Решение заданий.
1. Составить схему пищевой цепи из перечисленных организмов, обозначить трофические уровни и дать им определения, указать, к какому типу относится пищевая цепь:
а) личинки падальных мух, мертвое животное, лягушка, обыкновенный уж;
Мертвое животное (детрит) → личинки падальных мух (редуценты) → лягушка (первичный консумент) → обыкновенный уж (вторичный консумент). Тип пищевой цепи – детритная цепь.
б) лиса, трава, кролик;
Трава (продуцент) → кролик (первичный консумент) → лиса (вторичный консумент). Тип цепи – пастбищная пищевая цепь.
в) листовая подстилка, дождевой червь, ястреб-перепелятник, черный дрозд;
Листовая подстилка(детрид) → дождевой червь(редуценты) → черный дрозд(первичный консумент) → ястреб – перепелятник(вторичный консумент). Тип пищевой цепи – детритная цепь.
г) божья коровка, тля, сосна, насекомоядная птица, паук;
Сосна(детрид) → тля(продуцент) → божья коровка(первичный консумент) → паук() → Насекомоядная птица(хищный консумент). Тип цепи – пастбищная цепь.
2. На рисунке 1.5 показаны потоки энергии, проходящей через небольшую часть луговой экосистемы:
а) какова валовая первичная продукция злаков и разнотравья?
20,4·10 6 + 3,6·10 6 = 24·10 6 кДж/м 2 ·год
б) какова эффективность фотосинтеза, т.е. преобразования поступающей солнечной энергии в валовую продукцию?
г) чему равна продукция паукообразных?
700 – 500 = 200 кДж/м 2 ·год
д) чему равна продукция саранчовых?
444·10 3 – 374,3·10 3 = 69,7 ·10 3 кДж/м 2 ·год
е) сколько энергии теряется при дыхании и выделении фекалий у полевых мышей;
116·10 3 – 2·10 3 = 114 ·10 3 кДж/м 2 ·год
ж) какие организмы являются продуцентами;
з) какие организмы являются первичными консументами;
Птица питающаяся семенами, обычные зеленые саранчовые, полевая мышь.
и) какие организмы являются вторичными консументами;
к) какие организмы относятся к автотрофам, гетеротрофам?
Птицы, саранча, пауки, мыши – гетротрофы.
3. Для экосистем, указанных в таблице, рассчитать чистую первичную продукцию, продуктивность сообщества. Сравнить экосистемы. Какие сообщества являются стабильными?
Годовая продукция в экосистемах, ккал/ м 2 в год
энергии в экосистемах
Валовая первичная продукция
– чистая первичная продукция: 24400 – 9200 = 15200 ккал/ м 2 в год
– продуктивность сообщества: 15200 – (3200 + 800) = 14400 ккал/ м 2 в год
б) Прибрежный прилив:
– чистая первичная продукция: 5700 – 3200 = 2500 ккал/ м 2 в год
– продуктивность сообщества: 5700 – (3200 + 2500) = 0 ккал/ м 2 в год
Вторую экосистему можно назвать стабильной, т.к. вся валовая первичная продукция расходуется на дыхание автотрофов и гетеротрофов. У первой экосистемы валовая первичная продукция с каждым годом будет расти.
5. Пользуясь правилом экологической пирамиды, подсчитайте, какая площадь соответствующего биогеоциноза может выкормить одну особь последнего звена в цепи питания:
Щука 10кг; → нехищная рыба 100кг; → планктон 1000 кг;
1м 2 = 0,6 кг планктона
1000кг планктона=1667 м 2
7. По данным таблицы для 1972 года рассчитать количество усвоенной пищи и ту часть усвоенной пищи, которая идет на метаболизм и на прирост биомассы. На что расходуется большая часть энергии пищи?
Показатели трофической деятельности сусликов в полупустыне Прикаспия, кг/га сухой массы
Прирост биомассы популяции
Усвоенная пища = Изъято – Корм. ост. – Экскр. = 180 – 101 – 16 = 63 кг/га
Прирост биомассы =
Метаболизм = 100% – 4,8% = 95,2%
8. Зная правило десяти процентов, рассчитайте:
а).Сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг. Уровни пищевой цепи: орел, трава, заяц.
Сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг. Уровни пищевой цепи: орел, трава, заяц.
Пищевая цепь: трава → заяц → орёл. Чтобы вырос орёл весом 5 кг, нужно 50 кг зайцев; чтобы вырастить 50 кг зайцев, нужно 500 кг травы. Ответ: 500 кг травы.
9. Соотнесите понятия, обозначающие различные способы добывание пищи, с их определениями и распишите в отчете.
а) Паразит – организм (имеющий, как правило, небольшие размеры), который использует живые ткани или клетки другого организма в качестве источника питания и среды обитания.
б) Фильтратор – водное животное, процеживающие через себя воду с многочисленными мелкими организмами, которые служат ему пищей.
в) Хищник – организм, который активно разыскивает и убивает относительно крупные жертвы, способные убегать, прятаться или сопротивляться.
г) Собиратель – организм, который разыскивает и поедает относительно мелкие, неспособные убегать и сопротивляться пищевые объекты.
д)Пасущийся организм – организм, который поглощает многочисленные пищевые объекты, как правило, растительного происхождения, на которых он не тратит много сил.
Назовите тип пищевых отношений (паразитизм, фильтрация, хищничество, собирательство, пастьба), который соответствует следующим парам взаимодействующих организмов и распишите в отчете:
Источник
Урок биологии по теме «Взаимосвязи между организмами в биогеоценозах». 9-й класс
Класс: 9
Примечание 1: Презентацию к представляемому уроку, выполненную в формате flp (значит, сохраняющую дополнительные интерактивные функции, например, перетаскивание объектов и др.) Вы можете скачать, воспользовавшись данной ссылкой: http://depositfiles.com/files/zjbtu6gyg (просмотр возможен только после скачивания, но не в режиме on-line).
Примечание 2: Презентация в формате flp предназначена для использования посредством интерактивной доски Promethean Activboard 78. При её демонстрации с помощью интерактивной доски Promethean Activboard 2387 она сохраняет все функции презентации формата ppt (без дополнительных функций – см.выше).
Тип урока: урок-обозрение (комбинированный).
Цель: формирование информационно-коммуникативной компетентности школьников через деятельностный подход в обучении; экологизация мышления школьников.
Задачи:
1. Закрепить понятия «биоценоз», «биогеоценоз», «экосистема»;
– актуализировать знания учащихся по разделу «Функциональные группы организмов в биогоценозе»;
– рассмотреть вопрос о связях организмов в сообществах;
– изучить формы отражения этих взаимосвязей (пищевые цепи, экологические пирамиды);
– сделать вывод о важности сохранения взаимосвязей организмов в биоценозах.
2. Развивать навыки коллективной мыслительной деятельности учащихся; умения устанавливать причинно-следственные связи, строить логические умозаключения, аргументировано отвечать.
3. Экологическое воспитание школьников. Формирование ответственности за сохранность биоценозов как компонентов биосферы.
Формы, методы: фронтальная беседа-рассуждение, элементы лекции
с демонстрационным сопровождением, коллективная работа по заданиям инструктивных карт; работа с заданиями интерактивного характера; учебный мозговой штурм.
Оборудование, материалы: интерактивная доска, компьютер, проектор, презентация урока, модели экологических пирамид, блокноты заданий, маркеры.
План урока
1. Вступительное слово учителя. Тема, эпиграф урока.
2. Актуализация знаний:
«Конструктор слов» – формирование понятий темы.
3. Инициализация урока: цель, личностная задача учащихся.
4. Изучение нового материала + закрепление + повторение:
А) «Терминологическая мозаика»;
Б) Связи организмов в биогеоценозе – элемент лекции;
В) Работа по карточкам-заданиям;
Г) Учебный мозговой штурм (УМШ) – «Задача Чарльза Дарвина»
Д) Экологические пирамиды – элемент лекции + работа с пирамидой-моделью;
Е) Коллективная мыследеятельность – решение экологических задач;
Ж) Составление синквейнов по теме;
5. Информация о домашнем задании.
