Учебно – методическая карта занятия №
Дисциплина: Биолоия.
Тема занятия: Изменение в экосистемах. Саморазвитие экосистем.
Вид занятия: комбинированный урок.
Время занятия: 90 минут.
Цели занятия:
учебная: дать преставление об учении Сукачёва о сукцессии. Изучить факторы, влияющие на экологическую сукцессию.
развивающая: развивать внимание; умение составлять схему смены биоценозов;
воспитательная: стремиться воспитать чувство гордости за избранную профессию, стремиться к воспитанию чувства гуманизма, коллективизма, любви к окружающему миру.
Межпредметные связи:
обеспечивающие: биология
обеспечиваемые: Здоровый человек и его окружение; Гигиена с основами экологии человека, Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии.
Обеспечение занятия:
Раздаточный материал: карточки – задания.
Выберите правильные суждения.
1) В пищевых цепях при переходе от одного звена к другому теряется около 90% энергии.
2) Детритные пищевые цепи начинаются с зеленых растений.
3) В биогеоценозах совершается круговорот веществ.
4) По правилу экологической пирамиды хищников в экосистеме всегда больше, чем растительноядных животных.
5) Биомасса консументов в наземной экосистеме значительно меньше, чем биомассы продуцентов.
6) Основной принцип устойчивости экосистем – круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии.
7) Кроме растений, ни кто на земле не создаёт, органическое вещество из неорганических соединений.
8) Вес всех трав, выросших за год в степи, значительно больше, чем годовой прирост всех растительноядных животных.
9) Наибольшую продуктивность дают экосистемы жарких и холодных пустынь и центральных частей океанов.
Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке):
Агроценозы — такие экосистемы, структуру и функцию которых создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах.
Биосфера - живая оболочка планеты
Биоценоз – исторически сложившаяся, устойчивая система, состоящая из биологических компонентов, занимающая участок среды обитания.
Биогеоценоз – устойчивая система, состоящая из биоценоза и неорганических компонентов. (В.Н. Сукачев.)
Видовая структура – разнообразие видов, соотношение их численности и биомассы.
Гомеостаз - способность экосистемы к самоподдержанию и саморегулированию.
Доминантные виды – преобладающие виды.
Природные биогеоценозы — саморегулирующиеся экосистемы.
Саморегуляция – поддержание определенной численности популяций на всех уровнях пищевых цепей.
Сукцессия (от лат. succesio - преемственность, наследование) - последовательная необратимая и закономерная смена одного биоценоза другим на определенном участке среды.
Экосистема – функциональная система, включающая сообщества живых организмов и их среду обитания. (А. Тенсли.)
Эдификаторы – средообразующие виды.
Теоретический материал для самостоятельного изучения;
Любая экологическая система непрерывно изменяется, приспосабливаясь к изменениям внешней среды. Аллогенные изменения обусловлены геохимическими силами, действующими на экосистему извне, а также действием геологических факторов. Автогенные изменения протекают под действием факторов, возникающих внутри экосистемы.
Экологическая сукцессия - это процесс направленного развития экосистемы, протекающий через последовательное замещение простого сообщества более сложным, с более богатым биологическим разнообразием, с более сложной пространственной и трофической структурой, в результате которого экосистема становится более устойчивой.
Характерные признаки сукцессии:
1. Происходит под действием биотического компонента экосистемы, так как биотическое сообщество изменяет физическую среду обитания и благодаря этим изменениям устанавливаются определенные скорость сукцессии, ее характер и пределы протекания.
2. Упорядоченное развитие экосистемы, связанное с изменением видовой структуры сообщества.
3. Протекает до тех пор, пока экосистема не станет стабилизированной, то есть когда на единицу потока энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество межвидовых взаимодействий. Это состояние называют климаксом.
4. В ходе сукцессии экосистема проходит через определенные промежуточные стадии развития, каждой из которых отвечает свой биоценоз. Эта последовательность - так называемый сукцессионный ряд (серия).
Выделяют следующие виды и типы сукцессий экологических систем:
1. Экзогенетические (экзодинамические) изменения в экосистеме обусловлены внешними факторами по отношению к экологической системе. Эндогенетические вызываются внутренними факторами экосистемы.
2. Первичные сукцессии - начинаются на безжизненных, лишенных жизни субстратах (скальные породы, продукты извержения вулкана) и в процессе их протекания формируются не только фитоценозы, но и почвы.
3. Вторичные сукцессии - возникают на месте нарушенных или разрушенных климаксных экосистем (после пожара, вырубки леса, засухи и т.д.). Протекают гораздо быстрее первичных, так как начинаются с промежуточных стадий. Вторичная сукцессия возможна только тогда, когда человек не оказывает сильного и постоянного влияния на развивающуюся экосистему.
