Уроки биологии 11 класс, 4 четверть

Уроки общей биологии. 11 класс. IV четверть. Естественно- математическое направление. В соответствии с действующей программой 2013 года Республики Казахстан. 2 часа в неделю.

(См. I - III четв. 11 класс. I-IV четв. 10 класс.)

Биология 11 класс Урок № 54.

Тема урока: Состав биогеоценозов

Основное содержание урока: Компоненты биогеоценозов: продуценты,

консументы, редуценты.

Цели урока : Познакомить с компонентами биогеоценоза - абиотическими и биотическими,

Их взоимосвязями. Дать характеристику основным составляющим частям биогеоценозов.

На примере Биогеоценозов показать различные формы организации живой материи.

Продолжить формирование материалистического миропонимания.

Оборудование : Таблица « Состав биоценоза» ЭУ « Биоценозы»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Понятие о биогеоценозах. Местные биогеоценозы их отличительные черты.

III. Изучение нового материала :

Состав биогеоценоза. Во всяком биогеоценозе можно выделить абиотические и биотические компоненты.

К абиотическим компонентам биогеоценоза относят: неорганические вещества (углекислый газ, вода, кислород; ионы кальция, магния, калин, натрия и др.);

органические соединения, связывающие абиотическую и биотическую части биогеоценоза (белки, углеводы, липиды, гуминовые кислоты и др.);

климатический режим (температура, влажность, соленость воды, радиация, давление и др.).

Биотические компоненты представляют собой три взаимосвязанные функциональные группы организмов: продуценты, консументы, редуценты.

Продуценты (от лат. producens - производящий) - автотрофные организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Это главным образом зеленые растения и в меньшей степени - фотосинтезирующие и хемосинтезирующие бактерии.

Консументы (от лат. consumo - потреблять) - гетеротрофные организмы, потребляющие готовые органические вещества как источник пищи и энергии. Это - все животные, грибы и многие бактерии (из последних в основном - паразиты).

Редуценты (от лат. reducens - возвращающий) - гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, они расщепляют сложные органические соединения до неорганических веществ (воды, углекислого газа, минеральных солей и др.), пригодных для использования продуцентами.

Продуценты улавливают энергию солнечных лучей (при фотосинтезе) или энергию химических связей неорганических веществ (при хемосинтезе) и переводят ее в энергию химических связей синтезированных ими органических веществ. Консументы, питаясь продуцентами, поглощают образованные ими органические вещества. Преобразованная в процессе питания энергия используется консументами для жизнедеятельности и построения тела. Наконец, редуценты, разлагающие органические вещества, высвобождают энергию, содержащуюся в их химических связях, и используют ее для осуществления процессов жизнедеятельности.

Таким образом, биотическую структуру биогеоценоза образуют три группы органиамов: продуценты, консументы, редуценты. Они трансформируют энергию и обеспечивают биологический круговорот.
Рис. 42. Поток энергии и круговорот веществ в биогеоценозеСтруктура биогеоценоза. Важный принцип организации биогеоценоза состоит в объединении продуцентов, консументов и редуцентов в цепи питания, или трофические (от лат. trophe - питание) цепи.

Цепи питания - это цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества; каждое предыдущее звено цепи является пищей для последующего. Выпадение хотя бы одного звена в сложной пищевой цепи приводит к нарушению трофических связей.

Существуют разные уровни цени питания. Это так называемые трофические (пищевые) уровни. Трофический уровень - одно звено в цепи питания, которое может быть или продуцентом, или консументом, или редуцентом. В каждом звене трофической цепи из энергии усвоенной пищи обычно меньшая часть идет на прирост веществ, а остальная, большая часть - на энергетический обмен. Продукция каждого трофического уровня обычно в 10 раз меньше продукции предыдущего уровня. Чем длиннее цепи, тем меньше продукция ее конечных звеньев.

Представители разных трофических уровней в цепях питания связаны между собой односторонне направленной передачей веществ и заключенной в них энергии
Пищевые (трофические) цепи можно подразделить на пастбищные и детритные.

Пастбищные цели всегда начинаются с зеленого растения. Это означает, что первый трофический уровень представлен автотрофами. Второй трофический уровень составляют консументы 1-го порядка - травоядные животные (зерноядные птицы, зайцы, растительноядные насекомые и т. д.). Третий трофический уровень представлен консументами 2-го порядка - плотоядными животными (мелкими хищниками, насекомоядными птицами, паразитами травоядных животных). Далее пищевую цепь продолжают консументы 3-го, 4-го порядков, представленные плотоядными животными (более крупными хищниками или паразитами хищников).

В качестве примера приведем относительно короткую и простую пищевую цепь:
травянистые растения (продуценты) → заяц (консумент 1-го порядка) → рысь (консумент 2-го порядка).

Более длинная и сложная цепь может выглядеть следующим образом:
хвоя сосны (продуцент) → личинки соснового шелкопряда (консументы 1-го порядка) → синицы (консументы 2-го порядка) → ястребы (консументы 3-го порядка).

В детритных (от лат. detritus - истертый) пищевых цепях, наиболее распространенных в лесах, первый трофический уровень всегда представлен растительными и животными остатками и их выделениями, которые в результате деятельности редуцентов - микроорганизмов - превращаются в органические и частично минеральные вещества - детрит. Второй трофический уровень составляют консументы 1-го порядка (животные, которые питаются детритом), третий - консументы 2-го порядка. Детритные цепи бывают довольно длинными, в них могут входить и хищники. Приведем пример детритной пищевой цени:
навоз → личинки насекомых → птицы → хищники.

Пастбищные и детритные пищевые цепи чаще всего представлены в биогеоценозах совместно, но почти всегда одни из них преобладают над другими.

Пищевые цепи тесно переплетены, в результате чего создаются сложнейшие сети питания (рис.
Как правило, вид занимает один, иногда два трофических уровня. Например, песец обычно питается мелкими грызунами - леммингами, но при низкой численности леммингов добывает яйца и птенцов гусей, куликов. Любой трофический уровень представлен не одним, а многими видами, в результате чего цепи питания сложно переплетены.

Ярусность. Функционирование биогеоценоза и его устойчивость определяются разнообразием видов, но и обусловлены также связями между популяциями разных видов, характером их взаимодействия с условиями неживой природы, распределением организмов в пространстве.

Распространение организмов в пространстве редко бывает равномерным. В любом сообществе встречаются группы растений разной высоты, образующие вертикальную структуру биоценоза - ярусность. Например, в лесу растительность может быть представлена деревьями первого верхнего яруса (сосна, ель), деревьями второго яруса (рябина, осина), кустарниками, образующими третий ярус, а также формирующими четвертый ярус кустарничками (черника, брусника) и травами. На почве в лесу всегда имеются опавшие листья, отмершие побеги, сухие ветки. В почве также наблюдается ярусное расположение корней растений.

Благодаря ярусности организмы полнее используют среды.

Итак, биогеоценоз как единый природный комплекс состоит из популяций разных видов, взаимодействующих между собой и неживой природой.

IV.Закрепление : Что такое биоценоз? Что такое биогеоценоз? Сравните эти понятия.

Какие абиотические и биотические компоненты образуют биогеоценозы? 3. В чем проявляется взаимосвязь биотических и абиотических компонентов биогеоценоза?

Приведите примеры взаимосвязи в биогеоценозе: продуцентов и консументов; продуцентов и редуцентов; консументов и редуцентов.

Что включает в себя понятие «экосистема»? Приведите примеры экосистем.

Проанализируйте взаимосвязи в структуре биогеоценоза .

Что такое цепи питания? Приведите примеры взаимосвязи пастбищных и детритных цепей питания.

Почему в природе существуют сети питания? Ответ обоснуйте

Как вы думаете, почему увеличение видового разнообразия повышает устойчивость биогеоценоза?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника.

Биология 11 класс. Урок № 55.

Тема урока: Характеристики биогеоценозов

Основное содержание урока: Биоценозы: видовое разнообразие,

плотность популяций, биомасса.

Цели урока : Продолжить изучение биогеоценозов как формы существования живой природы.

Познакомить с основными характеристиками различных биогеоценозов.

Познакомить с агроценозами и научить отличать эти два понятия. Дать представление о научных методах повышения продуктивности агроценозов

Оборудование : Стенные таблицы природы различных природных зон и агроценозов.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме

1. В приведённом перечне найдите и подчеркните разными цветами названия продуцентов, консументов и редуцентов.

Папоротник, муравей, белый гриб, хемосинтезирующая бактерия, стрекоза, дождевой червь, гнилостная бактерия, цианобактерия, лев, мухомор, кактус, человек.

2. Укажите (обозначьте цифрами), в какой последовательности могут входить в пищевую цепь следующие организмы: человек, одноклеточная водоросль, дафния, судак, пескарь.

3. Среди приведённых утверждений подчеркните правильные:

А. Источником энергии для редуцентов является окисление неорганических веществ.

Б. Численность консументов обычно меньше численности продуцентов.

В. Самой высокопродуктивной экосистемой является Мировой океан.

Г. Самыми малопродуктивными экосистемами являются пустыни.

Д. Высокопродуктивные экосистемы являются самовоспроизводящими, а низкопродуктивные - нет.

Е. Экосистемы с малым видовым разнообразием неустойчивы.

Ж. Существование пищевых сетей является условием устойчивости экосистемы:

III. Изучение нового материала :

Биогеоценоз

В биологии используются три близких по значению понятия:

1. Биоценоз - группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой и исторически долго обитающих на определенной территории.

2. Биогеоценоз - биоценоз, который рассматривается во взаимодействии с абиотическими факторами, влияющими на него и сами изменяющиеся под его воздействием.

Биоценоз имеет синоним сообщество, ему также близко понятие экосистема.

3. Экосистема - группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой круговоротом веществ.

Каждый биогеоценоз - это экосистема, но не каждая экосистема - биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп. Биотоп - это территория, которую занимает биогеоценоз. Экотоп - это биотоп, на который оказывают воздействие организмы из других биогеоценозов.

Свойства биогеоценоза

1. естественная, исторически сложившаяся система

2. система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на опеределнном постоянном уровне

3. характерен круговорот веществ

4. открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой - Солнце

Основные показатели биогеоценоза

1. Видовой состав - количество видов, обитающих в биогеоценозе.

2. Видовое разнообразие - количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.

В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.

3. Биомасса - количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:

биомассу продуцентов

биомассу консументов

биомассу редуцентов

Механизмы устойчивости биогеоценозов

Одним из свойств биогеоценозов является способность к саморегуляции, т.е. к подержанию своего состава на определенном стабильном уровне. Это достигается благодаря устойчивому круговороту веществ и энергии. Устойчивость же самого круговорота обеспечивается несколькими механизмами:

1. достаточность жизненного пространство, т.е. такой объем или площадь, котрый обеспечивает один организм всеми необходимыми ему ресурсами.

2. богатство видового состава. Чем он богаче, тем устойчивее цепи питания и, следовательно, круговорот веществ.

3. многообразие взаимодействия видов, которые также поддерживают прочность трофических отношений.

4. средообразующие свойства видов, т.е. участие видов в синтезе или окислении веществ.

5. направление антропогенного воздействия.

Таким образом, механизмы обеспечивают существование неменяющихся биогеоценозов, которые называются стабильными. Стабильный биогеоценоз, существующий длительное время, называется климаксическим. Стабильных биогеоцеозов в природе мало, чаще встречаются устойчивые - меняющиеся биогеоценозы, но способные, благодаря саморегуляции, приходить в первоначальное, исходное положение.

Приспособление организмов к совместной жизни в биогеоценозах

Совметная жизнь организмов в биогеоценозе регулируется четырьмя видами биогеоценотических связей:

1. взаимополезные симбиоз -мутуализм

2. полезнонейтральные- нахлебничество, квартиранство , сотрапезничество

3. полезновредные- хищничество, паразитизм, полупаразитизм

4. взаимовредные - антагонизм, конкуренция

Кроме естественных биогеоценозов существуют и искусстенные - агроценозы

Работа с определением "агроценоз"

От греческого "агрос" - поле "биос" - жизнь, "ценоз" - общий.

Определение: агроценоз - это созданный человеком биоценоз.

Заполните таблицу, используя приведённый ниже список

Тайга, пруд, Озеро, альпийский луг, пшеничное поле, парк, коралловый остров.

Как называется естественный биоценоз? (биогеоценоз).

Как называется искусственный биоценоз? (агроценоз).

Посмотрите на таблицу и сравните в чём особенность искусственного биогеоценоза?

Искусственные экосистемы

Естественные экосистемы

Сравнительная характеристика биогеоценозов и агроценозов.

Сравните экосистему луга и поля. Заполните таблицу:

Сравниваемая категория

биогеоценоз

агроценоз

Направление действия отбора

Действует естественный отбор, выбраковывающий нежизнеспособные особи и сохраняющий приспособления к условиям среды, т. е. отбор, формирует устойчивую экосистему

Действие естественного отбора ослаблено человеком; преимущественно осуществляется искусственный отбор в направлении сохранения организмов с максимальной продуктивностью

Круговорот основных питательных элементов

Все элементы, потреблённые растениями, животными и др. организмами, возвращаются в почву, т. е. круговорот осуществляется полностью.

Часть питательных элементов выносится из круговорота с массой выращенных и собранных в качестве урожая организмов, т. е. круговорот не осуществляется

Видовое разнообразие и устойчивость

Отличаются, как правило, большим видовым разнообразием организмов, находящихся в сложных взаимосвязях друг с другом, обеспечивающих устойчивость

Количество видов часто ограничено одним, двумя; взаимосвязи организмов не могут обеспечить устойчивость.

Способность к саморегуляции, самоподдержанию и сменяемости

Саморегулирующиеся, постоянно возобновляющиеся, способные к направленной сменяемости одного сообщества другим (сукцессия).

Регулируются и контролируются человеком через изменение природных факторов (орошение), борьбу с сорняками и вредителями, смену сортов, повышение продуктивности.

Продуктивность (количество биомассы, создаваемой на единицу площади)

Биомасса экосистем суши

превышает продуктивность экосистем Мирового океана в 3 раза; основная продукция биомассы потребляется консументами.

Занимая 10%площади суши, производят ежегодно 2,5 млрд. т сельскохозяйственной продукции; отличаются значительно большей продуктивностью, чем биогеоценозы

Черты сходства агроценоза и природного биогеоценоза.

Являются открытыми системами (например, поглощают солнечную энергию извне).

Внутри каждого из них действуют факторы эволюции (искусственный или естественный отбор, борьба за существование, наследственная изменчивость)

Имеют сходную структуру (состоят из продуцентов, консументов, редуцентов).

И в том и в другом биогеоценозах действует правило экологической пирамиды.

В основе сообщества лежат продуценты (автотрофные организмы), непосредственно использующие энергию Солнца для синтеза органических веществ.

В биогеоценозах любого типа существуют цепи питания.

Еще более 100 лет назад был сформулирован закон убывающего плодородия, по которому сельскохозяйственное производство непременно ведет к истощению и деградации почв.

С развитием экологии стало понятно, что приостановить действие этого закона может только планирование сельскохозяйственного производства на экосистемных принципах.

Преимуществом биологических методов борьбы с вредителями является их избирательное действие лишь на определенные, нежелательные в агроценозе виды.

В результате отпадает необходимость в ядохимикатах, предотвращается загрязнение среды и сохраняется полезная фауна - опылители, хищники и паразиты.

При использовании биометода практикуются ввоз и акклиматизация новых хищников и паразитов вредителей, создание условий, способствующих размножению местных видов, а также искусственное разведение и выпуск в сады и на поля наиболее эффективных врагов вредных насекомых

IV.Закрепление :

1 Каковы основные свойства биогеоценозов

2. Запишите цепи питания в агроценозах. Почему цепи питания в агроценозе небольшие? Какие условия следует соблюдать при создании агроценозов?

Почему на планете не могут преобладать агроценозы? К чему это может привести?

Выберите из приведённых положений, что относится к агроценозу, а что к биогеоценозу:

состоят из большого числа видов;

способны к саморегуляции;

неспособны к саморегуляции;

состоят из небольшого числа видов;

все поглощенные растениями элементы питания со временем возвращаются в почву;

значительная часть элементов питания изымается из почвы, для возмещения потерь необходимо постоянно вносить удобрения;

единственным источником энергии является солнечный свет;

основной движущей силой эволюции является искусственный отбор;

основной движущей силой эволюции является естественный отбор;

процветание, сохранение и высокая продуктивность связаны с деятельностью человека.

3. Подумайте над тем, для чего используют севооборот в агроценозе?

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника

Биология 11 класс Урок № 56

Тема урока: Абиотические факторы среды

Основное содержание урока: Абиотические факторы среды. Роль температуры,

освещённости, влажности и других факторов в жизнедеятельности сообществ.

Цели урока : Систематизировать знания учащихся о влиянии абиотических факторов: света, температуры, влажности на живые организмы и их приспособленности к этим факторам, продолжать формирование умения объяснять биологические процессы и явления на основе полученных знаний по биологии.

Оборудование : Таблицы с изображением растений и животных разных экологических групп: леса, пустыни, степи, водоема.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Опрос по материалам учебника урока: «Характеристика биогеоценозов»

III. Изучение нового материала :

1. Экологические факторы, их классификация. (Рассказ учителя с записью схемы классификации «экологических факторов.)

2. Абиотические факторы: свет, температура, влажность.

Все живые организмы, населяющие Землю, испытывают влияние экологических факторов среды.

Экологические факторы - это отдельные свойства или элементы среды, воздействующие прямо или косвенно на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий индивидуального развития. Экологические факторы многообразны. Существует несколько квалификаций, в зависимости от подхода. Это по влиянию на жизнедеятельность организмов, по степени изменчивости во времени, по длительности действия. Рассмотрим классификацию экологических факторов, основанную на их происхождении.

Мы рассмотрим влияние первых трех абиотических факторов среды, так как их влияние более значительно - это температура, свет и влажность.

Например, у майского жука личиночная стадия проходит в почве. На него влияют абиотические факторы среды: почва, воздух, косвенно влажность, химический состав почвы - совсем не влияет свет.

Например, бактерии способны выжить в самых экстремальных условиях - их находят в гейзерах, сероводородных источниках, очень соленой воде, на глубине Мирового океана, очень глубоко в почве, во льдах Антарктиды, на самых высоких вершинах (даже Эвересте 8848 м), в телах живых организмов.

ТЕМПЕРАТУРА

Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. Колебание температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому пределы устойчивости к температуре у водных организмов хуже, чем у наземных. От температуры зависит интенсивность обмена веществ. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до - 70 в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от +50 до -50 в наземных местообитаниях и от +2 до +27 - в Мировом океане. Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до -200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88.

