МБОУ «Черемшанский лицей»
Черемшанский муниципальный район Республики Татарстан.
Разработка урока учителя биологии высшей квалификационной категории Х.Г.Гумерова.
Тема: «Биогеоценоз как особый уровень организации жизни».
Задачи урока:
Расширить и углубить знания о надорганизменных уровнях организации материи;
Сформировать сущность понятия «биогеоценоз», «биоценоз», «биотоп»;
Показать ярусное строение биоценозов, емкость биотопа;
Охарактеризовать структурные элементы, основные процессы и организацию биогеоценотического уровня жизни;
Сформировать убежденность в необходимости сохранения многообразия биогеоценозов.
Средства обучения : таблицы «Биогеоценоз дубравы», «Биогеоценоз луга», музей природы, комнатные растения разных природных зон.
Тип урока : комбинированный.
Методы : репродуктивный, частично-поисковый,
Ход урока.
I . Актуализация знаний о сообществах, о разнообразии сообществ на Земле. О формировании сообществ в зависимости от климата.
1. Что представляет собой природное сообщество? (Совокупность растений, животных, грибов, микроорганизмов, приспособленных к условиям жизни на определенной территории влияющих друг на друга.)
2. Какие примеры природных сообществ вы можете привести? (Лес, степь, пустыня, река.)
3. Укажите на взаимосвязь между живыми организмами и климатическими условиями. (Приспособленность живых организмов к холоду, к засухе, сезонным явлениям природы, т.е. к климату).
II . Изучение нового материала.
1. Понятие о биогеоценозе как структурном компоненте биосферы. Функциональная связь живого вещества с неживой природой. Круговорот веществ в природе. (Беседа с использованием таблиц).
2. Работа с термином «биогеоценоз»- это открытая живая система, эволюционно сложившаяся из разных видов микроорганизмов, растений и животных, совместно заселяющих определенные места обитания.
Работа со словарем основных понятий стр. 210, термин «биогеоценоз».
3. Структурные элементы биоценоза: биотоп, биоценоз.
4. Рассказ учителя о биотопе.
Биотоп - определенная территория со свойственными ей абиотическими факторами среды обитания (климат, почва).
5. Биоценоз-совокупность популяций разных видов.
Биоценоз леса «Музей природы» - беседа с использованием экспонатов музея:
Какие растения представлены в музее? (Береза, осина, липа, дуб, …).
Как приспособленности возникли у растений к совместной жизни?
(Ярустность, отношение к свету).
– Охарактеризуйте значение ярусного расположения для жизнедеятельности растений и животных в биогеоценозах.
Какие животные связаны с лесным биоценозом? (лось, кабан, рысь, лиса, дятел, сова…).
В какой форме существуют все виды в природе? (в форме популяций).
6 Беседа с выявлением особенности лесного биоценоза.
Из чего складывается живое население биоценоза?
На какие три основные функциональные группы делится биоценоз?
(продуценты, консументы, редуценты).
Какова роль каждой группы организмов?
Экологические группы (привести примеры)
| Название группы | Примеры живых организмов |
| Продуценты | |
| Консументы 1порядка | |
| Консументы 2 порядка | |
| Редуценты |
К чему приводит взаимоотношение между организмами? (устойчивость,
целостность, единство и круговорот веществ).
7. Биогеоценозы – сходства и различия.
Работа в группах.
Определить основные виды организмов биоценоза луга (заливной луг) и сравнить с основными видами организмов биоценоза леса.
Определить особенности биотопа луга и выявить их различия от биотопа леса.
8. Рефлексия. Подведение итогов работы в группах. Сравнить полученные результаты. В чем разница между биогеоценозами?
9. Работа с учебником. Особенности биогенотического уровня жизни. Изучая текс учебника, ученики приводят примеры и раскрывают главнейшие процессы, характеризующие биогеоценоз:
Круговорот веществ и поток энергии, обеспечивающие саморегуляцию и устойчивость биосистемы, ее организацию,
Продуцирование биомассы, поддерживающей существование видов,
Распределение множества популяций в пространстве и во времени,
Сложность структуры, обусловленной большим разнообразием видов,
Регулирование численности видов и связанное с этим поддержание динамической устойчивости биосистемы как целостности,
Устойчивость связей и зависимостей между видами и со средой основанных на пищевых, пространственных, средообразующих взаимоотношениях видов и энергетике.
