Методическая разработка урока по экологии 5 класс

МБОУ Николо-Березовская СОШ

Методическая разработка

урока экологии

по теме

«Искусственные экосистемы. Агроценозы»

(5 класс)

Разработала

учитель биологии и экологии

Адамова С.А.

2015 год

Технологическая карта урока

Предмет: экология

Класс: 5

Тема занятия: «Искусственные экосистемы. Агроценозы»

Дата проведения: 07.04.2015

Тип урока - изучение нового материала

Цель урока: изучить особенности агроценозов и агроэкосистем

Задачи:

- ввести понятие об агроценозах как сообществах, соз­даваемых человеком;

- показать специфику и особенности агроце­нозов;

- развивать умения работать с учебной литературой, применять полученные знания;

- воспитывать бережное отношение к почвам, как к одному из важнейших компонентов агроценозов.

Межпредметные связи: с природоведением

Наглядные пособия:_таблицы с изображением биоценозов водо­ема (реки), дубравы, агроценоза (пшеничного поля); рисунки культурных и сорных растений; рисунки с изображением жи­вотных, обитающих в посевах культурных растений (в качест­ве примера агроценоза рассматривается пшеничное поле, то подбираются соответствующие пшенице сорные растения, насеко­мые-вредители, экземпляры растений, пораженные болезнетвор­ными низшими грибами, таблицы с изображением зерноядных и насекомоядных птиц и др.).

Раздаточный материал: карточки задания, тесты

Ученик должен знать: понятие агроэкосистем, их состав, продуктивность; виды сельскохозяйственных загрязнений, компоненты и состав агроэкосистем. Методы поддержания экологического равновесия. Биологические меры борьбы с вредителями и болезнями. Негативные стороны использования химических удобрений, загрязнение окружающей среды пестицидами и другими химикатами, использующимися в сельском хозяйстве.

Ученик должен уметь: составить схему пищевой цепи в агроценозе; объяснить отличия естественной и искусственной экосистем.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний (обобщение по изученным темам)

1. Работа с терминологией

Сначала запись под диктовку учителя терминов, затем проверка написания (взаимопроверка):

Экология - (наука о взаимоотношениях живых организмов и условий среды)

Экосистема - (взаимосвязанное сообщество живых организмов и факторов окружающей среды)

Фотосинтез - (процесс образования органических веществ у зелёных растений из неорганических веществ на свету)

Биогеоценоз - (естественная экосистема)

Автотрофы (продуценты) - организмы, самостоятельно производимые органические вещества из неорганических веществ, с помощью энергии солнца)

Гетеротрофы (консументы) - организмы, питающиеся готовыми органическими веществами. Бывают потребители (все животные) и разрушители (бактерии и грибы).

- Ребята, давайте дадим определение всем этим терминам, что они означают?

2) Теоретические задания

1. Какие организмы из приведенного ниже списка являются разрушителями мёртвого органического вещества (редуценты)?

Грибы. Многоножки. Сова. Водоросли. Кле­щи. Муравьи. Жуки-дровосеки. Клопы. Бактерии. Жуже­лицы. Речные раки.

2. Объясните, какова роль этих организмов?

3. Смоделируйте возможную цепь питания, используя различные объекты: тигр, трава, кузнечик, сойка, уж, олень, белка, бактерии, сова, лиса? (трава-кузнечик-сойка-сова-лиса-бактерии)

4. Какое количество связей в цепи? (5)

5. По какому принципу обозначается направление стрелки от одного объекта к другому: от воспринимающего питательные ве­щества - или от отдающего их?

6. Чем консументы I порядка отличаются по способу питания от последующих консументов?

7. Что произойдет, если консументы начнут потреблять пита­тельных веществ больше, чем их образуют продуценты? (произойдёт нарушение экологического баланса, что может привести к гибели консументов любого порядка)

8. Какая из предложенных последовательностей правильно показывает передачу энергии в пищевой цепи?

А. Лисица -► землеройка -► дождевой червь -► листовой опад -►растения.

Б. Листовой опад -► дождевой червь -► растения -- ►земле­ройка -►лисица.

В. Растения -► листовой опад -► дождевой червь - ►земле­ройка -► лисица.

Г. Растения -► землеройка -► дождевой червь -► листовой опад -► лисица.

