Урок 15. Свойство и развитие экосистем
Предмет: Биология, 11 класс

Конспект урока

Биология, 11 класс

Урок 15. «Свойство и развитие экосистем»

1. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;

Урок теме «Свойство и развитие экосистем » позволит обучающимся углубить и усвоить знания об экосистемах как целостных системах, круговороте веществ в природе, факторах, определяющих их смену, причинах смены экосистем, необходимости их охраны.

Обучающиеся научатся давать характеристику саморазвитию экосистем, закономерной смене менее устойчивых сообществ на более устойчивые, анализировать и оценивать последствия прямого и косвенного воздействия человека на экосистемы, биосферу.

2. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);

сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы. Агроценозы — такие экосистемы, структуру и функцию которых создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах.

Биосфера - живая оболочка планеты

Биоценоз – исторически сложившаяся, устойчивая система, состоящая из биологических компонентов, занимающая участок среды обитания.

Биогеоценоз – устойчивая система, состоящая из биоценоза и неорганических компонентов. (В.Н. Сукачев.)

Видовая структура – разнообразие видов, соотношение их численности и биомассы.

Гомеостаз - способность экосистемы к самоподдержанию и саморегулированию.

Доминантные виды – преобладающие виды.

Природные биогеоценозы — саморегулирующиеся экосистемы.

Саморегуляция – поддержание определенной численности популяций на всех уровнях пищевых цепей.

Сукцессия (от лат. succesio - преемственность, наследование) - последовательная необратимая и закономерная смена одного биоценоза другим на определенном участке среды.

Экосистема – функциональная система, включающая сообщества живых организмов и их среду обитания. (А. Тенсли.)

Эдификаторы – средообразующие виды.

3. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);

Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В. Саблина.- М.: Просвещение, 2018г., с256-263

Дополнительные источники:

1. А.Ю. Ионцева. «Весь школьный курс в схемах и таблицах» – М.: Эксмо, 2014.: С. 309- 314

2. Е.Н. Демьянков, А.Н. Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11» - М.: ВАКО. С 140-151 учебное пособие для общеобразовательных организации

3. А.А. Кириленко, С.И. Колесников., «Биология тематические тесты. (подготовка к ЕГЭ)» Учебно- методическое пособие.- Ростов н/Д: Легион, 2009г. С 103-107.

5. Г.И. Лернер «БИОЛОГИЯ : Полный справочник для подготовки к ЕГЭ »: АСТ, Астрель; Москва; 2010г (раздел VII)

4. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

Интернет-ресурсы:

Образовательный портал для подготовки к экзаменам Гущин Д. Д.

https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1 тема 1, 2

Российский общеобразовательный Портал http://www.school.edu.ru/

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов http://school-collection.edu.ru/

Открытый колледж Биологии https://college.ru

5. Теоретический материал для самостоятельного изучения;

Любая экологическая система непрерывно изменяется, приспосабливаясь к изменениям внешней среды. Аллогенные изменения обусловлены геохимическими силами, действующими на экосистему извне, а также действием геологических факторов. Автогенные изменения протекают под действием факторов, возникающих внутри экосистемы.

Экологическая сукцессия - это процесс направленного развития экосистемы, протекающий через последовательное замещение простого сообщества более сложным, с более богатым биологическим разнообразием, с более сложной пространственной и трофической структурой, в результате которого экосистема становится более устойчивой.

Характерные признаки сукцессии:

Происходит под действием биотического компонента экосистемы, так как биотическое сообщество изменяет физическую среду обитания и благодаря этим изменениям устанавливаются определенные скорость сукцессии, ее характер и пределы протекания.

Упорядоченное развитие экосистемы, связанное с изменением видовой структуры сообщества.

Протекает до тех пор, пока экосистема не станет стабилизированной, то есть когда на единицу потока энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество межвидовых взаимодействий. Это состояние называют климаксом.

В ходе сукцессии экосистема проходит через определенные промежуточные стадии развития, каждой из которых отвечает свой биоценоз. Эта последовательность - так называемый сукцессионный ряд (серия).

Выделяют следующие виды и типы сукцессий экологических систем:

Экзогенетические (экзодинамические) изменения в экосистеме обусловлены внешними факторами по отношению к экологической системе. Эндогенетические вызываются внутренними факторами экосистемы.

Первичные сукцессии - начинаются на безжизненных, лишенных жизни субстратах (скальные породы, продукты извержения вулкана) и в процессе их протекания формируются не только фитоценозы, но и почвы.