6. Рефлексия.
(На доске – тема урока, эпиграф)
1. Добрый день. Сегодня на уроке нам предстоит сделать очередной шаг к познанию незыблемых законов природы. Обратите внимание на эпиграф урока:
Виды в биогеоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет системное целое.
Правило взаимоприспособленности К.Мёбиуса
2. Актуализация знаний:
«Конструктор слов» – формирование понятий темы (фронтальная работа со слайдом):
А) Какие экологические термины можно сконструировать из предложенных корней? (био – система – эко – ценоз – гео). Ответ: биоценоз, биогеоценоз, экосистема.
Б) Соберите определение для термина «биогеоценоз» из предложенных разрозненных частей.
Биогеоценоз – однородный участок земной («гео») поверхности с определённым составом живых организмов (биоценозом) и условиями среды обитания, объединённых обменом веществ и энергии.
В) Было бы неверно считать термины «экосистема», «биоценоз», «биогеоценоз» синонимами, несмотря на то, что между ними много общего. Подберите определения к предложенным терминам и определите, кто и когда ввёл их в науку.
Биоценоз – сообщество организмов, входящих в состав биогеоценоза (Карл Мёбиус, 1877).
Экосистема – открытая совокупность совместно обитающих организмов, связанных между собой и условиями существования (А. Тенсли, 1935). Капля воды, муравейник, пень, поле.
Биогеоценоз – точно ограниченная система, границы которой определяются характером растительности. (В.Н.Сукачёв, 1942). Лес, степь, ельник.
Если хотят подчеркнуть, что сообщество открыто для поступления энергии извне, предпочитают термин «экосистема», если говорят о связях внутри сообщества, оперируют понятием «биогеоценоз».
3. Инициализация урока
Тема: «Взаимосвязи между организмами в биогеоценозах».
Цель: изучить трофические (пищевые) связи между функциональными группами организмов в сообществах и способы их графического отражения.
Личностная задача ученика: чётко представлять пищевые (энергетические) взаимосвязи между организмами в биогеоценозах; обосновывать необходимость их сохранения.
4. Изучение нового материала + закрепление + повторение
А) «Терминологическая мозаика»
Изучение любой темы предполагает знание её терминологии. Давайте вспомним, что означают термины «автотрофы», «гетеротрофы», «консументы», «редуценты (деструкторы)».
Приложение 1. Функциональные группы организмов в биогеоценозе
(Затем 1 представитель от группы выходит к доске и устанавливает изображения напротив термина)
Итак, готов глоссарий нашей темы: автотрофы, гетеротрофы, консументы, продуценты, редуценты (деструкторы).
Б) Связи организмов в биогеоценозе – элемент лекции:
Единственный источник энергии на Земле – Солнце. Автотрофы (в основном, зелёные растения, сине-зелёные водоросли) путём фотосинтеза преобразуют энергию Солнца в энергию химических связей. Они становятся источником органических веществ для всех остальных организмов и «кормят» гетеротрофов. В первую очередь, консументов 1-ого порядка (травоядных животных), те становятся пищей для консументов 2-ого порядка (хищников) и т.д. После смерти любой организм подвергается разложению благодаря деятельности грибов и микроорганизмов (деструкторов, или редуцентов). Стрелки между группами организмов означают направление движения органического вещества, а значит, энергии, которая в нём заключена.
– Поясните, что означает стрелка между редуцентами и продуцентами?
– Может ли энергия передаваться по замкнутому кругу?
– Что произойдёт, если Солнце перестанет существовать?
Отразить пищевые связи между организмами можно с помощью пищевой (трофической) цепи.
Пищевая цепь — это последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой. Каждое звено пищевой цепи называют трофическим уровнем.
