Тема: Структура экосистем

Форма работы: индивидуальная, электронное обучение.

Урок совершенствования знаний, умений, навыков

Цель: изучить понятие «Биоценоз», «Экосистема» сформировать представления о структуре экосистем, значении охраны экосистем.

Основные понятия: ярусы леса, продуценты, консументы, редуценты.

Используемая литература: учебник Общая биология 11 класс, В.И.Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова, изд. Дрофа 2014 год

Ход урока.

1. Организационный этап.

Что такое структура, на какие ярусы подразделяются биоценозы, какие компоненты встречаются в любом биоценозе.

2. Основная часть.
Структура биогеоценоза по В.Н. Сукачеву (1964).

Основные термины и понятия:

Биотоп или экотоп (абиотический компонент экосистемы) – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями (место жизни биоценоза).

Биоценоз или сообщества (биотический компонент экосистемы) – совокупность всех живых организмов, населяющих одну территорию (биотоп), взаимно связанных в цепи питания и влияющих друг на друга в ходе борьбы за существование и естественного отбора. Термин введен датским ученым К. Мебиусом (1877).

Биогеоценоз – структурная и функциональная элементарная единица биосферы. Устойчивая, саморегулирующаяся экологическая система, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва, свет). Например, озеро, луг, лес. Учение о биогеоценозе разработано В.Н. Сукачевым (1940).

Экологическая система – сообщество живых организмов и среды их обитания, составляющее единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии. Экосистема – понятие, безотносительное к определенному пространству и времени, применимо как к капле воды, так и к биосфере. Термин введен английским ботаником А. Тенсли (1935).

Биотические и абиотические части всех известных науке экосистем связываются непрерывным обменом веществ, называемым круговоротом веществ, энергию для которого поставляет Солнце. Растения синтезируют органические соединения, используя энергию солнечного излучения, и необходимые для синтеза неорганические вещества из почвы и воды.

2. Экосистемы по происхождению: искусственные и естественные

? Какие искусственные и естественные экосистемы вы знаете?

а) роща, сельскохозяйственные угодья;

б) луг, лес, озеро, болото.

3. Обсуждение оптимальных вариантов решения образовательной проблемы

Структура экосистемы: пространственная, экологическая, видовая

а) пространственная структура определяется ярусным расположением растительности (этажности).

1 ярус – дуб, липа, ясень.

2 ярус – рябина, клен, дикая яблоня.

3 ярус – кустарники (орешник, боярышник, бересклет).

4 ярус – высокие травы (зонтичные, иван чай, колокольчик).

5 ярус – папоротник, ландыш, звездчатка.

6 ярус – стелющиеся травы (земляника, лапчатка, копытень).

7 ярус – лишайники, мхи, водоросли.

В почве – зеркальное отражение.

1 ярус – корни стелющихся трав.

2 ярус – корни папоротника, ландыша, звездчатки.

3 ярус – корни высоких трав.

4 ярус – корни кустарников.

5 ярус – корни рябины, клена, яблони.

6 ярус – корни дуба, ясеня, липы.

Лес – сложная экологическая система.

? Каково значение ярусности?

Ответ на этот вопрос найден в стихотворении Эразма Дарвина (1731-1802) – деда Чарльза Дарвина.

И меж растений царствует война,

Деревья, травы – вверх растут задорно,

За свет и воздух борются упорно,

А корни их, в земле неся свой труд,

За почву и за влажность спор ведут.

В сочинении «Храм природы», Э.Дарвин касается вопроса взаимоотношений между организмами.

Современную трактовку значения пространственной структуры найдем в учебнике на с.320-321.

Пространственная организация экосистемы позволяет растениям эффективно использовать свет и ресурсы почвы, а животным и микроорганизмам существовать вместе, занимая разнообразные экологические ниши.

б) экосистема характеризуется определенным видовым разнообразием – числом видов, которые его образуют. Рассмотрим видовое разнообразие на примере искусственной экосистемы пришкольного участка.

На пришкольном участке выявлено 44 вида птиц; 24 вида чешуекрылых; 179 видов культурных и дикорастущих растений.

? Каково значение биоразнообразия для экосистемы?

Оно обеспечивает стабильность экосистемы.

Видовая численность популяций свидетельствует о приспособленности вида к конкретным условиям.

Для характеристики экосистем используют математический расчет (определяют плотность популяций).

в) экологическая структура – это соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции.

Обязательными компонентами экосистемы являются продуценты, консументы, редуценты.

Продуценты (производители) – автотрофы, синтезирующие органические вещества, использующие в качестве углерода углекислый газ. Они образуют биомассу – первичную продукцию. Служат пищей и источником энергии для остальных организмов.

Консументы (потребители) – гетеротрофные организмы. Съедая и перерабатывая растения, получают энергию и образую вторичную продукцию. Консументами являются как мелкие организмы (бактерии), так и крупные (млекопитающие).

Редуценты (разлагатели) – перерабатывают мертвое органическое вещество (детрит) до минеральных соединений, способных усваиваться продуцентами.

Пищевые связи мы будем рассматривать на следующем уроке, а сейчас разберем схему биогеоценоза по В.Н. Сукачеву (схема на экране).

Устойчивость экосистемы обеспечивает сложная система взаимоотношений всех организмов, входящих в ее состав.

Экосистема является открытой системой, у нее есть входящий и исходящий потоки энергии; способна к саморегуляции; обладает относительной устойчивостью; видовым разнообразием. Может существовать без какого-либо компонента. Например, в болотных экосистемах отсутствует почва, а в подземных нет притока световой энергии. Об этом поговорим на следующем уроке.

3. Обобщение материала Записать в тетради:

Биоценоз-совокупность сосуществующих популяций разных видов.

Экосистема – совокупность биоценоза и факторов неживой природы.

Экосистема имеет структуры:

1) пространственная – определяется ярусным расположением растительности. Например: ярусы леса- а) подстилка, б) мхи и лишайники, в) травы и кустарнички, г) кустарники, д) малые деревья, е) большие деревья. В почве располагаются «этажи» корневых систем.

2) видовая – характеризуется определённым видовым разнообразием, числом видов которые его образуют, и количественным соотношением особей этих видов.

3) экологическая структура - это соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции в сообществе.

Продуценты или производители, - это автотрофы, которые в процессе жизнедеятельности синтезируют из неорганических веществ органические соединения, используя в качестве источника углерода углекислый газ.(зелёные растения, фотосинтезирующие и хемосинтезирующие бактерии)

Консументы, или потребители, - это гетеротрофные организмы, которые используют синтезированную продуцентами биомассу для собственной жизнедеятельности.

Редуценты, или разлагатели, - перерабатывают мёртвое органическое вещество до минеральных соединений, которые снова могут быть использованы продуцентами.