Конспект уроку на тему "Кругообіг речовин і потік енергії в екосистемах. Продуктивність екосистем"

Тип матеріалу: 
Предмет: 
Навчальний рівень: 

Гурняк І. А., учитель Михайлівської ЗОШ, Лебединський р-н, Сумська обл.

Цілі: охарактеризувати ланцюги і сітки живлення, екологічні піраміди; обґрунтувати значення кругообігу речовин у збереженні екосистем.

Обладнання: опорні конспекти, таблиці «Біогеоценоз водойми», «Сукцесія», «Кругообіг Карбону в біосфері», «Екологічна піраміда».

Все на землі, все треба берегти:

І птаха, й звіра, дерево й травинку.

Не чванься тим, що цар природи ти,

Бо, врешті, ти — лише її частинка.

Ти частка — невелика і залежна.

Цю істину сприймай беззастережно.

Якщо береш, то треба й віддавати,

Коли й надалі хочеш існувати.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань

1. Словникова робота

Учитель зачитує визначення, учні записують терміни і поняття, про які йде мова.

2. Бесіда

• Які ознаки стабільної екосистеми?

• Деякі вчені вважають, що агроценози не є екосистемами. Чому? (Відсутня саморегуляція, самовідтворення)

• Чи можна екосистему Землі назвати стабільною? (Так)

• Сьогодні у світі площа пустель щороку збільшується більш як на 600 тис. км2 (це площа всієї України). Чи може наступ пустелі бути наслідком сукцесії? (Якщо не змінюється клімат — ні: пустеля менш стабільна, ніж інші екосистеми)

• Поясніть таку сукцесію: зернинні злаки; кореневищні злаки; одноі дворічні рослини; стадія голих пісків. Ця сукцесія дійсно має місце в басейні Нижнього Дніпра. Чим вона викликана, які її наслідки для людини? (Причина: випасання худоби; наслідки: руйнування екосистеми степу, утворення рухомих пісків, їх наступ на поля і населені пункти)

• У чому практичне значення екологічних знань, у тому числі знань про сукцесії, стабільні та нестабільні екосистеми?

II. Мотивація

Еразм Дарвін, дід великого вченого, був лікарем і поетом. У його поемі «Храм природи» ми знаходимо й певні екологічні погляди:

Орел, стремясь из-под небес стрелою,

Грозит голубке смертью злою;

Голубка ж, чтобы жить, должна,

Кормясь, губить ростки и семена.

Охотнице-сове средь ночи темной

Не жаль певца любви и неги томной,

А соловей съедает светляка,

Не посмотрев на прелесть огонька.

Светляк же, ночи светоч оживленный,

Вползая вверх, цветок съедает сонный.

Природы правила просты, они повелевают:

Одних существ съедаешь ты, затем тебя съедают.

III. Вивчення нового матеріалу

План

1. Ланцюги та сітки живлення.

2. Кругообіг речовин.

3. Екологічна піраміда.

4. Продуктивність екосистем.

1. Робота з опорним конспектом

• Поета пригнічує «жорстокість» природи. Вчений знаходить у цих рядках опис двох ланцюгів живлення.

• Користуючись опорним конспектом, дайте визначення ланцюга живлення.

• Складіть схеми ланцюгів живлення, описаних у наведеному уривку (ростки → голубка → орел; квітка → світлячок → соловей → сова)

• Що є початком ланцюгів живлення? (Рослини, продуценти)

• Назвіть консументів І, ІІ, ІІІ порядку у вищенаведених ланцюгах. (Голубка і світлячок; орел і соловей; сова)

• Чим закінчується ланцюг живлення? (Редуцентами)

Як правило, розрізняють ланцюги живлення двох типів:

• пасовищного (продуценти — консументи);

• детритного (мертва органіка — редуценти).

• Складіть якнайдовший ланцюг живлення. Скільки ланок він включає?

Проблемне запитання. Чому ланцюги живлення ніколи не включають великої кількості ланок?

