тема урока: «Трофическая структура биогеоценоза»

класс: 10

учитель биологии: Кириченко Ирина Анатольевна

используемый УМК: И.Н.Пономарева

Цели и задачи урока:

 углубить знания о биогеоценозе, рассмотреть трофическую структуру биогеоценоза, показать различие цепей питания, сформулировать правило экологической пирамиды, научить составлять цепи питания и решать задачи с использованием правила экологической пирамиды, продолжить воспитание позитивного отношения к природе.

Ход урока

       I.            Проверка знаний (в форме фронтального опроса).

1.    Дать понятие биогеоценоза.

2.    Назвать авторов учения о биогеоценозе.

3.    Привести примеры биогеоценозов.

4.    Что такое биотоп, биоценоз?

5.    Дать понятие фитоценоза, зооценоза, микробоценоза.

6.    Дать понятие экосистемы.

7.    Привести примеры макро-, мезо- , микроэкосистем.

8.    Назовите функциональные группы организмов в биогеоценозе.

 

    II.            Изучение нового материала.

1.    Объяснение с использованием мультимедийной презентации.

Биогеоценоз – эволюционно сложившийся комплекс популяций различных видов, обладающий определенными типами взаимодействий между организмами. Наиболее существенными являются пищевые, или трофические, связи и сопутствующие им энергетические (слайд 1). На этих связях основывается структура биогеоценоза. В нем четко различаются компоненты, продуцирующие органические вещества автотрофным способом – продуценты (слайд 2). Вторая группа компонентов биогеоценоза – потребители, или консументы (слайд 3). Можно выделить несколько уровней потребителей: консументы 1-го порядка – растительноядные животные, консументы 2-го порядка – мелкие хищники, консументы 3-го и 4-го порядков – крупные хищники. Органические остатки продуцентов и консументов разлагаются на более простые органические соединения гетеротрофными редуцентами, или деструкторами (слайд 4). Роль редуцентов могут выполнять бактерии, грибы, многие простейшие организмы, некоторые насекомые и черви.

         Таким образом, в биогеоценозе постоянно происходит перенос веществ и энергии, которые заключены в пище, созданной, в основном, растениями (слайд 5). Перенос энергии пищи, созданной автотрофами, через ряд организмов путем поедания одних видов другими, называется цепью питания, а каждое звено цепи питания – трофическим уровнем. Существуют два основных типа пищевых цепей. Первый тип – цепь выедания (пастбищная цепь, цепь потребления). Пастбищные цепи начинаются с продуцентов: клевер – кролик – волк (слайд 6). Другой пример пастбищной цепи пресноводного водоема: фитопланктон (автотрофные протисты) – зоопланктон (мелкие беспозвоночные) – плотва – щука – скопа (слайд 7).

Вопрос к классу: К какой группе относятся организмы каждого звена цепи питания пресноводного водоема? (слайд 7)

Второй тип - детритные цепи, или цепи разложения, начинаются от растительных и животных остатков, экскрементов животных – детрита, идут к микроорганизмам, которые ими питаются, а затем к мелким животным – детритофагам и к их потребителям (слайд 8). Детритные цепи наиболее распространены в лесах, где большая часть ежегодного прироста биомассы растений не потребляется непосредственно травоядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению и минерализации. Типичный пример детритной пищевой цепи наших лесов: листовая подстилка – дождевой червь – черный дрозд – ястреб-перепелятник.

Вопрос к классу: К какой группе относятся организмы каждого звена цепи питания широколиственного леса? (слайд 8)

         Сложные пищевые связи между видами в биогеоценозе создают многовидовую сеть питания (слайд 9), которая соединят воедино все население биогеоценоза. Поскольку каждый организм имеет несколько источников питания и сам используется как продукт питания другими многочисленными организмами, то цепи питания многократно разветвляются и переплетаются. Всеядные организмы при этом могут находиться на разных трофических уровнях в различных цепях питания. К примеру, насемоядные  лесные птицы могут выполнять функцию консументов второго порядка, потребляя насекомых и функцию консументов первого порядка, питаясь растительной пищей (слайд 10). Они могут входить в состав пастбищной пищевой цепи и в состав детритной цепи.

Задание классу: Составьте детритную и пастбищную пищевую цепь с участием насекомоядных птиц, используя сеть питания лесного сообщества (слайд 10).