Различают животные организмы:

с постоянной температурой тела (теплокровные);

с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Организмы с непостоянной температурой тела (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)

В природе температура не постоянна. Организмы, которые живут в умеренных широтах и подвергаются колебанию температур, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания - зной, морозы - неблагоприятны для организмов. Животные выработали приспособления для борьбы с охлаждением и перегревом. Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

Организмы с постоянной температурой тела. (птицы, млекопитающие)

У этих организмов произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела. Это, например - 4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на уровне благоприятности для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

СВЕТ

Свет обеспечивает все жизненные процессы, протекающие на Земле. Для организмов важна длина волны воспринимаемого излучения, его продолжительность и интенсивность воздействия. Например, у растений уменьшение длины светового дня и интенсивность освещения приводит к осеннему листопаду.

По отношению к свету растения делят на :

светолюбивые - имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента - хлебные злаки. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи.

тенелюбивые - имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц.

теневыносливые - растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения

Важную роль в регуляции активности живых организмов и их развитии играет продолжительность и интенсивность воздействие света - фотопериод. В умеренных широтах цикл развития животных и растений приурочен к сезонам года, и сигналом для подготовки к изменению температуры служит продолжительность светового дня, которая в отличии от других факторов всегда остается постоянной в определенном месте и в определенное время. Фотопериодизм - это пусковой механизм, включающий физиологические процессы, приводящие к росту и цветению растений весной, плодоношению летом, сбрасыванию листьев осенью у растений. У животных к накоплению жира к осени, размножению животных, их миграции, перелету птиц и наступлению стадии покоя у насекомых. (Сообщение учащихся).

Кроме сезонных, есть еще и суточные изменения режима освещенности, смена дня и ночи определяет суточный ритм физиологической активности организмов. Важное приспособление, которое обеспечивает выживание особи - это своего рода «биологические часы», способность ощущать время.

Животные, активность которых зависит от времени суток, бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

ВЛАЖНОСТЬ

Вода - это необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.

Избыток влаги в почве приводит к заболачиванию почвы и появлению болотной растительности. В зависимости от влажности почвы (количество осадков) видовой состав растительности меняется. Широколиственные леса сменяются мелколиственными, затем лесостепной растительностью. Далее низкотравье, и при 250 мл в год - пустыня. Осадки в течении года могут выпадать не равномерно, живым организмам приходится переносить длительные засухи. Например, растения и животные саванн, где интенсивность растительного покрова, а так же и интенсивное питание копытных животных зависит от сезона дождей.

В природе происходят и суточные колебания влажности воздуха, которые влияют на активность организмов. Между влажностью и температурой есть тесная связь. Температура сильнее влияет на организм при влажность высокая или низкая. У растений и животных появились приспособления к разной влажности. Например, у растений - развита мощная корневая система, утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в иголки и колючки. У саксаула фотосинтез идет зеленой частью стебля. Рост в период засухи у растений прекращается. Кактусы запасают влагу в расширенной части стебля, иголки вместо листьев уменьшают испарение.

У животных тоже появились приспособленности, позволяющих переносить недостаток влаги. Мелкие животные - грызуны, змеи, черепахи, членистоногие - добывают влагу из пищи. Источником воды может стать жироподобное вещество например у верблюда. В жаркое время некоторые животные - грызуны, черепахи впадают в спячку, продолжавшуюся несколько месяцев. Растения - эфемеры к началу лета, после кратковременного цветения, могут сбрасывать листья, отмирать наземные части и так переживать период засухи. При этом до следующего сезона сохраняются луковицы, корневища.

По отношению к воде растения делят:

водные растения повышенной влажности;

околоводные растения, наземно-водные;

наземные растения;

растения сухих и очень сухих мест, обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху;

суккуленты - сочные, накапливают воду в тканях своего тел.

По отношению к воде животных делят:

влаголюбивые животные;

промежуточная группа;

сухолюбивые животные.

Виды приспособленностей организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

теплокровность - поддержание организмом постоянной температуры тела;

зимняя спячка - продолжительный сон животных в зимнее время года;

анабиоз - временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных и у животных зимой и в жаркий период времени);

морозостойкость - способность организмов переносить отрицательные температуры;

состояние покоя - приспособительное свойство многолетнего растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание наземных побегов у травянистых форм растений и опадение листьев у древесных форм;

летний покой - приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.

IV.Закрепление :

Назовите принцип классификации экологических факторов.

Какие факторы окружающей среды относятся к абиотическим?

На какие процессы жизнедеятельности живых организмов оказывают влияние температура, свет, влажность?

Существует ли диапазон температур, в котором могут жить организмы, почему?

Зависит ли диапазон колебаний температуры от среды обитания живых организмов? Обоснуйте с точки зрения физики.

Как реагируют на резкие колебания температуры животные с непостоянной температурой тела? Почему?

Какие приспособления выработались у пойкилотермных животных в связи с повышением температуры окружающей среды. Приведите примеры.

Что является изначальным источником энергии на Земле?

Какова роль ультрафиолетовых, инфракрасных, видимых участков спектра лучей солнечного света в жизнедеятельности растений и животных?

Какие приспособления выработались у растений к недостатку света? Приведите примеры таких растений.

Какие приспособления выработались у растений к яркому солнечному свету? Приведите примеры таких растений.

Какие приспособления выработались у животных с постоянной температурой тела на резкие колебания температур?

Перечислите процессы, протекающие у растений и животных с участием света.

Что такое фотопериодизм?

Как приспособились растения к недостатку влаги. Приведите примеры таких растений.

Как приспособились животные к недостатку влаги? Приведите примеры.

Существует ли взаимосвязь между климатическими факторами и географической зональностью?

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника

Биология 11 класс Урок № 57

Тема урока: Воздействие абиотических факторов

Основное содержание урока: Интенсивность действия факторов среды; ограничивающий

фактор. Взаимодействие факторов среды, пределы выносливости.

Цели урока : Дать понятие о влиянии факторов неживой природы на живые организмы. Взаимодействии факторов.Развивать навыки определения состояния окружающей среды и влияния факторов неживой природы на живые организмы.

Экологическое воспитание школьников.

Оборудование :

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1.Факторы среды или экологические факторы.
2.Группы экологических факторов (абиотические, биотические, антропогенные)
Экологический фактор- любой компонент среды, способный оказывать влияние на организмы.
Все факторы среды делят на абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы - это факторы неживой природы (свет, вода, минеральные вещества)
Биотические факторы- факторы живой природы, то есть живое окружение организма (другие живые существа) и его связи с другими организмами (пищевые, пространственные). Хищники поедают жертв, насекомые пьют нектар и переносят пыльцу с цветка на цветок. (см. схема).
Антропогенные факторы - влияние человека на другие виды и на среду обитания. Воздействие человека как биологического вида можно было бы отнести и к биотическим факторам. Но воздействие человека на экосистемы своеобразно. В ходе промышленной деятельности человека в среду поступают тысячи разных химических соединений, со многими из них природа ранее не сталкивалась.
3.Тестирование
А.Все факторы живой и неживой природы, воздействующие на живые организмы, называют

1абиотические 2. экологические 3биотические 4. антропогенные

Б.Факторы, вызывающие загрязнение окружающей среды, связанные с деятельностью человека называют

1.ограничивающими 2антропогенными 3. биотическими 4. абиотическими

В.Пищевые связи в экосистеме называются

1.абиотическими 2.ограничивающими 3.антропогенными 4. биотическими

Г.К абиотическим факторам относят

1. подрывание кабанами корней растений 2. образование колоний птиц 3. нашествие саранчи

4. обильный снегопад

Д.Главную роль в сокращении рыбных запасов Мирового океана сыграли факторы

1. антропогенные 2. биотические 3. абиотические 4. климатические
III. Изучение нового материала :

1.Факторы неживой природы, влияющие на живые организмы (абиотические факторы): свет, вода, температура. (Рассказ учителя с элементами беседы)
2.Приспособленность теплокровных и холоднокровных животных к изменениям температуры воздуха. (Рассказ учителя с элементами беседы, демонстрация рисунков учебника
3.Просмотр фрагмента видеофильма «Экология»
4.* Дополнительные сведения (рассказ учителя с демонстрацией живых растений, гербария). Экологические группы растений по отношению к свету.
Потребности разных растений к свету неодинаковы.
Различают три основные группы растений: светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые.

Светолюбивые растения обитают на открытых местах, лучше всего растут при полном освещении и плохо чувствуют себя при затенении (гелиофиты). Н-р, береза, сосна обыкновенная, многие растения пустынь

Теневыносливые растения- могут расти на полном свету, но лучше развиваются при некотором затенении. Н-р, многие травянистые растения лесов.

Тенелюбивые растения (сциофиты), никогда не растут на полном свету и заходят в более глубокую тень, по сравнению с теневыносливыми видами. Н-р, некоторые лесные травы, мхи.

Экологические группы растений по отношению к водному режиму.
Обычно выделяют четыре главные экологические группы растений по отношению к водному режиму.
1.Гидрофиты- водные растения, погруженные в воду полностью (элодея) или своей нижней частью (лотос, кувшинка, частуха)
2.Гигрофиты- сухопутные растения, растущие на сильно увлажненных почвах и в условиях высокой влажности воздуха (в низких ярусах сырых лесов, на заболоченных участках)- ольха черная, росянка, рогоз.
3.Ксерофиты- растения сухих местообитаний, способные переносить значительную и продолжительную сухость воздуха и почвы (растения степей и пустынь). Выделяют две группы ксерофитов- суккуленты и склерофиты.
Суккуленты- сочные, мясистые растения (кактусы, агавы, молочай)
Склерофиты- жесткие, не мясистые растения, которые обладают высокой стойкостью к завяданию (ковыль)
4.Мезофиты- растения умеренно- влажных местообитаний, занимающие промежуточное положение между ксерофитами и гигрофитами (многие наши лиственные древесные породы, луговые и лесные травянистые растения, почти все культурные растения.
Приспособленность адаптация свойство живых организмов приобретать такие особенности в строении, поведении и физиологии, которые повышают выживаемость в конкретных условиях окружающей среды.

Еще Ж. Б. Ламарк заметил, что живые организмы вынуждены приспосабливаться к тем условиям окружающей среды, в которых они существуют. В теории Ч. Дарвина понятие приспособленность было развито и дополнено. Каждый живой организм стремится извлечь максимальную пользу из окружающей его природной среды, не вступать с ней в противоречия. Задача всех живых существ найти свою экологическую нишу, в которой борьба за существование будет менее острой. Таким образом, один из результатов эволюции приспособленность живых организмов к условиям окружающей среды.

Окружающая среда это весь комплекс живых и неживых объектов, сложно взаимодействующих и оказывающих влияние друг на друга. Заяц, обитающий в лесу, напрямую взаимодействует с растениями и с лисицей. Но косвенно (через растения) он взаимодействует с почвой, количеством почвенной влаги. Любое животное и растение могут служить примером приспособленности. Кто не смог приспособиться, те вымерли. Так, у пустынных растений листья мелкие или же видоизменены в колючки. Это способствует сокращению испарения, сохранению влаги. Окраска многих насекомых зависит от окружающей среды. Сорняки нередко подражают по цвету и форме культурным растениям. Направлений приспособления организмов множество.

Климатические приспособления. Широкий диапазон приспособлений возник у организмов в связи с жизнью в экстремальных природных условиях. Отдельно можно рассматривать приспособления животных и растений севера к холоду, а животных и растений пустыни к недостатку влаги и высоким температурам.

3. Покровительственная окраска. Можно выделить 3 основных типа покровительственной окраски: маскировка, мимикрия и демонстрация. Некоторые авторы маскировку и мимикрию не разделяют.

Растения, опыляемые ветром, обычно имеют невзрачные цветки, распускающиеся еще до появления листьев (карагач, клен, тополь), и много мелкой легкой пыльцы. Водные растения приспособлены к распространению пыльцы водой. В пылинках у них есть воздушные полости для повышения плавучести. А цветки устроены так, чтобы при прохождении через многочисленные лепестки и чашелистики пыльца направлялась к пестикуВ результате приспособленности каждый вид приобрел те специфические качества и свойства, которые облегчили бы его существование в данных конкретных условиях окружающей среды. Если вы представите себе лапы и клювы разных птиц (дневные хищники, страусы, пингвины, веслоногие, гусеобразные, фламинго и т. д.), то легко убедитесь, что они приспособлены именно к тем условиям, в которых обитают. Ч. Дарвин под приспособленностью понимал относительную целесообразность. Именно поэтому большинство организмов, живущих в толще воды, имеют обтекаемую форму тела (акулы, дельфины и костные рыбы), а придонные - уплощенную (камбала, скат, морские звезды). Примером максимального сходства в строении в результате обитания в одинаковых условиях служат колибри и колибревый бражник. Эти птица и бабочка не только живут на одной территории, но и опыляют одни и те же виды растений. Если они порхают над цветком, их просто невозможно различить. Таким образом, приспособленность повышает выживаемость и ведет к биологическому прогрессу.

Но все приспособления относительны, т. е. хороши только в тех условиях, в которых сформировались. Зеленые кузнечики будут выживать лучше, чем желтые, пока трава не пожелтеет. Потом они станут более заметны для птиц. Заяц в зимней шубке не заметен на снегу, зато хорошо виден на фоне темных стволов деревьев. При изменении условий среды самые лучшие приспособления могут оказаться бесполезными или даже вредными. Так, на планете господствовали земноводные, пока климат оставался достаточно влажным. Им на смену пришли пресмыкающиеся, хорошо адаптированные к сухому и теплому климату. Но при похолодании и их приспособления оказались непригодными. Тогда восторжествовали теплокровные птицы и млекопитающие. Можно привести и менее глобальные примеры.

Яркой иллюстрацией относительности приспособленности служит окраска ночных бабочек (березовых пядениц) в Англии. На островах, где постоянны сильные ветры (близость океана), бескрылые насекомые получают преимущество по сравнению с крылатыми. В то же время на материках, где летать безопасно, у бескрылых форм нет шансов победить в борьбе за выживание, и они вытесняются своими крылатыми собратьями.

Но если переадаптация не удается, то неизбежен процесс биологического регресса вплоть до полного вымирания.

Меньше всего менялись условия на дне океана. Конечно, и туда приходили новые формы жизни, которые зачастую вытесняли «старожилов» в борьбе за существование. Но такие показатели, как температура, давление, солевой состав воды и т. д., оставались более или менее стабильными. Именно здесь существуют наиболее архаичные, древние виды морские звезды и моллюски (наутилусы).

IV.Закрепление : Назовите основные факторы неживой природы.

Как свет и вода влияют на живые организмы?

Приведите примеры влияния факторов неживой природы на живые организмы?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 11 класс Урок № 58

Тема урока: Биотические факторы

Основное содержание урока: Биотические факторы среды.

Цепи и сети питания. Экологические пирамиды: чисел, биомассы, энергии.

Цели урока : Систематизировать знания учащихся о типах взаимоотношений живых организмов между собой, сформировать умение определять типы отношений у организмов разных систематических групп.

Оборудование : Таблица по общей биологии « Взаимоотношения между живыми организмами»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Проверка знаний об абиотических факторах среды обитания, их влиянии на растительные и животные организмы, приспособленности живых организмов к воздействию таких климатических факторов как свет, температура, влажность.

III. Изучение нового материала :

Биотические факторы взаимодействие между живыми организмами. Типы отношений. (Рассказ учителя.

Назовите, пожалуйста, все экологические факторы: абиотические, биотические и антропогенные.

Связи между разными организмами называют биотическими. Вся живая природа пронизана этими связями. Они необыкновенно разнообразны в деталях, могут быть прямыми или косвенными и имеют разное значение в жизни видов.

Например, в природе часто встречается сожительство двух и более видов, иногда переходящее в тесную зависимость. Это взаимовыгодные, отношения. Для ряда видов эти отношения настолько важны, что они даже не могут выжить без другого. Возникает симбиоз - тесное взаимовыгодное сожительство разных видов, экологии такие связи называют мутуализмом

Симбиотические (мутуалистические -полезные)

Симбиоз / Протокооперация / Мутуализм

* Мутуализм сожительство с обоюдной пользой для симбионтов, иногда с элементами паразитирования.
Примеры мутуализма: лишайник = гриб + водоросль; микориза (грибокорень); клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений; термиты и, живущие у них в кишечнике, жгутиконосцы.

* Протокооперация взаимосвязь, выгодная для обоих организмов, но не обязательная.
Примеры: рак-отшельник и актиния; совместные облавы бакланов и пеликанов на рыбу; мурены и креветки, очищающие их от паразитов.

2. Комменсализм - взаимосвязь, при которой один организм получает какое-либо преимущество, не принося заметного вреда другому.

* Сотрапезничество - взаимоотношение, при котором организмы делят друг с другом пищу. Находясь примерно в одних условиях, они потребляют разные пищевые ресурсы.
Например, птицы лысухи, ныряя за водорослями, взмучивают ил, в котором много мелких организмов для сазана. Почвенные бактерии

* Нахлебничество - взаимоотношение, при котором организмы доедают пищу, оставленную другими.
Примеры: белый медведь и песцы, чайки; лев и гиены, шакалы; акула и рыба-лоцман.

* Квартирантство - взаимосвязь, при которой для некоторых организмов тела животных других видов или их местообитания служат убежищами.
Примеры: буревестник и гаттерия, эпифиты на дереве, в теле голотурии находят убежище разнообразные виды мелких животных.

3. Эксплуатация (Антисимбиотические) (вредные) - форма взаимоотношений, при которой оба взаимодействующих организма или один из них испытывают отрицательное влияние. Одни поедают других!

Известный английский писатель Джонатан Свифт в книге «Приключения Гулливера» так описал широкую распространенность паразитизма в природе:

Под микроскопом он открыл, что на блохе

Живёт блоху кусающая блошка;

На блошке той - блошинка - крошка,

В блошинку же вонзает зуб сердито

Блошиночка, и так ad infinitum.

* Хищничество - взаимосвязь, при которой один организм поедает другого, умерщвляя его (жертву).
Естественный отбор увеличивает эффективность средств поиска и ловли добычи хищниками. Жертвы совершенствуют средства защиты.
Хищничество встречается не только у животных, но и у растений(семейство росянковых) и грибов.

* Паразитизм - взаимосвязь, при которой организмы (паразиты) могут использовать другой вид (хозяина) не только как место обитания, но и как постоянный источник питания.
Увеличивает возможность вида(паразита) выжить в борьбе за существование.
Зараженные паразитами организмы менее продуктивны, раньше умирают. Происходит регуляция плотности популяций хозяев. Особенно важно для популяций крупных хищников, у которых нет врагов (волк в лесу), или там, где нет хищников (караси в озере, где из-за недостатка в воде кислорода не могут жить другие рыбы).