10.Значение биогеоценотического уровня.
Многообразие биогеоценозов, их история и длительность существования, отражающая эволюцию биосферы. Стратегия биогеоценотического уровня жизни: активное использование всего многообразия сред жизни на Земле в создании благоприятных условий для развития и процветания живых организмов. (Проблемное изложение и обсуждение с учащимися стратегии биогеоценотического уровня жизни, формирование выводов.)
III . Закрепление знаний о биогеоценозе как надорганизменной системе; о структурных элементах, основных процессах и организации биогеоценотического уровня; о значении этого уровня и его сохранении. Выполнение заданий №1-6 в рабочей тетради.
IV. Вопросы для контроля :
1. Что такое биотоп, биоценоз, биогеоценоз?
2. На какие основные функциональные группы делятся биоценоз?
3. Роль продуцентов, консументов, редуцентов в круговороте веществ.
4. Какие процессы протекает на биогеоценотическом уровне?
5. В чем заключаются особенности организации биогеоценотического уровня жизни в при роде?
6. Поясните, почему биогеоценозы называют многовидовыми надорганизменными биосистемами.
7. Сравните биогеоценотический уровень организации живой материи с биосферным уровнем.
8. В чем заключается основная стратегия жизни биогеоценотического уровня жизни в природе?
V . Домашнее задание : изучить стр.76-78 учебника. Выполнить задания № 7-9 в рабочей тетради.
Разделы: Биология
Цель: Познакомить учащихся с биоценотическим уровнем жизни на Земле.
Задачи:
- Обучающая: сформировать у учащихся представление о биогеоценозе, его структуре и обязательных компонентах;
- Развивающая: развивать и закреплять навыки работы с книгой и другими источниками информации;
- Воспитательная: формирование бережного отношения к природе, понимания необходимости её охраны.
Оборудование: таблицы по общей биологии, информационные карты на каждую парту, фотоматериалы, оформленные в виде фотовыставки (представлены различные биоценозы: лес, степь, водоёмы).
При наличии мультимедийной установки можно использовать слайдовый материал.
Тип урока: изучение нового материала. Класс можно разделить на две группы, например «Теоретики» и «Практики».
Ход урока
Организационный момент:
мотивация учащихся на изучение нового материала, объяснение задач урока:
Сегодня на уроке мы продолжим изучение материала по основам экологии. Наша задача: пользуясь вашими знаниями об экологических факторах, выяснить, что такое биоценоз и биогеоценоз, в чём заключается отличие в этих понятиях, каковы их основные характеристики. Научиться оценивать качество биогеоценозов, прогнозировать их развитие. Выяснить, какие факторы могут повлиять на смену одного биогеоценоза другим, и таким образом, оказать негативное влияние на существование всей биосферы.
Изучение нового материала:
1) Актуализация знаний (10 мин.)
- Что называется экологическими факторами? (Условия, оказывающие влияние на существование и географическое распространение (расселение) живых существ).
- Посмотрите на таблицу и назовите две основных группы экологических факторов (абиотические и биотические факторы). Что обозначают эти названия? (факторы неживой и живой природы).
Экологические факторы (Таблица №1.)
3. Учитель: сейчас мы выполним небольшое тренировочное упражнение по определению экологических факторов. Я буду читать отрывок из книги Н. Сладкова «Разноцветная земля», в котором речь пойдёт о тайге (Зелёной земле), а вам надо будет так же, в два столбика выписать все знакомые экологические факторы. (учащимся раздаётся текст на парты)
Зелёная земля (Тайга)
Тайга – самый огромный на земле лес. Царство колючей хвои. Сосны, пихты, кедры и ели. Тяжелый гул зеленых вершин. Унылый скрип обомшелых стволов. Сыро, сумрачно, глухо. Пахнет прелью и таежной водой. Корни-выворотни, словно медведи, поднялись на дыбы, растопырили косматые лапы.
