл хлоропластов (именно они придают листу зеленую окраску). Процесс улавливания энергии состоит из двух этапов и осуществляется в раздельных кластерах молекул — эти кластеры принято называть Фотосистемой I и Фотосистемой II. Номера кластеров отражают порядок, в котором эти процессы были открыты, и это одна из забавных научных странностей, поскольку в листе сначала происходят реакции в Фотосистеме II, и лишь затем — в Фотосистеме I. ФОТОСИ́НТЕЗ - уникальный физико-химический процесс, осуществляемый на Земле всеми зелеными растениями и некоторыми бактериями и обеспечивающий преобразование электромагнитной энергии солнечных лучей в энергию химических связей различных органических соединений. Основа фотосинтеза — последовательная цепь окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых осуществляется перенос электронов от донора — восстановителя (вода, водород) к акцептору — окислителю (СО2, ацетат) с образованием восстановленных соединений (углеводов) и выделением O2, если окисляется вода. Фотосинтез играет ведущую роль в биосферных процессах, приводя в глобальных масштабах к образованию органического вещества из неорганического. Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию в реакциях фотосинтеза, осуществляют связь жизни на Земле со Вселенной и определяют в конечном итоге всю ее сложность и разнообразие. Гетеротрофные организмы — животные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофилльные растения и водоросли — обязаны своим существованием автотрофным организмам — растениям-фотосинтетикам, создающим на Земле органическое вещество и восполняющим убыль кислорода в атмосфере. Человечество все более осознает очевидную истину, впервые научно обоснованную К.А. Тимирязевым и В.И. Вернадским: экологическое благополучие биосферы и существование самого человечества зависит от состояния растительного покрова нашей планеты. Фотофизические и фотохимические процессы, инициируемые ультрафиолетовым излучением, с чисто химической точки зрения не приводят к какому-либо превращению вещества, а затрагивают лишь отдельные стадии сложных химических реакций. Дляфотофизических и фотохимических процессов в многоатомных молекулах большое значение имеет их строение. Во многих случаях, фотофизические и фотохимические процессы связаны с образованием триплетных возбужденных молекул или триплетных экситонов. Энергия кванта излучения, поглощенная молекулой, может расходоваться вфотофизических и фотохимических процессах. В результате фотофизических процессов происходит рассеивание поглощенной энергии или передача ее другим молекулам. Одной из основных задач фотохимика является установление природы и определение эффективности первичных фотофизических и фотохимических процессов. Именно таким путем можно найти связь между спектроскопическими свойствами, структурой молекулы и путями фотопроцесса. Из-за больших трудностей, встречающихся в подобных работах, в настоящее время ощущается недостаток количественных данных такого рода. Если в результате первичного процесса образуется устойчивый продукт, то квантовый выход этого продукта служит непосредственной мерой эффективности этой стадии. Однако бывает трудно доказать, что данный продукт является первичным продуктом, а также установить природу возбужденного состояния, из которого он возникает, и оценить первичный квантовый выход образования свободных радикалов или возбужденных молекул. Важно заметить, что из правила сохранения спина вытекает разная реакционная способность при фотофизических и фотохимических процессах переноса энергии от электронно-возбужденного атома или молекулы к триплетным или синглетным молекулам. Поэтому правило Вигнера широко применяется к фотофизическим спектроскопическим процессам. Эти работы привели к созданию эффективных конверторов инфракрасного излучения в видимое без предварительного возбуждения и к развитию новых представлений о механизме явления сенсибилизации фотофизических и фотохимических процессов, в том числе очувствления ( оптической сенсибилизации) фотографических материалов к длинноволновому излучению. Установленная авторами широкая распространенность кооперативных явлений открывает новые пути к изучению и таких важнейших, тем не менее далеко н & ясных даже в основных звеньях явлений природы, как фотосинтез. Чтобы рационально подойти к объяснению этих общих наблюдений, весьма существенно дифференцировать первичные и вторичные реакции, а также, насколько это возможно, оценить относительные эффективности первичных фотофизических и фотохимических процессов. Из других видов энергии в процессах тонкого химического-синтеза представляют интерес: перенос оптического излучения, энергии акустических колебаний, ионизирующего излучения. Процесс переноса оптического излучения происходит вфотофизических и фотохимических процессах, перенос энергии акустических волн - в звукохимических процессах и при перемешивании при помощи ультразвуковых колебаний, ионизирующего излучения - радиационно-химических процессах. 