* Эктопаразиты (как правило, временные) располагаются на покровах тела.
* Эндопаразиты (чаще постоянные) обитают в полостях и тканях тела.
- Гнездовой паразитизм? Приведите примеры.
Растения-паразиты: повилика на крапиве, заразиха на подсолнечнике.
Грибы-паразиты: фитофтора на картофеле, головня и спорынья на злаковых.
* Полупаразитизм - взаимосвязь, при которой организм одного вида получает некоторые питательные вещества от хозяина, в то же время и сам способен образовывать органические вещества.
Примеры: растения омела, марьянник паразитируют на других растениях, одновременно осуществляя фотосинтез.

* Промежуточное положение между хищниками и паразитами занимают паразитоиды.
Например, наездники. Взрослые насекомые ведут свободный образ жизни, но яйца откладывают в тело личинки другого насекомого. Вышедшие из яиц личинки питаются тканями хозяина и по мере роста полностью съедают его.

Человек широко использует биологический метод борьбы с вредителями. Ввозит, акклиматизирует, создает условия для естественного увеличения численности, дополнительно разводит в лабораторных условиях полезных насекомых.

4. Конкуренция Антагонизм - взаимоотношение, при котором присутствие одного вида исключает пребывание другого вида.
Например, медуза аурелия и инфузория-туфелька.

* Межвидовая Конкуренция - взаимосвязь, возникающая между видами, обладающими сходными потребностями в пище, в пространстве и иных условиях жизни.
Примеры: культурные растения и сорняки на грядке; воробьи и синицы - за места гнездования.

* Внутривидовая конкуренция Каннибализм - частный случай внутривидовой конкуренции. Наблюдается при переуплотнении среды и недостатке пищи.
Примеры: пауки, акулы.
К каннибализму более склонны самки. Каракурты, богомолы часто съедают самцов после спаривания. Самки млекопитающих (кенгуру) также иногда съедают своих детенышей.
Жуки мучные хрущаки поедают отложенные яйца при высокой плотности популяции.

5. Аменсализм - взаимоотношение, безразличное для одного вида, но угнетающе действующее на другого.
Организмы способны подавлять конкурентов с помощью химических веществ.
Примеры: корни осины тормозят рост дуба; дуб угнетает чернику; плесневый гриб пеницилл препятствует росту бактерий путем выработки антибиотиков.

6. Нейтрализм (очень редок в природе) - форма взаимоотношений, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не связаны друг с другом непосредственно.
Формируя биоценоз, зависят от состояния сообщества в целом.
Примеры: стрекоза и муравей; волк и дождевой червь; лось и филин.

Взаимодействие между видами (по Ю.Одуму, 1986 )

Тип взаимодействий

1

2

Общий характер взаимодействия

Мутуализм

+

+

Облигатное (обязательное) взаимодействие, полезное

для обоих популяций.

Комменсализм

+

0

Популяция комменсала (1) получает пользу от объединения с популяцией хозяина (2), для которого это объединение безразлично.

Эксплуатация

Хищничество

Паразитизм

+

-

Особи хищника обычно больше особей добычи.

Популяция паразита обычно меньше, чем популяция хозяина.

Конкуренция

Межвидовая

Внутривидовая

-

-

Конкуренция (непосредственное взаимодействие)

-

-

Прямое взаимное подавление видов.

Конкуренция (взаимодействие из-за ресурсов)

-

-

Опосредованное подавление, возникающее, когда появляется недостаток в каком-либо факторе, используемом обоими видами.

Нейтрализм

0

0

Аменсализм

0

-

Вывод по уроку.

1. В процессе эволюции между организмами возникли сложные взаимоотношения.

2. Биотические факторы влияют не только на отдельные особи, но и на популяцию в целом, регулируя численность видов.

3. Взаимоотношения между организмами различных систематических групп обеспечивают биологическое равновесие в экосистеме

Хотя взаимодействия организмов очень разнообразны, они приводят лишь к трем главным результатам: 1) обеспечению пищей, 2) изменению среды обитания, 3) расселению видов в пространстве.

В результате сложности и переплетенности связей между видами неосторожное вмешательство человека в жизнь природы может вызвать цепную реакцию событий, которые приведут к неожиданным и нежелательным последствиям.

IV.Закрепление :

Характеристика типов отношений между живыми организмами. Заполните таблицу

Тип отношений

Характеристика

Примеры

V. Задание на дом: Изучение материала учебника

Биология 11 класс Урок № 59

Тема урока: Смена биогеоценозов

Основное содержание урока: Смена биогеоценозов. Причины смены биогеоценозов;

формирование новых сообществ.

Цели урока : Расширить и углубить знания учащихся по вопросам развития экосистем, знать о

закономерностях формирования устойчивых экосистем в природе; сформировать понятие экологической сукцессии, изучить типы сукцессионных смен и общие закономерности сукцессии; Формирование представление о целостности и устойчивости окружающего мира, о хрупкости живой природы, активно реагирующей на разные формы воздействия;

Совершенствовать навыки самостоятельной работы с источниками информации и анализа причинно следственных связей, происходящих в природе в результате смены биогеоценоза.

Воспитание уважение к окружающей живой природе, её значение для жизни человечества, формирование экологической культуры: а) привитие интереса и любви к родному краю б) уметь соблюдать правила поведения в природе;

Оборудование :Стенные картины « Лес» «Зарастание озера»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме:

Составить пищевую цепь, используя условие задачи:

Растения - растительноядное насекомое - летучая мышь.

Найдем массу, набранную каждым из детенышей самки летучей мыши после рождения: 4.5г - 1г = 3,5г; 3,5г х 2 = 7г. Подставляем цифру 7 г - набранный вес двух детенышей за месяц - в схему пищевой цепи и получаем ответы: растения - 700, растительноядные насекомые - 70г.

Рассчитайте долю энергии, поступающей на 4-й трофический уровень, при условии, что ее общее количество на первом уровне составляло 100 единиц.

Фронтальная проверка знаний. Биологический диктант. 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.

10) представителям четвертого трофического уровня достается только около 1/ 1000 доли той энергии, усвоенной растением, с которого начиналась пищевая цепь.

Правильные ответы: 1, 3, 5. 6. 8. 10.

III. Изучение нового материала :

В дикой природе невозможно увидеть неизменную, неосвоенную жизнью, территорию. Будь-то вулканический остров, песчаная дюна или земляная горка выбросов кротов и т.д. всё в ближайшее время заселится живыми организмами. Идет восстановление, типичных для климата, природных сообществ. Однако прежде на этих местах возникает ряд сообществ, которые, сменяя друг друга, подготовят дорогу для конечного результата. Эти сообщества по структуре и функционированию могут решительно отличаться от конечного результата, допустим леса, которые разовьются на данном участке.

Развитие биоценозов, при котором наблюдается замена во времени одного сообщества живых организмов другими, принято называть экологической сукцессией.

Например, зарастание небольших озер можно проследить на протяжении одного или нескольких поколений людей.

Развитие леса на оставленном поле является примером сукцессии, происходящей в ясно выраженном автотрофном состоянии, ибо в первый момент появляются автотрофные организмы. Такая сукцессия носит название автотрофной. Видовой состав организмов меняется от года к году, а в сообществе идет накопление органического вещества.

Если рассмотрим как пример реку, загрязненную большим количеством органических отбросов (сточные воды от птицефабрик), то это органическое вещество активно используется гетеротрофами. Это - гетеротрофная сукцессия. Она завершается после того, как исчерпан излишек органического вещества.

Поток энергии, проходящий через сообщество, в ходе гетеротрофной сукцессии падает.

Она завершается после того, как исчерпан излишек органического вещества. В противоположность этому при автотрофном типе сукцессии поток энергии может даже возрастать.

При избытке ресурса всегда найдутся виды, которые его могут освоить. При недостатке ресурса часть видов вымрет. Такие изменения и составляют сущность экологической сукцессией. Главная особенность этого процесса состоит в том, что изменения сообщества всегда происходят в направлении к равновесному состоянию.

Основная причина неустойчивости экосистем - несбалансированность круговорота веществ.

Если в биоценозах деятельность одних видов не компенсирует деятельность других, то условия среды неминуемо изменяются. Популяции меняют среду в неблагоприятную для себя сторону и вытесняются другими видами, для которых новые условия экологически более выгодные. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не сформируется уравновешенное сообщество, которое способно поддержать баланс веществ в экосистеме.

Таким образом, в природе происходит саморазвитие экосистем от неустойчивого состояния к устойчивому

Для саморазвития биоценозов характерен целый ряд общих закономерностей:

- постепенное увеличение видового разнообразия,

- смена доминирующих видов,

- усложнение цепей питания,

- увеличение в сообществах доли видов с длительными циклами развития,

- усиление взаимовыгодных связей в биоценозах.

Саморазвитие экосистем начинается на любом участке суши, который обнажился: на осыпях, отмелях, сыпучих песках, голых скалах, обвалах горных пород и т.д.

Это первичные сукцессии. Они проходят ряд закономерных этапов.

На первом этапе обнажившийся участок заселяется случайно попадающими сюда организмами из окружающих местообитаний: семенами, спорами, летающими и ползающими насекомыми, расселяющими грызунами, птицами и т.д.

На втором этапе прижившиеся виды осваивают и изменяют окружающую среду, еще не мешают друг другу.

На третьем этапе обостряются конкурентные отношения, так как освоена территория полностью. Часть видов вытесняется и заменяется новыми. Процесс постепенной смены видового состава может длиться достаточно долго.

На конечном этапе устанавливается постоянный состав сообщества. Виды распределены по экологическим нишам, не мешают друг другу, связаны пищевыми цепями и взаимовыгодныни отношениями, осуществляющими круговорот веществ.

Такие биогеоценозы называют коренными, кпнечными или климаксовыми.

Вторичная сукцессия относится к сообществам, которые развиваются на месте уже существовавшего ранее сформированного сообщества. Примером являются изменения, происходящие после раскорчевки и запашки площадей, вырубки леса и т.д.(примеры учащихся)

Такие смены можно назвать восстановительными.

Смена внезапная, не свойственная биогеоценозам, называется катастрофическая. Примеры: пожары, затопления, деятельность вулканов : .

Вековые смены экосистем охватывают длительные периоды времени. Они происходят в связи с изменениями климата на планете, рельефа и других свойств поверхности Земли.

Вопрос: Что можно рассказать по годичным кольцам на спиле вековых деревьев? Вековые смены экосистем отражают историю развития биосферы.

В любом биогеоценозе всегда совершаются какие-то изменения:

- в состоянии жизнедеятельности членов сообществ,

- в соотношении популяций видов, - в свойствах биотопа.

Такие изменения осуществляются в течение суток, сезона или года. Многие из них регулярно повторяются. Такие изменения называют циклическими.

В отличие от смены биогеоценозов, циклические изменения не производят принципиальных изменений в свойствах природного сообщества, не меняют его функциональной устойчивости, а отражают лишь комплекс приспособлений экосистемы в целом к суточной, сезонной и годичной динамике (изменениям) условий существования.

Суточные изменения характеризуются суточными ритмами активности процессов жизнедеятельности.

Активность животных меняется - времени суток (ночные бабочки, совы, в ночное время раскрываются пахучие, светлые цветки). Это дает рациональное использование ресурсов биотопа, а значит, повышается устойчивость биогеоценоза.

Сезонные изменения связаны с контрастными условиями периодов года (теплого-холодного, влажного-сухого).

Миграции птиц и млекопитающих; изменения у растений (листопад).

Основная роль в регуляции сезонных ритмов у животных организмов принадлежит изменениям в продолжительности дня и ночи, которые тесно связаны с годовым изменением температуры. Весной вслед за удлинением дня повышается температура, а осенью с укорочением дня она снижается. Следовательно, длина дня служит сигнальным фактором, определяющим направление всех биологических процессов.

Реакцию живых организмов на продолжительность светового периода суток называют фотопериодизмом.

Большое влияние на жизнедеятельность биогеоценозов оказывают годичные циклические изменения. Изучая спилы деревьев - долгожителей можно четко проследить циклические изменения климата, связанные с активностью Солнца.

Суточные, сезонные и годичные изменения биогеоценоза не приводят к его смене, но доказывают тесную зависимость от условий внешней среды. А это очень важно знать человечеству в век интенсивного использования природных ресурсов. Превращение нашей биосферы в один обширный ковер пахотных земель таит в себе огромную опасность.

Человечество, с его интенсивным ростом численности, заинтересовано в высокой продуктивности сообществ. Уничтожая естественные стабильные экосистемы, мы подвергаем окружающую среду к неминуемым сукцессионным изменениям, которые при неграмотном управлении могут привести к экологической катастрофе.

Остатки цивилизаций и пустыни, возникновение которых обязано деятельности человека, является прекрасным доказательством того, что человек никогда не осознавал свою тесную связь с природой, необходимость приспосабливаться к естественным процессам, а не командовать ими.

Биогеоөеноз обладает саморегуляөией, т.е. способностҗю к востановлению внутреннего равновесия после воздействий природных или антропогенных факторов.

Смена биогеоөеноза моңет бытҗ вызвана:

а) влиянием природных факторов внешней среды;

б) стихийными бедствиями( поңар, массовое размноңение вредителей);

в) влияние человека(вырубка леса, осушение или орошение земелҗ).

3) Восстановление биогеоөеноза моңет происходитҗ естественным путем, что длитҗся более 100 лет.

IV.Закрепление : I. Составить схему " Основные процессы в биоценозах. Изменения."

II. Как регулируются сезонные ритмы у живых организмов? Ответ обоснуйте

III. Опишите виды экологических сукцессий. Ответ обоснуйте.

VI. Почему чужеземные виды растений чаще всего внедряются в местную растительность по обочинам дорог, насыпям, берегам рек, пашням и другим подобным местообитаниям и не приживаются в лесах, на лугах или в степях?

V. Задание на дом :Изучение материала учебника.

Биология 11 класс Урок № 60

Тема урока: Антропогенные факторы биоценозов

Основное содержание урока: Антропогенные факторы воздействия на биоценозы

(роль человека в природе). Проблемы рационального природопользования,

охрана природы: защита от загрязнений, сохранение эталонов и памятников природы.

Цели урока : Сформировать у учащихся систему знаний о структуре и функционировании биоценозов местности. Рассмотреть антропогенное влияние на биоценоз своей местности, убедить учащихся в наличии причинно - следственных связей, лежащих в основе функционирование биоценозов своей местности. Сформировать представление об агроценозах; продолжить формировать умение выделять основные компоненты, составлять схемы пищевых цепей на примере экосистемы - агроценоз.

Оборудование : ЭУ Человек и природа

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Проверка знаний об особенностях структуры биоценоза по сравнению с биогеоценозом, умения характеризовать биоценоз на конкретном примере, устанавливать взаимосвязи между живыми организмами, входящими в его состав, составлять схемы пищевых цепей.

Смена биогеоцинозов на примере изменений: луг --> поле; поле --> лес; озеро --> луг и т.д.)

III. Изучение нового материала :

Антропогенные факторы - разнообразные формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.

Человек стал оказывать влияние на окружающую его природную среду с тех пор, как перешел от собирательства к охоте и земледелию. Результатом охоты явилось исчезновение ряда видов крупных млекопитающих и птиц (мамонтов, бизонов, морских коров и др.) Многие виды стали редкими и находятся на грани исчезновения. Развитие земледелия приводило к освоению все новых территорий для выращивания культурных растений. Леса и другие естественные биоценозы замещались агроценозами - бедными по видовому составу плантациями сельскохозяйственных культур.

Загрязнение - это привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для нее веществ или превышение естественного уровня этих веществ в среде. Можно сказать также, что загрязнение - это нежелательное изменение физических, химических или биологических характеристик воздуха, земли и воды, которое может сейчас или в будущем оказывать неблагоприятное влияние на жизнь самого человека, нужных ему растений и животных, на разного рода производственные процессы и условия жизни.

Влияния производственной деятельности человека на окружающую его среду

Влияние на атмосферу

Основными источниками загрязнения атмосферы служат автомобили и промышленные предприятия. По оценкам ученых, ежегодно в атмосферный воздух поступает более 200 млн. т оксида и диоксида углерода, 150 млн. т сернистого газа, более 50 млн. т оксидов азота, примерно столько же углеводородов. Необходимо особо остановиться на последствиях увеличения концентрации СО2 в атмосфере. В результате непрерывно возрастающего сжигания органического топлива за последние 100 лет содержание СО2 возросло на 10 %. СО2 препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая так называемый "парниковый эффект". По расчетам ученых, дальнейшее повышение концентрации СО2 в атмосфере создаст условия для повышения планетарной температуры, отступления границы полярных льдов к северу и повышению уровня Мирового океана.

В сельской местности загрязнителями воздуха являются аммиак, сероводород и пестициды.

Воды Земли находятся в непрерывном движении. Круговорот воды связывает воедино все части гидросферы, образуя единую систему: океан - атмосфера - суша. Для жизни человека, промышленности и сельского хозяйства наибольшее значение имеют пресные воды рек вследствие их легкодоступности и возобновляемости.

Основная причина загрязнения водных бассейнов - сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными и коммунальными предприятиями. С сельскохозяйственных угодий смываются и попадают в реки минеральные удобрения и ядохимикаты. К традиционным минеральным, органическим и бактериальным загрязнителям водоемов в последние десятилетия добавились все возрастающие количества поверхностно-активных синтетических веществ, входящих в состав моющих средств и нефтепродуктов. На обезвреживание сточных вод расходуется более 10 % общего стока рек земного шара.

Загрязнение служит причиной ухудшения качества питьевой воды и причиной гибели нерестилищ ценной промысловой рыбы.

Возрастает уровень загрязненности вод Мирового океана. С речным стоком, из атмосферы с дождем, при промывании нефтяных танкеров, при добыче нефти на океанском шельфе в воду попадает огромное количество свинца (до 50 тыс. т), нефти (до 10 млн. т), ртути, пестицидов, бытовых отходов и т. д. Это приводит к гибели многих организмов, особенно в прибрежной зоне и в районах традиционных маршрутов морских судов. Особенно вредное воздействие на морских обитателей оказывает нефть. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов не только отравляют живые организмы, обитающие в поверхностном слое, но и уменьшают насыщенность воды кислородом. В результате замедляется размножение планктона - первого звена пищевой цепи в морях и океанах. Многокилометровые нефтяные пленки на поверхности воды уменьшают ее испарение и тем самым нарушают водообмен между океаном и сушей.