Примеры пищевых цепей:
Трава ––> заяц ––> волк. (продуцент ––> травоядное ––> плотоядное)
(Затем 1 представитель от группы выходит к доске и устанавливает изображения организмов в пищевой цепи)
Нектар ––> муха ––> паук ––> землеройка ––> сова.
Сок розового куста ––> тля ––> божья коровка ––> паук ––> насекомоядная птица ––> хищная птица.
– Что объединяет эти цепи? (Они начинаются с автотрофов)
Вот ещё примеры пищевых цепей:
Листовая подстилка ––> дождевой червь ––> черный дрозд ––> ястреб-перепелятник.
(Затем 1 представитель от группы выходит к доске и устанавливает изображения организмов в пищевой цепи)
Мертвое животное ––> личинки падальных мух ––> травяная лягушка ––> обыкновенный уж.
Экскременты животных ––> жуки-навозники ––> птицы.
– Чем они принципиально отличаются от цепей первой группы? (Они начинаются с мёртвой органики)
Приведенные выше типы пищевых цепей начинаются с фотосинтезирующих организмов и носят название пастбищных (или цепей выедания).
Тип пищевых цепей, начинающихся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, относят к детритным пищевым цепям (цепям разложения).
В) Работа по карточкам-заданиям. На основе анализа текста постройте пищевую цепь, состоящую из организмов, упоминаемых в тексте.
| 1. Хулиганы-воробьишки – превосходные воришки. Им зерно лишь подавай – поуменьшат урожай. Вот китайцы подсчитали, сколько зерен потеряли, И издали свой декрет – воробьев свести на нет! Перебили всех подряд, ждут – каков же результат? Поначалу, в самом деле, закрома их пополнели. А потом пришла беда – отворяйте ворота! Все посевы, урожай насекомые сожрали. Их в таком большом числе прежде не было нигде. Оказалось, воробьята не едят совсем зерна-то: Им родители с полей тащут мошек и червей. Стало тут властям понятно – надо птиц вернуть обратно. И пришлось им воробьев из чужих вести краев. Если все с плеча рубить, можно дело загубить! | 2. Ну что же, подведем баланс, Чтоб в стихотворном виде Экосистему юный глаз Отчетливей увидел. Она система потому, Что в ней по форме строгой Необходимый всем продукт Идет своей дорогой. и кто системе служит – Живет себе, не тужит. Вот на зеленый стебелек садится пестрый мотылек, попил нектар со всех цветов, Их опылил – и в путь готов. Но тут попался – Боже мой! – На завтрак птице луговой. А у нее гнездо в траве И куча птенчиков в гнезде. И уж, конечно, их помет Питание траве дает. |
| 3. Отрывок из сказки «Лягушка – царевна» «Указала Баба-Яга, где растет этот дуб. Иван-царевич дошел до него и не знает, что ему делать, как сундук достать. Он и так и эдак пробовал его раскачать, нет, не поддается дуб. | 4. Речь идёт о работе учёного: Под микроскопом он открыл, что на блохе Составьте пищевую цепь, сохраняя литературные (поэтические) названия организмов. |
Анализ выполнения задания у доски.
Г) Учебный мозговой штурм – «Задача Чарльза Дарвина»
Вы усвоили, как составляются пищевые цепи. А теперь я предлагаю закрепить материал в творческом виде. Вашему вниманию представляется логическая задача Чарльза Дарвина. Именно её он задал коллегам-учёным на заседании научного общества для того, чтобы проиллюстрировать, что всё в природе взаимосвязано:
– Какая существует связь между числом старых дев, проживающих в Англии, и удоем коров (количеством молока, которое дают коровы)?
Больше старых дев, больше одомашненных кошек, меньше истребляется мышей, больше разоряют мыши гнёзда шмелей на полях, меньше опыляется клевера, меньше качественного корма для коров, меньше молока.
Постройте пищевые цепи на основе текста решения задачи.
Клевер ––> Шмели ––> Мыши ––> Кошки.
Из данных схем легко заключить, что клевер (продуценты) может являться пищей для нескольких животных. В природе, действительно, работают чаще не пищевые цепи, а пищевые сети, состоящие из нескольких цепей. Например (пример на слайде). Как вы думаете, какое это имеет значение? В случае исключения звена пищевой цепи она не распадается, а сохраняется в изменённом виде.