III. Изучение нового материала.

1. Рассказ учителя (презентация)

Человек в конкурентной борьбе за выживание в окружающей среде начал строить свои искусственные экосистемы десять тысяч лет назад, создав сельское хозяйство - растениеводство и животно­водство.

На современном этапе он для удовлетворения все возрастаю­щих потребностей вынужден изменить и даже разрушить природ­ные экосистемы, порой и не желая этого.

Энергия - это изначальная движущая сила природных и искусственных (антро­погенных) экосистем. Природные экосистемы «работают» без затрат со стороны че­ловека.

Совсем иначе работают искусственные (антропогенные) экосистемы. К ним можно отнести агроэкосистемы и агроценозы. Биоценозы, которые возникают на землях сельскохозяйственного пользования, называ­ют агроценозами.

Агроценоз - это искусственный (антропогенный) биоценоз. Это сельскохозяйственные угодья, созданные и поддерживаемые человеком (определения в презентации).

Человек определяет их структуру и продуктивность: он распахивает часть земель, высевает сельскохозяйственные культуры, создает сенокосы и пастбища на месте лесов, разводит сельскохозяйственных животных. Агроэкосистемы автотрофны: их основной источник - солнце. Дополнительная энергия, которую они получают, не превышает 1% от солнечной энергии(коллаж агроценозов).

Продуцентами в агроэкосистеме являются культурные растения, травы сенокосов или пастбищ, деревья садов. Одновременно продуцентами являются и сорняки - спутники культурных растений (определения в презентации).

Консументами являются человек и сельскохозяйственные животные. К консументам относятся и вредители полевых культур, паразиты (определения в презентации).

Редуцентами в агроэкосистеме являются в основном бактерии. Они поддерживают плодородие почв (определения в презентации)

Все компоненты агроэкосистеме тесно связаны, но полного экологического равновесия в ней не возникает. Поддерживать равновесие в агроэкосистеме должен сам человек (определения в презентации).

Почва является главным ресурсом агроценоза. Плодородие почвы зависит от запаса органического вещества - гумуса, содержания доступных растениям питательных элементов, структуры, обеспеченности влагой. Гумус образуется микроорганизмами - гуммификатотрами из остатков растений и животных. Запас гумусового слоя зависит от мощности гумусового слоя и от процентного содержания гумуса в нем. (определения в презентации).

Каждый год из сельскохозяйственного использования более 1 млн. га теряется в результате эрозии и 100тыс. га "съедают" овраги. Ежегодно почвы России теряют более 0,5 т гумуса на 1га. Из 5, 9млн. га орошаемых земель более половины этих почв вторично засолены и дают крайне низкие урожаи. Каждый четвертый гектар пашни имеет кислые почвы из-за выпадения кислотных дождей и применения удобрений, что также снижает урожайность. Сокращается площадь пашни в результате " расползания" городов, строительства дорог и промышленных объектов. За годы реформирования положение в сельском хозяйстве России ухудшилось. Внесение органических удобрений сократилось в 2 раза, а минеральных удобрений - в 3,5 раза (определения в презентации).

Севообороты, которые организованы правильно, способствуют восстановлению состава почвы. Особенности севооборотов зависят от климатических и почвенных условий и от хозяйственной задачи: они могут быть зерновыми, кормовыми, свекловичными, картофельными. Культура, которая выращивалась на поле в прошлом году, называется предшественником. Люцерна, обогащающий почву азотом, является отличным предшественником для зерновых и пропашных культур. Озимая рожь очищает поля от сорняков за счет дружного развития с весны и ранней уборки, позволяющей рано провести зяблевую вспашку и спровоцировать прорастание семян сорняков. После ржи можно высевать дополнительную сидеральную культуру, которую затем как зеленое удобрение запахивают в почву. Яровые зерновые (пшеница и ячмень) - хорошие предшественники для гороха, сахарной свеклы, подсолнечника, рапса (определения в презентации).

Очень опасным сельскохозяйственным загрязнением является загрязнение пестицидами (вещества, которые используются в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками, вредителями). Остатки пестицидов могут попасть в воду (особенно при орошаемом земледелии и выращивании риса), в атмосферу, в продукты питания. Большая часть пестицидов и продуктов их неполного разложения токсична и отрицательно влияет на здоровье человека (определения в презентации).