Влияние на почву

Плодородный слой почвы в природных условиях формируется очень долго. В тоже время с громадных площадей, занятых сельскохозяйственными культурами, ежегодно изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора - главных компонентов питания растений. Истощения почв не наступает только потому, что в культурном земледелии на поля ежегодно вносятся органические и минеральные удобрения. Сохранению плодородия почвы способствуют и севообороты, направленные на создание условий для накопления в почве азота (посевы бобовых) и затрудняющие размножение вредителей культурных растений. Неблагоприятные изменения в почве наступают при посеве одних и тех же культур в течение длительного времени, засолении при искусственном орошении, заболачивании при неправильной мелиорации.

Чрезмерное применение химических средств защиты растений от вредителей и болезней, применение гербицидов приводят к загрязнению почвы соединениями, которые благодаря своему синтетическому происхождению и токсичности очень медленно обезвреживаются микробным и грибным населением почвы. В последнее время многие страны отказываются от применения синтетических сильнодействующих препаратов и переходят на биологические способы защиты растений и животных.

К числу антропогенных изменений почвы относится эрозия. Эрозия представляет собой разрушение и снос почвенного покрова потоками воды или ветром. Особенно разрушительна водная эрозия. Она развивается на склонах при неправильной обработке земли. С талыми и дождевыми водами в промоины и овраги с полей уносятся миллионы тонн почвы.

Радиоактивное загрязнение биосферы

Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 г. после взрыва атомных бомб, сброшенных американцами на японские города Хиросиму и Нагасаки. До 1962 г. все ядерные державы производили испытания ядерного оружия в атмосфере, что вызвало глобальное радиоактивное загрязнение. Большую опасность представляют собой аварии на атомных электростанциях, в реузльтате которых обширные территории загрязняются радиоактивными изотопами, имеющими длительный период полураспада. Особенно опасны стронций-90 вследствие своей близости к кальцию и цезий-137, сходный с калием. Накапливаясь в костях и мышцах пораженных организмов, они служат источником длительного радиоактивного облучения тканей.

Несмотря на то, что человечество составляет незначительную часть биомассы нашей планеты, деятельность его грандиозна. Она стала одной из самых главных сил, изменяющих процессы в биосфере.

На наших глазах осуществляется переход от эволюции, которая управляется стихийными биологическими факторами (период биогенеза), к эволюции, управляемой человеческим сознанием - к периоду ноогенеза, периоду сознательного управления биосферой на основе совершенной техники.

Новое состояние биосферы, при котором трудовая деятельность оказалась очень значительной, В. И. Вернадский назвал ноосферой, как своеобразное новое геологическое явление на нашей планете, новый этап развития биосферы, когда впервые человечество становится наибольшей природной силой. Высокие темпы развития индустрии обусловили необходимость охраны ресурсов природы.

Охрана животного мира

Чрезмерная охота и разрушение человеком естественной среды привели к тому, что значительное количество животных (особенно промысловых) и растений стали редкими и даже вымирающими. В течение последних 200 лет с лица Земли исчезло свыше 150 видов животных, причем это произошло при непосредственном участии человека. Среди видов, утраченных навсегда, безусловно, были ценные в хозяйственном отношении: туры, тарпаны (дикие европейские лошади), морская (стеллерова) корова, бескрылая гагарка, странствующий голубь и др. Человечество утратило многих представителей животного мира для селекционно-генетической работы с ними, значительную часть генетического фонда для современного животноводства. Во многих случаях только скрещивание диких и домашних животных позволяет повысить продуктивность последних, несмотря на то, что они находятся под постоянной опекой человека, в несравненно лучших условиях выращивания.

Численность некоторых видов животных и растений настолько уменьшилась, что возникла угроза их дальнейшему существованию. В настоящее время на нашей планете к этой категории принадлежит около тысячи видов животных. В связи с этим создана "Красная книга", в которую занесены самые ценные виды, которые находятся под угрозой уничтожения или вымирания и поэтому требуют тщательной охраны.

Животный мир самостоятельно и довольно эффективно регулирует численность отдельных видов. Вмешательство человека, не всегда продуманное, мешает этому. Еще не так давно уничтожали хищных птиц, животных. В Норвегии в свое время почти полностью истребили ястребов (врагов белых куропаток), но численность куропаток все равно не увеличилась; уничтожение воробьев в Китае не дало ожидаемых положительных результатов. Регулярный отстрел волков во многих охотничьих хозяйствах нашей страны привел, как ни странно, к уменьшению количества диких копытных - лосей, оленей за счет болезней и ослабления потомства. Небольшое же количество волков исполняло функцию санитаров, уничтожая в первую очередь больных и ослабленных животных, вследствие чего происходило эффективное биологическое бракование нежелательных в генетическом отношении экземпляров.

Для контроля за сохранением экологической ситуации от дальнейшего разрушения, за продолжение в биосфере сформированного при эволюции стойкого круговорота веществ, обеспечивающего гармоничное взаимодействие и самообновление ее важнейших элементов, на 16-й сессии Генеральной конференции ЮНЕСКО в октябре 1970 г. был создан Международный координационный комитет по осуществлению новой долгосрочной программы "Человек и биосфера".

Основной задачей программы стало сохранение ценностей экосистем путем глубокого изучения основных законово взаимодействия природы и общества. Программа включает 14 проектов, охватывающих различные аспекты охраны окружающей среды и рационального использования ресурсов биосферы, а также борьбу с ее загрязнением.

В проектах программы сосредоточено внимание на селекции новых высокопродуктивных растений и животных с целью ликвидации дефицита пищевого белка, применения удобрений и мелиорации, борьбы с вредителями и болезнями; более совершенного изучения замены естественных экосистем искусственно созданными и оценки будущей деятельности таких систем. Тщательно исследуются продуктивность разных биоценозов, перспективы и последствия возможного перенаселения планеты, перспективы развития городов, промышленных, гидротехнических сооружений и т. д. Особое внимание обращено на необходимость преподавания наук об окружающей среде в школах и вузах с целью глубокого осознания актуальности этой проблемы общественностью.

В рамках одного из проектов программы "Человек и биосфера" выполняется создание биосферных заповедников. Специалисты ООН предложили для биосферных заповедников концепцию зонирования, которая заключается в создании трёх специальных зон: ядро, буферная зона и переходная зона, или зона сотрудничества с местным населением. В 1974 году в США был основан первый биологический заповедник, основной деятельностью которого было проведение долгосрочных исследований.

Ввиду ограниченности и невозобновимости минеральных ресурсов, в настоящее время серьезное внимание уделяется охране и рациональному использованию органических и минеральных ископаемых, охране земельных ресурсов, в том числе улучшению и направленному изменению земельных массивов. Строго регламентируется охрана окружающей среды при разработке минеральных ресурсов горнодобывающими предприятиями.

Существует система государственных органов по охране природы и ее ресурсов. К ним принадлежат органы государственного стандартного контроля, охраны вод, горного надзора, лесоохраны, карантинной службы, рыбного надзора, государственного комитета гидрометеорологии и др. Любая деятельность, которая может привести к нежелательным изменениям естественной среды, ограничивается или прекращается.

Приняты ряд постановлений, направленных на оздоровление окружающей среды, на улучшение использования природных ресурсов. У нас имеются все возможности, чтобы сохранить для себя и последующих поколений чистыми, водоемы, воздух, почву с их животным и растительным миром. Все это важные и незаменимые детали единого механизма - биосферы Земли, частью которой является и сам человек и вне которой он существовать не может.

Агроценоз - искусственная экосистема

Составление табл. Анализ и обсуждение результатов самостоятельной работы.

Ответить на вопрос: Почему в практике ведения сельского хозяйства человек использует севообороты, вносит минеральные и органические удобрения? Ответ обосновать.

Сравнение экосистем луга и поля

Параметры для сравнения

Экосистема

луг

поле

Вид экосистемы

Структура

Действующий отбор

Видовое разнообразие

Плотность популяции

Биомасса

Устойчивость

Регуляция

Источник энергии

Баланс питательных элементов

Звенья пищевых цепей

Примеры пищевых цепей (каждый учащийся выделяет самостоятельно)

IV.Закрепление : Составить характеристику любого агроценоза (например, огорода, сада, парка и т.д.), определите тенденции его развития.

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 11 класс Урок № 61

Тема урока: Природные ресурсы Земли

Основное содержание урока: Обеспечение природными ресурсами население планеты меры по

образованию природных комплексов, экологическое образование, воспитание, культура.

Цели урока : Формировать представление о природных ресурсах и ресурсообеспеченности
Раскрыть основные закономерности размещения природных ресурсов, выделить главные районы их концентрации на земном шаре.
Формировать умения давать оценку обеспеченности мира и отдельных регионов различными видами природных ресурсов. Продолжить работу над формированием умений работать с текстом учебника, определять по таблице и карте размеры запасов соответствующего вида полезных ископаемых, выделять главное в содержании изучаемого материала, составлять географические конспекты. Воспитывать чувство бережного отношения к природе, развивать умения вести диалог, отстаивать свои взгляды..
Оборудование : политическая карта мира,

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

По теме: «Экология. Антропогенные факторы воздействия на биоценозы нашей местности»

I вариант

А1 Факторы живой природы

1) свет 3) влажность

2) температура 4) растительный мир

А2 Основными поставщиками энергии в сосновом лесу являются:

1) бактерии 3) белки

2) сосны 4) насекомые

А3 В какой экосистеме наименьшее количество вещества поступает в цепь разложения

1) в биоценозе луга 3) в биоценозе леса

2) в биоценозе степи 4) в биоценозе моря

А4 Одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами, возникающее при

сходных потребностях.

1) конкуренция 3) комменсализм

2) паразитизм 4) мутуализм

А5 Назовите глобальные источники загрязнения атмосферы.

1) искусственные 3) естественные

2) антропогенные 4) естественные и антропогенные

А6 Основными индикаторами загрязнения атмосферного воздуха являются

1) водоросли 3) грибы

2) лишайники 4) бактерии

А7 Неконтролируемый рост различных загрязнений и экстенсивного использования

водных ресурсов приводит прежде всего к

1) проблеме пресной воды

2) загрязнению подземных вод

3) выпадению кислотных осадков

4) проблеме сокращения биологического разнообразия

Часть В

Содержит 2 задания

В1 - выберите правильные утверждения из числа предложенных. Поставьте нужные буквы.

А. Мхи, лишайники - основные индикаторы загрязнений атмосферного воздуха.

В. Массовая гибель лишайников связана с особенностями их строения.

С. Хлористый водород как компонент загрязнения атмосферы не действует на лиственницу европейскую.

D. Папоротник - орляк не реагирует на загрязнение атмосферного воздуха.

Е. У берёзы и липы вследствие аварии наблюдалось обширное между жилковое обесцвечивание листьев.

В2 - Соотнесите источники химических веществ в биосфере. Распределите их в таблице в

нужном порядке.

а) мел д) угольные шахты

б) белки е) гразовые разряды

в) фотосинтез ж) клубеньковые растения

г) выхлопные газы з) нефть

III. Изучение нового материала :

Стихотворение -определение темы урока
В лесу - и зверь пушной, и птица,
В заимке - скот, в земле - металл.
Недаром Родиной гордится
Казах, что равноправным стал.
На склонах гор шумит пшеница,
По волнам рек спешат плоты,
И блещут стройки, как зарницы, Среди полночной темноты.
Понятие природные ресурсы и ресурсообеспеченность Природные ресурсы - совокупность объектов, пригодных ля использования человеком
Ресурсообеспеченность -это соотношение между величиной природных ресурсов и размерами их использования. Она выражается либо количеством лет, на которое должно хватить данного ресурса, либо его запасами из расчёта на душу населения
Классификация природных ресурсов по происхождению,применению,исчерпаем-ти
По происхождению А) полезные ископаемые (минеральные ресурсы Б) климатическиеВ) водныеГ) земельные (почвенные)Д) биологическиеЕ) ресурсы Мирового океана
По исчерпаемостиА) исчерпаемые: Невозобновимые (минеральные , руды металлов, соли. Возобновимые (земля, воздух, вода, почвенные, гидроэнергетические)
Б) неисчерпаемые (энергия солнца, геотермальная, ветра, морских приливов, отливов и течений)
По применению А. Сельское хозяйство Б.Промышленности В.Туризма т отдыха
Биологические ресурсы .Лесные ресурсы Глобальные изменения лесных ресурсов Процесс обезлесения, вырубка лесовДеградация лесных массивов, прежде всего тропических лесовИстончение озонового слоя, запылённостьГибель лесов от пожаров. Лесистость - отношение лесопокрытой площадик общей площади Размеры лесных площадей - 4,1 млн гаЗапасы древесины на корню - 330 млрд куб м
IV.Закрепление : 1.В чём заключается выдающаяся роль Мирового океана в биосфере планеты, в жизни и хозяйственной деятельности человека?
V. Задание на дом :

Изучение материала учебника

Биология 11 класс Урок № 62

Тема урока: Экология Земли

Основное содержание урока: Экологические бедствия планеты Земля.

Демонстрация зон экологических бедствий планеты

Цели урока : Познакомить с основными проблемами экологии Земли о механизмах решения данных проблем. О роли каждого человека, и в том числе школьников, в решении проблем экологии.

Оборудование : ЭУ «День Земли»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Что такое природные ресурсы.

На какие группы делятся п. ресурсы.

Какова обеспеченность п. ресурсами нашего региона.

III. Изучение нового материала :

С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Он всегда находился в тесной зависимости от растительного и животного мира, от их ресурсов и был вынужден повседневно считаться с особенностями распределения и образа жизни зверей, рыб, птиц. Представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и были не всегда осознанными, но с течением времени они послужили источником накопления экологических знаний. Повсеместно растёт понимание того, что человечество разрушает окружающую среду и подрывает собственное будущее. Экологические проблемы… Загрязнение… Эти слова мы достаточно часто можем слышать сегодня. Действительно, экологическое состояние нашей планеты ухудшается не по дням, а по часам. Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Сейчас человечество находится на грани всемирной экологической катастрофы, для предотвращения которой практически ничего не предпринимается. Многие экологические проблемы сегодня приобрели международный характер и для их решения необходимы совместные усилия разных стран. Охрана окружающей природной среды - одна из наиболее актуальных проблем современности. Научно-технический прогресс и усиление антропогенного давления на природную среду неизбежно приводят к обострению экологической ситуации, истощаются запасы природных ресурсов, загрязняется природная среда, утрачивается естественная связь между человеком и природой, теряются эстетические ценности, ухудшается физическое и нравственное здоровье людей.
Основная проблема человечества и то, как мы будем к ней относиться, зависит наша дальнейшая жизнь и жизнь наших потомков. Очень важно принимать во внимание значение экологических проблем, которые наносят вред здоровью людей. Но, в то же время, мы понимаем - многие проблемы экологии «обязаны» своим появлением человеку. Ведь именно он совершил открытия, которые в данный момент вредят окружающей среде. Меня очень заботят эти проблемы, мне было интересно прочитать много книг и журналов об экологических проблемах, узнать, как к ним относятся в разных уголках Земли. У каждого человека есть свой дом, и конечно, он бережёт свой дом, своё жилище. А Земля - огромный дом для всех людей, так надо беречь этот дом, если его не будет, не будет и людей. Представим, что лет через 50 этот относительный рай на Земле кончится и настанет пара столетий непростых испытаний. Поэтому уже сейчас надо предпринимать шаги, большие шаги, чтобы бороться с угрожающими тенденциями и проблемами.