Ни ярких цветов, ни пёстрых бабочек. Не видно птиц, не слышно зверей. Все прячутся и таятся. Лишь осторожная тень проскользнёт в чаще. Дрогнет задетая кем-то ветка, распрямится примятая кем-то трава. И опять тишина и безлюдье.
Тропа выбита звериными лапами и копытами. Человеку трудно идти звериной тропой. Ноги то тонут во мху, то скользят на упругой хвое. Суковатые валежины цепляются за одежду, еловые лапы бьют по лицу. И чёрные дупла старых осин следят за тобой, словно чьи-то глаза.
Хорошо смотреть на зелёную тайгу с горы.
Там светлые боры-сосняки. Тут тёмные пятна ельников. Голубые извивы рек. Чёрные гари, пропахшие дымом. Жёлтые зыбуны-болота. И синие, туманные, бескрайние дали. Самый большой лес на земле. Тайга.
Пример заполнения таблицы учащимися, после прослушивания текста:
Экологические факторы Таблица №2
2) Изучение новой темы (основные понятия: биоценоз, экосистема) – 10 мин.
Учитель : Первые понятия, с которыми мы сегодня познакомимся – это биоценоз (сообщество) и биогеоценоз (экосистема).
Термин «биоценоз» впервые ввёл в науку в 1877 году К. Мебиус.
Учащимся даётся задание:
- Прочитать текст в учебнике на стр. 245 «Понятие о сообществе и экосистеме»;
- Найти определение терминов: биоценоз (сообщество), биогеоценоз (экосистема);
- Найти эти термины в информационной карте (см. приложение).
Фронтальная беседа по упражнению «Разноцветная земля», таблица №2:
– Как вы считаете, представленная в рассказе природная зона является сообществом живых организмов или нет? Докажите свою точку зрения.
– Тайга, о которой говорится в рассказе, это биоценоз или биогеоценоз? Докажите свою точку зрения.
– В чем разница в понятиях «биоценоз» и «биогеоценоз»?
Вывод: (записывается в тетрадь)
Биоценоз – это биосистема, представляющая собой совокупность популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов, населяющих определённую территорию, а биогеоценоз – это биоценоз, находящийся в устойчивой связи с факторами неживой природы.
| БИОЦЕНОЗ = РАСТЕНИЯ + МИКРООРГАНИЗМЫ + ЕДИНАЯ ТЕРРИТОРИЯ (БИОТОП) |
| БИОГЕОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ + АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ |
3) Структура биогеоценоза. Основные характеристики биогеоценоза. – 5 мин.
Схема «Структура биогеоценоза» зарисовывается в тетрадь:
Учитель: Каждый биогеоценоз характеризуется целым рядом показаний, определяющих его качество (устойчивость). Познакомьтесь с основными характеристиками биогеоценоза по таблице №3 «Основные характеристики биогеоценоза»
Основные характеристики биогеоценоза Таблица №3
Биоценоз, в котором имеется достаточно большое разнообразие видов, имеются чётко сформировавшиеся фитоценозы, достаточная биологическая продуктивность и сохраняющий эти качества достаточно продолжительное время может считаться качественным (устойчивым).
4) Основные функциональные группы организмов в сообществе. Эдификаторы – 10 мин.
Учитель: Все сообщества состоят из совокупности организмов, которые связаны между собой в основном пищевыми связями. Многообразие типов питания приводит к возникновению теснейших взаимосвязей в сообществе. Существование различных групп организмов друг без друга становится невозможным. Для того, чтобы понять, как реализуются эти связи, необходимо иметь представление о типах питания организмов. Поэтому давайте рассмотрим схему «Типы питания организмов» и сопоставим её с текстом учебника на стр. 246 «Функциональные группы организмов в сообществе».
Работа учащихся со схемой.