2. Розповідь, демонстрація таблиці «Кругообіг Карбону в біосфері»

Неодмінною умовою існування екосистеми є кругообіг речовин. Оскількиn ланцюги живлення замкнуті (мінеральні речовини є результатом діяльності редуцентів і одночасно субстратом для продуцентів — рослин), біологічний кругообіг речовин є циклічним. Якби не це, запаси речовин на Землі були б швидко вичерпані.

За таблицею поясніть, як відбувається кругообіг Карбону в природі.

Екосистема — енергетично відкрита система, де на вході — енергія Сонця, а на виході — мінеральні речовини та деякі органічні речовини, відкладені в поклади (вугілля, нафта, газ).

Рослини Землі зв’язують в органічних сполуках 0,1–1 % сонячної енергії, що досягає поверхні нашої планети (як бачите, ефективність фотосинтезу досить низька). У результаті фотосинтезу за рік фіксується 3∙1018 кДж енергії, що майже в десять разів перевищує енергію спожитого людством палива за цей же час. (З іншого боку, людина — один з більш ніж 2 млн видів, забирає собі 10 % щорічної енергії біосфери; це дуже багато.)

Енергія від рослин надходить до консументів І порядку, від них до консументів ІІ, ІІІ і т. д. порядків, далі до редуцентів. При цьому на кожен наступний рівень надходить не більше 10 % енергії, решта витрачається на процеси життєдіяльності.

3. Розв’язування вправ, задач

Розгляньте таблицю «Екологічна піраміда», схему в опорному конспекті.

• Чому недоцільно бути консументом більш ніж ІІ порядку?

• Професор С. Огньов у монографії «Ссавці» описав зграю вовків у кількасот голів. Коли йому зауважували, що такі великі зграї, як правило, не зустрічаються, він заперечував: «То й що, чому ви вважаєте, що така зграя не могла існувати?»

Задача

Розрахуйте розмір харчової території зграї вовків у 100 голів, виходячи з того, що середня маса вовка — 60 кг, він є консументом ІІ порядку, а первинна продуктивність лісу — 12 т/га.

Розв’язання

Визначимо масу вовків:

60⋅100=6000 (кг).

Знаючи, що на кожен рівень екологічної піраміди переходить приблизно 10 % речовин і енергії, обчислимо масу консументів І порядку — травоїдних тварин, яких поїдає вовк:

Обчислимо масу рослин:

Обчислимо площу лісу:

1 га — 12 т

х га — 600 т

x=600/12=50 (га).

Відповідь: необхідна харчова територія в 50 га.

Хоча вовка, як відомо, «ноги годують», усе ж харчова територія в нього значно менша. Крім того, ми виходили з припущення, що весь рослинний приріст з’їдається лише травоїдними (а ще ж є комахи, гризуни і т. д.), а всіх травоїдних з’їдають вовки.

• Чи існує лох-несське чудовисько? Тисячі туристів місяцями спостерігали за поверхнею озера, щоб відповісти на це запитання. Ми, напевне, витратимо дещо менше часу. Отже, задача.

Задача

Площа озера Лох-Несс — 38 км2, продуктивність — 500 г/м2 фітопланктону, загадкова «Нессі», ймовірно, хижий плезіозавр (отже, консумент не менш ніж ІІ порядку), завдовжки 18 м і масою близько 20 т. Чи може існувати ця істота в цьому озері?

(Маса «Нессі» — 20 т, маса консументів І порядку — 200 т, маса фітопланктону — 2000 т, площа водойми — 2000:50=40 км2, оскільки 40>38, у цьому озері така істота існувати не може.)

IV. Домашнє завдання

Вивчити опорний конспект, повторити конспекти всіх попередніх уроків теми, прочитати § 65, підготуватися до заліку.

 

Біологія. – 2007. – № 7.

До публікації на сайті Освітнього порталу "Академія" приймаються нові авторські конспекти уроків; методичні розробки; сценарії виховних заходів; зразки шкільних творів та переказів, які відповідають новій навчальній програмі.

Популярний ВНЗ

Київський національний університет ім. Т. Шевченка

Ректор університету 
Губерський
Леонід Васильович -