Розрока уроку з теми Екологія : "Екологія. Предмет вивчення екології, її завдання та методи"
Е К О Л О Г І Я
Урок № 1
Тема: Екологія. Предмет вивчення екології, її завдання та методи.
Цілі уроку:
освітня: поглибити розуміння учнями поняття екологія, предмет та об’єкт досліджень екології та завдання екології як науки; ознайомити із стислою історією і сучасними напрямками розвитку екологічної науки; поглибити знання з біологічної термінології
розвивальна: ознайомити з методами екологічних досліджень;
виховна: виховувати розуміння необхідності дбайливого ставлення до природи.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями:
екологія, вид, популяція, біотоп, біоценоз, екосистема, біогеохімічні біосфера;
наводить приклади: типів взаємодій популяцій у екосистемах;
характеризує: процеси і явища у популяціях, екосистемах та біосфері;
встановлює: елементарні причинно-наслідкові зв'язки між екологічними процесами та явищами;
аналізує: залежність життєдіяльності організмів від середовища існування;
висловлює судження щодо: ролі та значення екології у сучасному світі.
Урок засвоєння нових знань.
І. Актуалізація. (розповідь)
Коли ми згадуємо поняття «Екологія», ми , на сам перед, розуміємо, що говоримо про охорону природи. Та неможливо користуватися природою, охороняти її, не знаючи, як вона влаштована, за якими законами існує і розвивається, як реагує на впливи людини, які гранично припустимі навантаження на природні системи може дозволити собі людство, щоб не зруйнувати їх. Усе це є предметом екології.
ІІ. Засвоєння нового матеріалу.
1. Отже, термін «екологія» у загальному розумінні означає вчення про наш «дім» як місце існування.
Екологія – (в біологічному розумінні) це наука про умови існування живих організмів та взаємозв’язок між організмами і середовищем, у якому вони живуть. (запис в зошит)
Соціальна екологія – вивчає систему природи – суспільство, перспективи її розвитку і гармонізації на різних рівнях.
2. Що є об’єктом та предметом екології? Використовуючи §33 підручника коротко випишіть та поясніть ці поняття. (завдання на 5 хв)
Об’єкт досліджень екології: це живі організми та надорганізмові біосистеми (популяції, види, екосистеми, біосфера) у своїх взаємозв’язках з середовищем. На сьогодні основним об’єктом екологічних досліджень є екосистема на різних рівнях організації.
Предмет екології: є різноманітність взаємозв’язків між організмами, їхніми угрупуваннями та середовищем існування, а також закономірності функціонування надорганізмових біосистем.
3. Історія розвитку екології як науки.
520 – 460 рр. до н.е. – Геракліт, говорить про існування загального зв’язку в живій природі, підкреслюючи її постійну рухомість та мінливість.
384 – 322 рр. до н.е. – Аристотель, описує понад 500 видів тварин та їхню поведінку (перельоти птахів, переміщення тварин, зимову сплячку, паразитизм…
1744 – 1829 рр. – Жан-Батіст Ламарк, автор першого еволюційного вчення. Він вважає, що вплив зовнішніх обставин – одна з найважливіших причин пристосування змін організмів, еволюції тварин і рослин.
1814 – 1858 рр. – Карл Рульє, професор Московського університету, радив біологам замість подорожувати у далекі країни звернути увагу на найближчу їм рослину калюжницю та вивчати живих істот, які існують у постійному розвитку і взаємозв’язках, що перехрещуються. Цей його заклик можна вважати епіграфом до екології.
1859 рік – Генрі Девід Торо, американський письменник пише про ботаніку та необхідність охорони рослинного світу.
ХІХ ст. Карл Ліней висловив думку про існування «економії» природи. Під нею він розумів «Взаємозв’язки усіх природних тіл, на яких ґрунтується рівновага у природі». Його спостереження були по суті екологічними, хоча він дав їм теологічне (релігійне) пояснення.
1866 рік – Ернест Геккель, німецький зоолог вводить поняття «екологія» як похідні від грецького «Ойкос» - житло, місце існування, та «логос» - вчення. Поступово термін «екологія» прижився та набув загального значення. Вона. На думку цього вченого, покликана вивчати загальні взаємовідносини тварин як в органічному, так і в неорганічному середовищах, їх дружні і ворожі відношення до інших тварин і рослин, з якими вони вступають в прямі чи непрямі контакти.
1846 – 1903рр. – В. В. Докучаєв, російський вчений, обґрунтував взаємозв’язок рослинності й ґрунту.
На початку ХХ ст. в результаті діяльності багатьох вчених сформувались екологічні школи гідробіологів, фітоценологів, зоологів, кожна з яких відіграла значну роль у становленні науки.
У 1913 – 1920рр. було створено перші наукові екологічні товариства, екологія почали викладати в університетах.
У 30-х роках сформувалася нова галузь екологічної науки – популяційна екологія. Засновником її став англійський учений Ч. Ельтон. У своїй книзі «Екологія тварин» (1927) він перевів увагу з окремого організму на популяцію організмів як одиницю, яку слід вивчати самостійно, оскільки на цьому рівні виявляються особливості екологічних адаптації і регуляцій.
1935 р. – Теслі, англійський вчений, вводить поняття екосистема.
1942 р. – Сукачов, російський вчений, обґрунтував уявлення про біогеоценоз.
За багатолітній розвиток екологія як наука безперестану розширювалася, включаючи в себе нові напрямки, різноманітні наукові підходи, сучасний світогляд, і на сьогодні вона являє собою «міждисциплінарну галузь знання про устрій і функціонування багаторівневих систем у природі і суспільстві в їхньому взаємозв’язку». Таке визначення екології дав у своїй фундаментальній праці «Екологія» (1986) відомий американський еколог Ю. Одум.
4. Чому сучасна екологія є фундаментальною міжгалузевою наукою?
Дайте відповідь на це запитання використовуючи матеріал підручника.
(завдання на 5 – 6 хв)
5. Методи екологічних досліджень: (розповідь вчителя)
Для вирішення глобальних екологічних проблем учені розробляють і використовують різноманітні методи наукових досліджень:
-спостереження;
- експеримент;
- моделювання;
- прогнозування;
- біотестування;
- моніторинг;
- екологічна індикація;
Будь-який об’єкт екології являє собою систему, або частину системи і розглядається вченими в загальному зв’язку з елементами живої природи, тому при узагальненні результатів досліджень екологи використовують системний підхід.
Методи спостереження це:
- реєстрація і оцінка стану середовища;
- кількісний облік організмів і оцінка біомаси і продуктивності рослин і тварин;
- реєстрація результатів впливу чинників середовища на життєдіяльність організмів.
Періодичне або постійне спостереження за станом екологічних об’єктів і за якістю середовища називають моніторингом.
Моніторинг включає новітні методи фізико – хімічного експерименту, дистанційного зондування, телеметрії і комп’ютерного опрацювання даних.
Експериментальні методи застосовуються частіше за все в лабораторних умовах. Цими методами визначаються харчова поведінка окремих видів. Критичні або летальні дози хімічних та інших агентів, розраховуються гранично допустимі концентрації, встановлюються оптимальні або граничні умови існування.
Набагато складнішим є моделювання природних екологічних систем.
Узагальнення даних моніторингу і результатів експериментів дає змогу створити кількісну модель, наближену до реальних процесів, що відбуваються в навколишньому середовищі. Кількісне моделювання фізичних процесів у біосфері досягло значних успіхів. Так, розроблені кількісні моделі атмосферних процесів, фізичних процесів, що відбуваються в океанах, моделі гідрологічного режиму рік і т.д.
Методи математичного моделювання застосовують з використанням сучасної обчислювальної техніки і мають величезне значення для прогнозування екології.
Метод прогнозування дає змогу розглядати варіанти сценаріїв соціально-економічного розвитку людства і навколишнього природного середовища, окремих компонентів біосфери і глобального розвитку екосистеми в цілому.