Опасными загрязнителями продуктов питания являются нитраты. Попав с продуктами в организм человека, они нарушают нормальную работу кровеносной системы, что особенно опасно для детей грудного возраста. Нитратные соединения канцерогенны, т. е. могут стать причиной развития раковых опухолей (определения в презентации).

Чтобы в овощах не накапливались нитраты, нужно ограничивать применение минеральных азотных удобрений и использовать их одновременно с органическими удобрениями (навозом). Нитраты накапливаются растениями при недостатке света (определения в презентации)..

Полезно знать, как распределяются нитраты в овощах. Так, у свеклы нитраты сконцентрированы в верхней части корнеплода. В моркови в центральной желтой части нитратов больше, чем в окружающей красной. У капусты самая опасная часть - кочерыжка. При квашении нитраты улетучиваются. У картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных. Кроме того, они сосредоточены под кожурой (определения в презентации).

2.Дискуссия и закрепление изученного материала (обсуждение изложенного материала)

Задание 1. Укажите отличия агроценозов от природных био­ценозов.

Примерный ответ.

В агроценозах, в отличие от природных биоценозов:

• пониженное видовое разнообразие (природный биоценоз в сотни и тысячи раз богаче по видовому составу);

• виды, культивируемые человеком, не могут выдержать кон­куренцию с дикими видами без поддержки человека;

• значительное использование дополнительной энергии (мус­кульная сила человека, животных; сельскохозяйственная техника) для поддержания урожая растений;

• пищевые цепи короткие (в природном сообществе - разветв­ленные пищевые сети);

• агроценоз - неустойчивая система, тогда как природный биоценоз способен существовать достаточно длительное время.

Задание 2. Начертите схему пищевой цепи, начинающаяся в агроценозе с растения пшеницы.

Ответ: пшеница -► полевка -► лиса

Задание 3. Составьте несколько цепей питания в произволь­но выбранном агроценозе.

Пример (огород): капуста -> гусеницы бабочки-капустницы -► наезд­ник.

При анализе составленных цепей питания нужно указать возможность регуляции численности вредителей (видов - конкурентов человека за воз­делываемые культурные растения) усилением последующего звена, что в итоге сохранит урожай (обсудите перспективы использования биологиче­ского метода защиты растений).

Задание 4. Объясните, почему культурные растения не мо­гут конкурировать с сорняками.

Ответ. Культурные растения изменены человеком в свою пользу: основная их энергия идет на развитие органов, нужных че­ловеку. Такие растения не способны сопротивляться натиску кон­курентов. Хорошо известна негативная роль сорняков в перехвате воды и элементов минерального питания, что заметно снижает урожай культурных растений.

Задание 5. Почему быстро истощается почва в агроценозах?

Ответ. Растения в процессе жизнедеятельности используют большое количество питательных веществ из почвы. Человек изы­мает урожай и нарушает круговорот элементов.

Задание 6. Укажите пути возврата питательных веществ в почву.

Ответ:

• внесение минеральных, органических, бактериальных удоб­рений;

• запахивание в почву зеленых растений, имеющих малый ве­гетационный период (горох, рапс и др.).

Задание 7. Каковы способы повышения продуктивности агроценозов?

Ответ:

• внесение удобрений, научно-обоснованное их использование;

• полив;

• подбор культур, ведение грамотных севооборотов;

• использование высокоурожайных сортов с учетом природно-климатических зон;

• борьба с эрозией;

• защита растений от болезней, вредителей и сорняков (биоло­гическая, химическая).

Агроценозы создаются человеком для получения высокого урожая - чистой продукции растений.

Основные отличия агроценоза от биоценоза следующие:

1. Резко снижено разнообразие видов культивируемых расте­ний и животного населения биоценоза; видовое разнообразие раз­водимых животных ничтожно мало по сравнению с биоценозами.

2. Растения и животные, культивируемые человеком, неконку­рентноспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека.

3. Агроценозы получают, кроме солнечной энергии и дополнитель­ную, субсидируемую человеком.

4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не попадает в цепи питания биоценоза.

5. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов - это упрощен­ные системы, поддерживаемые человеком на ранних стадиях раз­вития, и они столь же неспособны к саморегуляции, как и природ­ные пионерные сообщества; поэтому они не могут существовать без поддержки человека.

IV. Домашнее задание: выучить конспект, выучить определения.

V. Выставление оценок.