1. Основные проблемы экологии
На сегодняшний день в мире существует много экологических проблем, начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных, заканчивая угрозой вырождения человеческой расы
Планета земля как целое, включая воду, воздух, землю, недра, а также биологические объекты, не исключая и человека, является целостной системой. Экологические проблемы есть результат взаимодействия нашей цивилизации и окружающей среды в эпоху промышленного развития. Началом этой эпохи принято считать 1860 год, примерно в это время в результате бурного развития евроамериканского капитализма произошёл выход тогдашней промышленности на новый уровень.
1.1.Загрязнение атмосферы
Под загрязнением окружающей среды следует понимать изменение свойств среды (химических, физических, биологических), происходящие в результате естественных или искусственных процессов и приводящие к ухудшению функций среды по отношению к любому биологическому или технологическому объекту. Используя различные элементы окружающей среды в своей деятельности, человек изменяет её качество. Часто эти изменения выражаются в неблагоприятной форме загрязнения. По масштабам антропогенные изменения становятся сопоставимыми с природными, а в ряде случаев даже превышают их. Вещества, загрязняющие атмосферу, причиняли значительный вред окружающей среде в течение многих десятилетий. По-видимому, с их вредным воздействием придётся считаться и в будущем. Дальнейший рост населения и промышленного производства неизбежно приводит к увеличению опасности загрязнения.
1.2. Парниковый эффект
Учёные предупреждали, что потепление климата на планете и истощение защитного озонного слоя ставят под угрозу само существование человечества. Если верить прогнозам, то потепление мирового климата на сегодняшний день представляет наиболее серьёзную угрозу среде обитания.
Развитие промышленности до сих пор основано на сжигании ископаемого органического топлива: нефти, угля, газа, в результате чего в атмосферу выбрасывается около 6 миллиардов тонн углекислого газа в год. В тропических районах сжигают леса, расчищая землю под пастбища и пахоту. В результате в атмосферу попадает ещё больше углекислого газа. Он накапливается в атмосфере быстрее, чем поглощается природными процессами, образуя над землёй нечто вроде не вполне прозрачного окна. Вследствие накопления большого количества углекислого газа создаются условия, аналогичные парниковым, когда видимые лучи Солнца достигают земной поверхности и нагревают её, но инфракрасное излучение не уходит обратно в космос. В какой-то мере парниковый эффект существует в природе, без него жизнь на земле была бы невозможна. Но в результате человеческой деятельности в атмосферу выбрасывается столько углекислого газа, что она нагревается сейчас быстрее, чем когда бы, то ни было со времени последнего ледникового периода. Хотя на три пятых парниковый эффект объясняется накоплением в атмосфере углекислого газа, другие газы тоже способствуют его возникновению. Вторым по важности является метан, выделяемый бактериями, живущими в почве, на которой выращивается рис, а также в кишечнике крупного и мелкого рогатого скота. Учёные согласны в том, что накопление «парниковых» газов, поднимет среднюю температуру
Земли и увеличит количество осадков если они не вызовут какой-либо непредвиденной контрреакции, эти две тенденции приведет к далеко идущим последствиям. Поскольку вода при нагревании расширяется, уровень океана будет подниматься, причём эту тенденцию ускорит таяние полярных льдов. По прогнозам, к 2050 году уровень моря может подняться больше чем на метр. Затопление прибрежных районов, в которых проживает свыше трети населения земного шара, вызовет массовые переселения. В то же время некоторым регионам это потепление пойдёт на пользу: например, огромные пространства на севере Канады и в России станут доступными для освоения по мере оттаивания тундры. Однако в мировом масштабе выигравших от глобального потепления климата будет несравненно меньше, чем проигравших. Если это случится, придётся строить дамбы, чтобы защитить густо населённые побережья от наступления моря, строить дополнительные электростанции для питания кондиционеров воздуха, углублять акватории портов и фарватеры для прохождения судов в мелеющих озёрах и реках. Но даже такие меры окажутся безрезультатными при отсутствии международного сотрудничества. Мы вместе должны решать этот вопрос.
1.3. Истощение озонного слоя
Вблизи поверхности Земли озон является всего лишь вредным компонентом городского смога. Но на высоте 24 км тонкий слой этого бесцветного, не обладающего запахом газа обеспечивает существенную защиту земной поверхности от губительных ультрафиолетовых лучей солнца. Хлорированные и фторированные углеводороды (ХФУ) и галогенированные соединения (галлоны), ещё одна группа промышленных газов, которые разрушают хрупкую структуру этого слоя толщиной в книжную обложку.
ХФУ, открытые в 1930 году, получили широкое применение в автомобильных кондиционерах, холодильниках, при изготовлении пластиковой посуды одноразового употребления, аэрозольных распылителей, пенопластовых подушек, изоляции и очистителей для электронного оборудования. Их разрушающее воздействие на озонный слой привлекло всеобщее внимание в 1985 году, когда английские учёные обнаружили 40% снижение весеннего уровня озона над Антарктикой. Выпущенные в воздух, ХФУ поднимаются в стратосферу и уносятся ветром к Северному и Южному полюсам. Каждый атом хлора, присутствующий в молекуле ХФУ, попав в атмосферу, действует как катализатор, способствующий расщеплению тысяч молекул озона в течение примерно столетия. Истощение озонного слоя создаёт более непосредственную угрозу здоровью человека, чем потепление климата. Солнечные ультрафиолетовые лучи вызывают рак кожи, вредят зрению и ослабляют способность организма защищаться от болезней. Кроме того, ультрафиолетовые лучи могут уничтожить планктон, крошечные одноклеточные организмы, составляющие основу цепи питания в океане. Они опасны также для растительного мира на суше, в том числе для сельскохозяйственных культур. Истощение озонного слоя представляет собой более непосредственную опасность для здоровья человека, чем потепление климата, но бороться с ним намного легче. Нужно прекратить производство ХФУ и галлонов. К сожалению, учёные обнаружили, что озон в стратосфере разрушается в два-три раза быстрее, чем считалось ранее. Поэтому для того, чтобы остановить накопление ХФУ в стратосфере, их производство должно быть сокращено на 85 %. Даже если разрушающие озон газы будут вообще сняты с производства, потребуется ещё около сотни лет для того, чтобы молекулы ХФУ, уже имеющиеся в атмосфере, полностью распались.
1.4. Кислотные дожди
Хотя кислотные дожди не создают таких проблем мирового масштаба, как истощение озонного слоя и глобальное потепление климата, их воздействие сказывается далеко за пределами страны, создающей загрязнение. Как и парниковый эффект, кислотные дожди являются результатом сгорания органического топлива. Среди загрязнителей наиболее существенны двуокись серы. Выпускаемая в воздух в основном электростанциями, работающими на угле, и окислы азота, выбрасываемые различными источниками, в том числе промышленными предприятиями и автомобилями. Попадая в атмосферу, эти загрязнители могут разноситься ветром на тысячи километров от источника и возвращаться на землю с дождём, снегом или туманом. Загрязнённые осадки, называемые кислотными дождями, меняют кислотность озёр, рек и почвы в местах выпадения. Многие животные и растения не могут выжить в условиях повышенной кислотности. Хвойные породы страдают от кислотных дождей в большей степени, чем широколиственные. О вреде кислотных дождей для окружающей среды говорят и пишут уже много лет. Электрические компании на Среднем Западе владеют электростанциями, выбрасывающими в атмосферу большое количество двуокиси серы, также надо усовершенствовать системы очистки выхлопных газов в автомобилях. Электрические компании стремятся выступать за расширение исследований с целью создания технологий «чистого» сжигания угля, при которых вредные газы удалялись бы в самый момент сгорания топлива. Но эти новые технологические процессы очень дороги и далеко не всем доступны - и кислотные дожди продолжают выпадать. Активисты движения в защиту окружающей среды опасаются, что бездействие скоро приведёт к тому, что кислотные дожди начнут разрушать леса и крупные лесные массивы.
1.5. Загрязнение воздуха
Наиболее ощутимого результата движение в защиту окружающей среды достигло в борьбе с загрязнением воздуха. В некоторых городах уровень загрязнения, правда, ещё высок. Две трети городского населения Земли дышит нездоровым воздухом. Ежегодно в воздух поступает около 1 куб. км пыльцевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.
Эти примеси раздражают лёгочную ткань и могут вызвать рак и другие заболевания. Окись углерода препятствует нормальному использованию кислорода. Озон, столь необходимый в стратосфере, - один из главных загрязнителей на Земле. Он образуется в результате окислов азота и других загрязнителей с кислородом при ярком солнечном свете. Жаркая погода - это препятствие на пути к очищению воздуха, также и автомашины и предприятия. По мере развития экономики и роста населения смог будет становиться гуще, пока не будут приняты дальнейшие меры по уменьшению вредных выбросов из каждого источника загрязнений. Стандарты качества воздуха недостаточно твёрдо проводят в жизнь. Одно из нарушений вызвано испарением горючего при заправке автомашин. Эти пары содержат карциногеный бензол. Решать эту проблему должны нефтяные компании, они должны установить специальные приборы на всех бензозаправочных станциях. А нефтяные компании считают более эффективным снабжать бензобаки всех новых машин специальными затворами. В итоге воздух так и остаётся загрязнённым.
1.6. Массовое сведение лесов
Массовое сведение лесов - одна из наиболее важных экологических проблем современности. Лесные сообщества играют важнейшую роль в нормальном функционировании природных экосистем. Они поглощают атмосферные загрязнения антропогенного происхождения, защищают почву от эрозии, регулируют нормальный сток поверхностных вод, препятствуют снижению уровня грунтовых вод и заиливанию рек, каналов и водохранилищ. Уменьшение площади лесов нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере. Несмотря на то, что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира.. В результате вырубки лесов реки в этой стране стали чаще выходить из берегов. Сведение лесов влечёт за собой гибель их богатейших флоры и фауны. Под угрозой исчезновения находится некоторые виды птиц, растений, млекопитающих и земноводных. Очень велики отходы при заготовке и использовании леса. Значительный ущерб лесам наносят пожары. Идёт процесс истощения лесов от загрязнения атмосферы вредными выбросами. Заметную роль в снижении устойчивости лесных насаждений оказывают вредители и болезни леса. Человек обедняет облик своей планеты. Однако кажется, человечество уже осознаёт, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем. В последние годы во многих странах мира стали успешно проводиться работ по искусственному лесоразведению и организации высокопродуктивных лесных плантаций.
1.7. Мусор и отходы
Мусор считается экологической проблемой номер один. Мировой климат может становиться более тёплым, а солнце более опасным, но это не так заметно, как мусор, который мозолит глаза уже сегодня. Население и промышленность в Америке выбрасывают больше мусора, чем в любой другой стране мира. Очевидное решение этой проблемы - выбрасывать меньше мусора, особенно занимающих большой объём пластиковых материалов, упаковок и т.д. Избавиться от твёрдого мусора можно тремя способами: закапывать, сжигать или утилизировать. В основном используются первые два способа. Однако мусорные свалки занимают много места и быстро заполняются, а сжигание загрязняет воздух. Ежегодно приходится вывозить много тонн мусора, и в некоторых местах уже нет для этого места. Новые свалки создавать трудно из-за недостатка земли. А если удаётся найти место, то возникают трудности, потому что никто не хочет иметь свалку по соседству. Существующие свалки заполняются, и власти начинают тянуть законодательную волынку. С другой стороны, качество мусоросжигателей улучшается. Прежние слишком загрязняли воздух продуктами сгорания, новые работают гораздо чище. Эти установки, называют устройствами по восстановлению ресурсов или по переработке отходов в энергию, они позволяют избавиться от мусора и одновременно вырабатывать электроэнергию. Но для многих городов они слишком дороги, и к тому же эти современные установки всё же загрязняют воздух токсичной золой. Более того, даже если предотвратить попадание золы в атмосферу, от неё всё же нужно как - то избавляться. При сжигании уменьшается объём, но не масса мусора, а концентрация токсических веществ повышается, так что зола может оказаться слишком ядовитой для безопасного захоронения на свалках. Утилизация мусора - весьма эффективный способ решения проблемы, но для этого необходимо изменить привычное поведение людей, поскольку требуется сортировать хозяйственный мусор, собирая отдельно металл, бумагу и стекло. До эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. Крестьяне, отправляли свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы и торговой сети, и привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию стали обменивать, а значит, упаковывать для общего удобства. В настоящее время жители городов выбрасывают разнообразный хлам, который содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфорокарбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохра-нителей деревянных покрытий. В густо населённых районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтён другому - сжиганию. Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме. Англия, в 1874 году. Сжигание сократило объем мусора на 70-90%, в зависимости от состава, поэтому оно нашло широкое применение. Густонаселённые и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Но не везде эти проекты смогли оправдать свои затраты. Многие города, которые применяли эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Острота проблемы нарастает с каждым днём.
1.8. Загрязнение природных вод
Вода - самое распространённое неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоёмах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Потери 10-20% воды живыми организмами приводят к их гибели. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные частички. Сохраняется многолетняя тенденция нарастания загрязнения природных вод. Под загрязнением вод понимается снижение биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. В России практически все водные объекты подвержены антропогенному влиянию, качество воды большинства из них не отвечает нормативным требованиям. Наибольшей антропогенной нагрузке повергается Волга со своими притоками Камой и Окой. Качество вод Волжского бассейна не соответствует гигиеническому, рыбохозяйствен-ному и другим нормативам.
Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных её выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят всё более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Из других загрязнителей надо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных ферм, и стоки животноводческих ферм. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжёлые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.
Как видно, не существует единого критерия, по которому можно оценить все бесчисленные экологические проблемы, чтобы составить чёткий перечень их очерёдности. Даже если будет решено, например, что здоровье человека важнее экологического благополучия, то и тогда, по мнению учёных, нельзя основывать решения на том, что могут оправдаться наихудшие предположения. Учёные склоняются к заключению, что самой неотложной проблемой является парниковый эффект и глобальное потепление климата. Результаты этих изменений скажутся не сразу. и какое-то время они не будут заметны, но чтобы предотвратить их, мы должны действовать уже сейчас. Любая серьёзная политика, направленная на предотвращение потепления климата, потребует международного сотрудничества. Наиболее эффективные способы решения этого вопроса помогли бы решить и другие проблемы, связанные с экологией, экономикой и энергетикой. Нельзя выделить какое-то одно направление, которое само по себе способно привести к решающим переменам, но, принимая множество мер, направленных на уменьшение загрязнений, можно добиться значительного результата.
Увеличение масштабов загрязнения атмосферы требуют быстрых и эффективных способов защиты её от загрязнения, а также способов предупреждения вредного воздействия загрязнителей воздуха. Атмосфера может содержать определённое количество загрязнителя без проявления вредного воздействия, т.к. происходит естественный процесс её очистки. Первым шагом в установлении вредного воздействия, связанного с загрязнением воздуха, является разработка критерия качества воздуха, а также стандартов качества. Другим подходом к улучшению состояния атмосферы является требование применения передовых технологических процессов, замена вредных материалов безвредными, применение мокрых способов обработки сырья вместо сухих. На промышленных предприятиях используются процессы или устройства для газоочистки и пылеулавливания, чтобы уменьшить или предотвратить величину выброса. Процессы газоочистки могут также разрушить или менять его химические или физические свойства так, что он становится менее опасным. В некоторых случаях используют метод рассеивания в атмосфере.
Наиболее перспективным способом решения проблемы мусора и отходов является их переработка. Получили развитие следующие основные направления в переработке: органическая масса используется для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги, металлолом направляется на переплавку. Основной проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки. Экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело должно приносить прибыль. Но забывалось, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, - наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растёт из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.
Все воды подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения, которые могут причинить вред здоровью населения, а также повлечь уменьшение рыбных запасов, ухудшение условий водоснабжения и другие неблагоприятные явления вследствие изменений физических, химических, биологических свойств вод, снижение их способности к естественному очищению, нарушение гидрологического и гидрогеологического режима вод. Сброс в водные объекты производственных, бытовых и других видов отходов и отбросов должен быть запрещён. В целях поддержания благоприятного водного режима рек, озёр, водохранилищ, подземных вод и других водных объектов, для предупреждения заиления водоёмов, условий обитания водных животных устанавливаются водоохранные зоны лесов, а также проводятся лесомелиоративные, противоэрозионные, гидротехнические и другие мероприятия.
Немаловажное значение для охраны окружающей среды имеет выбор территории для строительства новых и расширения существующих городов и других населённых пунктов. Следует выбирать территории на землях несельскохозяйственного значения или непригодных для сельского хозяйства либо на сельскохозяйственных землях худшего качества. Первоочередному освоению подлежат свободные от застройки земли, находящиеся в пределах границ, установленных для этого города или другого населённого пункта. Из всех проблем, выплывает главная проблема-проблема здравоохранения. Ведь за тот ущерб, который мы принесли природе и приносим ей каждый день, она нам отплачивает, в двойном размере. Сейчас очень трудно встретить абсолютно здорового человека. Поэтому нужно проводить мероприятия по оздоровлению внешней среды, обеспечению санитарной охраны водоёмов, почвы и атмосферного воздуха.
Тысячелетиями человек жил, работал, развивался, но он и не подозревал, что возможно, настанет день, когда станет трудно, а может и невозможно, дышать чистым воздухом, пить чистую воду, выращивать что либо на земле, так как воздух загрязнен, вода отравлена, почва заражена радиацией или другими химическими веществами. Но многое изменилось с тех пор. И в нашем веке это вполне реальная угроза, и не многие люди осознают это. Владельцы крупных заводов, нефтегазодобывающей промышленности, думают только о себе, о прибыли. Они пренебрегают правилами безопасности, игнорируют требования экологической полиции, GREANPEACE а, порой им лень купить новые фильтры для промышленных стоков, газов, загрязняющих атмосферу. А какой может быть вывод? Еще один Чернобыль, если не хуже. Так что, может, нам следует задуматься над этим? Каждый человек должен осознавать, что Человечество на грани гибели, и выживем мы или нет, заслуга каждого из нас.
Нам необходимо научиться чувствовать себя членами одной семьи, судьба которой зависит от каждого из нас. Только тогда мы сможет сберечь наш общий дом - Землю. И что осознание единства человечества - одна из основ экологической нравственности и гуманизма.
IV.Закрепление : Перечислить основные проблемы экологии Земли

V. Задание на дом : Изучение материала ученика

Биология 11 класс Урок № 63

Тема урока: Экология Казахстана

Основное содержание урока: Зоны экологических бедствий Республики Казахстана. Демонстрация зон экологических бедствий Республики Казахстан.

Цели урока : Раскрыть величие и красоту природы как источника гражданских чувств и творческой деятельности; Развивать эстетическое восприятие природы, способность видеть красоту и чувствовать гармонию форм природы. Воспитывать экологическую культуру, активное, действенное и бережное участие в сохранении и улучшении природы, пробудить интерес к природе родного края на основе краеведческого материала.

Оборудование :ЭУ. «Экологические проблемы Казахстана»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Основные проблемы экологии Земли и живой природы.

III. Изучение нового материала :

Экологическая безопасность является одним из основных стратегических компонентов национальной безопасности Рес­публики Казахстан и важнейшим аспектом государственных приоритетов. Как обоснованно считают многие отече­ственные и зарубежные исследователи, загрязнение окружающей среды стала серьезной преградой на пути социально-экономическо­го развития Казахстана. Изменение качества окружающей среды напрямую связано с развитием «грязных» технологий и экстенсивного сельского хозяй­ства. На территории республики насчитыва­ется около 2,5 тыс. предприятий, относящих­ся к 1-2 самым высоким классам опасности среди 5 существующих классов.

В республике сложилась очень напряженная радиационная обстановка, что приводит к росту числа заболеваний и смертности от онкологических заболеваний, нарушения иммунной системы и генетичес­кого статуса населения. Угрозу радиационной обстановки в государстве представляет наличие большого количества отработанных радиоактивных источников, не прошедших нейтрализации и консервации и способных создать серьезные аварийные ситуации. Республика унаследовала приблизительно 40 предприятий оборон­ной промышленности Советского Союза. Казахстан был активно вовлечен в про­изводство ядерного оружия при СССР. Кроме Семипалатинского испытательно­го полигона, существуют менее известные, ныне недействующие: «Азгир», «Меридиан», «Батолиты», «Лира», «Галит», «Сай-Утес». На площадке «Лира» на глубинах 700-900 м было создано шесть полостей объемом 45-66 тыс. кубометров, предназначенных для хранения конденсата Карачаганакского месторождения. На площадке «Галит» для аналогичных целей было проведено 17 взрывов в массивах каменной соли. Три ядерных испытания прошли на полигоне «Сай-Утес». Еще шесть взрывов для изу­чения геологического строения земной коры проведено по программам «Мери­диан», «Регион», «Батолит». Кроме того, действующие предприятия по разведке, добыче и пе­реработке урановой руды расположи­лись практически по всей территории республики в Западном, Центральном и Южном Казахстане. Согласно данным экспедиции геологов, про­водивших исследования в рамках республи­канской научно-технической программы «Экология», в Казахстане находится около 8 млн. тонн насыщенных радионуклидами от­ходов высокой степени опасности и 225 млн. тонн - средней степени угрозы для жизни человека. Общая масса этих опасных для че­ловека и окружающей среды веществ равна 233 млн. тонн.

Кроме возможных антропогенных катаст­роф, Казахстану угрожают серьезные стихий­ные природные бедствия, обусловленные его географическим положением, климатичес­кими особенностями и спецификой строения материковой платформы. В первую очередь речь идет о длительных засухах, снежных и пыльных бурях (в основном характерных для центральной и северо-восточной части Казах­стана), а также наводнениях и землетрясениях (Семиречье, южные регионы). Стоит принять во внимание и появление угрожающих фак­торов глобального масштаба, которые могут спровоцировать серьезные природные катак­лизмы на территории Казахстана. Это пробле­ма глобального потепления климата, которая, по прогнозам, вызовет такие серьезные при­родные катаклизмы, как таяние снегов, повы­шение уровня воды в океане, ускорение опус­тынивания земель, длительные засухи. В этом случае южные многонаселенные предгорные регионы Казахстана будут находиться под уг­розой мощных селевых потоков, а центру страны, традиционно находящемуся в засуш­ливой зоне, грозит долгая засуха. Такое веро­ятностное развитие ситуации наглядно демон­стрирует тесную взаимосвязь между нацио­нальной безопасностью Казахстана и степе­нью уязвимости международной безопасно­сти.