6. Завдання сучасної екології: (завдання для учнів)
Сформуйте 3 – 5 завдань сучасної екології
(доповнення вчителя)
Основні завдання екології:
- дослідження закономірностей організації життя, в тому числі і у зв’язку з урахуванням впливу людини на біосферу в цілому;
- створення наукової основи раціонального використання природних ресурсів;
- регулювання чисельності популяції;
- розробка систем заходів щодо забезпечення мінімуму застосування хімічних засобів боротьби із шкідниками;
- відновлення порушених екосистем;
- збереження еталонних ділянок біосфери.
7. Екологічні терміни: ( запис у зошит)
- Адаптація – сукупність особливостей певного біологічного виду, що забезпечують його функціональну стійкість при зміні умов середовища, в яких існує цей вид.
- Біоценоз – Сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, що входять до одного біотопу.
- Біотоп – частина природи з відносно однорідними природними умовами.
- Біогеоценоз – природна система функціонально взаємопов’язаних живих організмів і навколишнього абіотичного середовища . що характеризується певним енергетичним станом, типом і швидкістю обміну речовин та інформації.
- Вид – сукупність особин, які мають спільні морфофізіологічні ознаки, здатні схрещуватися між собою в природних умовах і давати плодюче потомство.
- Екологія –біологічна наука, яка вивчає відносини організмів між собою і з навколишнім середовищем.
- Екосистема – сукупність живих істот і середовище їх існування, поєднані в систему взаємозумовлених біотичних і абіотичних явищ та процесів.
- Паразитизм – форма взаємовідносин різних організмів, один з яких є паразитом, а інший – живителем.
- Популяція – сукупність особин одного виду, які існують в межах однієї території і вільно схрещуються між собою, але так чи інакше ізольовані від особин інших сукупностей (популяції) того самого виду.
- Саморегуляція – здатність природної (екологічної) системи до поновлення внутрішніх властивостей і структур після природного або антропогенного впливів.
ІІІ. Закріплення.
- Яке місце знань екології в вашій майбутній професії?
- Чому, на вашу думку, екологічні знання у наш час потрібні працівникам усіх галузей суспільного господарства?
- У чому справедливість виразу «людина – частина природи, а не її господар»?
- Про які методи екологічних досліджень ви почули вперше?
ІУ. Домашнє завдання:
- опрацювати записи в зошиті та §33
- вивчити терміни;
- використовувати екологічну термінологію наводячи приклади.
Урок № 2
Тема: Екологічні закони
Цілі уроку:
освітня: ознайомити учнів з основними екологічними законами;
розвиваюча: набування навиків використання екологічних законів в практичній діяльності ;
виховна: виховувати розуміння необхідності дбайливого ставлення до природи.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями: екологія, обмежувальні чинники, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, біосфера, ноосфера, біомаса, біота, середовище існування;
називає: екологічні закони і їхнє значення;
висловлює судження щодо: ролі та значення екології у сучасному світі.
Комбінований урок.
І. Перевірка засвоєння попереднього матеріалу.
1. Усне опитування: (для учнів І – варіант у)
1. Дайте визначення екології я науки.
2.Що ви знаєте з історії розвитку екології?
3.Що є предметом та об’єктам вивчення екології?
4. Завдання екології як науки.
5.Чому, на вашу думку, екологічні знання у наш час потрібні працівникам усіх галузей суспільного господарства?
6.У чому справедливість виразу «людина – частина природи, а не її господар»?
2. С амостійна робота: ( для учнів ІІ – варіанту, отримують картки з запитаннями)
1. Всі дуби, що ростуть у лісі Голендерня – це:
а) вид; б) популяція;
в) біоценоз; г) біогеоценоз.
2. Всі живі організми, що населяють річку Рось, це:
а) вид; б) популяція;
в) біоценоз; г) біогеоценоз.
3. Кульбабу можна зустріти як на сухому так і на вологому лузі. Та листя цієї рослини, що росте на вологому лузі має більшу площу і значно світліше, що це:
а) адаптація; б) особливості виду;
в) саморегуляція; г) паразитизм.
4. Частина простору з відносно однорідним впливом абіотичних факторів це:
а) біоценоз; б) біотоп;
в) екосистема; г) паразитизм;
5. Сукупність живих істот і середовище їх існування. Поєднаних в систему взаємозумовлених біотичних і абіотичних явищ та процесів, це: а) біоценоз; б) біотоп;
в) екосистема; г) паразитизм;
6. Береза карликова, сіра миша, чебреці український, полуниця городня, це:
а) окремі види; б) популяція;
в) біоценоз; г) біогеоценоз.
7. Мішаний ліс, хвойний ліс, вологі луки, озеро, це:
а) окремі види; б) популяція;
в) біоценоз; г) біогеоценоз.
Відповіді: 1б; 2в; 3а; 4б; 5в; 6а; 7в.
ІІ. Актуалізація.
Нині екологічні дослідження є дуже актуальними. Вони дають змогу з’ясувати взаємозв’язки, що існують у природі, обсяг впливу людини на довкілля та розв’язання проблем його охорони, розумного використання ресурсів біосфери. Вони відіграють значну роль у розв’язанні багатьох практичних завдань.
Для зменшення тиску людства на природу працівники промисловості та сільського господарства, керівники усіх рівнів мають бути обізнаними із закономірностями існування природних систем.
В часи, коли природні ресурси здавалися невичерпними, ніхто не замислювався над тим. На скільки вистачить їх людині. Тепер усе змінилося.
ІІІ. Засвоєння нового матеріалу
- Екологічний закон – це об’єктивний , постійний і необхідний взаємозв’язок між біосистемами та навколишнім середовищем, що випливає з їх внутрішньої екологічної сутності.
Більшість екологічни х законів вдало узагальнив американський еколог Б. Коммонер у 1974р, звівши їх до 4 законів:
- «Усе пов’язане з усім»
- «Усе має кудись подітися»
- «Природа знає краще»
- «Ніщо не дається задарма»
Згідно з основними напрямками біоекології екологічні закони поділяються на:
- Аутекологічні закони
- Димекологічні закони
- Синекологічні закони
- Укосистемологічні закони
- Біосферологічні закони
2.(завдання для учнів) – робота в групах , кожна група використовуючи підручник та інтернет – джерела, складає характеристику однієї з груп екологічних законів з прикладами.
3.Принципи застосування екологічних законів у практичній діяльності людини:
1) принцип оновлення ресурсів;
2) принцип цілісності природи;
3) принцип рециклічності;
4) принцип завбачливості
4. Екологічні терміни:
- Біосфера – це нижня частина атмосфери, вся гідросфера і верхня частина літосфери Землі, населена живими істотами.
- Біомаса – це виражена в одиницях маси або енергії кількість живої речовини певних організмів на одиницю площі чи об’єму.
- Біота –це історично утворений комплекс живих організмів. Що існують на великій території, ізольованій будь-яким бар’єром.
- Середовище існування – це сукупність умов, в яких мешкають певні особини, популяції, угрупування організмів.
ІУ. Узагальнення.
- Обґрунтуйте твердження про необхідність знань екологічних закономірностей для розуміння природи і сучасних технологій.
- Чому екологію називають усеосяжною наукою?
- Чому так важливо розвивати екологію і як науку, і як світогляд?
У. Домашнє завдання:
- опрацювати §34 + конспект;
- вивчити нові терміни.
Урок № 3.
Тема: Екологічні чинники та їхня класифікація.
Мета:
навчальна: поглибити знання учнів з екологічних факторів середовища, екологічної термінології;
розвиваюча: розвивати вміння пояснювати на прикладах дію екологічних факторів та використовувати екологічну термінологію;
виховна: виховувати основи екологічної культури.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями: екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, біосфера, ноосфера, адаптація, абіотичні, біотичні та антропогенні чинники;
наводить приклади: екологічних чинників та їхньої взаємодії;
характеризує: дію екологічних чинників;
аналізує: залежність життєдіяльності організмів від середовища існування;
пояснює: взаємокомпенсації екологічних факторів, механізми дії екологічних чинників;
висловлює судження щодо: ролі та значення екології у сучасному світі.