69. Интродуцированные растения в саду. Интродуценты (интродуцированные растения) Интродуценты (интродуцированные растения) – это растения, переселенные в местность, где они раньше не существовали. ИНТРОДУКЦИЯ (от лат. introduction - введение) Обогащение флоры парка путем введения иноземных растений (интродукция кипарисов из стран Средиземноморья резко усилила выразительность пейзажей крымских парков, лиственниц – сибирских – подмосковных садов). Термин интродуцированный вид по ряду причин часто применяют к близким, однако различным понятиям. Точно так же при описании одного и того же случая используются и другие термины, аналогичные или близкие по смыслу: говорят о видах акклиматизированных, адвентивных, чужеродных, экзотических, инвазивных, натурализованных, неродных, одичавших, ксенобиотических и т. д. Тем не менее, между некоторыми из этих понятий существует определённое различие. Наиболее часто понятие «интродуцированный» применяют как синоним к слову «чужеродный», и в этом смысле согласно вышеупомянутому определению к интродуцированным растениям можно отнести многие садовые и сельскохозяйственные культуры, такие как картофель, кукуруза и т. д., широко распространённые в мире. Однако, некоторые источники к этому определению добавляют «… и воспроизводящийся в дикой природе»[3], что оставляет за скобками определения все выращиваемые культуры, которые не в состоянии воспроизводиться без участия человека. Для таких растений используется термин «культивируемые» либо «декоративные» виды. Существует некоторая путаница относительно того, являются ли полными синонимами понятия «инвазивные» (от англ. invasive) и «интродуцированные» виды. Буквально инвазивными называют те виды организмов, которые будучи интродуцированными, на новом месте захватывают новые территории, принося вред сложившейся экосистеме, то есть становятся вредителями. Термин подразумевает как действительную, так и потенциальую опасность. Некоторые оспаривают понятие инвазивности, аргументируя свою точку зрения тем, что степень ущерба обычно не поддаётся вычислению,[3] и организмы продолжают распространяться на территории, где их никогда не было, зачастую без Из травянистых растений имеется только ячмень обыкновенный, который попал в нашу флору из Тибета, а также подсолнечник клубненосный из Южной Америки. В общем интродуценты представлены следующими семействами: Бобовыми; Маслиновыми; Ореховыми; Астровыми; Злаковыми; уделения внимания, могут они принести вред или не могут. Согласно определению, вид считается интродуцированным, если он был перенесён из своего природного ареала на новую территорию в результате человеческой деятельности. Интродукция может быть как преднамеренной, так и случайной. Преднамеренное внедрение новых видов мотивировалось тем, что эти виды будут полезны человеку на новом месте и повысят его благосостояние. Так в связи с освоением новых территорий завозились сельскохозяйственные культуры, домашний скот и дикие животные, способные разнообразить местную фауну. Случайная интродукция явилась побочным, зачастую нежелательным, продуктом человеческой жизнедеятельности — так, широко распространились колорадский жук, крысы, тараканы и синантропные виды дрозофил. Дальнейшее распространение интродуцированных видов уже на новой территории может происходить как с помощью человека, так и самостоятельно. Преднамеренная интродукция Организмы, преднамеренно перевозимые людьми, могут адаптироваться на новом месте двумя различными способами. В первом случае их специально выпускают в дикую природу. Часто сложно предсказать, уживётся ли растение или животное на новом месте или нет, и иногда в случае первой неудачи производились повторные попытки интродукции в надежде на то, что новые особи улучшат выживаемость и репродуктивность вида. Во втором случае распространение в дикой природе за пределами природного ареала происходило помимо воли человека: животные убегали на свободу и дичали, а растения начинали расти за пределами садов, приусадебных участков и сельскохозяйственных угодий. Наиболее распространённой мотивацией сознательной интродукции стало повышение экономического дохода от местных биоценозов. В период великих географических открытий европейцы перевозили вместе с собой культивируемые растения и домашний скот. Например, с целью разведения на американский континент попал и затем распространился в дикой природе карп (Cyprinus carpio). Улитки ампуллярия (Ampullariidae), как продукт, богатый белком, были завезены в Юго-Восточную Азию, а уже оттуда попали на Гавайские острова, где основали целую отрасль пищевой промышленности[2]. В 1905 году в Европу из Северной Америки ради ценного меха были перевезены ондатры — сначала их выпустили на волю под Прагой, а затем они расселились на огромной территории Евразии, попав даже в Китай, Корею и Монголию[3]. Точно таким же образом на многих островах у берегов Аляски появились песцы. Файл:Acer-platanoides-blade.JPGКлён остролистный довольно агрессивно ведёт себя на американском континенте, вытясняя коренные виды растений Иногда чужеродные виды животных появляются благодаря увлечению спортивной охотой и рыбалкой — таким образом используемый для наживки вид саламандры тигровая амбистома (Ambystoma tigrinum) появилась вКалифорнии, где вытесняет местный эндемичный вид калифорнийскую амбистиому (Ambystoma californiense)[4]. Иногда дикими становятся обычные домашние животные, такие как кошки, козы, свиньи