Учитель (продолжает рассказ) : Особое место в биоценозах занимают такие виды, которые способны влиять на условия жизни других, их называют эдификаторами, или видами-средообразователями . В еловом лесу, например, средообразователем служит ель, на верховом болоте – сфагновые мхи, в степи – травы: ковыль и типчак и т.д.Иногда в роли средообразователей выступают животные. Например, сурки и суслики, создавая систему подземных ходов и нор, изменяют состав степной флоры, влажность почвы, рельеф. Сойки-птицы, которые питаются желудями и орехами (в том числе кедровыми). Птица прячет на зиму запасы, но забывает о своих захоронках и весной прорастают молодые кедры, дубки, ореховые кустарники. Так же можно привести множество других примеров:термиты со своими постройками, саранча, колорадский жук, бобры, перегораживающие реки и т.д.
Фронтальная беседа:
– Почему куница не селится в берёзовом лесу? (Основной пищей куницы является белка. Белки селятся там, где есть орехи (шишки), например, в кедровом бору. В берёзовом лесу шишек нет, значит не будет и белки с куницей).
– На небольшом ручье, текущем из родника, в пихтовом лесу поселилось семейство бобров. Повлияет ли появление бобров на структуру биоценоза пихтового леса? Как? Что произойдёт с местностью через 3-5 лет?
– Попробуйте привести свои примеры растений или животных – эдификаторов
Вывод:
- Пищевые цепи являются основой любого биогеоценоза.
- Животные и растительные организмы могут выступать в роли эдификаторов (видообразователей).
5) Закрепление (5-7 мин.)
1. Решение проблемных задач по группам:
А) Сгорел участок хвойного леса, где эдификатором была пихта, но имелись сосна сибирская и лиственница. Причина пожара - молния. Условия: влажно, склон северный. Какой биоценоз займёт место сгоревшего через 10-15 лет? Какая порода деревьев может стать видообразующей? Ответ обоснуйте (правильный ответ – осина).
Б) Человек на склоне горы вырубил берёзовую рощу и построил горнолыжную трассу. Условия: сухо, южный склон. Какой биоценоз займёт место предыдущего через 1-2 года? Какое растение может стать видообразователем? Ответ обоснуйте (правильный ответ – злаки, подорожник)
2. Для слабых учащихся предлагается тестовое проверочное задание (см. приложение ).
Домашнее задание:
Задание: заполните таблицу .
Развитие биогеоценоза
Подведение итогов урока (1-2 мин.)
Краткие выводы о проделанной работе, перечень полученных на уроке оценок с краткими комментариями, краткая перспектива работы на следующий урок.
На этом уроке все желающие смогут изучить тему «Понятие о биогеоценозе и экосистеме». В ходе него учащиеся смогут получить представление о биогеоценозе и тесно связанных с ним абиотических факторах среды. Учитель расскажет об отношении двух понятий - биогеоценозе и экосистеме.
Пруд с его обитателями, озеро, море, океан, небольшой лес, целая тайга, степь и пустыня - всё это природные экосистемы.
Аквариум, сад, пшеничное поле экосистемы, созданные человеком
Наземные экосистемы, связанные с участками однородной растительности, называют биогеоценозом.
Например, ельник кисличный, ельник зеленомошный и березняк разнотравный, сфагновое болото, луг, ковыльная степь и т.д.
В названии «биогеоценоз» подчеркивается тесная взаимосвязь «био» - живых и «гео» - неживых компонентов на определенном участке поверхности.
Учение о биогеоценозе и сам термин создал русский ботаник Владимир Николаевич Сукачёв.
Экосистем на Земле очень много, существенным свойством каждой из них является круговорот веществ и потоков энергии. Из-за большой роли живых организмов круговорот в экосистемах часто называют биологическим круговоротом веществ.
Биологический круговорот веществ является главным условием существования экосистемы.
Структура экосистемы
Круговорот веществ в биогеоценозе осуществляется благодаря наличию четырех неотъемлемых компонентов: абиотического компонента, то есть запасов биогенных веществ и солнечной энергии; продуцентов - создающих органическое вещество; консументов - употребляющих органическое вещество; редуцентов - разлагающих мертвое органическое вещество.