Комбінований урок.
І. Перевірка засвоєння попереднього матеріалу.
(усне опитування).
1. Розкажіть про сучасні напрямки екологічної науки.
2. Як використовуються екологічні знання на практиці? Наведіть приклади.
- Які основні завдання екології?
- Про які методи екологічних досліджень ви дізналися?
- Чому екологію називають усеосяжною наукою?
- Чому так важливо розвивати екологію і як науку, і як світогляд?
Нині на Землі існує понад 2 млн. видів живих організмів. Усі вони пристосовані до життя в різних умовах середовища, з якими так чи інакше взаємодіють. Взаємозв’язок організму із середовищем виявляється у дії на нього екологічних факторів. Ці дії мають різний характер і специфіку: можуть бути шкідливими, або корисними для живих істот, перешкоджати, або сприяти їх виживанню і розмноженню. Карл Ліней, вивчаючи взаємозв’язок усіх природних тіл, порівнював природу з людською общиною. Яка живе за певними законами.
Частина природи, в оточенні якої живе організм і з якою безпосередньо взаємодіє, називається середовищем. Воно складається з багатьох елементів, умов, явищ тобто з факторів. Екологія вивчає фактори середовища за їх впливом на живі організми.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу.
- Екологічний фактор – це будь-яка умова середовища, що прямо чи опосередковано впливає на організми протягом хоча б однієї з фаз його розвитку.
Усі екологічні фактори мінливі, тому організми змушені весь час пристосовуватися до них. Специфічні пристосувальні механізми і реакції живих істот на зміни екологічних факторів називаються адаптаціями.
Здатність до адаптації – одна з властивостей життя, що забезпечує саму можливість його існування. Адаптації виявляються на всіх рівнях організації – від біохімічної структури клітини і поведінки окремих організмів до будови і функціонування угруповань та екологічних систем.
2. Класифікація екологічних факторів
Абіотичні Біотичні Антропогенні
Кліматичні: світло, теплота, Фітогенні: Діяльність
волога, тиск. Рослинні організми. людини.
Ґрунтові: механічний склад, Зоогенні: тварини.
вологість, повітропровідність,
щільність ґрунту.
Хімічні: газовий склад, повітря, Мікрогенні: віруси,
сольовий склад води, найпростіші, бактерії.
кислотність і склад ґрунтових
розчинів.
3. Характеристика екологічних факторів.
Абіотичними називаються фактори неживої природи з їх хімічними і фізичними властивостями (температура, світло, вологість повітря, вітер, атмосферний тиск, іонізуюче випромінювання, рельєф місцевості, сольовий склад води, склад ґрунту тощо).
Біотичні фактори створюються сукупністю організмів у результаті їх взаємодії. Кожен організм відчуває на собі вплив інших живих істот, сам впливає на них, вступає у взаємозв’язки з представниками свого та інших видів.
Антропогенні фактори виникають у наслідок діяльності людини, спричиняють зміни середовища життя інших видів організмів, або безпосередньо впливають на них. Для задоволення своїх потреб людина створила промисловість, сільське господарство, транспорт та інші галузі господарства, використовуючи для цього природні ресурси – нафту, газ, металеві та інші руди, кам’яне вугілля, деревину тощо. Природі вона повертає величезну кількість непотрібних їй відходів, внаслідок чого накопичуються забруднення.
ІУ. Узагальнення.
Перечитати конспект та навести приклади безпосереднього впливу екологічних факторів на живі організми.
У.Домашнє завдання: конспект +§ 35 – опрацювати.
Урок № 4.
Тема: Закономірності впливу екологічних чинників на організми та їх угруповання.
Мета:
навчальна: розібрати комплексну дію факторів, обмежуючий фактор;
розвиваюча: продовжити формувати вміння використовувати екологічну термінологію, глибше розібратися в екологічних законах;
Виховна: продовжувати формувати екологічне мислення та екологічну свідомість.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями: екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, біогеохімічні цикли, біосфера, ноосфера, закон взаємодії екологічних факторів; закон оптимуму; зона оптимуму; зона песимуму; валентність виду; вид; евритермні, еврибатні, еврибіонтні організми; обмежуючий фактор; екологічна ніша; ареал.
називає: екологічні закони і їхнє значення;
наводить приклади: екологічних чинників та їхньої взаємодії; закономірностей формування екосистем;
характеризує: процеси і явища у популяціях, екосистемах та біосфері; дію екологічних чинників; принципи застосування екологічних закономірностей в практичній діяльності людини та їхні прояви в природі;
встановлює:
- елементарні причинно-наслідкові зв'язки між екологічними процесами та явищами;
пояснює: дію в природі законів оптимуму, взаємокомпенсації екологічних факторів; механізми дії екологічних чинників;
Ціннісний компонент
висловлює судження щодо: ролі та значення екології у сучасному світі.
Обладнання та матеріали: «Схема дії екологічного фактора».
Комбінований урок.
І. Перевірка засвоєння попереднього матеріалу.
(усне опитування – для ІІ варіанту)
- Що таке екологічний фактор? Навести приклади.
- Чим визначається різноманітність класифікації екологічний факторів?
- Які фактори відносять до абіотичних? Навести приклади.
- Які фактори відносять до біотичних? Навести приклади.
- Які фактори відносять до антропогенних? Навести приклади.
(Самостійна робота – для І варіанту)
1.Екологічні фактори це: (виберіть одну найбільш правильну відповідь):
а) умови навколишнього середовища, що мають вплив на функціонування живих організмів;
б) умови зовнішнього і внутрішнього середовища, що мають вплив на живий організм;
в) чинники віртуальної реальності, що не мають вплив на організм:
г) чинники навколишнього середовища, що ніяким чином не впливають а організм.
2. До абіотичних чинників не належать:
а) температура; б) вологість;
в) тиск; г) конкуренція;
3. До біотичних чинників належить:
а) температура; б) вологість;
в) тиск; г) конкуренція;
4. Виберіть приклад антропогенного фактора:
а) створення Канівського водосховища;
б) рух тиктанічних плит в Італії;
в) низький врожай зернових в 2020 році;
г) висока схвильованість в людських спільнотах.
5. Запишіть відповідність:
А. Абіотичні 1. Компоненти та властивості неживої природи: температура, освітлення, вологість, тиск…
Б. Біотичні 2. Свідоме та несвідоме втручання людини в природні
процеси.
В. Антропогенні; 3. Різні форми взаємодії між особинами в популяціях та
між популяціями в угрупуваннях.
4. Існування двох видів, подібних за своїми адаптаціями.
Відповіді: 1а; 2г; 3г;4а; 5 А-1, Б-3, В-2. (7 балів)
ІІ. Актуалізація.
Організми пристосовуються до впливу екологічних факторів. Пристосувальні реакції організмів залежать від періодичності впливу на них екологічних факторів. За цією ознакою виділяють первинні періодичні, вторинні періодичні та неперіодичні фактори. До перших відносяться фактори пов’язані з обертанням Землі (зміна пори року, добова зміна освітлення тощо). Цим факторам характерна встановлена періодичність, вона була ще до виникнення життя на Землі. Організми, що виникали, змушені були відразу адаптуватися до них. Вторинні періодичні фактори (вологість температура, опади) є наслідком первинних. Неперіодичні фактори (ще їх називають циклічними) – це різні стихійні явища. До неперіодичних відносять і антропогенні фактори, оскільки вони виявляються раптово і не регулярно.
Екологічні фактори можуть впливати на організми: як подразники, зумовлюючи пристосувальні зміни функцій організму; як обмежувачі – унеможливлюючи існування їх за даних умов; як сигнали про зміни інших факторів середовища.
У впливі факторів середовища на організми та реакціях останніх на цей вплив існують певні закономірності.
ІІ. Засвоєння нового матеріалу.