Д) Экологические пирамиды – элемент лекции + работа с пирамидой-моделью (Рисунки 1, 2, 3).
Приложение 6. «Выкройка» пирамиды-модели (со сторонами – пирамида чисел, биомассы, энергии и основанием – пищевая цепь)
Информационный недостаток любой пищевой цепи – это то, что она показывает схему пищевых взаимосвязей, но не отражает количественных характеристик организмов каждого звена. В связи с этим в 1927 году Чарльз Элтон предложил понятие пирамиды численности (пирамиды чисел). Позже возникли понятия «пирамиды биомассы» и «пирамиды энергии». Основанием экологических пирамид служит уровень продуцентов, а последующие уровни питания образуют этажи и вершину пирамиды. Каждый уровень изображают в виде прямоугольника, длина которого пропорциональна численному показателю уровня.
Рис. 1. Общий вид пирамид-моделей
Рис. 2. Все стороны одной пирамиды
Рис. 3. Работа по группам с ирамидами-моделями
Известны три основных типа построения экологических пирамид:
1) пирамида чисел (пирамида Элтона), отражающая численность организмов на каждом уровне;
2) пирамида биомассы, характеризующая массу живого вещества (вес, калорийность и т. д.);
3) пирамида продукции (или энергии), показывающая изменение первичной продукции (или энергии) на последующих трофических уровнях.
Если взять за основу пищевую цепь (основание пирамиды): клевер ––> шмели ––> мыши ––> кошки, то пирамида численности будет выглядеть так… Для того, чтобы построить пирамиду биомассы, нужно взвесить эти организмы, или одного из них, а затем умножить их число на вес…Известно правило экологической пирамиды, согласно которому масса организмов каждого последующего трофического уровня всегда меньше продукции предыдущего трофического уровня в 10 раз, т.е… При построении пирамиды энергий основываются на законе пирамиды энергий Р.Линдемана, более известном как правило 10%, т.е… Для её построения нужно знать, сколько энергии заключает в себе каждый трофический уровень. Это требует сжигания организмов и определения их энергоёмкости с помощью специальной аппаратуры, что не всегда возможно.
Е) Коллективная мыследеятельность – решение экологических задач.
1. Кот в мешке (индивидуальная работа на интерактивной доске)
Приложение 7. Карточка задания «Кот в мешке»
Составьте схему, на которой отразите взаимные связи следующих организмов: береза, дождевой червь, личинка майского жука, тля, имаго майского жука, гусеница бабочки- пяденицы, взрослая бабочка – пяденица, сова, муравей, большая синица, подберезовик, слизень, летучая мышь.
2. На основе правила экологической пирамиды определите, сколько необходимо планктона (водорослей и бактерий), чтобы в Чёрном море вырос и мог существовать один дельфин массой 400 кг? Пищевая цепь: планктон ––> моллюски ––> хищная мелкая рыба ––> дельфин.
Анализ выполнения задания у доски.
Ж) Составление синквейна по теме (коллективно). Понятие «биогеоценоз».
Правила составления синквейна (пятистишия):
1. Понятие
2. 2 прилагательных, характеризующих данное понятие
3. 3 глагола, относящихся по смыслу к данному понятию
4. Предложение (не более 5-ти слов), связанное с понятием.
5. 1 существительное (вывод).
1. Экология
2. Актуальная + перспективная
3. Анализирует + исследует + предлагает
4. Обладать экологическим мышлением – прогнозировать будущее.
5. Наука.
Приложение 9. Карточка-шаблон для выполнения задания «Синквейн»
5. Информация о домашнем задании
А) Обязательный минимум – §55 «Экосистемы: биоценозы и агроценозы»
(Учебник Гильманов М.К. и др. Биология: Учебник для 9 класса общеобразоват. шк./ М.Гильманов, Л.Абшенова, А.Соловьёва. – Алматы: Атам’ра, 2005 / 2009. – 288 с.).