         Передача биомассы с одного трофического уровня на другой сопряжена с  большими потерями вещества и энергии. Если графически изобразить структуру биомассы и энергии природного сообщества, можно получить экологическую пирамиду (слайд 11). Приведенная на слайде пирамида чисел отражает количество организмов на каждом трофическом уровне. А здесь показана пирамида чисел мятликового луга (слайд 12). Это количество неминуемо сокращается при переходе на вышележащий уровень, а количество трофических уровней в цепях питания природных биогеоценозов не превышает 6 -7. Почему наблюдается такая закономерность? (слайд 13). Подсчитано, что с нижележащего трофического уровня на вышележащий трофический уровень переходит не более 10% энергии, заключенной в биомассе (слайд 14). Эта закономерность получила названия правила экологической пирамиды. Так, для образования 1 кг тела человека нужно 10 кг съеденной щуки, а щукам необходимо 100 кг мелких хищных рыб, которым, в свою очередь, требуется 1000 кг нехищных рыб. Для этих рыб необходимо 10 000 кг зоопланктона, и, наконец, потребуется 100 000 кг фитопланктона (слайд 15). Такая пирамида носит название экологической пирамиды биомассы. Кроме перечисленных пирамиды чисел и пирамиды биомассы, существует пирамида энергии, отражающая количество энергии в пище каждого трофического уровня. В наземных экосистемах уменьшение количества доступной энергии обычно сопровождается уменьшением биомассы и численности организмов на каждом трофическом уровне. Вследствие таких больших потерь энергии, цепи питания не могут быть длинными.

Вопрос  к классу: Что произойдет в биогеоценозе пруда, в котором обитают караси, окуни и щуки, если из него путем отлова будут полностью удалены щуки?

III. Закрепление нового материала.

Письменная проверочная работа, 5 – 7 минут, 2 варианта (приложение 1). Учащиеся получают карточку с заданиями: 3 вопроса с выбором одного правильно ответа из четырех, одно задание на установление последовательности организмов в цепи питание и одна задача на применение правила экологической пирамиды. После выполнения задания учащиеся записывают код ответов в тетрадь и сдают карточку для контрольной проверки учителю. На экране демонстрируются правильные ответы для самопроверки (слайд 16).

Домашнее задание. с. 81 – 82 (учебник Н.И. Пономаревой), вопрос 1, 2 с. 86

 

Ресурсы, необходимые для запуска проекта на компьютере.

1. Персональный компьютер:

ü операционная система Windows 98/2000/XP/Vista

ü Устройство чтения CD – дисков

ü Программное обеспечение: Microsoft Office Power Point 2003/XP/2007

2. Мультимедийный проектор.

3. Экран.

Приложение 1  Проверочная работа

Вариант 1

1. Какие организмы может включать пастбищная пищевая цепь озера?

       1) ил – черви – плотва – щука           
       2) гниющие водоросли – мелкие ракообразные – стерлядь
       3) фитопланктон – дафнии – личинки стрекозы – окунь     
       4) ламинария – осетр – орел

2. В агроценозе пшеничного поля растения пшеницы и сорняков  являются
             1) консументами I порядка            2) консументами II порядка
              3) редуцентами                               4) продуцентами   

3. Какое животное может занимать уровень консументов второго порядка?

         1) заяц – беляк        2) полевая мышь     3) ястреб           4) мох

4. Укажите последовательность звеньев пищевой цепи:

         А) кузнечик   Б) змея          В) растение      Г) орел            Д) лягушка   

5. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, чтобы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид:

планктон – нехищные рыбы – хищные рыбы – дельфин

Вариант 2

1. Наиболее длинные пищевые цепи формируются в

      1) тундре      2) широколиственном лесу       
      3) степи        4) тропическом лесу

2. К какой группе относятся бактерии гниения, обитающие в почве?

     1) продуцентов                         2) консументов I порядка       
    3) консументов II порядка       4) редуцентов

3. Какое животное может занимать уровень консументов первого порядка?

         1) тигр        2) олень       3) лиса       4) пантера

4. В какой последовательности надо расположить звенья пищевой цепи:

А) паук      Б) яблоня     В) тля      Г) синица      Д) ястреб

5. На основании правила экологической пирамиды рассчитайте, сколько филинов массой 5 кг может вырасти в лесу, если биомасса злаковых растений, которая при этом может использоваться равно 100000 кг.  Цепь питания имеет вид:

злаки – полевая мышь – куница – филин.

 

 

Источники информации.

1. Пономарева Н.И., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е. Биология 10 класс.- М.: Вентана-Граф, 2007.

2. Общая биология. Программы 10 – 11 кл. под редакцией Пономаревой Н.И. - М.: Вентана-Граф, 2007.

3. Лемеза Н., Камлюк Л., Лисов Н. Биология в экзаменационных вопросах и ответах. – М.: Айрис-Пресс, 2003.

4. Каменский А.А. Биология. Пособие для подготовки к ЕГЭ. – М.: Экзамен, 2007.

5. Интернет – ресурсы:
http://www.floranimal.ru
http://www.home-edu.ru
http://fotoflora.narod.ru
http://www.ecosystema.ru
http://www.college.ru/biology/
http://www.animalh.info/
http://ru.wikipedia.org
http://zooex.baikal.ru

Рекомендации по использованию проекта в работе.

Мультимедийная презентация по теме «Трофическая структура биогеоценоза» может быть использована при изучении структуры биогеоценоза на уроках биологии в 10 классе (базовый уровень) или 11 классе (профильный уровень) при работе по УМК Пономаревой Н.И. Также данный проект может быть использован при изучении раздела экологии на уроках биологии в 9 классе и при изучении данной темы при работе по другим УМК. Проект представляет собой набор слайдов с иллюстрациями, схемами, фотографиями и пояснениями к ним, которые помогают учителю наглядно представить материал урока.