У впливі факторів середовища на організми та реакціях останніх на цей вплив існують певні закономірності.
1. Закон оптимуму: кожен екологічний фактор впливає на живі організми лише у певних межах. Сприятливу силу впливу фактора, тобто таку, що забезпечує найкращі (оптимальні) умови життєдіяльності особин, називають зоною оптимуму екологічного фактора.
Будь – які відхилення від оптимуму негативно позначаються на розвитку організмів. Чим більші ці відхилення, тим сильніше пригнічується їх життєдіяльність (зона песимуму). Значення інтенсивності дії екологічного фактора, за якими існування організмів стає неможливим, називають верхньою та нижньою межею витривалості (критичні точки максимуму та мінімуму).Відстані між межами витривалості називають екологічною валентністю певного виду стосовно того чи іншого чинника. Отже екологічна валентність – це діапазон інтенсивності дії екологічного фактора, в якому можливе існування певного виду.(закон екологічної валентності)
Широку екологічну валентність особин певного виду щодо конкретного екологічного фактора позначають префіксом «еври-». Так, песці відносяться до евритермних тварин, оскільки витримують значні коливання температури ( у межах 80оС). Деякі безхребетні (губки. Кільчики. Голкошкірі) належать до еврибатних організмів, бо оселяються від прибережної зони до великих глибин, витримуючи значні коливання тиску. Види, які можуть жити в широкому діапазоні коливань різноманітних екологічних факторів, називають еврибіонтами.
Вузька екологічна валентність, тобто нездатність витримувати значні зміни певного екологічного фактора, називають префіксом «стено-» (наприклад, стенотермні, стенобатні, стенобіонтні тощо)
2.Закономірності впливу екологічних факторів
- закон сукупної дії екологічних чинників ( закон ефективності чинників) – закон О.Мінчерліха,1909р – у природі один екологічний чинник може впливати на інший, тому успіх виду в довкіллі залежить від взаємодії чинників;
- закон взаємокомпенсації екологічних чинників – закор Е. Рюбеля.1930р – відсутність або нестача деяких екологічних чинників можуть бути компенсовані іншими близькими чинниками
- закон обмежувального чинника – (закон мінімуму) закон Ю. Лібіха,
1840р – найбільшу лімітуючу дію на організм, популяцію або угрупування справляють ті життєво важливі чинники зовнішнього середовища. Кількість (концентрація) яких близька до мінімально критичного рівня.
- закон оптимуму – кожен чинник позитивно впливаю на організм лише в певних межах.
- закон толерантності – закон Шефлорда, 1913рік – лімітуючим чинником процвітання будь-якого організму (виду) в певній місцевості може бути як мінімум так і максимум екологічного чинники, діапазон між якими визначає витривалість ( толерантність) організму до даного чинника.
- закон взаємодії екологічних факторів - зона оптимуму і критичні межі витривалості істот стосовно якогось екологічного фактора можуть змінюватися залежно від того, з якою силою і в якому поєднанні діють одночасно інші фактори
Сильний мороз легше витримати у безвітряну погоду. Взаємодія факторів виявляється також у їх частковій взаємозамінності. Так, в’яненню рослин при високій температурі можна запобігти підвищеною вологістю.
Проте взаємна компенсація дії факторів не може бути безмежною, і повністю замінити один з них на інших неможливо.
Врахування взаємодії у сільськогосподарському виробництві дає змогу створити оптимальні умови для життєдіяльності культурних рослин і свійських тварин.
!!! Таким чином, присутність та процвітання певного виду в даному середовищі зумовлене його взаємодією з цілим комплексом екологічних факторів. Недостатня чи надмірна інтенсивність дії будь-якого з них унеможливлює процвітання та саме існування окремих видів.
Сукупність усіх факторів (умов) і ресурсів (поживи) середовища. В межах якої може існувати вид у природі, називають екологічною нішею.
Якщо поняття «місце існування» (ареал) означає «адресу», де живе організм, то термін «екологічна ніша» - роль «професія», яку організм відіграє в екологічній системі.
ІУ. Узагальнення.
На сьогодні люди по-різному переносять COVID. Використайте розуміння екологічних законів для пояснення такої реакції людського організму.
У. Домашнє завдання:
- опрацювати ;
- вивчити екологічні закони і вміти їх пояснювати на прикладах.
Урок № 5
Тема: Стенобіотичні та еврибіотичні види.
Мета:
навчальна: поглибити знання учнів про стено – та еврибіотичні види;
розвиваюча: поглибити знання учнів про вплив екологічн6и х факторів;
виховувати: розуміння глибоких взаємозв’язків в живій природі, продовжувати формувати екологічне мислення та екологічну свідомість.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями:
екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, біогеохімічні цикли, біосфера, ноосфера, стенобіонти, еврибіонти.
наводить приклади: екологічних чинників та їхньої взаємодії;
характеризує: дію екологічних чинників; принципи застосування екологічних закономірностей в практичній діяльності людини та їхні прояви в природі;
встановлює: елементарні причинно-наслідкові зв'язки між екологічними процесами та явищами;
аналізує: залежність життєдіяльності організмів від середовища існування;
пояснює: дію в природі законів оптимуму, взаємокомпенсації екологічних факторів;
висловлює судження щодо: значення встановлення характеристик мінімальної життєздатної популяції тварин для збереження виду; ролі та значення екології у сучасному світі.
1.Перевірка засвоєння попереднього матеріалу.
Хід уроку:
І. Організаційний момент
ІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Бесіда за питаннями:
1. Що таке аутекологія?
2. Що таке аутекологічні дослідження?
3. Що таке екологічні чинники?
4. Яке значення екологічних чинників?
5. Назвіть основні групи екологічних чинників.
6. Наведіть приклади абіотичних біотичних та антропічних чинників.
- Синиця велика (Parus major) - невеликий птах родини синицевих. В Україні це звичайний осілий вид. Велика синиця чудово пристосувалася до ландшафтів, створених людиною. Її можна зустріти як у лісах усіх типів, так і у великих містах. Раціон синиць досить різноманітний: навесні та влітку вони живляться комахами та гусінню, а взимку - насінням рослин, плодами глоду, тису, шипшини.
- Чому одні птахи відлітають в теплі краї, а інші – ні?
- Що таке екологічна валентність виду?
ІІІ. Вивчення нового матеріалу
1. Екологічна валентність виду
ЕКОЛОГІЧНА ВАЛЕНТНІСТЬ (екологічна толерантність) - здатність організмів витримувати певну амплітуду коливань екологічних чинників.
1) зона нормальної життєдіяльності (оптимум) - значення чинника, що є найсприятливішими для життєдіяльності організмів і за яких спостерігаються ріст й розмноження. Кількісно вона охоплює діапазон від нижнього песимуму (екологічного мінімуму) до верхнього песимуму (екологічного максимуму);
2) зона пригнічення (зони песимуму, стресові зони) - значення чинника, за яких організми зберігають життєдіяльність, але не ростуть і не розмножуються; що більше значення чинника відхиляється від оптимальних, то сильніше пригнічується життєдіяльність особин;
3) зона екологічної валентності (діапазон витривалості, межі витривалості) - діапазон мінливості чинника, в межах якого можлива нормальна життєдіяльність. Розрізняють верхню й нижню межі витривалості.
