Законы биологической продуктивности

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа» с. Каменка
Турковского района Саратовской области
Экология 9 класс.
Тема урока: «Законы
биологической
продуктивности»
Учитель экологии
Панина Людмила Вячеславовна
Цели урока:
Образовательные: Познакомить учащихся с сетями питания, трофическими
уровнями, правилом десяти процентов, биологической продукцией,
биомассой, пирамидами энергии и биомасс, белковым голоданием.
Развивающие: Продолжить развивать умение анализировать, обобщать.
Воспитательные: Воспитание экологического сознания учащихся,
воспитание самостоятельности, внимания.
Форма организации урока: классный урок.
Тип урока: комбинированный.
Принципы обучения: научность, доступность, систематичность,
прочность, наглядность, связь теории практикой.
Материалы к уроку: Таблица «Биологический круговорот веществ»,
компьютер, мультимедийная приставка, презентация,
Межпредметные связи: биология, география, физика, обществознание,
математика, литература, информатика.
Эпиграф урока:
«Энергия не возникает из ничего и не превращается
ни во что, но из одного вида может превратиться в
другое и передаваться от одного тела другому».
/Закон сохранения энергии/
ХОД УРОКА:
I.Организация начала урока.
II.Проверка домашнего задания.
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
Питанье травушке дает.
Ну что же подведем баланс.
В экосистеме строгой
Необходимый всем продукт
Идет своей дорогой.
И кто системе служитЖивет себе, не тужит.
1.Устный опрос:
- Что такое экосистема?
- Рассказать о биологическом круговороте вещества.
2.Проверочная тестовая работа.
Законы организации экосистем
Вариант 1
1. Каждая устойчивая экосистема включает следующие составляющие:
а) автотрофы, хемотрофы;
б) автотрофы и редуценты;
в) автотрофы, гетеротрофы;
г) гетеротрофы и редуценты.
2. Главным ограничивающим фактором в экосистеме тундр является:
а) недостаток влаги;
б) бедность почв;
в) недостаток тепла;
г) сильная солнечная радиация.
3. Экосистемой называют:
а) строго определенную совокупность живых организмов;
б) любую совокупность совместно обитающих организмов и условий их
существования, в которой поддерживается круговорот веществ;
в) любую замкнутую саморазвивающуюся природную систему;
г) строго определенную систему связей в живой природе между
различными ее представителями.
4. Понятие «экосистема» ввел в 1935 г. ботаник:
а) В. Н. Сукачёв;
б) А. Тенсли;
в) В. В. Докучаев;
г) В. и. Вернадский.
5. Основным принципом устойчивости экосистем является:
а) наличие энергетических источников;
б) наличие достаточного количества продуцентов;
в) круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии;
г) размер или объем экосистемы.
Вариант 2
1.В каких из перечисленных ниже экосистемах консументы выедают
до 70% общей надземной массы растений:
а) в лесных;
б) в степных;
в) в пустынных;
г) в горных?
2. В водных экосистемах существует большая зависимость от
солнечного света, который проникает до глубины:
а) 10-20 м;
б) 50-60 м;
в) 100-200 м;
г) 500-600 м.
3. Из приведенных ниже экосистем выберите ту, которая
характеризуется наибольшим ежегодным приростом биомассы:
а) сфагновые болота;
б) дубравы;
в) влажные тропические леса;
г) степи.
4. В состав экосистемы входит биотоп, включающий:
а) атмосферу, гидросферу,литосферу,педосферу;
б)микробиоценоз,фитоценоз,зооценоз,микосферу;
в) гидросферу, педосферу, микосферу, фитоценоз;
г) фитоценоз, зооценоз, микробиоценоз, микоценоз.
5. Схематично экосистему можно представить как:
а) биотоп, педосферу и биоценоз;
б) биотоп и биоценоз;
в) педосферу и микробиоценоз;
г) экотоп и биогеоценоз.
Вариант 3
1.Главным ограничивающим фактором в экосистеме песчаных
пустынь является:
а) недостаток влаги;
б) бедность почв;
в) сильный ветер;
г) короткий день.
2. Любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в
которой поддерживается круговорот веществ, называется:
а) биоценозом;
б) экотопом;
в) экосистемой;
г) биотопом.
3. К гетеротрофам не относятся:
а) паразиты;
б) сапротрофы;
в) консументы;
г) продуценты.
4 Наименьший ежегодный прирост биомассы осуществляется в такой
экосистеме, как:
а) арктическая тундра;
б) дубрава;
в) степи;
г) сфагновые болота.
5. Для обеспечения круговорота веществ в экосистеме необходимо
наличие таких составляющих, как:
а) биогенные элементы, продуценты, консументы, редуценты;
б) прдуценты, сапрофиты, консументы, паразиты;
в) продуценты, редуценты, консументы;
г) биогенные элементы, продуценты, консументы.
-Взаимопроверка тестов.
3. Индивидуальная работа. Из предложенного списка выбрать продуцентов,
консументов, редуцентов. (Дельфин, береза, волк, гриб, овца, щука,
одуванчик, жук – могильщик, лиса, заяц, бактерии, дуб, ястреб, клест, сосна)
4.Составить цепь питания. (Работа в тетради).
Однажды Англичане
Заметили, что летом
Растет пшеница гуще там.
Где проживает больше дам,
Почтенных старых леди,
Что больше всех на свете
Заботятся о кошках…
Подумай-ка немножкоИ вот загадка решена
Ответ у ловкого кота:
Мышей переловил давно,
А мыши что едят?- Зерно.
Цепочку разглядишь не сразу.
На то наука есть и разум.
/М.Х.Левитман/
- Что передают организмы по цепям питания?
III.Формирование новых знаний.
-Тема урока. Цели урока.
-Рассказ учителя. Знакомство учащихся с трофическими уровнями:
Сети питания в биоценозах на самом деле состоят из множества коротких
рядов, в которых организмы передают друг другу вещество и энергию,
сконцентрированные зелеными растениями. Такие ряды, в которых каждый
предыдущий вид служит пищей последующему, называют цепями питания,
или трофическими цепями. Отдельные звенья цепей питания называют
трофическими уровнями. (Презентация. Слайд №1)
1 уровень - продуценты,
2 уровень - консументы первого порядка (растительноядные)
3 уровень – консументы второго порядка (хищники, паразиты)
4 уровень – консументы третьего порядка (сверххищники, паразиты)
-Решение познавательной задачи:
Растения связывают в ходе фотосинтеза 1% энергии солнца. Подсчитано,
что на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется
примерно 90% . Какое количество энергии получают организмы второго,
третьего и четвертого трофического уровня.
-/Знакомство с правилом 10 %./ (Презентация. Слайд №2)
-Проблемный вопрос: Могут ли в природе быть цепи питания из большого
количества звеньев? Почему?
-Эпиграф урока: «Энергия не возникает из ничего и не превращается ни
во что, но из одного вида может превратиться в другое и передаваться от
одного тела другому». /Закон сохранения энергии/.
-Согласно этому закону, что происходит с энергией?
/ Организм получает энергию не полностью. Часть пищи не переваривается
и выделяется в виде экскрементов. Обычно усваивается от 20 до 60%
растительного корма. Усвоенная энергия идет на поддержание
жизнедеятельности животного. Работа клеток и органов сопровождается
выделением тепла, поэтому значительная доля энергии пищи вскоре
рассеивается в окружающее пространство. Лишь небольшая часть усвоенной
пищи идет на рост./
Дополнительные сведения о бройлерных курах и свиньях. (Они усваивают
20 % энергии).
- Многие виды могут входить в разные цепи питания. Различают цепи
выедания (начинаются с живых растений) и цепи разложения (начинаются
с мертвого растительного опада или помета животных). (Демонстрация№1)
-Чем отличаются цепи выедания от цепей разложения?
-Групповая работа «Составить пищевую сеть».
Задание 1 группе.
Составьте пищевую сеть, имеющую место в лиственном лесу.
Организмы: береза, дождевой червь, личинка майского жука,
большая синица, майский жук, подберезовик, бабочка березовая
пяденица, сова, слизень, летучая мышь.
Задание 2 группе.
Составьте пищевую сеть, имеющую место в смешанном лесу.
