Тема урока: Потоки вещества и энергии в экосистеме
Задачи урока:
-
Сформировать у учащихся знания о вещественно-энергетических связях в экосистемах, об источниках и эффективности использования поступающей в экосистему энергии, о количественных изменениях энергии, переносимой по пищевой цепи, о пирамидах численности и биомассы организмов.
Экологическое воспитание.
Форма: Беседа, обмен мнениями, фронтальная, индивидуальная.
Методы: объяснительно – иллюстративный, частично – поисковый, репродуктивный.
Оборудование:
На доске написано название урока, эпиграф. проектор, таблицы.
План урока:
На доске эпиграф:
“Ах, эта среда обитания!
Все связаны между собой
Обменом, цепями питания,
Составом, структурой, судьбой”.
1. Актуализация знаний учащихся
вариант
А1. Структурной и функциональной единицей биосферы является:
А) популяция
Б) биогеоценоз
В) биотоп
А2. Трофический уровень – это совокупность:
А) организмов одного вида
Б) организмов разных видов
В) организмов разных видов, имеющих один и тот же тип питания.
А 3. Стабильность, устойчивость биоценозов определяется главным образом:
А) достаточным количеством света
Б) большим видовым разнообразием, формирующим сложные сети питания
В) большой численностью особей популяции
А 4. Первыми заселяют территорию сгоревшего леса:
А) многолетние травы
Б) кустарники
В) однолетние растения
А 5. Волки и львы принадлежат одному трофическому уровню, потому что те и другие:
А) поедают растительноядных животных
Б) живут на суше
В) имеют крупные размеры
В1.Установите соответствие между примерами и группами разных видов организмов.
ОРГАНИЗМ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГРУППА
А. Кречет 1. продуценты
Б. Тюлька 2. консументы
В. Рябчик
Г. Пищуха северная
Д. Афалина
Е. Улотрикс
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
вариант:
А1Структурными и функциональными блоками биоценоза является:
А) продуценты
Б) консументы
В) редуценты
Г) А+Б+В
А2. Продуцентами не являются:
А) растения
Б) цианобактерии
В) зелёные и пурпурные бактерии
Г) грибы
А3. Функцией консументов-редуцентов является:
А) потребление мёртвого органического вещества
Б) потребление живого органического вещества
В) потребление и разложение мёртвого органического вещества до простых органических соединений
А4. Наиболее важный процесс в биогеоценозе – это:
А) оптимальное пространственное распределение особей разных видов
Б) осуществление биологического круговорота веществ
В) биотические взаимоотношения
А5. Трофический уровень – это совокупность:
А) организмов одного вида
Б) организмов разных видов
В) организмов разных видов, имеющих один и тот же тип питания.
В1. Установите соответствие между примерами и группами разных видов организмов.
ОРГАНИЗМ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГРУППА
А. Сенокосец 1. продуценты
Б. Чехонь 2. консументы
В. Ятрышник дремлик
Г. Ламинария
Д. Рябчик кавказский
Е. Тимофеевка луговая
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
2. Объяснение нового материала
Учитель зачитывает эпиграф.
Учитель: Итак, тема нашего урока «Потоки вещества и энергии в экосистеме». Записываем дату и тему урока. Это § 5.3 на странице 158.
Учитель: Что является источником жизни для всех видов на земле?
Предполагаемый ответ: Биологическое вещество, производимое зелёными растениями (продуценты) и энергия.
Учитель: Каким способом передаётся вещество и энергия?
Предполагаемый ответ: По цепям питания.
Учитель: Из курса географии 6 класса вы знаете о круговороте веществ в природе. Часть вещества может использоваться как материал для строительства тел организмов, питающихся растениями (которые, в свою очередь, поставляют такой же «строительный материал» хищникам). Вследствие отмирания организмов все биологическое вещество в конечном счете достается микроорганизмам, участвующим в превращении сложных органических соединений в простые, которые вновь используются растениями.
Учитель: Вещества используются многократно из-за того, что их потребление и превращение происходит по кругу. Этот круговорот осуществляется живыми организмами экосистемы (продуцентами, консументами, редуцентами) и называется биологическим круговоротом веществ. Под биологическим круговоротом понимается поступление химических элементов из почвы и атмосферы в живые организмы, превращение в них поступающих элементов в новые сложные соединения и возвращение их в почву и атмосферу в процессе жизнедеятельности. А теперь запишем определение.
Выступает ученик(сообщение): Круговорот веществ никогда не бывает полностью замкнутым. Часть органических и неорганических веществ выносится за пределы экосистемы, и в то же время их запасы могут пополняться за счет притока извне. В отдельных случаях степень повторяющегося воспроизводства некоторых циклов круговорота веществ составляет 90—98 %. Неполная замкнутость циклов в масштабах геологического времени приводит к накоплению элементов в различных природных сферах Земли. Таким образом накапливаются полезные ископаемые — уголь, нефть, газ, известняки и т.п.
Учитель: Строго измерить циркулирующее в экосистеме веществе можно, учитывая круговорот отдельных химических элементов, прежде всего тех, которые являются основным строительным материалом для цитоплазмы растительных и животных клеток. Подробнее эту тему мы изучим позднее.