Особенностью Казахстана является то, что наряду с угрозой глобальных экологичес­ких катастроф республике угрожает интен­сивная экосистемная деградация. Согласно мировому экологическому рейтингу, Казах­стан отнесен к зонам экологического бед­ствия, где ухудшение состояния окружающей среды достигло своего критического преде­ла, за которым находится прямая опасность физическому и генетическому здоровью на­селения, видовому составу флоры и фауны, истощения невозобновляемых природных ресурсов.

Одной из наиболее актуальных экологических проблем на данном этапе является состояние водных ресурсов Респуб­лики Казахстан. Наличие и состояние водных ресурсов явля­ется жизненно важным фактором, имеющим определяющее влияние на экономическое развитие страны. В то же время общее состояние и качество водных ресурсов в Республике Казахстан значительно ухудшаются и их интенсивное загряз­нение может оказать разрушительное воздействие на окру­жающую среду. Под влиянием хозяйственной деятельнос­ти существенно изменился гидрохимический, гидробиологический санитарный режим практически всех рек в Казахстане. Если при­нять во внимание тот факт, что Казахстан име­ет низкую обеспеченность ресурсами пре­сной воды, то это повод для серьезных опасений.

Пристальное внимание в настоящее время необходимо со­средоточить на состоянии ресурсов главных водных артерий Казахстана - рек Сырдарьи, Иртыша и Или, проблеме Араль­ского и Каспийского морей, озер Балхаш, Зайсан. Самыми важ­ными экологическими проблемами в этой области являются заг­рязнение поверхностных вод и низкий уровень воды в дельтах трансграничных рек страны и соседних с ней Кыргызстана, Узбекистана и Китая.

Например, основными источниками загрязне­ния реки Чу являютсясбросы сточных вод промышленными предприятиями Кыргызской Республики, наиболее суще­ственным из которых является сброс сточных вод горводоканалом города Бишкек. Интенсивное загрязнение реки Та­лас происходит за счет промышленных предприятий Жамбылской области. Сброс сточных дренажных вод Жам­былской ГРЭС и Жамбылского спирто-водочного комбината в реку Талас зна­чительно вырос за счет увеличения объемов производства. Уменьшение уровня рек Талас и Чу, в первую очередь, связано с изъятием вод из основных русел местным насе­лением для сельскохозяйственной дея­тельности и, во-вторых, с климатичес­кими условиями данного региона. Про­цесс обмеления реки Талас привел к се­рьезной экологической проблеме - это увеличение концентрации соли в пить­евой воде в населенных пунктах, рас­положенных вдоль реки (Сарыбулак, Шахан, Бостандык Аккум, Саду Шакиров, Амангельды Жанатурмыс, Ойык, Ушарал)

Острой экологической проблемой Республики Казахстан и Республики Уз­бекистан является перманентное уве­личение водозабора реки Сырдарья со стороны Узбекистана. Сокращение во­дозабора со стороны Узбекистана позво­лит решить ряд социально-экономичес­ких и экологических проблем, таких, как увеличение животного и расти­тельного мира, сокращение числа заболеваемос­ти населения, связанной с органами дыхания, увеличение притока воды в Араль­ское море.

Другим немаловажным фактором, влияющим на деградацию дельт реки Сырдарья, является процесс ее загряз­нения. Основными загрязняющими ве­ществами реки Сырдарья являются сульфаты, медь, нитриты, нефтепродук­ты. Максимальные концентрации суль­фатов отмечены на уровне 8 ПДК, нит­ритов - на уровне 3 ПДК, нефтепродук­тов и меди - на уровне 4 ПДК.

Со сто­роны Китая по территории Казахстана протекают 23 трансгранич­ные реки. В настоящее время основным проблемным моментом двусторонних казахстанско-китайских отношений в плане совместного использования вод­ных ресурсов является вопрос увели­чения водозабора из трансграничных рек Или и Иртыш на территории Китая. Расширение использования водных ресурсов рек Или и Иртыш на террито­рии Китая способно повлечь за собой ряд негативных последствий для Казах­стана как социально-экономического, так и экологического характера, среди которых можно выделить следующие:

- нарушение естественного водно­го баланса и природного равновесия в зоне озер Зайсан и Балхаш;

- деградация климата;

- нанесение ущерба рыбному хозяй­ству;

- снижение урожайности сельско­хозяйственных культур, деградация па­стбищ.

Проблема Каспия, как было сказано выше, многогранна и содержит в себе немало угроз различным секторам национальной безопасности Казахстана, в том числе и экологической безопасности.

В настоящее время в казахстанской части Прикаспия об­разовался ряд сложных взаимосвязанных экологических про­блем. В последние годы наметилась устойчивая тенденция сокращения земельных площадей и пастбищ Прикаспия, при­годных для сельскохозяйственной деятельности. Этот про­цесс происходит под воздействием деградации, опустынива­ния, перенасыщенности различными химикалиями и вторич­ного засоления более чем 50% всех прикаспийских орошае­мых земель.

В результате техногенной деятельности возрастает угро­за деградации и даже полного уничтожения каспийской биоси­стемы. Так, начиная с 1990 года, с территорий прикаспийских государств в Каспий было выброшено 4,5 тонн вредных био­генов, 28 тонн плавающих тел, 27 тонн сульфатов, 3,15 тонн хлоридов. Доля Казахстана в загрязнении водных ресурсов Каспийского моря составляет 21 % от общего объема загряз­нения.

Представленный достаточно широкий спектр угроз экологической безопасности обусловливает необходимость жесткого вклю­чения в единый механизм национальной, ре­гиональной и в перспективе глобальной сис­темы мероприятий, нацеленной на своевре­менное выявление, предупреждение и пре­сечение угроз окружающей среде.

Вместе с тем, несмотря на достигнутый на данном этапе прогресс в улучшении экологической политики, этому дости­жению противостоят существующие тенденции в промышлен­ном и сельскохозяйственном производстве. Постоянно уве­личивается объем используемых природных ресурсов, все больше производится загрязняющих веществ. В этом проявляется противоречивость современной модели развития общества - необходимость промышленно-хозяйственного развития зачастую входит в противоречие с требованиями экологии, условия политической, экономической и социальной безопасности страны не всегда соответствуют условиям экологической безопасности.

Как показала мировая история, нерешен­ность экологических проблем и низкий уро­вень обеспечения собственной экологичес­кой безопасности являлись причиной серьез­ных политических, социальных и вооружен­ных конфликтов. На данный момент потен­циальные очаги напряженности существуют между Казахстаном, Узбекистаном и Кыргызстаном, по поводу ограниченности водных ресурсов. Кроме этого, вызывает опасения и Каспийский регион, где техногенная экологи­ческая катастрофа по вине любого из пяти каспийских государств может вызвать серь­езный межгосударственный конфликт.

Представленные выше для Казахстана пят сектора безопасности показали какие источники традиционных и нетрадиционных угроз могут существовать в этом регионе и как на это влияет внешние и внутренние факторы страны.

Тысячелетиями человек жил, работал, развивался, но он и не подозревал, что, возможно, настанет день, когда станет трудно, а может и невозможно, дышать чистым воздухом, пить чистую воду, выращивать что- либо на земле, так как воздух - загрязнен, вода - отравлена, почва - заражена радиацией или другими химическими веществами. Но многое изменилось с тех пор. Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны быть замкнуты, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планеты Земля, которые влияют на её экологическую стабильность. Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Однако, воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком. Каждый человек должен осознавать, что Человечество на грани гибели, и выживем мы или нет ? Заслуга каждого из нас. Об экологии Земли Когда космонавт Талгат Мусабаев возвратился из космического полета, он заметил: "Я стал совершенно другим человеком, у меня, кажется, изменилась даже походка, она стала осторожней, я боюсь наступить на какую-нибудь божью коровку. Когда мы говорим о всей Земле, то в первую очередь, мы должны думать о тех последствиях ядерных испытаний, которые проводились на ней. Не обошло стороной это и нашу страну.

IV.Закрепление :Каковы основные экологические проблемы Казахстана?

Восточного Казахстана?

Нашего поселка?

V. Задание на дом: Изучение материала учебника.

Биология 11 класс Урок № 64

Тема урока: Взаимосвязи организмов в сообществах

Основное содержание урока: Формы взаимоотношений между организмами. Позитивные

отношения - симбиоз: кооперация, мутуализм, комменсализм. Демонстрация примеров симбиоза представителей различных царств живой природы.

Цели урока : Познакомить учащихся с взаимоотношениями живых организмов в природе,

видами взаимоотношений, влиянием организмов друг на друга.Актуализировать знания учащихся по терминам "симбиоз", "хищничество", "паразитизм", "конкуренция".Ввести новые понятия: "антибиоз", "комменсализм", "протокооперация", "мутуализм".

Оборудование : ЭУ «Симбиоз» «Хищничество»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Основные экологические проблемы Казахстана.

Экология нашей области.

III. Изучение нового материала :

В биологии эти взаимодействия принято называть биотическими факторами окружающей среды, т.о.Биотические факторы - это взаимодействие между живыми организмами.

Взаимоотношения между живыми организмами в природе принято делить на несколько основных групп. Биотические взаимоотношения:

симбиоз: а) комменсализм б) протокооперация в) мутуализм г) нейтрализм.

антибиоз: а) хищничество б) паразитизм в) конкуренция

Среди огромного разнообразия взаимосвязей живых существ выделяют определенные типы отношений, имеющие много общего у организмов разных систематических групп.

- Нейтрализм, при котором совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно. Примером нейтрализма могут быть взаимоотношение белки и лося в одном лесу, где они не контактируют друг с другом.

- Симбиоз - сожительство ( от греческого "син" - вместе, "биос" - жизнь) - форма взаимоотношений, при которых оба партнера или один из них извлекает пользу от другого.

- Антибиоз, при котором обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают отрицательное влияние.

Рассмотрим эти типы взаимодействий подробнее.

Симбиоз. Положительные симбиотические взаимоотношения представлены в природе самыми разнообразными формами.

Комменсализм - тип взаимоотношений, при котором один из двух обитающих совместно видов извлекает пользу из совместного существования, не причиняя вреда другому виду.

В открытом океане крупных морских животных - акул, дельфинов, черепах - часто сопровождают небольшие рыбы - лоцманы. Лоцманы кормятся остатками пищи животных, которых они сопровождают, а так же их экскрементами и паразитами. Близость к крупным хищникам защищает лоцманов от нападения. Инстинкт следования за крупными движущимися телами заставляет лоцманов сопровождать и корабли. В этом случае они питаются кухонными отбросами. Такие отношения между видами называют нахлебничеством. Нахлебничество может принимать разные формы. Например, гиены подбирают остатки недоеденной львами добычи.

Примером перехода нахлебничества в более тесные взаимоотношения между видами служат рыбы-прилипалы, обитающие в тропических и субтропических морях. Их передний спинной плавник преобразовался в присоску, что позволяет прилипалам прочно удерживаться на поверхности тела акул, китообразных. Биологический смысл прикрепления прилипал заключается в облегчении передвижения и расселения этих рыб.

Если прилипалы используют крупных рыб, как "извозчиков", то гораздо чаще тела животных других видов или их местообитание (постройки) служат убежищем. Эта форма взаимоотношений получила название квартирантства.

В полости тела голотурии (тип Иглокожие), называемой так же морским огурцом, находят убежище разнообразные мелкие животные. Мальки рыб прячутся под зонтиками крупных медуз, где находятся под защитой щупалец, снабженных стрекательными клетками. В гнездах птиц, норах грызунов, обитает огромное количество насекомых и клещей. Особую важность приобретает использование надежных убежищ для сохранения икры или молоди. Морские рыбы карепрокты откладывают икру под панцирь крабов в его жаберную полость. Отложенные на жабры икринки развиваются в условиях идеального снабжения чистой водой, непрерывно пропускаемой через жабры хозяина. Такое же приспособление выработалось у пресноводного горчака, откладывающего икру в мантийную полость двустворчатых моллюсков - беззубок.

Взрослые рыбы также нередко ищут защиты у животных других видов. Мелкие кривохвостки подолгу держатся между длинными иглами морских ежей, в полной безопасности от хищников.

Растения тоже используют другие виды как места обитания. Примером могут служить эпифиты ("эпи" - сверх, "фитон" - растение) - растения, поселяющиеся на деревьях. Эпифитами могут быть водоросли, лишайники, мхи, папоротниковые, цветковые. Древесные растения служат им местом прикрепления, но не источником питания или минеральных солей. Питаются эпифиты за счет отмирания тканей, выделений хозяина или в процессе фотосинтеза. В нашей стране эпифиты представлены в основном лишайниками и некоторыми мхами.

Протокооперация - совместное существование выгодно обоим видам, но не обязательно для них.

В тропических морях на небольших глубинах обитают своеобразные кишечнополостные животные, относящиеся к коралловым полипам,- актинии. В отличие от других кораллов они лишены твердого скелета и имеют вид небольшого цилиндра, окаймленного на верхнем конце венчиком из щупалец. Как и все кораллы, актинии ведут сидячеприкрепленный образ жизни. Однако нередко можно видеть, как актинии медленно перемещаются по морскому дну. Это бывает в тех случаях, когда актиния поселяется на пустой раковине какого-нибудь моллюска. В раковине находит себе убежище рак-отшельник, прячущий в ней свое мягкое брюшко, и он-то и "везет" на себе раковину вместе с актинией. Такое сожительство взаимовыгодно: перемещаясь по дну, рак увеличивает пространство, используемое актинией для ловли добычи. Часть добычи, пораженная стрекательными клетками актинии, не захватывается ею, падает на дно и поедается раком. Польза для обоих организмов очевидна, но связь их необязательна: и рак и актиния могут существовать обособленно.

Другой пример необязательной, но взаимовыгодной связи дают взаимоотношения мелких рыбок семейства Губановых и крупных хищных мурен. Среди Губановых имеются так называемые рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полости. Обитают губаны-чистильщики всегда в одном и том же месте. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить.

У свободноживущих организмов всегда очень много паразитов. Поэтому в некоторых случаях они становятся единственным источником пищи для чистильщиков. Известны креветки, выполняющие туже роль, что и губаны. Рыбы, мелкие и крупные, те же мурены, приплывают к местам, где их ожидают креветки, принимают определенную позу - ложатся на бок и открывают пасть - и ждут, пока креветки не соберут паразитов с поверхности тела или в ротовой полости. Заодно с паразитами креветки выстригают клешнями поврежденные отмершие участки тканей. Среди позвоночных животных такое явление распространено достаточно широко. Многие птицы кормятся на копытных, собирая с их тел паразитов - клещей. Столь же часто птицы выщипывают зимнюю шерсть у оленей, лосей, коров, во время линьки, используя ее при постройке гнезд.

Примером взаимовыгодных отношений служит сожительство так называемых клубеньковых бактерий и бобовых растений (гороха, фасоли, сои, клевера, люцерны, вики, белой акации, земляного ореха). Эти бактерии, способные усваивать азот воздуха и превращать его в аммиак, а затем в аминокислоты, поселяются в корнях растений. Присутствие бактерий вызывает разрастание тканей корня и образование утолщений. Утолщения на корнях называются клубеньками. Растения в симбиозе с азотфиксирующими бактериями могут произрастать на почвах, бедных азотом, и обогащать им почву. Вот почему бобовые - клевер, люцерну, вику - вводят в севообороты как предшественники для других культур.

Другая форма симбиотических взаимоотношений у растений сожительство гриба с корнями высших растений - микориза. На корнях березы, сосны, дуба, ели, а так же орхидейных, вересковых, брусничных и многих многолетних трав мицелий гриба образует толстый слой. Корневые волоски на корнях высших растений при этом не развиваются, а вода и минеральные соли поглощаются с помощью гриба. Мицелий гриба проникает даже внутрь корня, получая от растения-партнера углеводы и доставляя ему воду и минеральные соли. Деревья с микоризой растут гораздо лучше, чем без нее.

Мутуализм - оба вида извлекают выгоду из совместного существования и не могут жить самостоятельно. Это наиболее сильная взаимосвязь между организмами. (Слайд № 13)

Типичный симбиоз - отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих у них в кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов, переваривающих целлюлозу. Жгутиконосцы вырабатывают такие ферменты и переводят клетчатку в сахара. Без простейших - симбионтов - термиты погибают от голода. Сами же жгутиковые, помимо благоприятного микроклимата в кишечнике термитов получают пищу и условия для размножения.

Антибиоз - отрицательные взаимоотношения могут принимать следующие формы:

Хищничество - отношения, при которых представители одного вида ловят и поедают представителей другого вида.

Хищничество встречается во всех крупных группах эукариотических организмов. Уже у одноклеточных поедание особей одного вида другим - обычное явление.

Медузы парализуют стрекательными клетками любые организмы, попадающие в сферу досягаемости их щупалец (у крупных медуз - до 20-30 метров в длину), и поедают их. Крупные лягушки нападают на птенцов и могут наносить серьезный ущерб разведению водоплавающей домашней птицы. Змеи охотятся на амфибий, птиц и мелких млекопитающих. Нередко объектами их охоты бывают не только взрослые особи, но и яйца птиц. Гнезда птиц, расположенные как на земле, так и на ветвях деревьев, буквально опустошаются змеями.

Частным случаем хищничества служит каннибализм - поедание особей своего вида, чаще всего молоди. Каннибализм часто встречается у пауков (самки нередко поедают самцов), у рыб (поедание мальков). Самки некоторых млекопитающих также иногда съедают своих детенышей.

Хищничество связано с овладением сопротивляющейся и убегающей добычей. При нападении на птиц сокола-сапсана большинство жертв погибает мгновенно от внезапного удара его когтей. Мыши и полевки так же не могут оказать сопротивления лисице или сове. Но иногда борьба хищника и жертвы превращается в ожесточенную схватку. Поэтому естественный отбор, действующий в популяции хищников, будет увеличивать эффективность поиска, ловли и поедания добычи. Этой цели служит ловчая паутина пауков, ядовитые зубы змей, точные нападающие движения стрекоз, змей, птиц и млекопитающих. Вырабатывается сложное поведение, например, согласованные действия стаи волков при охоте на оленей.

