Панагушина Елена Аркадьевна

Урок экологии «Продуктивность экосистемы»

Материал опубликован 15 January 2018 в группе

Учебный фильм - окружающий мир, естествознание, краеведение

1056

4464

Методическое пособие уроков с видеоматериалами

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный.

Цель:

- осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные:

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

УУД

Личностные: познавательный интерес к экологии.. Понимание необходимости получения знаний о многообразии биотических связей в природных сообществах для сохранения естественных биоценозов. Способность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе. Потребность в справедливом оценивании своей работы и работы одноклассников

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, преобразовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу, выступать перед аудиторией, используя мультимедийное оборудование или другие средства демонстрации

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Изучение нового материала

Продуктивность экосистемы

Важным свойством сообществ является их способность к созданию (продуцированию) новой биомассы. Это свойство лежит в основе понятия продуктивности системы

Скорость создания органического вещества в экосистемах называется биологической продукцией. Масса тел живых организмов называется биомассой. Таким образом, биологическая продукция экосистем - это скорость создания в них биомассы.

Энергия поступает в биотический компонент экосистемы через продуцентов.

Первичной продукцией называют скорость образования биомассы первичными продуцентами (растениями). Это важный параметр, так как им определяется общий поток энергии через биотический компонент экосистемы, а значит, и количество (биомасса) живых организмов, которые могут существовать в экосистеме.

Как вам известно, из 100% солнечной энергии лишь приблизительно 1% поглощается хлорофиллом и используется для синтеза органических молекул (остальные 99% солнечной энергии отражаются, поглощаются с переходом в тепло или расходуются на испарение воды).

Скорость, с которой растения накапливают энергию (в виде энергии химических связей), называется валовой первичной продукцией (ВПП). Примерно 20% этой энергии расходуется растениями на дыхание и другие процессы жизнедеятельности (она обозначена на рисунке буквой К).

Скорость накопления органического вещества за вычетом расхода энергии на дыхание и другие процессы жизнедеятельности (К) называется чистой первичной продукцией (ЧПП):

ЧПП = ВПП - К.

В приведенном примере ЧПП составляет 8000 кДж/м2хгод, т. е.

8% от полученной солнечной энергии.

Для поедания одних организмов другими пища (вещество и энергия) переходит с одного трофического уровня на следующий. Непереваренная часть пищи выводится животными с экскрементами (в них также содержится определенное количество энергии, заключенное в органических веществах).

Животные, как и растения, теряют часть энергии при дыхании и других процессах жизнедеятельности. Энергия, оставшаяся после потерь, связанных с процессами дыхания, пищеварения и экскреции, идет на рост, поддержание жизнедеятельности и размножение.

Скорость накопления органического вещества гетеротрофными организмами называется вторичной продукцией (ВП). Вторичная продукция существует на всех трофических уровнях.

Энергетический баланс консументов складывается следующим образом:

Потребленная = Рост + Дыхание и другие + Экскременты

пища процессы жизнедеятельности или

Р = П + К + Н,

где Р - рацион консумента, т. е. количество пищи, съедаемой им за определенный промежуток времени, выраженное в единицах энергии;

П - энергия, затрачиваемая на рост организма;

К - энергия, затрачиваемая на дыхание и другие процессы жизнедеятельности;

Н - энергия неусвоенной пищи, выделенной в виде экскрементов.

Из рисунка видно, что в каждом звене пищевой цепи часть энергии переходит в другие формы. По ориентировочным подсчетам, эти потери составляют около 90% при каждом акте передачи энергии через трофическую цепь. Следовательно, если первичная продукция растительного организма составляет 1000 Дж, при полном поедании его травоядным животным в теле последнего останется из этой порции всего 100 Дж, в теле хищника - лишь 10 Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то на его долю придется только 1 Дж (правило 10%). Таким образом, запас энергии, накопленной зелеными растениями, в цепях питания стремительно иссякает. Поэтому пищевая цепь включает обычно всего 4-5 звеньев.

Энергия, теряемая при дыхании и других процессах жизнедеятельности, не передается другим организмам. Энергия же, заключенная в экскрементах, передается детритофагам и редуцен там и таким образом не теряется для экосистемы. Детритные цепи начинаются с мертвых организмов и отмерших частей растений (опавших листьев, ветвей). Доля чистой первичной продукции, переходящей прямо в детрит и в пищевые цепи редуцентов, в разных экосистемах неодинакова. В лесной экосистеме большая часть первичной продукции поступает в детритные цепи, а не в пастбищные.

В морских экосистемах и на интенсивно используемых пастбищах больше половины первичной продукции может поступать в пастбищную пищевую цепь.

Детритные цепи сложнее и менее изучены, чем пастбищные. Но роль их с точки зрения потока энергии столь же велика, а часто и более значительна, чем роль пастбищных цепей.

Отношение величин энергетического потока (передаваемой энергии) в разных точках пищевой цепи называют экологической эффективностью (в большинстве случаев эта величина не превышает 0,1).