Предполагаемый ответ: Большая часть солнечной энергии теряется в виде тепла.
/показ слайда/
II. Количественные изменения энергии в процессе переноса её по пищевым цепям.
Учитель: При перемещении энергии по пищевой цепи с одного уровня на другой скорость её потока резко снижается. Часть заключенной в пище энергии вообще не усваивается и выводится из организма с экскрементами, часть теряется в процессе биохимической трансформации пищи. Кроме того, далеко не все организмы данного трофического уровня будут съедены потенциальными хищниками и, следовательно, не вся энергия, запасенная в их тканях, перейдет на следующий трофический уровень. Наконец, много энергии, полученной с пищей, тратится на работу, которую выполняет животное, перемещаясь, охотясь, строя гнездо или производя иные действия, в результате чего выделяется тепло.
Потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой (более высокий) определяют количество этих уровней и соотношение численности хищников и их жертв. Подсчитано, что на любой трофический уровень поступает лишь около 10% (или чуть более) энергии предыдущего уровня. Поэтому общее число трофических уровней редко превышает три-четыре. /показ слайда/
Учитель: Ребята, какие группы трофического уровня есть в нашей природной зоне РТ?
Предполагаемый ответ: лес, состоящий из трав, кустарников и деревьев и т.д.
3. Физкультминутка.
III. Пирамиды численности и биомассы.
Учитель: Правило соотношения поступающей энергии: чем выше уровень, тем ниже общая биомасса и численность организмов. Графически это можно изобразить в виде пирамиды. Такие пирамиды называют пирамидами численности и биомассы. /показ слайда с записью правила в тетрадь/.
Пирамиды численности отражают только плотность организмов на каждом трофическом уровне, но не скорость самовозобновления организмов. Если скорость размножения популяции жертвы высока, то даже при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным источником и для хищников, имеющих более высокую биомассу, но низкую скорость размножения.
По этой причине пирамиды численности могут быть перевернутыми, т е. плотность организмов в данный конкретный момент времени на низком трофическом уровне может быть ниже, чем плотность организмов на высоком уровне.
Например, на одном дереве может жить и кормиться множество насекомых (перевернутая пирамида численности).
Учитель: Ребята, приведите пример перевёрнутой пирамиды.
Предполагаемый ответ: озеро
Учитель: Продуценты (фитопланктонные водоросли) очень быстро делятся, а их потребители (зоопланктонные ракообразные) гораздо крупнее, но имеют длительный цикл воспроизводства.
Учитель: Ребята, рассмотрим условие задачи.
В упрощенной экологической пирамиде соотношение особей разных трофических уровней экосистемы относятся как 1:3:4:5:17. Какой процент составляют консументы I порядка в данной упрощенной пирамиде? (см. рис.1)
Решение:
1+3+4+5+17=30,
30 – 100 %
5 – х %, тогда
4. Закрепление пройденного материала. Решение задачи.
Учитель: Ребята, сейчас вы самостоятельно решите две задачи. Решите задачу в тетради. Кто выполнит задание, поднимите руку.
Задача 1. В упрощенной экологической пирамиде соотношение особей разных трофических уровней экосистемы относятся как 1:3:4:5:17. Какой процент составляют продуценты в данной упрощенной пирамиде? (см. рис.1)
Решение:
1+3+4+5+17=30,
30 – 100 %
17 – х %, тогда
Задача 2. На первый трофический уровень затрачивается 5000Дж энергии. При переходе на второй уровень в экологической пирамиде энергия составила 4480 Дж. Найдите какой процент энергии был потерян при переходе с первого уровня на второй?
Решение: 5000 Дж – 100%
4480 Дж – х%, тогда
,100 – 89,6 = 10,4%.
/Показ слайда № 23/
/Проверка задания. Решение на слайде № 24. Выставление оценок/
5. Итог урока.
Учитель: Ребята, для того, чтобы завершить урок, мы должны с вами выполнить два задания. И если вы справитесь, я буду уверена, что вы усвоили урок. /Показ слайда № 26-27/
1 задание: Составьте предложение. (Чем, ниже, выше, организмов, тем, уровень, численность, биомасса, и, общая)
2 задание: Тест
1. Длина пищевой цепи ограничивается:
А) количеством пищи, образуемой автотрофными организмами
Б) биомассой консументов
В) потерей энергии на каждом трофическом уровне
2. На каждый последующий пищевой уровень от предыдущего переходит энергии:
А) 1%
Б) 10%
В) 90%
3. Найдите неправильный ответ. Зрелый широколиственный лес по сравнению с зарослями кустарника характеризуется
А) большей величиной биомассы
Б) небольшим видовым разнообразием
В) большими запасами мёртвого органического вещества (опада)
4. Биомасса живых организмов в наземных экосистемах представлена:
А) преимущественно растениями
Б) в основном животными и микроорганизмами
В) растениями, животными и микроорганизмами в равных частях
5. В океане биомасса живых организмов представлена:
А) в основном животными и микроорганизмами
Б) в основном растениями
В) теми и другими в равных пропорциях