и попугаи. Такое новое соседство далеко не всегда идёт на пользу местной фауне и флоре: например, одичавшие кошки на островах, где гнездятся непривыкшие к наземным хищникам морские птицы, становятся причиной резкого сокращения популяции и даже вымирания местных видов, таких как альбатросов и буревестников[5]. Обосновавшиеся ещё со времёнпиратов козы на Галапагосских островах съедают растительность, за счёт которой выживают местные игуаны. Среди растений также имеется большое количество сознательно интродуцированных видов, в особенности декоративных. Например, европейский клён остролистный (Acer platanoides) в виде зелёных насаждений в садах и парках попал на американский континент, а клён ясенелистный (Acer negundo), наоборот, широко культивируется в Европе, в том числе и в России. При этом клён остролистный известен как агрессивный, инвазивный вид, угрожающий местным вида Лесоперерабатывающая индустрия способствовала распространению в Австралии несвойственной южному полушарию североамериканской сосны лучистой (Pinus radiata). Василёк солнечный (Centaurea solstitialis), имеющий длинный корень, что позволяет ему конкурировать с другими растениями в добыче воды, угрожает природной экосистеме Йосемитского национального парка вСША. Случайная интродукция  Файл:Colorado potato beetle.jpgКолорадский жук закрепился в Европе во время Первой мировой войны, и с тех пор начал своё победоносное шествие по континенту Иногда организмы путешествуют вместе с человеком и независимо от него попадают в новую для них среду. Например, три вида крыс (чёрная, серая и малая (Rattus exulans)) обитали в трюмах кораблей, пока не причаливали к новой для них территории. В результате в настоящее время их находят даже на отдалённых островах, что негативно сказывается на гнездящихся там птицах. Большое количество морских организмов, таких как моллюск речная дрейссена (Dreissena polymorpha) случайно оказались на новом месте вместе с перевозимой водой, используемой в качестве балласта. Около 200 чужеродных организмов обосновались в заливе Сан-Франциско, таким образов сделав его наиболее интрудированным эстуарием в мире.[7] В первой половине XX века вместе с перевозимым картофелем попал сначала во Францию, а потом закрепился и во всей Европе колорадский жук, причинивший немалый вред сельскому хозяйству.[8] Через ботанические сады и коллекционеров экзотических растений в Европу проник североамериканскийКолючеплодник лопастный (Echinocystis lobata); с крестьянскими переселенцами он попал в Среднюю Азию; в Сибири пути проникновения этого вида связаны с развитием туризма, интенсивным развитиемогородничества. Занимает иногда довольно большие пространства, как в окрестностях населённых пунктов, так и достаточно далеко от них и имеет высокую активность по возобновлению и воспроизводству[9]. Экологическая интродукция Особое место в преднамеренном переселении видов занимает реинтродукция, заключающаяся в возврате видов, ранее обитавших в данной местности, но потом исчезших по вине человека. Реинтродукцией занимаются межгосударственные природоохранные организации. Одним из самых известных примеров такого переселения можно назвать реинтродукцию оленя Давида на территорию заповедника Дафин Милу(англ. DafengMiluReserve) недалеко от Пекина. Этот олень был практически истреблён в Китае в средние века, а последние оставшиеся в саду императора особи погибли в конце XIX века во время наводнения и народных волнений. Чудом сохранившиеся при дворах Европы 16 оленей положили начало восстановлению популяции, часть которой и вернули в места, где они когда-то обитали. Кроме того, иногда ввиду особо тревожной ситуации, угрожающей существованию вида, часть животных переселяют в аналогичные климатические условия с целью его сохранения. Так случилось с китайским аллигатором, который в силу утраты природных мест обитания в долине реки Янцзы оказался на грани вымирания. Чтобы создать резерв вида, несколько аллигаторов переселили на территорию заповедникаRockefeller Wildlife в американском штате Луизиана. [2]. Инвазивные экзотические болезни Среди интродуцированных видов встречаются не только животные и растения, но и различные вирусные инфекции. Наиболее широко известно распространение вируса натуральной оспы на американский континент вместе с первыми конкистадорами в процессе так называемого колумбова обмена, в результате чего целыеиндейские цивилизации были уничтожены ещё до того, как их увидели европейцы. В XX—XXI веке серьёзную угрозу представляет распространение таких грибов, как Endothia parasitica, вызывающего эндотиевый рак каштанов, и Ceratocystis ulmi, вызывающего болезнь вязов. 