Формирование новых знаний и умений

30.03.2020

Урок биологии № 41

Тема. Искусственные сообщества и агроэкосистемы. ПР. № 11. Сравнительное описание одной из естественных природных систем (например, леса) и какой-нибудь агроэкосистемы (например, пресноводный аквариум)

Цель:

Образовательная: рассмотреть понятия агроценозов и агроэкосистем.изучить сходства и различия агроценозов и агроэкосистем;                                                        

Развивающая: развивать умение отличать агроценозы от агроэкосистем;

Воспитательная: воспитывать бережное отношение к биоценозам.

Тип занятия: изучение нового материала

Методы занятия: наглядный.

Формы организации познавательной деятельности: дистанционная

Средства обучения:

- учебная программа по биологии

- Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б., Захарова Е.Т. Общая биология. Базовый уровень: учебник для 10 -11 классов общеобразовательных учреждений. – М.:

Дрофа, 2007;

Беляев Д.К., Дымшиц Г.М.Общая биология учебник для 10 -11 классов общеобразовательных учреждений. – М.:Просвещение,2007;

Ход занятия:

Организационный этап

Актуализация знаний и умений

1.что такое биоценоз?

2. первый национальный парк?

3. экосистема, кто ввел понятие?

4. виды экологических факторов?

5. что такое популяция?

6. чем отличается среда от места обитания?

7. структура экологии?

Тестирование №2

Какие группы организмов обязательно должны существовать в любой экосистеме? В перечне обитателей смешанного леса подчеркните продуценты, галочкой отметьте редуценты: Зайцы, Липы, Подосиновики, Дрозды, Почвенные микроорганизмы, Берёзы, Кукушки, Шмели, Дубовый шелкопряд, Медуницы,  Осоки, Сфагнум, Синезеленые, Плесневые грибы.

Формирование новых знаний и умений

Экосистемы бывают естественными (природные) и искусственными (агроценозы).

Рост потребностей человека привел к созданию искусственных биоценозов – агроценозов. Первые растительные сообщества, созданные человеком, появились примерно 10-15 тыс. лет назад. Это были посевы хлебных злаков. Так возникли искусственные, создаваемые и регулируемые человеком агроценозы.

Современные агроценозы – это поля, искусственные пастбища, сенокосы, лесные посадки, парки и сады. Высокая их продуктивность обеспечивается интенсивной технологией, подбором высокоурожайных растений, внесением удобрений, мелиорацией, осушением или орошением, правильной агротехникой.

- Что на ваш взгляд является основным источником энергии в агроценозе? (Солнце). Дополнительная (антропогенная) энергия, которую использует человек при обработке почвы и которая затрачена на производство тракторов, удобрений, пестицидов не превышает 1% от солнечной энергии, усваиваемой агроценозом.

Как и естественная экосистема, агроценоз состоит из организмов трех основных трофических групп: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты в агроценозе – это культурные растения, травы сенокосов и пастбищ, деревья садов, парков, лесопосадок. Продуцентами являются и спутники культурных растений – сорняки.

Консументы в агроэкосистеме – человек и сельскохозяйственные животные. К консументам относятся также вредители полевых культур (от насекомых до сусликов и хомяков), паразиты (часто опасные для с/х животных), полезные насекомые (хищные и опылители, птицы, организмы-симбионты – микоризные грибы и бактерии-азотфиксаторы).

Животные-детритофаги размельчают растительные остатки и облегчают деятельность бактерий. Особенно важна роль дождевых червей. (Вопрос классу: Какова она?) Прошедшая через пищеварительную систему дождевого червя почва с растительными остатками склеивается в плотные комочки, что улучшает её структуру. Эти комочки обогащаются калием, фосфором и азотом в форме соединений, доступных растениям. Кроме того, черви своими ходами разрыхляют почву и облегчают проникновение в неё корней. В хорошо унавоженной почве биомасса червей может составлять до 10-20 т. на 1 га. Существуют специальные фермы, где разводят дождевых червей, которых вносят на поля для повышения урожая.