Вторичные сукцессии - возникают на месте нарушенных или разрушенных климаксных экосистем (после пожара, вырубки леса, засухи и т.д.). Протекают гораздо быстрее первичных, так как начинаются с промежуточных стадий. Вторичная сукцессия возможна только тогда, когда человек не оказывает сильного и постоянного влияния на развивающуюся экосистему.

Автотрофная сукцессия: первыми в сообществе появляются автотрофы (зеленые растения). Наиболее распространены автотрофные сукцессии и протекают они до установления климаксной стадии развития экосистемы.

Гетеротрофная сукцессия: происходит в субстратах, в которых отсутствуют живые растения (продуценты) и в которых участвуют только животные (гетеротрофы), а также мертвые растения. Эти сукцессии протекают только до тех пор, пока присутствует запас органического вещества. После его окончания сукцессионный ряд заканчивается, экосистема распадается.

Деструктивные сукцессии - не завершаются конечным климаксным состоянием. Воздействие человека на экологическую систему часто приводит к упрощению экосистемы - то есть дегрессии.

Смена сообществ в результате дегрессии завершается не климаксными сообществами с более сложной структурой, а стадиями катоценоза, которые часто заканчиваются полным распадом экосистемы.

Катастрофическая сукцессия - вызывается какой-либо природной или антропогенной катастрофой.

Закономерности сукцессионного процесса:

На начальных стадиях видовое разнообразие незначительно, продуктивность и биомасса малы, по мере развития сукцессии показатели возрастают.

По мере развития сукцессии число биотических взаимоотношений возрастает, причем наиболее сильно увеличивается число симбиотических отношений. Усложняются цепи, сети питания.

Уменьшается количество свободных экологических ниш. В климаксном сообществе они или отсутствуют, или находятся в минимальном количестве.

Интенсифицируются процессы круговороты веществ, энергии и дыхания экосистемы.

Каждый последующий этап сукцессии длится дольше предыдущего, характеризуется более высоким значением отношения биомассы к

величине потока энергии, а также своими видами-доминантами.

Скорость сукцессии сильно зависит от продолжительности жизни тех организмов, которые влияют на функционирование экосистемы (автотрофов).

Продолжительность последних стадий сукцессии велика, однако динамические процессы при этом не приостанавливаются, а лишь замедляются. Большая часть процессов на этих стадиях - динамические, циклические процессы.

В зрелой стадии климаксного сообщества биомасса экосистемы достигает максимума или близких к максимуму значений, однако в самом климаксном сообществе продуктивность несколько ниже. Это объясняется тем, что в климаксном сообществе максимум первичной продукции потребляется консументами; что экосистема развивает большую зеленую массу, в результате чего освещенность падает, интенсивность фотосинтеза уменьшается, затраты на дыхание увеличиваются.

6. Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

Задание 1.

Бактерии и грибы составляют в экосистеме группу редуцентов, так как они

Тип вариантов ответов: Выберите элемент (Текстовые, Графические, Комбинированные)

Варианты ответов:

1) превращают органические вещества организмов в минеральные

2) обеспечивают замкнутость круговорота веществ и энергии

3) имеют микроскопические размеры, не образуют тканей

4) используются животными как пища

5) образуют доступные растениям неорганические вещества, выделяя их в почву

6) многоклеточные эукариотические организмы

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

125

1) превращают органические вещества организмов в минеральные

2) обеспечивают замкнутость круговорота веществ и энергии

5) образуют доступные растениям неорганические вещества, выделяя их в почву

Неправильный вариант/варианты (или комбинации):

Подсказка: Редуценты — это организмы, переваривающие органические вещества до минеральных, замыкающие круговорот веществ в природе.

Задание 2.

Установите последовательность процессов, приводящих к смене экосистем.

1) заселение территории мхами и кустистыми лишайниками

2) появление кустарников и полукустарников

3) формирование травяного сообщества

4) появление накипных лишайников на скальных породах

5) формирование лесного сообщества

Тип вариантов ответов: Выберите элемент (Текстовые, Графические, Комбинированные)

Варианты ответов:

1) заселение территории мхами и кустистыми лишайниками

2) появление кустарников и полукустарников

3) формирование травяного сообщества

4) появление накипных лишайников на скальных породах

5) формирование лесного сообщества

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

41325

Неправильный вариант/варианты (или комбинации):

Подсказка: Пионерами освоения территории являются лишайники, которые способны разрушать твердые породы и готовить среду для травянистых растений. После образования толстого слоя почвы могут появляться кустарники и деревья.