4. Автотрофная сукцессия: первыми в сообществе появляются автотрофы (зеленые растения). Наиболее распространены автотрофные сукцессии и протекают они до установления климаксной стадии развития экосистемы.
5. Гетеротрофная сукцессия: происходит в субстратах, в которых отсутствуют живые растения (продуценты) и в которых участвуют только животные (гетеротрофы), а также мертвые растения. Эти сукцессии протекают только до тех пор, пока присутствует запас органического вещества. После его окончания сукцессионный ряд заканчивается, экосистема распадается.
6. Деструктивные сукцессии - не завершаются конечным климаксным состоянием. Воздействие человека на экологическую систему часто приводит к упрощению экосистемы - то есть дегрессии.
Смена сообществ в результате дегрессии завершается не климаксными сообществами с более сложной структурой, а стадиями катоценоза, которые часто заканчиваются полным распадом экосистемы.
7. Катастрофическая сукцессия - вызывается какой-либо природной или антропогенной катастрофой.
Закономерности сукцессионного процесса:
1. На начальных стадиях видовое разнообразие незначительно, продуктивность и биомасса малы, по мере развития сукцессии показатели возрастают.
2. По мере развития сукцессии число биотических взаимоотношений возрастает, причем наиболее сильно увеличивается число симбиотических отношений. Усложняются цепи, сети питания.
3. Уменьшается количество свободных экологических ниш. В климаксном сообществе они или отсутствуют, или находятся в минимальном количестве.
4. Интенсифицируются процессы круговороты веществ, энергии и дыхания экосистемы.
5. Каждый последующий этап сукцессии длится дольше предыдущего, характеризуется более высоким значением отношения биомассы квеличине потока энергии, а также своими видами-доминантами.
6. Скорость сукцессии сильно зависит от продолжительности жизни тех организмов, которые влияют на функционирование экосистемы (автотрофов).
7. Продолжительность последних стадий сукцессии велика, однако динамические процессы при этом не приостанавливаются, а лишь замедляются. Большая часть процессов на этих стадиях - динамические, циклические процессы.
В зрелой стадии климаксного сообщества биомасса экосистемы достигает максимума или близких к максимуму значений, однако в самом климаксном сообществе продуктивность несколько ниже. Это объясняется тем, что в климаксном сообществе максимум первичной продукции потребляется консументами; что экосистема развивает большую зеленую массу, в результате чего освещенность падает, интенсивность фотосинтеза уменьшается, затраты на дыхание увеличиваются.
Решите задания
Задание 1. Бактерии и грибы составляют в экосистеме группу редуцентов, так как они
Задание 2. Установите последовательность процессов, приводящих к смене экосистем.
1) заселение территории мхами и кустистыми лишайниками
2) появление кустарников и полукустарников
3) формирование травяного сообщества
4) появление накипных лишайников на скальных породах
5) формирование лесного сообщества
Задание № 3. Проанализируйте схемы сукцессий. Как называются эти типы сукцессионных изменений?
Примечание:
Главную роль в поддержании стабильности луговой растительности играет биологическое влияние травоядных (овцы, крупный рогатый скот, дикие кролики), уничтожающих подрост из кустарников и деревьев.
Вопрос. Что явилось причиной смены сообществ?
Задание № 4. Опишите, какие изменения будут происходить с непроточным озером, которое год от года мелеет. Можно ли назвать изменения в озере сукцессией? Изменяется ли при этом состав организмов?
Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);
Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией Мамонтова, Захарова
Дополнительные источники:
1. А.Ю. Ионцева. «Весь школьный курс в схемах и таблицах» – М.: Эксмо, 2014.: С. 309- 314
2. Е.Н. Демьянков, А.Н. Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11» - М.: ВАКО. С 140-151 учебное пособие для общеобразовательных организации
3. А.А. Кириленко, С.И. Колесников., «Биология тематические тесты. (подготовка к ЕГЭ)» Учебно- методическое пособие.- Ростов н/Д: Легион, 2009г. С 103-107.
5. Г.И. Лернер «БИОЛОГИЯ: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ »: АСТ, Астрель; Москва; 2010г (раздел VII)
4. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);
Интернет-ресурсы:
Образовательный портал для подготовки к экзаменам Гущин Д. Д.
https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1 тема 1, 2
Российский общеобразовательный Портал https://www.school.edu.ru/
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов https://school-collection.edu.ru/
Открытый колледж Биологии https://college.ru