Жертвы в процессе отбора также совершенствуют средства защиты и избегания хищников. Сюда относятся покровительственная окраска, различные шипы и панцирь, приспособительное поведение. При нападении хищника на стаю рыб все особи бросаются врассыпную, что увеличивает их шансы уцелеть. Напротив, скворцы, заметив сапсана, сбиваются в плотную кучу. Хищник избегает нападать на плотную стаю, так как рискует получить увечья. Крупные копытные при нападении на них волков становятся кругом. Для волков вероятность отбить и зарезать отдельную особь в результате такого поведения стада значительно уменьшается. Поэтому они предпочитают нападать на старых и ослабленных болезнями животных, особенно отбившихся от стада. В эволюции связи хищник - жертва происходит постоянное совершенствование и хищников, и жертв.

Потребность в азоте у растений, произрастающих на бедных питательными веществами почвах, промываемых водой, привела к возникновению у них очень интересного явления - хищничества. Растения, относящиеся к семейству росянковых, обладают приспособлениями для ловли насекомых. У росянки крупнолистной листья собраны в прикорневую розетку. Вся верхняя сторона каждого листа усажена железистыми волосками. В центре листа железистые волоски короткие, по краям длинные. Головку каждого волоска окружает прозрачная капелька густой липкой тягучей слизи. Мелкие мухи и муравьи садятся или вползают на лист и прилипают к нему. Насекомое бьется, пытаясь освободиться, но только больше прилипает к листу. Край листа медленно загибается и покрывает насекомое. Слизь, выделяемая волосками, содержит ферменты, поэтому добыча вскоре переваривается. В тропических лесах росянки гораздо крупнее по размерам (до 60-100 см. в высоту) и могут ловить не только насекомых, но даже мелких позвоночных.

Паразитизм - отношения, при которых представители одного вида используют представителей другого вида не только как место обитания, но и как источник питания.

Переход к паразитизму резко увеличивает возможность вида выжить в борьбе за существование. Организм - хозяин служит для паразита источником питания, очень часто - местом обитания, защитой от врагов. Тело хозяина создает для живущих в нем организмов благоприятный и относительно ровный микроклимат, не подверженный тем изменениям, которые происходят в природе.

Паразитизм не всегда можно отличить от хищничества. Например, миноги, относящиеся к классу круглоротых (подтип Позвоночные), европейская речная минога и морская минога, нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб даже на китов. Присосавшись к жертве, минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже недель. Выделения щечных желез миноги препятствуют свертыванию крови, разрушают эритроциты и вызывают распад тканей. Многие рыбы погибают от ран. При массовом размножении миноги наносят огромный ущерб ценным промысловым рыбам.

При тесном контакте паразита с хозяином преимущество получают организмы, способные долгое время использовать хозяина, не приводя его к слишком быстрой гибели и обеспечивая себе долгое комфортное существование. Паразитизм становится постоянным. К числу постоянных паразитов относятся простейшие (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба), плоские черви (сосальщики, цепни), круглые черви (аскарида, трихина, власоглав), членистоногие (чесоточный зудень, вши). Поскольку при постоянном паразитизме организм хозяина - единственное место обитания для организма, с гибелью хозяина погибает и паразит. С течением времени отбор на сопротивляемость организма хозяина приводит к тому, что вред от присутствия паразита становится менее ощутимым. Например, в крови африканских антилоп часто обнаруживаются жгутиковые простейшие трипаносомы, переносчиком которых является африканская муха цеце. Антилопам трипаносомы ощутимого вреда не приносят. Но если простейшие попадают в кровь человека, развивается тяжелая болезнь (сонная болезнь), всегда приводящая к смертельному исходу. Таким образом, катастрофические последствия заражения паразитами наблюдаются в тех случаях, когда взаимоотношения паразит - хозяин не стабилизированы длительным естественным отбором. По этой причине гораздо больший вред сельскохозяйственным растениям приносят завозные вредители, чем местные. Паразиты могут паразитировать не только в крови, но и на поверхности тела и в тканях. Например, личинки бычьего цепня с недостаточно проваренным или прожаренным мясом попадают в кишечник человека, где превращаются во взрослую форму длиной 9-10 метров. Цепень питается содержимым тонкого кишечника, всасывая его всей поверхностью тела и тем самым лишая хозяина части пищи.

Паразитические отношения часто встречаются и у растений. Особенно распространены паразитические бактерии и грибы. Они поселяются на вегетативных органах древесных и травянистых растениях, вызывая у них заболевания. Низшие грибы могут стать причиной корневой гнили многих растений. Этот гриб особенно сильно вредит всходам сахарной свеклы, пораженные ткани которой буреют и загнивают. Другие виды этого рода поражают сахарную свеклу на всех стадиях развития, вызывая омертвление тканей.

Один из самых процветающих паразитов высших растений - это гриб фитофтора. Некоторые виды этого рода поражают практически любые растения, они не являются специализированными к какой либо группе растений. Другие избирательно поселяются на кокосовых пальмах или на томатах, или на перцах. Особую известность приобрел вид фитофторы, поражающий картофель. В середине 19 века вызванная грибом картофельная гниль распространилась по всей Европе и послужила причиной массового голода. И сейчас, несмотря на обработку посевного материала ядохимикатами и селекцию устойчивых к фитофторе сортов, наблюдаются вспышки картофельной гнили.

Другие низшие грибы - мучнисторосяные, ржавичные и головневые также наносят большой ущерб зерновым и другим сельскохозяйственным культурам.

Есть паразиты и среди цветковых растений. Они особенно распространены в тропиках, но нередко встречаются и в умеренной зоне. У наружных паразитов большая часть тела находится вне хозяина, а в него проникают лишь органы питания - присоски. Один из наиболее распространенных паразитов - повилика, растущая на многих видах трав и кустарников. Повилика обвивается вокруг стеблей растения-хозяина, внедряясь в него присосками. Листья у повилики отсутствуют: она питается только за счет органических и минеральных веществ организма хозяина. На многих сельскохозяйственных растениях (подсолнечник, конопля, табак) паразитирует заразиха - бесхлорофильное растение с толстым мясистым стеблем и бесцветными листьями.

Образ жизни паразитов, вызывая глубокие изменения в строении и жизнедеятельности, служит причиной появления у них приспособлений к новым условиям существования. Личинки жуков Атемелис, паразитирующие в муравьином гнезде, поедая личинок своих хозяев, выделяют химическое вещество, привлекающее муравьев. Действие продукта настолько сильно, что личинки этих жуков даже переносятся муравьями в гнезда и выкармливаются как собственные личинки.

У многих паразитов развиваются органы прикрепления - присоски, крючки, коготки и т.п. У кровососущих животных увеличивается вместимость пищеварительной системы за счет появления слепых выростов кишечной трубки (пиявки, клещи). Многие паразиты утрачивают отдельные органы и целые их системы - органы зрения, передвижения, у них упрощается строение органов чувств. У ленточных червей, всасывающих в кишечнике хозяина питательные вещества всей поверхностью тела, отсутствует пищеварительная система. Растения - паразиты утрачивают корни, листья. Таким образом, по сравнению со свободноживущими видами, строение паразитов упрощается. Взамен утраченных органов, свойственных свободноживущим, сильно развивается половая система. Паразитические формы характеризуются очень высокой продуктивностью. Так, свиной цепень за сутки может выделять до 5 млн. яиц. В громадном количестве образуются семена растений - паразитов, к тому же обладающие долговечностью, сохраняющие всхожесть долгие годы. Все это увеличивает вероятность контакта с организмом-хозяином. У человека могут паразитировать около 500 видов и локализуются во всех органах.

Конкуренция - это тип взаимодействий, который возникает, если у двух близких видов наблюдаются сходные потребности. Если такие виды обитают на одной территории, то каждый из них находится в невыгодном положении: уменьшаются возможности овладения пищевыми ресурсами, убежищами, местами для размножения и т.д. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными - от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Тем не менее, если два вида с одинаковыми потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытеснит другого. Ч.Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющую большую роль в эволюции.

Как бы не были сходны потребности видов, все же они чем-то отличаются друг от друга, так же отличается и их устойчивость к факторам окружающей среды - температуре, влажности и т.д. С каждым поколением все больше пищевых ресурсов будет захватываться особями конкурентоспособного вида. Тогда как другой вид исчезает.

Часто конкуренты активно действуют друг на друга. В смешанных посадках деревьев быстрорастущие экземпляры будут затенять и угнетать медленнорастущие деревья. Растения и животные могут подавлять конкурентов и с помощью химических веществ. Грибы препятствуют росту бактерий путем выработки антибиотиков.

Таким образом, ребята мы с вами убедились в том, что в ходе эволюции, на основе конкуренции в живой природе развились приспособления к выживанию.

IV.Закрепление :

Каковы основные формы взаимодействия организмов в сообществах.

Дайте характеристику отдельным форм взаимодействия.

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника.

Биология 11 класс Урок № 65

Тема урока: Взаимоотношения организмов в сообществах.

Хищничество и паразитизм

Основное содержание урока: Антибиотические отношения: хищничество, паразитизм, конкуренция.

Цели урока :Продолжить формирование знаний о взаимодействии организмов в природе

Оборудование : Таблицы « хищники» « Паразиты животных» «Повелика»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Соотнесите предлагаемые понятия и определения: симбиоз;

1) мутуализм 2) нейтрализм; 3) конкуренция; 4) аменсализм;

(А. Взаимодействие двух или нескольких особей, последст­вия которого для одних отрицательны, а для других безраз­личны

Б. Взаимодействие двух или нескольких особей, при кото­ром одни используют остатки пищи других, не причиняя им вреда

В. Взаимовыгодное взаимодействие двух или нескольких особей

Г. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни предоставляют убежища другим, и это не приноситхозя- ину ни вреда, ни пользы

5) комменсализм (квартирантство);

6) комменсализм (нахлебн ичество);

Д. Совместно обитание двух особей, непосредственно не вза­имодействующих между собой

Е. Взаимодействие двух или нескольких особей, имеющих сходные потребности в одних и тех же ограниченных ресур­сах, что приводит к снижению жизненных показателей взаи­модействующих

7) паразитизм;

Ж. Взаимодействие двух или нескольких организмов, при ко­тором одни питаются живыми Тканями или клетками других и получают от них место постоянного или временного обита­ния

8) хищничество.

3. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни поедают других

Вариант II

Соотнесите виды взаимоотношений и пары организмов.

A. Мутуализм (симбиоз)

Б. Комменсализм (нахлебничество)

B. Комменсализм (квартирантство) Г. Конкуренция

Д. Хищничество Е. Паразитизм

1) божья коровка - тля

2) рыба-прилипала - акула

3) постельный клоп - человек

4) носорог - воловьи птицы

5) серая крыса - черная крыса

6) волк - лисица

7) рак-отшельник - актиния

8) горчак - двустворчатый моллюск

1. Паразитизм 6. Комменсализм

2. Хищничество 7. Хищничество*

3. Конкуренция 8. Мутуализм (симбиоз)

4. Паразитизм 9. Протокооперация (первичное сотрудничество)

10. Паразитизм

III. Изучение нового материала

В узком смысле хищничеством принято считать только поедание животных животными.

В основе возникновения и существования любого общества живых орга­низмов, обитающих на общей территории (на данном примере, в лесу), лежат различные отношения между его членами и связи, в которые они между собой вступают. Это соседство и сосуществование живых организмов (растений, животных, грибов, микроорганизмов), мирное или вооруженное, но неразде­лимое сообщество называют природным (биологическим) сообществом или биоценозом

Между всеми составляющими биогеоценоза существует взаимная связь, все они вовлечены в общий круговорот. Говорить о круговороте в любой сис­теме можно только тогда, когда в нее входят организмы, различные по образу жизни и той роли, которую они играют в природе. В науке это называется «функционально различные организмы».

Самые распространенные взаимоотношения в биоценозах осуществляют­ся через питание. Это «питательные» связи. В науке они называются трофи­ческими (от греч. «трофос» - питание). Это, попросту говоря, когда один вид живых существ питается другим. Это отношения «хищник - жертва», «пара­зит - хозяин». Пищевые связи, которые устанавливаются в биоценозах, ина­че называют цепями питания. На схемах цепи питания обозначаются стрелками.

Анализ рисунка позволяет познакомиться с жи­вотным миром тундры и построить пищевые цепи. Примеры, которые могут предложить учащиеся:

цветковое растение -> насекомые -> мелкие птицы -> полярная сова; цветковое растение -» тундряная куропатка -> песец -н> волк; цветковое растение -» заяц -> песец.

Определим роль организмов в пищевой цепи (к рассуждениям привлека­ются учащиеся). Используем рисунок учебника. В ходе беседы выявляем следующее:

Трофический

уоовень*

Роль в пищевой цепи

Категория организмов

IV

минеральные ве­щества. помет

Разложение органических ве­ществ до неорганических

Редуценты

грибы, бактерии

Гетеротрофы

III

луговая птица

Питание мелкими остатками разложившихся животных, растений,грибов Питание живым органичес­ким веществом животного происхождения

Детритофаги*

черви,

личинки насекомыхКонсументы вторичные и третичные

(зоофаги)истинные хищники, падальщики

II

мотылек

Питание живым органичес­ким веществом растительного происхождения

Консументы первичные (фитофаги)растительноядные жи­вотные

I

зеленое растение

Создание органичекого ве­щества из неорганического с использованием энергии Сол­нца и химических реакций

Продуценты

(фотоавтотрофы)зеленые растения

Автотрофы

*Трофический уровень - место положения различных организмов относительно обыч­ного источника поступающей в сообщество энергии.

*Детритофаги - живые организмы, питающиеся мертвым органическим материалом (детритом).

Обычно в природе множество пищевых цепей(каждая из которых является отдельным каналом, по которому передается вещество и энергия), очень сложно друг с другом переплетающихся, образуя пищевые цепи.

Учащиеся называют и записывают в тетради звенья пищевой цепи, используя названия категорий организмов (названия функциональных групп).

Что произойдет, если в биоценозе вдруг исчезнут редуценты? (Можно кратко познакомиться со схемой пищевой сети, чтобы иметь представ­ление о том, что она собой представляет).

Назовите основные свойства живых организмов.

Фактически во всех организмах заложена способность размножаться бесп­редельно. Пример: одна тля за 1,5 месяца может дать 300 млн. потомков; одна устрица за жизнь - 100 млн. потомков; потомки одной трески через 100 лет не уместились бы в Мировом океане. Если бы все организмы размножались бес­препятственно, их численность бы очень быстро росла.

Почему это не происходит?

Учащиеся записывают в тетради выводы:

Следствием пищевых отношений является регуляция численности жи­вых организмов в биоценозах;

В биоценозах наблюдаются связанные колебания численности орга­низмов, происходящие циклично (белая сова - лемминг). jss В естественных условиях протекают непрекращающиеся процессы, ве­дущие к установлению биологического равновесия.

В конце 80-х годов одно из государств Юго-Восточной Азии - Бангла­деш - весьма успешно зарабатывало валюту, экспортируя лягушачьи ножки. Общий объем прибыли достигал 10 млн. долларов в год. Однако вскоре из-за того, что численность лягушек сократилась, мухи и комары размножились до такой степени, что для борьбы с ними пришлось закупить специальные средс­тва. Этому государству пришлось потратить очень много денег на «смягче­ние» весьма неблагоприятных экологических последствий подобного бизнеса.

Большая природная система питает себя целиком сама и существует устой­чиво и долго, если, конечно, не вмешаться в нее. Успешное сосуществование организмов в биоценозе возможно только при их определенных устоявшихся количественных соотношениях. Регулируя численность разных организмов в биоценозах, природа страхуется от катастроф вымирания отдельных видов. Это как бы автоматизированный процесс, выработанный самой природой.

Как вы считаете, нужны ли нам знания биологических законов? Для чего? А какие закономерности мы сегодня выявили?

Домашнее задан

IV.Закрепление : 1. Из перечисленных названий организмов выберите продуцентов, кон- сументов и редуцентов:

медведь, бык, дуб, белка, подосиновик, шиповник, скумбрия, жаба, лен­точный червь, баобаб, капуста, кактус, пеницилл, гнилостные бактерии. Ответ: продуценты - дуб, шиповник, баобаб, капуста, кактус; консументы - мед­ведь, бык, белка, скумбрия, жаба, ленточный червь; редуценты - подосиновик, гнилостные бактерии, пеницилл.

2. Заполните пропуски названиями категорий организмов (названиями функциональных групп экосистемы) и царств живых существ. Организмы, потребляющие органическое вещество и перерабатываю­щие его в новые формы, называют... Они представлены в основном ви^ дами, относящимися к ... миру.

Организмы, потребляющие органическое вещество и полностью разлагающие его до минеральных соединений, называют... Они предс­тавлены видами, относящимися к... и.... Организмы, которые потреб­ляют минеральные соединения и, используя внешнюю энергию, синтезируют органические вещества, называют... Они представлены в основном видами, относящимися к... миру.

Ответы (последовательно): консументами, животному, редуцентами, грибам и бак­териям, продуцентами, растительному.)

3. Назовите организмы, которые должны или могли быть на месте пропуск­ов в описании пищевых цепей (можно перенести в домашнее задание):

а) древесина -> ? -> дятел;

б) семена -> ? -» гадюка -4 аист;

в) трава -» кузнечик -» ? -> уж -> ?

Ответы, а - личинка насекомого, б - мышь, в - лягушка, хищная птица.

V. Задание на дом : Изучение материала учебника.

Биология 11 класс Урок № 66

Тема урока: Взаимоотношения организмов в сообществах.

Нейтрализм.

Основное содержание урока: Нейтральные отношения - нейтрализм.

Цели урока :Повторение и закрепление темы «Взаимоотношение организмов в природе.

Оборудование : ЭУ «Взаимосвязи организмов в природе»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

В процессе урока

III. Изучение нового материала :

Нейтрализм - тип биотической связи, при которой совместно обитающие организмы (или виды) не влияют друг на друга. В природе истинный нейтрализм крайне редок, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения.
Примеры нейтрализма: сойка - рыжий муравей, заяц - дождевой червь Лоси и белки
Дятлы и дрозды Кроты и зяблики

Повторение темы взаимосвязи организмов в природе

Симбиоз - сожительство (от.греч.сим - вместе, биос - жизнь) - форма взаимоотношения, из которых оба партнера или хотя бы один извлекают пользу.
Симбиоз подразделяется на мутуализм, протокооперацию и комменсализм.