Редуценты в агроценозе – в основном бактерии. Они поддерживают плодородие почв, превращая пожнивные остатки в гумус, а гумус и вносимый на поля навоз – в более простые органические и минеральные вещества, доступные растениям. Однако, среди редуцентов есть не только восстановители плодородия почв, но и его разрушители. Бактерии-нитрификаторы и денитрификаторы превращают аммонийные соли азота в нитраты, которые легко вымываются из почвы, и газообразный азот, улетучивающийся в атмосферу.

Энергия и питательные вещества, аккумулированные растениями, проходят по всей пищевой цепи агроценоза. Часть энергии растрачивается в процессе дыхания организмов, часть её выносится вместе с урожаем, часть закрепляется в органическом веществе почвы. Питательные вещества частично выносятся с урожаем, частично возвращаются в почву.

Человек контролирует не все живое население агроэкосистемы, часть видов проникает в неё и живет помимо (или даже вопреки) его воле. Такие живущие сами по себе виды называются спонтанными. Среди них – и вредители, и растения-сорняки, и полезные животные: птицы, насекомые-хищники и др.

Сам человек в агроценозе – консумент-фитофаг (т.е. питается растениями) и зоофаг (ест мясо и пьет молоко). Однако роль его в агроэкосистеме еще больше, т.к., исходя из своих интересов, он формирует структуру и состав агроэкосистемы и влияет на её трофические элементы с целью получить наибольшую первичную и вторичную продукцию.

Все компоненты агроценоза тесно связаны, хотя в нем не возникает полного экологического равновесия, как в естественных биоценозах. Поддерживать равновесие в агроценозе должен сам человек. Если этого не делать, происходит разрушение его ресурсов. Например, на естественных лугах численность свекловичного долгоносика невелика, т.к. он использует в пищу растения немногих видов. Это безобидное насекомое превратилось в массового вредителя, приносящего огромные убытки, когда место многовидовых лугов заняли одновидовые агроценозы – свекловичные поля.

Как видно, структура и функции сообщества в агроценозе и естественном биогеоценозе похожи. Агроценоз является такой же сложной экосистемой, как лес или луг.
Агроэкосистемы - это такие сознательно спланированные человеком территории, на которых сбалансировано получение сельскохозяйственной продукции и возврат ее составляющих на поля. В правильно спланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища (или луга) и животноводческие комплексы.

Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая - чистой продукции автотрофов.
Основные их отличия от природных следующие:

1. Резко снижено разнообразие видов культивируемых расте­ний и животного населения биоценоза; видовое разнообразие разводимых животных ничтожно мало по сравнению с природным.

2. Растения и животные, культивируемые человеком, неконкурентноспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека.

3. Агроэкосистемы получают, кроме солнечного, дополнительную энергию, субсидируемую человеком.

4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не попадает в цепи питания биоценоза.

5. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов - это упрощенные системы, поддерживаемые человеком на ранних стадиях раз­вития, и они столь же неспособны к саморегуляции, как и природные пионерные сообщества; поэтому они не могут существовать без поддержки человека.

В агроценозах значительно чаще происходит чрезмерное уве­личение численности отдельных видов, названное Ч. Элтоном «экологическим взрывом».

Из истории это явление хорошо известно: так, в 40-е годы XX века колорадский жук проник в европейскую часть России, буквально «очищая» наши картофельные поля, поскольку мы были не готовы к этому нашествию. Чтобы не происходило таких явлений, необходима искусственная регуляция численности вредителей. По­этому в сельскохозяйственной практике человек применяет такие мощные средства для подавления численности вредителей и в та­ком количестве, что они воздействуют гораздо сильнее, чем при­родные регуляторы.

Упрощение природного окружения человека экологически очень опасно. Поэтому нельзя превращать весь ландшафт в агрохозяйственный, необходимо сохранять и умножать его многообразие, оставляя нетронутыми заповедные участки, которые могли бы быть источником видов для восстанавливающихся сообществ.