2. Екологічні групи організмів за екологічною валентністю
|
Стенобіонти |
Еврибіонти |
|
організми, які можуть жити лише за дуже незначної зміни чинників середовища. Як правило, стенобіонтами є високоспеціалізовані види, симбіонти, мешканці морських глибин, печер, лісів високогір'я |
організми, які можуть жити за значних змін екологічних чинників |
|
|
ІV.Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів
- Біологія + Екологія. Червоновухі черепахи
Черепаха червоновуха звичайна (Tra chemys scripta) - поширений мешканець тераріумів та потенційно інвазивний вид на теренах України. За допомогою таблиці дайте характеристику дії температури як екологічного чинника на організм. Чи може температура як екологічний чинник вплинути на розселення цього виду на території України?
|
Ознака |
Характеристика |
|
Систематичне положення |
|
|
Спосіб життя |
|
|
Значення температури для організму |
|
|
Температурний оптимум |
|
|
Температурні межі витривалості |
|
|
Джерело тепла (ендо- чи екзотермія) |
|
|
Екологічна група |
|
|
Адаптації до впливу температури |
|
- Біологія + Квітникарство. Оптимальний догляд за орхідеєю
Декоративні кімнатні рослини роду Фаленопсис вважаються одними з найневибагливіших й найпопулярніших із родини Зозулинцеві, або Орхідні. Застосуйте знання про закон оптимуму та створіть пам'ятку про оптимальні умови для вирощування орхідеї фаленопсис.
ІV. Інструктаж домашнього завдання
- Опрацювати §36 підручника, пит. усно;
- Самостійна робота з графіками. Залежність фотосинтезу від чинників довкілля.
Урок № 6
Тема: Популяція. Класифікація популяцій.
Мета:
освітня: розширити знання про популяції їх класифікацію;
розвивальна: розвивати вміння логічно мислити та використовувати теоретичні знання для класифікації популяцій;
виховна: виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями: екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, біогеохімічні цикли, біосфера, ноосфера;
наводить приклади: типів взаємодій популяцій у екосистемах;
характеризує: процеси і явища у популяціях, екосистемах та біосфері;
аналізує: залежність життєдіяльності організмів від середовища існування;
пояснює: закономірності структур популяцій;
висловлює судження щодо:
- значення встановлення характеристик мінімальної життєздатної популяції тварин для збереження виду;
- ролі та значення екології у сучасному світі.
Хід уроку:
І. Перевірка засвоєння попереднього матеріалу:
І. Вправа «Шифрограма» (переставити букви та дати визначення терміну)
- О с н е т і н и т о б (стенобіонти)
- У м о п т и м (оптимум)
- Р и т и н о б і е в (еврибіонти)
ІІ . Розподіліть подані організми у дві групи за екологічною валентністю:
осоїди (1), тарган рудий (3), риби-вудильники (1), крук (3), кити (3), форель річкова (1), прохідні риби (3), головоногі молюски (1), карась (1), сосна звичайна (3).
ІІІ. Бесіда за питаннями:
- Що таке екологічна валентність?
- Назвіть основні зони в діапазоні впливу екологічного чинника.
- В яких законах відображено взаємодію екологічних чинників?
ІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Відомо, що в при роді організми існують у вигляді популяції.
Що таке популяція?
Наведіть приклади популяцій?
На території, яку займає вид, окремі особини утворюють групи – популяції.
Популяція – це сукупність особин виду, які тривалий час мешкають у певній частині його ареалу.
Ареал – місце поширення біологічного виду.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу
- Демекологія.
ДЕМЕКОЛОГІЯ (від грец. демос - народ) - розділ екології, що вивчає умови формування, структуру, функціонування і динаміку розвитку популяцій окремих видів; інша назва - популяційна екологія.
Її засновником вважають англійського еколога Чарльза Елтона.
Об'єктом дослідження демекології є популяція як група особин одного виду на конкретній території, що утворює самостійну генетичну систему й формує власну екологічну нішу.
Предметом демекології є онтогенез особин, структура популяцій, їх динаміка, стійкість, стабільність, самовідновлення й саморегуляція.
Методи демекології: екологічне моделювання (для створення моделей взаємовідносин), екологічний моніторинг за найінформативнішими параметрами популяцій (чисельністю, репродукцією, живленням, статевою структурою); методи прямого підрахунку, пробних ділянок, метод мічення й повторного відлову.
- Популяція - це основна функціональна одиниця екосистем.
- Класифікація популяцій
-В школі академіка Шварца розглядають історично- генетичний підхід до класифікації прородних популяцій. З цієї точи зору популяції як генетична єдність, можливо виділити тільки у видів з статевим розмноженням та перехресним запладненням. Обовязковою ознакою популяцій рахують її здатність до самостійного існування на певній території впродовж доволі довгого періоду часу за рахунок розмноження а не притоку осоин ззовні. Тимчасові поселення різних маштабів не відносяться до популяцій, а вважаються внутрішньопопуляційним підрозділом
- З позицій В. Н. Беклемішева і його послідовників популяційна структура характерна для всіх видів, але при цьому слід виділяти різні типи популяцій, використовуючи критерії, що відображають різні сторони їх взаємодії з середовищем. Наприклад, за способом розмноження і ступеня генетичної цілісності популяції діляться на панмітичні (з перехресним заплідненням, найбільш цілісні), клональні і клонально-панміктичні. Приклади популяцій останнього типу можна виділити у попелиць, де партеногенетичні покоління змінюються статевими.
За здатністю до самовідтворення розрізняють постійні і тимчасові популяції. Постійні популяції можуть бути незалежними, що не потребують припливів особин ззовні для підтримки своєї чисельності, і напівзалежні, коли такий приплив істотно підвищує чисельність популяції, але вона може зберігатися і без нього.
Тимчасові популяції можуть також бути різного типу. Загальні їх особливості в тому, що власний приплід не покриває смертність і тривалість їх існування залежить від мігрантів.
За розмірами розрізняють карликові, звичайні локальні і суперпопуляціі. Останні займають суцільно великі території і складаються з великого числа особин. Єдність таких популяцій в основному топографічне, так як взаємні контакти особин ослаблені відстанню. В їх межах виокремлює
субпопуляції різних масштабів.
Популяції можна класифікувати також за їх просторової і вікову структуру, по стабільності приуроченности або зміні середовищ існування і іншим екологічним критеріям.
Територіальні межі популяцій різних видів не співпадають. Поряд з видами, у яких більш-менш чітко вичленяються локальні популяції (мишоподібні гризуни та інші дрібні ссавці, деякі немігрірующіе комахи, молюски і т. П.), Існують види з більш широкими популяційних межами.
Наприклад, територія, яку займає однією популяцією таких великих рухливих тварин, як лосі, включає безліч конкретних ділянок з різноманітною рослинністю: ліси з пануванням різних порід, поля, луки, яри, заплави річок і т. П. Чи не обмежені місцевими межами популяції багатьох птахів, великих ссавців, а також ряду дрібних організмів з ефективними способами розселення.
Різноманіття природних популяцій виражається також в різноманітті типів їх внутрішньої структури.
- (завлання для учнів) Використовуючи матеріал підручника, з’ясуйте, як ще класифікують популяції?
ІУ.Узагальнення.
1. Що таке популяція?
2. Чим пояснюється існування виду у формі популяції?
3. На які групи поділяють популяції?
!!! Охарактеризуйте українців як популяцію.
У. Домашнє завлання
- Опрацювати §37 + конспект
Урок № 7, 8
Тема: Структура та характеристика популяцій.
Мета:
освітня: розширити знання про популяції їх класифікацію, структуру та характеристики;
розвивальна: розвивати вміння логічно мислити та використовувати теоретичні знання для класифікації популяцій, пояснення їх структури та характеристики;
виховна: виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями: екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, біогеохімічні цикли, біосфера, ноосфера;
наводить приклади: типів взаємодій популяцій у екосистемах;
характеризує: процеси і явища у популяціях, екосистемах та біосфері;
аналізує: залежність життєдіяльності організмів від середовища існування;
пояснює: закономірності структур популяцій;
висловлює судження щодо:
- значення встановлення характеристик мінімальної життєздатної популяції тварин для збереження виду;
- ролі та значення екології у сучасному світі.
Хід уроку:
І. Перевірка засвоєння попереднього матеріалу
(усне опитування)
1. Що таке демекологія?
2. Що є об'єктами досліджень демекології?
3. Що таке популяції?
4.Що таке популяція?
5.Чим пояснюється існування виду у формі популяції?
6.На які групи поділяють популяції?
7.Наведіть приклади незалежних, напівзалежних та залежних популяцій.
ІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Як з'ясували науковці, за умов сильного забруднення середовища сполуками важких металів у популяціях відбувається перебудова статевої структури. Так, у горобця хатнього (Passer domesticus) виявлено тенденцію зростання кількості самок до кількості самців. У незабрудненому середовищі співвідношення самок і самців становить 1:1,21, у середньозабрудненому - 1:1,06, а в сильнозабрудненому - 1:0,87. Яке значення таких екологічних досліджень?
ІІІ. Вивчення нового матеріалу
1.Структура популяції
(робота в групах з матеріалом підручника)
1 гр. Статева структура (співвідношення особин різних статей, тобто відношення кількості самців до кількості самок. Досліджуючи дану структуру довели, що в природних популяціях є механізми саморегуляції.).
2 гр. Вікова структура (розподіл особин популяції за віковими групами. Правило стабільності вікової структури).
3 гр. Просторова структура (розподіл особин популяції по території, яку вона займає. Усі організми популяції мають індивідуальний або груповий простір, що виникає внаслідок механізмів активного розмежування особин (принцип територіальності).
4 гр. Етологічна структура (система взаємозв'язків між особинами, що проявляється в їхній поведінці. Основними формами організації популяцій тварин є поодинокий (більшість павуків, качка-крижень) та груповий спосіб життя у вигляді родин, колоній, зграй, табунів. Етологічна структура є видоспецифічною, і її порушення може призводити до загибелі усієї популяції).
2.Функціональна роль популяцій в екосистемах
- продукційна роль - популяції автотрофних організмів-продуцентів засвоюють сонячну енергію й утворюють первинну продукцію, що її споживають гетеротрофні консументи;
- редукційна роль - популяції редуцентів розщеплюють органічні рештки до мінеральних речовин, що знову вступають у кругообіг;
- трансформаційна роль - популяції консументів перетворюють речовини й енергію і забезпечують упорядковане проходження через екосистеми потоку речовин й енергії;
- регуляційна роль - завдяки механізмам саморегуляції популяції відіграють важливу роль у підтриманні стабільності екосистем (яскравим прикладом є взаємовідносини «хижак - жертва»);
- інформаційна роль - важливою є участь популяцій, як відзначає Ю. Одум (1986), у створенні «каналів фізичних і хімічних сигналів, що пов'язують усі частини екосистеми і регулюють її діяльність як єдиного цілого»
3.Характеристики популяцій
- Життєздатність популяції - сукупність властивостей, ознак і процесів, що забезпечують притаманну їй здатність підтримувати рівень організації, необхідний для здійснення функцій в екосистемах та відновлення, розселення й еволюції у часі.
- Популяційний ареал - простір, заселений особинами конкретної популяції.
- Чисельність - загальна кількість особин, що входять до складу даної популяції.
- Щільність - середня кількість особин, що припадає на одиницю площі або об'єму простору, зайнятого популяцією.
- Динаміка - це сукупність біологічних й екологічних процесів, що змінюють розміри ареалу, чисельність особин, склад популяцій за статтю, віком, поведінкою, розташуванням у просторі.
ІV.Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів
За допомогою таблиці сформулюйте основні структурні й функціональні закономірності популяційної екології. Сформулюйте висновок про значення популяційних закономірностей для практичної діяльності людини.
|
Назва |
Визначення |
|
Правило стабільності вікової структури |
|
|
Принцип територіальності |
|
|
Закон обмеження росту чисельності |
|
|
Принцип мінімального розміру популяцій |
|
|
Принцип конкурентного витіснення |
|
|
Принцип залежності від щільності |
|
2. Бесіда за питаннями:
1. Що таке демекологія?
2. Що є об'єктами досліджень демекології?
3. Що таке популяції?
4. Що таке екологічна структура популяції?
5. Назвіть види популяцій за розмірами.
6. Яка основна функція популяцій в екосистемі?
ІV. Інструктаж домашнього завдання
- Опрацювати §37, 38 підручника, пит. усно;
Урок № 9
Тема: Механізм регуляції густоти ( щільності) та чисельності популяції. Функціональна роль популяцій в екосистемах.
Мета:
освітня: розширити знання про популяції , структуру, характеристики, чисельність та чинники, що впливають на чисельність
розвивальна: розвивати вміння екологічно мислити та використовувати теоретичні знання для пояснення їх структури, характеристики зміни чисельності;
виховна: виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями: екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, популяційні хвилі, гомеостаз популяції, ємність середовища, приріст;
наводить приклади: екологічних чинників та їхньої взаємодії;
характеризує: процеси і явища у популяціях, дію екологічних чинників;
встановлює: елементарні причинно-наслідкові зв'язки між екологічними процесами та явищами;
аналізує: залежність життєдіяльності організмів від середовища існування;
пояснює: механізми екологічного балансу, механізми дії екологічних чинників;
висловлює судження щодо: значення встановлення характеристик мінімальної життєздатної популяції тварин для збереження виду; ролі та значення екології у сучасному світі.
Урок - лекція.
І. Актуалізація опорних знань. (усне опитування)
1. Структура популяції.
2. Від чого залежить вікова структура популяції, яке значення має її урахування і аналіз?
3. Поясніть поняття «чисельність популяції».
4. Чим визначається генетична структура популяції?
5. Розкажіть про просторову й екологічну структуру популяції; наведіть приклади.
ІІ. Мотивація. (розповідь)
Кількісний розвиток популяції контролюється механізмами взаємодії з іншими популяціями (передусім – за принципом зворотного зв’язку) та обмеженістю ресурсів конкретних біотопів. Наприклад, діатомові водорості таласіозіра, що живе в морях і океанах, має широкі діапазони толерантності за багатьма параметрами. Вона здатна поділятися надвоє щодня. В разі розмноження таласіозіри такими темпами її біомаса за 40 діб перевищила б масу нашої планети. Але в реальному житті такого ніколи не буває.
Чому?
ІІІ. Вивчення нового матеріалу.
1.Просторова структура – це розподіл особин популяції по території, яку вона займає. Лише інколи особини однієї популяції, розподілені рівномірно (деякі рослини, вусоногі раки, багатощетинкові черви…).Найчастіше їхній розподіл нерівномірний унаслідок різних умов існування в різних частинах території, яку займає популяція.
2..За характером використання території популяції тварин можна поділити на осілі, кочові, мігруючі.
- Популяції осілих видів (ведмеді, кроти, хатні горобці, більшість комах…), як правило тривалий час займають одну й ту саму територію.
- Популяції кочових видів відносно недалеко переміщуються в пошуках корму, місць розмноження, зимівлі тощо (шпаки, грачі, песці, копитні тварини…). Кочовий спосіб життя дає можливість уникати швидкого виснаження ресурсів середовища, а також краще пристосовуватись до сезонних змін умов існування.
- Популяції мігруючих видів закономірно змінюють місце існування. Значно відокремлені просторово. Міграції, як і кочівлі. Часто зумовлені сезонними змінами і довкіллі і відбуваються як правило. За певними маршрутами.
Міграції можуть бути періодичними (у перелітних птахів, мігруючих риб…) і неперіодичними. Пов’язані з переселенням осілих видів у наслідок несприятливих кліматичних змін. Виснаження кормової бази і т.п. (наприклад, міграції зграй сарани, біло і тундрових гризунів у роки їхнього масового розмноження).