Биогенными веществами называют минеральные соединения, которые используются для синтеза органических веществ.
Продуценты - организмы, создающие эти органические вещества, запасающие в них лучистую энергию Солнца.
Это фотосинтезирующие растения и некоторые прокариоты (зеленые бактерии, цианобактерии).
Редуценты - организмы, разлагающие мертвые остатки растений, животных и других представителей живого мира, до минеральных соединений, газа, воды и минеральных солей. В роли редуцентов выступают, преимущественно, бактерии, грибы и некоторые животные.
Совместная деятельность этих разных по экологическим функциям групп организмов является двигателем биологического круговорота в биогеоценозе. Биогеоценозы, или экосистемы, устойчивы лишь в том случае, когда все четыре компонента, входящие в их состав, поддерживают круговорот веществ достаточно полно.
Круговорот веществ поддерживается в биогеоценозах постоянно притоком всё новых и новых порций энергии. Хотя по закону сохранения энергии, она не исчезает бесследно, а лишь переходит из одной формы в другую, круговорота энергии в экосистемах быть не может. Расходуясь на жизнедеятельность организмов, усвоенная ими энергия постепенно переходит в тепловую и рассеивается в окружающем пространстве. Таким образом, деятельность экосистемы напоминает круговое вращение мельничного колеса в потоке воды.
Если взять для примера пищевую цепь «кочан капусты, коза и волк» - можно проследить, как расходуется энергия, полученная от Солнца и связанная в кочане капусты.
От усвоенной животным пищи лишь небольшая ее доля идет на рост организма, то есть укладывается в теле животного, остальная тратится на обмен веществ, обеспечение размножения, часть удаляется из организма, как неусвоенная пища. Подсчитано, что на рост идет около 10 процентов усвоенной энергии. Следовательно, в теле козы задержится даже менее десятой части энергии, заключенной в кочане капусты, так как часть вещества не усваивается. Когда же волк съест козу, то на рост его тела также достанется 1 процент энергии, которая первоначально была в капусте.
В каждом последующем звене цепи питания количество содержимой энергии уменьшается примерно в 10 раз, и уже через 4-5 звеньев она практически полностью истекает.
Это так называемое правило 10% имеет огромное практическое значение. Это правило позволяет понять, как расходуется в экосистеме продукция, т.е. органическое вещество, создаваемое растениями, за определенный промежуток времени.
На создание 1 кг массы растительноядных животных затрачивается в десять раз больше солнечной энергии, чем на 1 кг массы растений.
Продукция плотоядных поэтому обходится дороже в сто раз. Передача органического вещества и энергии по цепям питания подчиняется правилу 10%.
Человеческое общество живет за счет первичной и вторичной продукции растений и животных. Продукция животных обходится и людям, и природе дороже, чем растительная. Поэтому проблема голода для населения разных стран начинается, прежде всего, с нехватки вторичной продукции - животных белков, необходимых в рационе человека. Даже в самых устойчивых биогеоценозах Земли круговорот веществ не замкнут, часть вещества переносится ветром, течениями, сносится в понижение рельефа, мигрирует с поверхностным стоком и подземными водами. В результате все экосистемы суши и океана оказываются связанными в единую глобальную систему - биосферу.
Множество связанных друг с другом круговоротов складываются в установившийся за многие миллионы лет глобальный круговорот биосферы, поддерживающий жизнь на планете.
В. И. Вернадский разработал учение, которое характеризует биосферу не только как область распространения жизни на Земле, но и как часть планеты, преобразованной жизнью. Согласно Вернадскому, круговороты важнейших элементов в биосфере создают организмы. Благодаря им химические вещества оболочек Земли переменно переходят из неживой природы в живое вещество, а из живого вещества - в неживую природу, поэтому биосферу называют глобальной экосистемой.
Биологический круговорот зародился с момента появления на земле первых организмов: консервантов, или протобионтов, и продолжается на протяжении миллионов лет. Так поддерживается жизнь и существование биосферы. Биосфера - закономерный продукт эволюции планеты.
