Форма работы: индивидуальная, электронное обучение.
Урок совершенствования знаний, умений, навыков
Цель: изучить понятие «Биоценоз», «Экосистема» сформировать представления о структуре экосистем, значении охраны экосистем.
Основные понятия: ярусы леса, продуценты, консументы, редуценты.
Используемая литература: учебник Общая биология 11 класс, В.И.Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова, изд. Дрофа 2014 год
Ход урока.
1. Организационный этап.
Что такое структура, на какие ярусы подразделяются биоценозы, какие компоненты встречаются в любом биоценозе.
2. Основная часть.
Структура биогеоценоза по В.Н. Сукачеву (1964).
Основные термины и понятия:
Биотоп или экотоп (абиотический компонент экосистемы) – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями (место жизни биоценоза).
Биоценоз или сообщества (биотический компонент экосистемы) – совокупность всех живых организмов, населяющих одну территорию (биотоп), взаимно связанных в цепи питания и влияющих друг на друга в ходе борьбы за существование и естественного отбора. Термин введен датским ученым К. Мебиусом (1877).
Биогеоценоз – структурная и функциональная элементарная единица биосферы. Устойчивая, саморегулирующаяся экологическая система, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва, свет). Например, озеро, луг, лес. Учение о биогеоценозе разработано В.Н. Сукачевым (1940).
Экологическая система – сообщество живых организмов и среды их обитания, составляющее единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии. Экосистема – понятие, безотносительное к определенному пространству и времени, применимо как к капле воды, так и к биосфере. Термин введен английским ботаником А. Тенсли (1935).
Биотические и абиотические части всех известных науке экосистем связываются непрерывным обменом веществ, называемым круговоротом веществ, энергию для которого поставляет Солнце. Растения синтезируют органические соединения, используя энергию солнечного излучения, и необходимые для синтеза неорганические вещества из почвы и воды.
2. Экосистемы по происхождению: искусственные и естественные
? Какие искусственные и естественные экосистемы вы знаете?
а) роща, сельскохозяйственные угодья;
б) луг, лес, озеро, болото.
3. Обсуждение оптимальных вариантов решения образовательной проблемы
Структура экосистемы: пространственная, экологическая, видовая
а) пространственная структура определяется ярусным расположением растительности (этажности).
1 ярус – дуб, липа, ясень.
2 ярус – рябина, клен, дикая яблоня.
3 ярус – кустарники (орешник, боярышник, бересклет).
4 ярус – высокие травы (зонтичные, иван чай, колокольчик).
5 ярус – папоротник, ландыш, звездчатка.
6 ярус – стелющиеся травы (земляника, лапчатка, копытень).
7 ярус – лишайники, мхи, водоросли.
В почве – зеркальное отражение.
1 ярус – корни стелющихся трав.
2 ярус – корни папоротника, ландыша, звездчатки.
3 ярус – корни высоких трав.
4 ярус – корни кустарников.
5 ярус – корни рябины, клена, яблони.
6 ярус – корни дуба, ясеня, липы.
Лес – сложная экологическая система.
? Каково значение ярусности?
Ответ на этот вопрос найден в стихотворении Эразма Дарвина (1731-1802) – деда Чарльза Дарвина.
И меж растений царствует война,
Деревья, травы – вверх растут задорно,
За свет и воздух борются упорно,
А корни их, в земле неся свой труд,
За почву и за влажность спор ведут.
В сочинении «Храм природы», Э.Дарвин касается вопроса взаимоотношений между организмами.
Современную трактовку значения пространственной структуры найдем в учебнике на с.320-321.
Пространственная организация экосистемы позволяет растениям эффективно использовать свет и ресурсы почвы, а животным и микроорганизмам существовать вместе, занимая разнообразные экологические ниши.
б) экосистема характеризуется определенным видовым разнообразием – числом видов, которые его образуют. Рассмотрим видовое разнообразие на примере искусственной экосистемы пришкольного участка.
На пришкольном участке выявлено 44 вида птиц; 24 вида чешуекрылых; 179 видов культурных и дикорастущих растений.
? Каково значение биоразнообразия для экосистемы?
Оно обеспечивает стабильность экосистемы.
Видовая численность популяций свидетельствует о приспособленности вида к конкретным условиям.
Для характеристики экосистем используют математический расчет (определяют плотность популяций).
в) экологическая структура – это соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции.
Обязательными компонентами экосистемы являются продуценты, консументы, редуценты.
Продуценты (производители) – автотрофы, синтезирующие органические вещества, использующие в качестве углерода углекислый газ. Они образуют биомассу – первичную продукцию. Служат пищей и источником энергии для остальных организмов.
Консументы (потребители) – гетеротрофные организмы. Съедая и перерабатывая растения, получают энергию и образую вторичную продукцию. Консументами являются как мелкие организмы (бактерии), так и крупные (млекопитающие).
Редуценты (разлагатели) – перерабатывают мертвое органическое вещество (детрит) до минеральных соединений, способных усваиваться продуцентами.
Пищевые связи мы будем рассматривать на следующем уроке, а сейчас разберем схему биогеоценоза по В.Н. Сукачеву (схема на экране).
Устойчивость экосистемы обеспечивает сложная система взаимоотношений всех организмов, входящих в ее состав.
Экосистема является открытой системой, у нее есть входящий и исходящий потоки энергии; способна к саморегуляции; обладает относительной устойчивостью; видовым разнообразием. Может существовать без какого-либо компонента. Например, в болотных экосистемах отсутствует почва, а в подземных нет притока световой энергии. Об этом поговорим на следующем уроке.
3. Обобщение материала Записать в тетради:
Биоценоз-совокупность сосуществующих популяций разных видов.
Экосистема – совокупность биоценоза и факторов неживой природы.
Экосистема имеет структуры:
1) пространственная – определяется ярусным расположением растительности. Например: ярусы леса- а) подстилка, б) мхи и лишайники, в) травы и кустарнички, г) кустарники, д) малые деревья, е) большие деревья. В почве располагаются «этажи» корневых систем.
2) видовая – характеризуется определённым видовым разнообразием, числом видов которые его образуют, и количественным соотношением особей этих видов.
3) экологическая структура - это соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции в сообществе.
Продуценты или производители, - это автотрофы, которые в процессе жизнедеятельности синтезируют из неорганических веществ органические соединения, используя в качестве источника углерода углекислый газ.(зелёные растения, фотосинтезирующие и хемосинтезирующие бактерии)
Консументы, или потребители, - это гетеротрофные организмы, которые используют синтезированную продуцентами биомассу для собственной жизнедеятельности.
Редуценты, или разлагатели, - перерабатывают мёртвое органическое вещество до минеральных соединений, которые снова могут быть использованы продуцентами.
Биоценоз пруда
Рассмотреть по рисунку экосистему дубравы, найти и выписать продуценты, консументы, редуценты.
4. Д/з по образцу экосистема дубравы составить экосистема пресного водоема.
5. Литература: учебник Биология 11 класс.В.И.Сивоглазов, И.Б.Агафонова, Е.Т.Захаров