Организмы: сосна, глухарь, белка, куница, сосновый пилильщик,
дуб, кабан, комар, дождевой червь, масленок, дятел, большая
синица, зяблик.
- Деманстрационный опыт «Пищевая пирамида».
-Знакомство с экологическими пирамидами. (Демонстрация №2).
-Продукцию растений называют первичной, продукцию животных или
других консументов – вторичной, потому что она создается за счет энергии,
связанной растениями. (Презентация. Слайд № 3)
-Органическое вещество, создаваемое в экосистемах в единицу времени
(год, месяц и т. п.), называют биологической продукцией. Масса тела
живых организмов называется биомассой. Биологическая продукция
экосистем – это скорость создания в них биомассы. (Презентация. Слайд №
4)
- Анализ карты «Первичная продуктивность мирового океана и суши».
(Презентация. Слайд № 5)
Рассказ учителя: Среднее значение первичной продукции по всему
земному шару составляет около 3 т сухого вещества на 1 га в год. В
большинстве типов экосистем разные ограничивающие факторы снижают
возможности фотосинтеза. Наименее продуктивны экосистемы жарких и
холодных пустынь и центральных частей океанов.
Среднюю продукцию дают леса умеренного климата, луга и степи. Самый
высокий прирост растительной массы – в тропических лесах, в травянистых
зарослях устьев рек в жарких районах, на коралловых рифах в океане.
Продуктивность сельскохозяйственных угодий обычно несколько ниже, чем
природных экосистем в той же зоне. Поля часть года пустуют, и на них
обычно выращивают всего один какой-либо вид, который не в состоянии
полностью использовать все имеющиеся ресурсы. Однако при интенсивном
земледелии продуктивность полей может приближаться к максимальной,
хотя человеку приходится вкладывать в это много дополнительных средств.
Знание законов биологической продуктивности и потерь энергии в цепях
питания имеет большое практическое значение. На их основе можно
сознательно и грамотно строить хозяйственную деятельность таким образом,
чтобы не подрывать воспроизводительные способности природных и
антропогенных систем и получать, возможно, большую первичную и
вторичную продукцию.
Для человека энергетически выгоднее растительное питание, а наиболее
дорого – использование в пищу хищных видов. Так, по энергии, затраченной
на рост, 1 кг окуня или щуки обходится природе в 7 раз дороже, чем 1 кг
говяжьего мяса. Поэтому плотоядные животные разводятся людьми в редких
случаях, например в пушном звероводстве. Широкое одомашнивание
нашими предками таких видов, как свиньи и куры, не случайно. Они
характеризуются высоким коэффициентом использования энергии на рост, т.
е. перевода пищи в собственную биомассу.
Одна растительная пища, как правило, для людей недостаточно полноценна,
так как подавляющее большинство растений не обеспечивает людей
некоторыми незаменимыми аминокислотами, входящими в состав животных
белков. Производство вторичной продукции через выращивание животных, а
также добыча диких видов (в основном путем рыболовства) – очень важное
условие благополучия общества. Одна из самых злободневных для
современного человечества проблем – это так называемое белковое
голодание, недостаток животной пищи в рационах людей во многих районах
мира.
IV. Закрепление изученного материала.
Задача. Какое количество растительной биомассы сохраняет одна особь
гигантской вечерницы (один из видов летучих мышей, занесенных в красную
книгу России), весящей около 50 грамм и питающейся крупными жуками,
например жуком – носорогом и жуком – оленем (так – же занесенными в
красную книгу)? Чем обусловлена особая уязвимость данной пищевой цепи?
(Презентация. Слайд №6)
Задача. Самка нетопыря – карлика, одного из видов летучих мышей,
питающихся ночными растительноядными насекомыми и весящая всего
около 5г., рождает двух детенышей массой в 1 г. каждого. За 3 или 4 недели
выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г.
Определите, какую массу насекомых должна истребить самка за это время,
чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений,
сохраняющихся за счет истребления самкой растительноядных насекомых.
(Презентация. Слайд №7)
V. Подведение итогов урока.
VI. Домашнее задание. Парагр.17 .Задача 2. Составить пищевую сеть
пруда.