70. Информационные и коммуникационные технологии в реализации системы контроля, оценки и мониторинга учебных достижений учащихся. Информационно-коммуникационные технологии в реализации системы контроля и оценки учебных достижений учащихся. Новые ориентиры образовательной подготовки учащихся определили изменения в содержании контроля их учебных достижений. В настоящее время реализуется уровневая диагностика учебных достижений школьников (уровни А, В, С). Эта уровневая система позволяет в известной мере говорить об оценке предметной грамотности учащихся (уровень А) и определении их предметной компетентности (уровни В и С). Решение проблемы контроля и оценки учебных достижений учащихся на современном этапе развития общества не может успешно осуществляться без использования средств информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Качество и высокая скорость обработки данных диагностики является условием адекватной и своевременной корректировки образовательного процесса. Внедрение ИКТ позволяет учителю не только улучшить традиционные, но и использовать новые методы оценки результатов обучения. С активным использованием ИКТ расширяются возможности реализации предметных тестов. Электронные тестирующие комплексы можно внедрять на занятиях: • при изучении нового материала – тестовые задания могут стать оперативной «обратной связью» по усвоению учащимися отдельных учебных элементов содержания; • при решении задач; • при проведении лабораторных работ – тестовая форма контроля позволяет учителю быстро оценить теоретическую и практическую готовность учащихся к выполнению эксперимента и осуществить актуализацию необходимых знаний и умений; • при повторении и закреплении учебного материала; • при проведении зачетов. С помощью ИКТ можно создавать совершенно объективный контроль, с одной стороны, и интерактивный, с другой. В условиях использования средств ИКТ возможности и качество тестовой формы контроля знаний и умений учащихся существенно возрастают. Реализация ИКТ в тестировании позволяет: • повысить объективность контроля; • осуществить автоматизированную обработку результатов тестирования; • разнообразить формы тестовых заданий; • индивидуализировать процедуру тестирования; • упростить и ускорить организацию проведения тестирования; • устранить ошибки при обработке результатов; • сохранить результаты тестирования, провести их анализ; • узнать ученику свой результат сразу, а не по прошествии некоторого времени. При этом не стоит упускать из виду и очевидные недостатки компьютерного тестирования: • ограничения по способам ввода ответной информации; • трудности предвидения нестандартных ответов на задания творческого характера; • необходимость хотя бы минимальных навыков работы ученика на компьютере. И конечно же, все тестовые методы контроля знаний уровня А не исключают возможности угадывания ответа и не дают информации о логике мыслительной деятельности ученика. Исходя из общепринятых видов контроля – текущего, тематического и тестового, можно выделить следующие этапы реализации компьютерного тестирования: 1) тестирование по учебным элементам содержания; 2) тематическое тестирование содержания раздела или главы; 3) итоговое тестирование содержания всего учебного курса. Однако не всем перечисленным этапам уделяется должное внимание авторами электронных учебников. Обычно они ограничиваются тематическим тестированием. Этап тестирования по учебным элементам содержания предполагает реализацию как обучающего, так и контролирующего тестирования. Обучающее тестирование позволяет ученику разобраться в первоначальных понятиях изучаемого вопроса: выяснить, что именно им понято неправильно, и в дальнейшем исправить ошибки. Контролирующее тестирование по учебным элементам содержания позволяет учителю определить, какие именно структурные единицы стандарта не усвоены данным школьником, а также качество усвоения содержательной линии класса в целом и вовремя скорректировать учебный процесс. Необходимо отметить, что подготовка учащихся к ЕГЭ должна начинаться на этом этапе, когда учитель отрабатывает с учащимися учебный элемент содержания изучаемого материала. Для проведения тематического тестирования учителю можно воспользоваться электронным учебником «Открытая химия» издательства Физикон. Для выполнения теста учитель может самостоятельно формировать количество и степень сложности заданий, тем самым использовать их для разных групп учащихся. В этом издании учителю предлагается журнал учета работы учащихся, в котором подсчитывается рейтинг ученика по каждой теме. Компьютерные программы, содержащие электронный журнал, позволяют составить базы данных результатов обучения, сохранить их и провести анализ. Система педагогического мониторинга дает учителю возможность проследить динамику обучения ученика и выстроить для него индивидуальную предметную траекторию. Для итогового тестирования заданий уровня С не предназначена ни одна компьютерная программа. Выполнение заданий этого уровня сложности предусматривает умение решать как типовые, так и нестандартные задачи. И поскольку ученик может предложить собственный оригинальный способ решения или допустить ошибку только в математических расчетах, то, исходя из принципа целесообразности, этот этап контроля знаний следует проводить в традиционной форме, чтобы учитель мог разобраться в сути допущенных ошибок и дать необходимые пояснения ученику.  Использование ИКТ позволяет существенно улучшить качество проверки знаний и умений учащихся. Компьютерные тесты являются достаточно мощным измерительным инструментом. Они могут успешно применяться для обучения и контроля знаний учащихся. Тесты имеют свои границы применимости, и знание этих границ дает возможность качественно подготовить и использовать тестовый контроль. |