Мутуализм- форма симбиоза, при которой присутствие каждого из двух видов становится обязательным для обоих, каждый из сожителей получает относительно равную пользу, и партнеры (или один из них) не могут существовать друг без друга.
Типичный пример мутуализма - отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов для переваривания целлюлозы. Жгутиконосцы вырабатывают такие ферменты и переводят клетчатку в сахара. Без простейших - симбионтов - термиты погибают от голода. Сами же жгутиконосцы помимо благоприятного микроклимата получают в кишечнике пищу и условия для размножения.
Протокооперация- форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них. В этих случаях отсутствует связь именно этой, конкретной пары партнеров.
Примером протокооперации являются взаимоотношения мелких рыбок семейства губановых и крупных хищных мурен. Среди губановых имеются так называемые рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полостях. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить. Комменсализм - форма симбиоза, при которой один из сожительствующих видов получает какую-либо пользу, не принося другому виду ни вреда, ни пользы.
Комменсализм, в свою очередь, подразделяется на квартиранство, сотрапезничество, нахлебничество.
"Квартиранство" - форма комменсализма, при которой один вид использует другой (его тело или его жилище) в качестве убежища или своего жилья. Особую важность приобретает использование надежных убежищ для сохранения икры или молоди.
Пресноводный горчак откладывает икру в мантийную полость двухстворчатых моллюсков - беззубок. Отложенные икринки развиваются в идеальных условиях снабжения чистой водой.
"Сотрапезничество" - форма комменсализма, при которой несколько видов потребляют разные вещества или части одного и того же ресурса.
"Нахлебничество" - форма комменсализма, при которой один вид потребляет остатки пищи другого.
Примером перехода нахлебничества в более тесные отношения между видами служат взаимоотношения рыбы-прилипалы, обитающей в тропических и субтропических морях, с акулами и китообразными. Передний спинной плавник прилипалы преобразовался в присоску, с помощью которой та прочно удерживается на поверхности тела крупной рыбы. Биологический смысл прикрепления прилипал заключается в облегчении их передвижения и расселения.
2.Нейтрализм

Нейтрализм - тип биотической связи, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно.
Например, белки и лось в одном лесу не контактируют друг с другом.
3.Антибиоз

Антибиоз - тип биотической связи, когда обе взаимодействующие популяции(или одна из них) испытывают отрицательное влияние друг друга.
Антибиоз подразделяется на аменсализм, хищничество, конкуренцию и паразитизм. Аменсализм - форма антибиоза, при которой один из совместно обитающих видов угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы.
Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево никак не влияют.
Хищничество - тип антибиоза, при котором представители одного вида питаются представителями другого вида. Хищничество широко распространено в природе как среди животных, так и среди растений. Примеры: насекомоядные растения; лев, поедающий антилопу и т.д.
Кокуренция - тип биотических взаимоотношений, при котором организмы или виды соперничают друг с другом в потреблении одних и тех же обычно ограниченных ресурсов. Конкуренцию подразделяют на внутривидовую и межвидовую.
Внутривидовая кокуренция - соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегулирования популяции. Примеры: птицы одного вида конкурируют из-за места гнездования. Самцы многих видов млекопитающих (например, оленей) в период размножения вступают друг с другом в борьбу за возможность обзавестись семьей.
Межвидовая кокуренция - соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями разных видов. Примеры межвидовой кокуренции многочисленны. И волки, и лисы охотятся на зайцев. Поэтому между этими хищниками возникает конкуренция за пищу. Это не значит, что они непосредственно вступают в борьбу друг с другом, но успех одного означает неуспех другого.
Паразитизм - форма антибиоза, когда представители одного вида используют питательные вещества или ткани особей другого вида, а также его самого в качестве временного или постоянного местообитания.
Например, миноги нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб и даже на китов. Присосавшись к жертве минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже недель. Многие рыбы погибают от нанесенных ею многочисленных ран. Все перечисленные формы биологических связей между видами служат регуляторами численности животных и растений в сообществе, определяя его устойчивость.
Тест «Биотические связи в природе»

1. Конкуренция в экосистеме существует между: а) дубом и березой; б) березой и трутовиком; в) елью и белкой; г) дубом и белыми грибами.

2. Конкуренция - это отношения между:

а) хищниками и жертвами; б) живыми организмами и абиотическими факторами; в)паразитами и хозяевами; г) организмами со сходными потребностями.

3. Паразитический организм: а) вступает в симбиотические связи с хозяином; б)приносит вред, но обычно не приводит к быстрой гибели хозяина; в) становится конкурентом для хозяина; г) во всех случаях приводит к гибели хозяина.

4. Симбиотические отношения устанавливаются между:

а) заразихой и подсолнечником; б) мухой и синицей; в) муравьем и тлей; г) зайцем и лисицей.

5. В желудке и кишечнике жвачных млекопитающих постоянно обитают бактерии, вызывающие брожение. Это является примером: а) хищничества; б) паразитизма;в) комменсализма; г) симбиоза.

6. Примером конкуренции являются отношения между: а) хищниками и жертвами;б) паразитами и хозяевами; в) особями одного вида; г) живыми организмами и абиотическими факторами.

7. Ярусность является примером таких межвидовых отношений, как: а) симбиоз; б)конкуренция; в) паразитизм; г) хищничество.

8. Если оба вида извлекают пользу в ходе взаимодействия, то это пример:

а) хищничества; б) конкуренции; в) комменсализма; г) паразитизма.

9. Если особи одного вида поедают особей другого вида, такая форма взаимоотношений иллюстрирует: а) мутуализм; б) паразитизм; в) хищничество; г)конкуренцию.

10. Как называется форма взаимоотношений клубеньковых бактерий и бобовых растений?

а) Хищничество; б) конкуренция; в) паразитизм; г) симбиоз.

11. Семена череды распространяются с помощью человека. Это пример:

а) мутуализма; б) симбиоза; в) конкуренции; г) комменсализма.

12. Конкуренция возникает между:

а) хищниками и жертвами; б) паразитами и хозяевами; в) видами со сходными потребностями; г) видами, извлекающими пользу из связи друг другом

13. Взаимовыгодное сосуществование популяций называют:

а) хищничеством; б) паразитизмом; в) конкуренцией; г) симбиозом

14. Паразит: а) приносит пользу хозяину; б) всегда приводит к быстрой гибели хозяина; в) не приносит хозяину ни вреда, ни пользы; г) приносит хозяину вред, но не вызывает его не­медленной гибели

15. Пример симбиоза: а) росянка и мелкое насекомое; б) рак-отшельник и актиния; в) гриб трутовик и береза; г) ласточка и стриж

16. Примером симбиоза являются взаимоотношения между: а) собакой и блохой; б) зубром и оленем; в) горохом и клубеньковыми бактериями; г) муравьем и гусеницей капустной белянки.

17. При паразитизме наблюдается: а) прямое уничтожение одного организма другим; б) взаимовыгодное сожительство организмов; в) выделение одним организмом веществ, угнетающих жизнедеятельность организма-хозяина; г) конкуренция организмов за одинаковые условия сущес­твования.

18. Отношения между щуками и окунями называют хищничес­твом, так как: а) окуни и щуки питаются сходной пищей; б) щуки поедают окуней; в) окуни поедают щук; г) щуки и окуни обитают в сходных условиях.

19. Тип взаимоотношений между черным и рыжим тараканом называется: а)хищничеством; б) конкуренцией; в) симбиозом; г) паразитизмом.

20. Какой тип межвидовых связей является взаимоневыгодным (антагонистическим)? а) мутуализм; б) комменсализм; в) конкуренции; г) симбиоз

Ответы: 1-а 2-г 3-б 4-в 5-г 6-в 7-б 8-в 9-в 10-г 11-г 12-в 13-г 14-г 15-в
16-в 17-а 18-б 19-б 20-б

IV.Закрепление : В процессе урока.

V. Задание на дом : Изучение материала учебника.

Биология 11 класс Урок № 67

Тема урока: Бионика

Основное содержание урока: Использования человеком в хозяйской деятельности принципов организации растений и животных. Демонстрация примеров структурной организации живых организмов и созданных на этой основе объектов (просмотр и обсуждение иллюстраций учебника).

Цели урока : Рассказать о науке бионике как синтетической науке.

Оборудование : ЭУ «Бионика»

Ход урока

I. Организационный момент : Посторенние материала по теме «Экология» Вопросы учебника

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

III. Изучение нового материала. Урок-лекция.

Био́ника - прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги. Проще говоря, бионика - это соединение биологиии техники. Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и в технике.

Разделы бионики:

Биологическую бионику, изучающую процессы, происходящие в биологических системах;

теоретическую бионику, которая строит математические модели этих процессов;

техническую бионику, применяющую модели теоретической бионики для решения инженерных задач.

Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими и является результатом интеграции этих наук.

Название бионики происходит от древнегреческого слова бион - «ячейка жизни». Изучает бионика биологические системы и процессы с целью применения полученных знаний для решения инженерных задач. Бионика помогает человеку создавать оригинальные технические системы и технологические процессы на основе идей, найденных и заимствованных у природы.

Биомиметика

В англоязычной и переводной литературе чаще употребляется термин биомиметика в значении - подход к созданию технологических устройств, при котором идея и основные элементы устройства заимствуются из живой природы. Одним из удачных примеров биомиметики является широко распространенная «липучка», прототипом которой стали плоды растения репейник, цеплявшиеся за шерсть собаки швейцарского инженера Жоржа де Местраля.

История развития

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.

Появление кибернетики, рассматривающей общие принципы управления и связи в живых организмах и машинах, стало стимулом для более широкого изучения строения и функций живых систем с целью выяснения их общности с техническими системами, а также использования полученных сведений о живых организмах для создания новых приборов, механизмов, материалов и т. п.

Основные направления работ:

Основные направления работ по бионике охватывают следующие проблемы:

изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика);

исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения;

изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;

исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.

Моделирование живых организмов

Создание модели в бионике - это половина дела. Для решения конкретной практической задачи необходима не только проверка наличия интересующих практику свойств модели, но и разработка методов расчёта заранее заданных технических характеристик устройства, разработка методов синтеза, обеспечивающих достижения требуемых в задаче показателей.

И поэтому многие бионические модели, до того как получают техническое воплощение, начинают свою жизнь на компьютере. Строится математическое описание модели. По ней составляется компьютерная программа - бионическая модель. На такой компьютерной модели можно за короткое время обработать различные параметры и устранить конструктивные недостатки.

Именно так, на основе программного моделирования, как правило, проводят анализ динамики функционирования модели; что же касается специального технического построения модели, то такие работы являются, несомненно, важными, но их целевая нагрузка другая. Главное в них - изыскание лучшей экспериментальной технологической основы, на которой эффективнее и точнее всего можно воссоздать необходимые свойства модели. Накопленный в бионике практический опыт неформализованного «размытого» моделирования чрезвычайно сложных систем имеет общенаучное значение. Огромное число её эвристических методов, совершенно необходимых в работах такого рода, уже сейчас получило широкое распространение для решения важных задач оптимального управления, экспериментальной и технической физики, экономических задач, задач конструирования многоступенчатых разветвлённых систем связи.

Архитектурно-строительная бионика

Биомиметика - архитектура влиянием природных систем, выставочных зданий и проектов,

Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых шуб, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности.

Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти. Интенсивно изучаются органы чувств животных, внутренние механизмы реакции на окружающую среду и у животных, и у растений.

Яркий пример шубной архитектурной бионики - полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. Их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб - одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Междоузлия (узлы) стеблей - кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица. Однако к своему конструктивному решению инженеры пришли самостоятельно, не «заглядывая» в природу. Идентичность строения была выявлена позже.

Бионика подтверждает, что многие человеческие изобретения имеют аналоги в живой природе, например, застежки «молния» и «липучки» были сделано на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.

Известные испанские архитекторы М. Р. Сервера и Х. Плоз, активные приверженцы бионики, с 1985 г. начали исследования «динамических структур», а в 1991 г. организовали «Общество поддержки инноваций в архитектуре». Группа под их руководством, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи, разработала проект «Вертикальный бионический город-башня». Через 15 лет в Шанхае должен появиться город-башня (по прогнозам ученых, через 20 лет численность Шанхая может достигнуть 30 млн человек). Город-башня рассчитан на 100 тысяч человек, в основу проекта положен «принцип конструкции дерева».

Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1228 м с обхватом у основания 133 на 100 м, а в самой широкой точке 166 на 133 м. В башне будет 300 этажей, и расположены они будут в 12 вертикальных кварталах по 80 метров. Между кварталами - перекрытия-стяжки, которые играют роль несущей конструкции для каждого уровня-квартала. Внутри кварталов - разновысокие дома с вертикальными садами. Эта тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса. Стоять башня будет на свайном фундаменте по принципу гармошки, который не заглубляется, а развивается во все стороны по мере набора высоты - аналогично тому, как развивается корневая система дерева. Ветровые колебания верхних этажей сведены к минимуму: воздух легко проходит сквозь конструкцию башни. Для облицовки башни будет использован специальный пластичный материал, имитирующий пористую поверхность кожи. Если строительство пройдет успешно, планируется построить ещё несколько таких зданий-городов.

В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется новым строительным технологиям. Например, в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки, например у широко распространенного «морского уха», состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше. Такая технология может быть использована и для покрытия автомобилей.

Нейробионика

Основными направлениями нейробионики являются изучение физиологии нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток-нейронов и нейронных сетей. Это даёт возможность совершенствовать и развивать архитектуру электронной и вычислительной техники. Существуют теории, утверждающие, что развитие нейробионики будет основанием создания искусственного интеллекта.

IV.Закрепление : Закрепление по вопросам учебника

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 11 класс Урок № 68

Тема урока: Бионика и техника

Основное содержание урока: Формы живого в природе и их промышленные аналогии (строительные сооружения, машины, механизмы, приборы).

Цели урока : Продолжить знакомство с основами науки бионики. Рассказать о конктетных примерах применения принципов устройства живых организмов в технике, строительстве и других сферах деятельности человека.

Подведение итогов изучения школьного курса биологии.

Оборудование : Видео фрагмент «Биология и жизнь»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Вопросы учебника

III. Изучение нового материала :

Чему человек может научиться у природы? На прошлом уроке мы познакомились наукой бионикой. Вспомним, что изучает данная наука:

Идеи некоторых приборов, конструкций также заимствованы у природы.

Существует целая междисциплинарная наука о конструировании технических систем на основе идей, заимствованных у живой природы-бионика.

Бионика - Бионика (от греч. biоn - элемент жизни, буквально - живущий), наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе моделирования структуры и жизнедеятельности организмов. Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками - электроникой, навигацией, связью, морским делом и др.

Датой рождения бионики принято считать 13 сентября 1960 г., однако в действительности основные концепции бионики сложились задолго до этого.

Людей всегда интересовало, можно ли, например, научиться летать, как птицы, или плавать под водой, как рыбы? Сначала человек только мечтал об этом: он придумывал сказки о волшебном ковре-самолете, о подводных царствах, где могут жить люди. С незапамятных времен люди пытались подражать природе, копировать внешний вид различных организмов при создании машин и устройств.

Бионика нашла применение в таких сферах деятельности как самолето- и кораблестроение, космонавтика, машиностроение, архитектура, навигационное приборостроение, горном деле идр.

Какие особенности строения животных и растений используются человеком в строительстве и промышленности?

Рассмотрим некоторые конкретные достижения бионики, уже реализованные в практических целях.

Пингвины передвигаются, скользя по снегу, отталкиваясь ластами.

Подумайте, в каком транспортном средстве с имитирован принцип передвижения пингвинов?

(Снегоходная машина.)

Снегоходная машина "Пингвин" была разработана в Горьковском политехническом институте.

В чем преимущества снегохода по сравнению с тягачами и тракторами?

(Лежа на снегу широким днищем она не образует колею, не буксует и не вязнет.)

Судостроители во всем мире давно уже обратили внимание на грушеобразную форму головы кита, более приспособленную к перемещению в воде, нежели ножеобразные носы современных судов. По сравнению с обычными судами китообразный пароход оказался более экономичным.

В живой природе форма и функции тесно взаимосвязаны.

Типичной формой опорного элемента является конус.

Конусообразные формы встречаются в конструкциях крон и стволов деревьев, грибов. Именно такую форму имеют угледобывающие комбайны.

Это оптимальная форма для сопротивления ветровым нагрузкам и действию силы тяжести. Архитекторы нередко используют конусовидные конструкции.

Приведите примеры подобных архитектурных сооружений.

(Останкинская телебашня.)

Примером достижения прочности при минимальной затрате материала является прозрачное крылышко насекомого благодаря имеющимся в них сеткам жилок. Такой каркас выполняет основную несущую роль.

Механическая прочность листьев растений зависит от жилок. Из курса 7 класса попробуйте вспомнить, какое растение имеет самые большие листья?

(Виктория регия.)

Что вы о ней знаете?

(Тропическое, водное растение, диаметр листьев до 2 м, выдерживает вес до 50 кг.)

Прочность такому листу придает система жилок похожих на канаты. Взяв за основу жилкование листа, архитекторы конструируют ребристые перекрытия.

Сооружения, созданные природой, намного совершеннее того, что пока умеет делать человек.

Богат и разнообразен мир животных, обитающих под землей. Дождевые черви, кроты имеют удивительные приспособления, с помощью которых они прокладывают подземные ходы.

Они представляют большой интерес при создании подземных роющих агрегатов. Разработана, например, оригинальная модель, которая, двигаясь под землей подобно кроту, пробивает туннель с гладкими плотными стенками.

А как вы думаете, какому изобретению за образец послужила ящерица геккон, которая легко карабкается даже по стеклянным стенам?

(Карабкаться ящерице позволяют присоски на конечностях. Геккомат. Главное в нем чашки-держатели, каждая из которых выдерживает вес до 250 кг. В чашки поступает сжатый воздух из рюкзака за спиной человека-ящерицы.).

А как вы думаете, чем могут быть интересны земноводные для ученых-биоников?

Бионика взяла от земноводных принцип строения задней конечности. Воплотив это в таком предмете, как ласты.

Кстати, в народе один из способов плавания называется "по-лягушачьи".

Можно ли утверждать, что человек использовал все возможности живых организмов и реализовал их?

Это всего лишь небольшой ряд примеров того, как человек применяет биологические модели. Но животные обладают и многими другими свойствами, которые используются, или могут быть использованы человеком: ультразвуковое видение летучих мышей,

эхолокация дельфинов (на расстоянии 20-30 м дельфин безошибочно указывает место, где упала дробинка диаметром 4 мм.)

У лягушки есть одно качество, которое нам очень интересно именно с точки зрения бионики. Пока мы не можем его использовать, но какие неограниченные возможности для расселения человека это открыло бы в перспективе.

(Принцип кожного дыхания.)

Надел на себя комбинезон из специального полимера, способного извлекать из воды кислород и вперед, точнее бултых, завоевывать Мировой океан.

3. Творческая работа в парах - защита творческих работ, выполненных на предыдущем уроке.

(Рассказ учащихся о своих моделях.)

Фантазия? Пока да. Но, кто знает, может быть и этим фантазиям суждено будет сбыться.

IV.Закрепление : По вопросам учебника.

V. Задание на дом : Инструкции о подготовке к выпускным экзаменам и ЕНТ.

Составлено на основе материалов Интернета и методических пособий.