Вместе с тем, биосфера является ареной жизни и хозяйственной деятельности человека. В своем глобальном проявлении биосфера, как глобальная экосистема, аккумулирует энергию с помощью растений и Солнца и трансформирует ее в живые системы, обеспечивая непрерывность и многообразие жизни.
Распределение энергии в трофической сети
Одна и та же порция вещества и заключенная в нем энергия не могут бесконечно передаваться по сложной сети питания, связующей организмы в биогеоценозе. На самом деле, трофическая сеть состоит из переплетения коротких пищевых цепей. Каждое звено ряда называют трофическим уровнем. Примером короткой пищевой цепи является последовательность «капуста (І трофический уровень), коза (ІІ трофический уровень) и волк (ІІІ трофический уровень)».
Капуста с экологической точки зрения - продуцент, коза - консумент І порядка, а хищный волк - консумент ІІ порядка.
Правило 10%
Правило 10% можно выразить графически и в виде так называемых экологических пирамид. В пирамидах отображают число особей, включенных в пищевую цепь, - пирамида численности; биомассу экосистемы - пирамида биомассы, вовлеченную в оборот энергию - пирамида энергии. Нижняя ступень соответствует первому трофическому уровню, а каждая последующая ступень показывает на десять раз меньше, чем предыдущая.
Вопросы:
1. Как вы понимаете «правило экологической пирамиды»?
2. Как связан любой живой организм с окружающими его живыми существами?
3. Назовите наиболее глобальную и самую маленькую экосистему.
4. Чем отличается понятие экосистемы и биоценоза?
1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - М.: Дрофа, 2009.
2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса. 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.
3. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005.
«Организмы в экосистеме» - Органическое вещество. Тепловые отходы. Надвидовой уровень организации биосистем. Биогеоценоз. Энергия Солнца. Тепловая энергия. Энергия СОЛНЦА. Структура экосистемы. Характеристика Экосистемы. Приток энергии в экосистему. Ответы к кроссворду. Продуценты Консументы Редуценты. Экосистемы Земли. Биогеоценоз дубравы.
«Экосистема и биогеоценоз» - Пространственно-временные границы экосистем могут выделяться достаточно произвольно. Экосистемы могут быть естественными и искусственными. Гетеротрофные организмы получают энергию при поглощении органических веществ и называются потребителями, или консументами. Организмы, которые специализируются на добывании строго определенной пищи, называются монофаги.
«Агроценоз» - Вид – доминант – вид, преобладающий в экосистеме по численности и влиянию. Искусственные (агроценозы). Растения. Выберите ОДИН правильный ответ. Антропогенные факторы. Продуценты. Смена агроценоза на природную экосистему. Задание 1. Выберите ОДИН правильный ответ. Перепел. Пути повышения продуктивности агроценоза:
«Экосистема поле» - Короткие цепи питания из-за небольшого числа видов растений и животных; Поэтому экосистема поля не может существовать без участия человека. Преобладание организмов одного или нескольких видов (пшеница в поле); Вспахивает землю, заменяя червей и других «мусорщиков»; вносит удобрения и восполняет нехватку минеральных веществ.
«Сообщество экосистема биогеоценоз» - Живые организмы в природе объединены в сообщества, приспособленные к определенным условиям существования. Глава ХV. Характеристика биогеоценоза. 1. Источник энергии. Консументы 1-го порядка? Среда обитания. На дом: § 66. Для существования любого биогеоценоза необходима энергия. Источники энергии для существования биогеоценоза?
«Структура экосистем» - I. Экосистема, биогеоценоз, определение, свойства. А. Тенсли. Структура экосистемы. Экосистема - основное понятие экологии. Растения. Животные. Создал в 1964 г. учение о лесной биогеоценологии. Вещество, энергия, информация. Структура экосистем. Сукачев Владимир Николаевич. Биоценоз. Тема:«Структура экосистем» План.
Всего в теме 9 презентаций