Б) Тренировочный уровень (тем, кто желает глубже изучить материал по изученной теме) – составить опорный конспект – на основе текста учебника и анализа дополнительной литературы;
В) Творческое задание – составить закрытый тест (с вариантами ответов) из 20 вопросов по изученной теме; отметить правильные ответы.
6. Рефлексия
– Что на уроке было главным?
– Что было интересным?
– Что вы узнали нового?
– Чему вы научились?
Источник
EcoloLife.ru
листовая подстилка ® дождевой червь ® черный дрозд ®
мертвое животное ® личинки падальных мух ® травяная
лягушка ® обыкновенный уж.
В рассмотренных схемах пищевых цепей каждый организм представлен как питающийся другими организмами какого-то одного типа. Реальные же пищевые связи в экосистеме намного сложнее, так как животное может питаться организмами разных типов из одной и той же пищевой цепи или из разных пищевых цепей, например, хищники верхних трофических уровней. Нередко животные питаются как растениями, так и другими животными. Их называют всеядными. Таким образом, все три типа пищевых цепей всегда сосуществуют в экосистеме так, что ее представители объединены многочисленными пересекающимися пищевыми связями, а все вместе они образуют пищевую (трофическую) сеть (рис. 12.23).
Пищевые сети в экосистемах весьма сложные, и можно сделать вывод, что энергия, поступающая в них, долго мигрирует от одного организма к другому.
Рис. 12.23. Пищевая сеть и направление потока вещества
(по Е. А. Криксунову и др., 1995)
Экологические пирамиды. Внутри каждой экосистемы трофические сети имеют хорошо выраженную структуру, которая характеризуется природой и количеством организмов, представленных на каждом уровне различных пищевых цепей. Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для их графического изображения обычно используют не схемы пищевых сетей, а экологические пирамиды. Экологические пирамиды выражают трофическую структуру экосистемы в геометрической форме. Они строятся в виде прямоугольников одинаковой ширины, но длина прямоугольников должна быть пропорциональна значению измеряемого объекта. Отсюда можно получить пирамиды численности, биомассы и энергии.
Экологические пирамиды отражают фундаментальные характеристики любого биоценоза, когда они показывают его трофическую структуру:
— их высота пропорциональна длине рассматриваемой пищевой цепи, т. е. числу содержащихся в ней трофических уровней;
— их форма более или менее отражает эффективность превращений энергии при переходе с одного уровня на другой.
Пирамиды численности. Они представляют собой наиболее простое приближение к изучению трофической структуры экосистемы. При этом сначала подсчитывают число организмов на данной территории, сгруппировав их по трофическим уровням и представив в виде прямоугольника, длина (или площадь) которого пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (или в данном объеме, если это водная экосистема). Установлено основное правило, которое гласит, что в любой среде растений больше, чем животных, травоядных больше, чем плотоядных, насекомых больше, чем птиц, и т. д. (рис. 12.24).
Рис. 12.24. Упрощенная схема пирамиды численности
(по Г. А. Новикову, 1979)
Пирамиды численности отражают плотность организмов на каждом трофическом уровне. В построении различных пирамид численности отмечается большое разнообразие. Нередко они перевернуты (рис. 12.25).
Например, в лесу насчитывается значительно меньше деревьев (первичные продуценты), чем насекомых (растительноядные).
Рис. 12.25. Пирамиды численности:
1 — прямая; 2 — перевернутая (по Е. А. Криксунову и др., 1995)
Подобная же картина наблюдается в пищевых цепях сапрофитов и паразитов.
Пирамида биомассы. Отражает более полно пищевые взаимоотношения в экосистеме, так как в ней учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня. Прямоугольники в пирамидах биомассы отображают массу организмов каждого трофического уровня, отнесенную к единице площади или объема. Форма пирамиды биомассы нередко сходна с формой пирамиды численности. Характерно уменьшение биомассы на каждом следующем трофическом уровне (рис. 12.26 и 12.27). 
Источник
