I. Внеаудиторная работа

Основы учения о биосфере

Цель занятия: сформировать у студентов знания о биосфере и ее основных компонентах; об эволюции планеты Земля и роли живого вещества в ее формировании; о непрерывности развития биосферы; о роли человека в этом процессе; о вещественно-энергетических связях в экосистемах и биосфере; о многократности использования заключенного в биосфере вещества; о пирамидах питания и количественных изменениях энергии, переносимой по пищевой цепи.

Вопросы для обсуждения.

1. Понятие «биосфера». Структура и граница биосферы. Продуктивность и устойчивость биосферы. Эволюция биосферы.

2. Живое вещество биосферы, его свойства и функции.

3. Связи организмов в экосистемах.

4. Понятие пирамиды питания. Круговорот биогенных веществ. Поток энергии в экосистемах.

I. Внеаудиторная работа

1. Знать содержание и уметь пользоваться следующими терминами: биосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, тропосфера, живое вещество, косное вещество, биокосное вещество, биогенное вещество, пирамида питания, трофические уровни, пищевые цепи, консументы, редуценты, биогеохимические циклы, биологическое разнообразие.

2. Изобразите схематически связь организмов, круговорот биогенных веществ и потоки энергии в экосистемах.

3. Заполните табл. 2.1. Обоснуйте необходимость сохранения разнообразия живого мира.

4. Проанализируйте содержание табл. 2.2. Сопоставьте плотность животных на 1 км²(1 км² = 100 га) в заповеднике «Брянский лес» (12,2 тыс. га) и в лесном фонде Брянской области — 728,5 тыс. га. Сделайте вывод, во сколько раз отличается плотность отдельных видов животных в заповеднике и лесном фонде. Отметьте, какую роль играют особо охраняемые природные территории в сохранении животного мира. Проанализируйте данные Приложений 27-29 и сделайте вывод о сохранности среды обитания животного и растительного мира.

5. Подготовьтесь к занятию по вопросам, выносимым для обсуждения.

При подготовке к первому вопросу необходимо уяснить отличие понятия «биосфера», предложенного австрийским ученым Э. Зюссом, от понятия, используемого В. И. Вернадским. Дайте анализ основных положений учения Вернадского о биосфере. Обоснуйте границы биосферы в пределах атмосферы, литосферы, гидросферы. Покажите соотношение биосферы и географической оболочки Земли. Раскрывая продуктивность биосферы, укажите вклад разных континентов в общую первичную продукцию суши Мирового океана. Назовите критерии деградации биосферы.

Ответ на вопрос об эволюции биосферы должен включать описание следующих этапов:

1) добиотическая эволюция (образование планеты и ее атмосферы, возникновение абиотического круговорота веществ, образование органических соединений, возникновение круговорота органических соединений);

2) биотическая эволюция — возникновение жизни, развитие фотосинтеза и обусловленное им изменение среды (увеличение биологического разнообразия, появление человека).

Раскройте главные закономерности эволюции органического мира (микроэволюция и макроэволюция).

Для ответа по второму вопросу необходимо изучить основные свойства и функции живого вещества: энергетическую, разрушительную (деструктивную), накопительную, средообразующую, газовую, транспортную, концентрационную, окислительно-восстановительную и информационную. При изложении материала о функциях живого вещества используйте конкретные примеры. Покажите, как функции живого вещества обеспечивают механизм устойчивого функционирования биосферы.

При подготовке к третьему вопросу необходимо выявить взаимосвязи организмов (пищевые, топические, форические, фабрические и выгодные для них взаимоотношения (симбиоз); взаимоотношения, которые положительны для одного вида и отрицательны для другого (хищничество и паразитизм); взаимоотношения, невыгодные обоим партнерам (конкуренция) и др. Раскройте значение хищничества как экологического явления, биологическое и экологическое значение межвидовой конкуренции, роль паразитов в распространении инфекционных заболеваний.

При подготовке к четвертому вопросу необходимо раскрыть содержание трех основных типов экологических пирамид (пирамида чисел, пирамида биомассы, пирамида продукции или энергии), характер питания в экосистемах. Раскройте содержание циклов основных биогенных элементов и поток энергии в биосфере. На основании знаний трофических связей в природе покажите, чем отличается «производство» биосферы от производства человеческого общества.