3.Чисельність популяції, та фактори, що на неї впливають.
|
Фактори, що сприяють збільшенню популяції. |
Фактори, що сприяють зменшення популяції. |
|
Абіотичні |
Абіотичні |
|
Параметри середовища (світло, вологість, температура, рН, концентрація хімічних речовин і т.д.) відповідають зоні оптимуму. |
Параметри середовища (світло, вологість, температура, рН, концентрація хімічних речовин і т.д.) не відповідають зоні оптимуму виду. |
|
Біотичні |
Біотичні |
|
Широка екологічна ніша |
Вузька екологічна ніша |
|
Висока репродуктивна здатність |
Низька репродуктивна здатність |
|
Достатня кількість їжі |
Нестача їжі |
|
Захищеність від хижаків |
Доступність для хижаків |
|
Стійкість до захворювань |
Сприятливість до захворювань |
|
Стійкість до паразитів |
Сприятливість до паразитів |
|
Здатність адаптуватися до змін зовнішнього середовища |
Нездатність адаптуватися до змін зовнішнього середовища |
|
Наявність простору для розселення й можливості розширювати ареали. |
Обмеженість життєвого простору. |
4.Механізми запобігання надмірному розвиткові конкретних популяцій.
Є два основних механізми запобігання надмірному розвиткові конкретних популяцій:
* за принципом зворотного зв’язку «популяція – ресурси середовища»;
* за моделями біотичних зв’язків – «жертва – хижак», «хазяїн – паразит».
Прикладом зворотної регуляції за ресурсами середовища може бути історія розведення кіз на острові Кіпр. Коза – невибагливий і всеїдний первинний консумент. Зазвичай вона їсть траву, видираючи її разом із корінням. Коли закінчується трава, коза переходить на куща й молоді дерева, а якщо не залишиться й цієї їжі, - об’їдає кору дерев. Після кози на Кіпрі від квітучих, родючих земель не залишилося нічого. Зрештою Кіпрські кози й самі загинули з голоду, але раніше запустів увесь Кіпр. За античних часів кози «з’їли» Ліван, Сірію, Марокко, Іспанію, Італію, Грецію. Експансію кози залишила тільки нестача продуктів.
Обмежувальна дія паразитизму й хижацтва полягає в тому, що коли починається вибухонебезпечне зростання якої-небудь популяції. То на такого «бунтівника» накидаються бактерії, паразитичні безхребетні тварини, патогенні гриби, віруси, різні хижаки.
Доведено: хижак є необхідною ланкою в саморегулювання природи. Він убиває, передусім, слабких і цим підтримує природний добір. Вовк – є унікальним довершеним зразком дикої природи.
Лімітуючи дію паразитизму можна проілюструвати на прикладі історії розведення ялини в Карпатах. Під час другої світової війни німці для збільшення виробництва деревини, почали тут масове вирубування бука, а на його місце висаджували ялину – дерево. Яке характеризується дуже швидким ростом. Протягом двох десятиліть ялина захопила майже весь вільний від бука простір і вклинилася в букові праліси, підміняючи на місцях вивалювання старих дерев. Та переможний марш ялини невдовзі припинився: дерева почали масово уражатися паразитичним грибком. – кореневою губкою, оскільки густе розташування ялин сприяло ефективному перенесенню спор паразита від хворих рослин до здорових.
У цілому кількісний розвиток популяцій регулюється взаємодією комплексу як сприятливих, так і несприятливих факторів, що спричиняють коливання чисельності популяції навколо певного середнього значення. Фактори. Котрі сприяють зростанню популяції, зумовлені біологічним потенціалом даного виду. Фактори. Які протидіють цьому процесові, зумовлені тиском середовища й біологічним тиском із боку інших популяцій.
5.Популяційні хвилі
Чисельність і густина популяцій, навіть із сталими умовами існування, непостійні в часі, вони можуть періодично чи неперіодично змінюватися під впливом різноманітних чинників. Варіювання чисельності популяцій дістало назву популяційних хвиль , або хвиль життя. Це поняття вперше ввів російський біолог С.С.Четвериков.
Популяційні хвилі можуть бути сезонними, або несезонними.
Сезонні популяційні хвилі зумовлені особливостями життєвих циклів або сезонною зміною кліматичних факторів. Так у середовищах з чітко вираженими сезонними змінами умов існування, розмноження організмів, як правило, припадає на сприятливу пору року. У несприятливі періоди, навпаки, спостерігають підвищену смертність організмів, особливо з нетривалим періодом життя.
Наприклад, більшість комах впродовж року дає одне або кілька поколінь. Причому поява різних фаз рзвитку припадає на певні сезонні періоди.
Несезонні популяційні хвилі можуть бути спричинені змінами різних екологічних факторів: абіотичних, біотичних, атропогенних (інтенсивний вплив хижаків або паразитів).
6.Регуляція чисельності популяцій
Чисельність популяції залежить від інтенсивності народжуваності та смертності. Різниця між якими визначає її приріст. Якщо інтенсивність народжуваності перевищує смертність, то приріст популяції буде позитивною, якщо навпаки – негативною.
Народжуваність і смертність особин популяції залежить від багатьох чинників, насамперед від ресурсів, необхідних для нормального функціонування ( наявність їжі, води…)
Дуже важливим станом популяції є густина. За низької густини, коли є надлишкові ресурси, необхідні для існування, народжуваність перевищую смертність, за надто високої – навпаки.
Ємність середовища існування – це його спроможність забезпечити нормальну життєдіяльність певному числу особин популяції без помітних порушень умов довкілля.
Регуляції чисельності популяції тварин сприяють і фізіологічні процеси, зокрема стресова поведінка. Вона може спостерігатися і тих випадках, коли густи6на популяції перевищить певний рівень. За таких умов у особин спостерігається затримка росту та статевого дозрівання, підвищення агресивності, поїдання особин свого виду (канібалізм).
7.Поняття про гомеостаз популяції
Внаслідок тривалого пристосування д умов існування у видів виробляться найрізноманітніші пристосування. Які дають змогу уникнути необмеженого росту чисельності. І таким чином перенаселення і виснаження ресурсів середовища.
Підтримання чисельності популяції на певному оптимальному для даного середовища існування, рівні дістало назву гомеостаз середовища.
ІУ. Осмислення. Усвідомлення. Узагальнення.
(бесіда)
1.Що таке популяційні хвилі?
2.Яке значення популяційних хвиль?
3. Яким чином регулюється чисельність популяції?
4. Що наз. ємність середовища?
5. Що називають гомеостазом популяції і що на нього впливає?
!!! Яким чином особливості життєвого циклу організмів впливають на характер популяційних хвиль?
У. Домашнє завдання:
- опрацювати конспект;
- нагадати, що таке екосистема, вміти наводити приклади екосистем.
Урок № 10
Тема: Біогеоценоз.Властивості та характеристики екосистем.
Мета:
навчальна: сформувати поняття «екосистема», охарактеризувати різні типи взаємозв’язків організмів у екосистемах.
розвивальна: розвивати вміння екологічно мислити та використовувати теоретичні знання для пояснення структури та характеристики зміни екосистем;
виховна: виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями:
екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, продуценти, консументи, редуценти, трофічна сітка;
наводить приклади: типів взаємодій популяцій у екосистемах; трофічних ланцюгів та трофічних сіток; закономірностей формування екосистем;
характеризує: процеси і явища у популяціях, екосистемах; принципи застосування екологічних закономірностей в практичній діяльності людини та їхні прояви в природі;
потоки енергії в екосистемах; властивості та характеристики екосистем.
пояснює: механізми інтеграції складових екосистеми;
складає схеми: трофічних ланцюгів та трофічних сіток;
порівнює: особливості організації та функціонування природних екосистем.
висловлює судження щодо: ролі та значення екології у сучасному світі.
Урок засвоєння нових знань.
І. Актуалізація. (бесіда за питаннями)
- Що називають видом?
- Наведіть приклади відомих вам видів.
- Чи існують організми в природі в вигляді виду?
- Що таке популяція?
ІІ. Мотивація. (розповідь)
В природі не існують окремі популяції. Популяції різних видів взаємодіють між собою, спів живаються на певній території. Такий взаємозв’язок називають біоценозом.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу.
1. Біоценоз являє собою сукупність рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що спільно населяють ділянку земної поверхні й характеризуються визначеними відносинами як між собою, так і із сукупністю абіотичних чинників.
Термін «біоценоз» запропонував німецький зоолог К. Мебіус.
Складовими частинами біоценозу є фітоценоз ( сукупність рослин), зооценоз (сукупність тварин), мікоценоз (сукупність грибів) і мікробоценоз (сукупність мікроорганізмів).
Сукупність мешканців біоценозу і абіотичних факторів середовища становить екологічну систему – екосистему.
2.Екосистема – це взаємозумовлений комплекс організмів, об’єднаних біотичними зв’язками, та елементів їх абіотичного середовища (ґрунтові води. Світло та ін.)
Виділяють три групи природних екосистем: наземні, або біоми, прісноводні та морські. В основі цієї класифікації лежать певні ознаки: для наземних екосистем – тип рослини, для прісноводних – фізичні властивості води тощо:
Екосистеми
Наземні Прісноводні Морські
тундра ріки відкритий океан
тайга озера глибоководні
рифові зони
ліси ставки прибережні води
шельфу
степи водосховища
пустелі болота
3.Біогеоценоз – це історично сформований взаємозумовлений комплекс живих і неживих компонентів певної ділянки земної поверхні, пов’язаних між собою обміном речовин і енергії.
Термін запровадив російський вчений В. М. Сукачов. Найважливішим компонентом біогеоценозу є рослинне угрупування – фітоценоз.
Поняття «екосистема» і «біоценоз» подібні але не тотожні. За визначенням О. Теслі, екосистема – це безрозмірні стійкі системи живих і неживих компонентів, у яких відбувається внутрішній і зовнішній кругообіг речовин та ененгрії. Отже. Екосистема – це і поле, і ліс, і космічний корабель і біосфера в цілому. Поняття екосистема є ширшим ніж біогеоценоз. Екосистема може включати кілька біогеоценозів, будь який біогеоценоз може бути екосистемою, та не кожну екосистему можна вважати біогеоценозом.
Біогеоценоз включає дві основні складові: біоценоз (сукупність живих істот) і екотоп (сукупність абіотичних факторів на певній території). Основна властивість біоценозу – взаємозв’язок і взаємозалежність усіх його компонентів. На мал.1 стрілками показані ці взаємозв’язки та канали передання інформації між різними компонентами біогеоценозу.
ІУ.Узагальнення.
1.Які найпоширеніші природні угрупування зустрічаються в нашій місцевості.
2. Опишіть видовий склад одного з угрупувань.
Висновок: значення і використання описаного угрупування.
У.Домашне завдання:
- опрацювати конспект+ §39
Урок № 11
Тема: Типи взаємозвязків між популяціями різних видів в екосистемах.
Мета:
навчальна: продовжити формувати поняття «екосистема», охарактеризувати різні типи взаємозв’язків організмів у екосистемах.
розвивальна: розвивати вміння екологічно мислити та використовувати теоретичні знання для пояснення структури та характеристики зміни екосистем;
виховна: виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями:екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, продуценти, консументи, редуценти, трофічна сітка;
наводить приклади: типів взаємодій популяцій у екосистемах; трофічних ланцюгів та трофічних сіток; закономірностей формування екосистем;
характеризує: процеси і явища у популяціях, екосистемах; принципи застосування екологічних закономірностей в практичній діяльності людини та їхні прояви в природі;
потоки енергії в екосистемах; властивості та характеристики екосистем.
пояснює: механізми інтеграції складових екосистеми;
складає схеми: трофічних ланцюгів та трофічних сіток;
порівнює: особливості організації та функціонування природних екосистем.
висловлює судження щодо: ролі та значення екології у сучасному світі.
ХІД УРОКУ
I. Первірка засвоєння попереднього матеріалу.
Словникова робота
Дати визначення понять: вид, популяція, середовище існування, екологічні фактори, стенобіотичні та еврибіотичні види. Навести приклади.
(Учні обмінюються роботами (взаємоперевірка),виставляють собі оцінку і здають роботи вчителю. Норми оцінювання: визначення поняття з прикладом — 2 бали, без приклада — 1 бал. Максимум за роботу — 12балів.)
ІІ, Актуалізація
Кромсая льод, меняя рек теченье
Твердим о том, что дел невпроворот,
Но мы еще придем просить прощенья
У этих рек, барханов и болот,
У самого гигантского восхода,
У самого мельчайшего малька…
Пока об этом думать неохота,
Сейчас нам не до этого… пока.
Аэродромы, пирсы и перроны,
Леса без птиц и земли без воды…
Все меньше окружающей природы,
Все больше окружающей среды. Р. Рождественский
II. Мотивація навчальної діяльності
У відомого американського письменника-фантаста Рея Бредбері є оповідання «І грянув грім» про те, як учений, збудувавши машину часу, вирушив у далеке минуле Землі. Він мав бути надзвичайно обережним, щоб своїми діями не змінити майбутнє, вчений усвідомлював це. Але… один необережний крок і гине метелик, що сидів у траві. Один-єдиний метелик. Що міг змінити він в історії планети? Повернувшись, учений не впізнав навколишній світ. Своїм необачним кроком він змінив хід світової історії.
Це оповідання має глибокий філософський підтекст, але ми звернемося до його біологічного аспекту: чи могла загибель метелика, хоча б теоретично, спровокувати значні зміни у світі?
ІІІ. Вивчення нового матеріалу
1.(Робота в групах)
Група І. Скласти схему всіх можливих зв’язків метелика з іншими організмами, вказати, які зміни викличе його відсутність.
Група ІІ. Систематизувати власні знання про взаємозв’язки організмів у природі, скласти схему «Типи взаємозв’язків між організмами».
Група ІІІ. Знайти в словнику визначення понять: біогеоценоз, біоценоз, біотоп, екосистема, симбіоз.
2.Перевірка результатів роботи в групах, починаючи з третьої. (бесіда)
Ми з вами піднімаємося по рівнях організації живого і сьогодні розглядаємо біогеоценотичний рівень, куди входять біогеоценози та інші екосистеми.
Схожі поняття «біогеоценоз» та «екосистема» іноді плутають між собою.
Будь-який біогеоценоз (діброва, галявина, невелика водойма) є екосистемою. Але зверніть увагу на частку «гео» в слові «біогеоценоз», яка передбачає наявність ділянки землі з однорідною рослинністю — біотопу. Для екосистеми ця умова не є обов’язковою. Екосистемою може бути і краплина води з озера, і мурашник, і лісовий пеньок, і цілий континент або океан. Найбільша екосистема — біосфера планети Земля.
3.Головні властивості екосистем: цілісність і здатність до саморегуляції та самовідновлення — стійкість.
• Наведіть приклади екосистем.
• Вам доводилося бачити багато водойм, що є біогеоценозами. Чи є біогеоценоз екосистемою?
• Як на прикладі цієї екосистеми можна пояснити поняття «цілісність екосистеми», «саморегуляція екосистеми», «самовідновлення екосистеми»? (Цілісність — зміна одного компонента призводить до зміни інших, саморегуляція — здатність екосистеми протистояти зовнішнім змінам, самовідновлення — здатність відновлювати втрачені компоненти)
Головні властивості екосистем базуються на явищі симбіозу — взаємодії організмів у екосистемі.
І навіть у чарівнім царстві Флори
Серед рослин не затихають спори.
Дерева, трави вверх ростуть сповна,
За світло, простір в них іде війна.
А корні їх в землі несуть свій труд
За ґрунт і за вологу бій ведуть.
• Про який тип взаємодії організмів йде мова? (Конкуренція)
• Конкуренція за які екологічні фактори відбувається серед рослин? (Абіотичні: світло, ґрунт, волога
• Які пристосування допоможуть рослинам виграти в конкурентній боротьбі? (Швидкий ріст, тіньовитривалість, посухостійкість)
Кедрівка, білка, бурундучок. Живуть у тайзі, живляться кедровими горішками. Жоден з них не знищує один одного, але йде конкурентна боротьба за корм, у якій виграє не кедрівка, не швидка білка, а маленький бурундучок, без сумніву — найслабший з цих тварин. Чому? Завдяки інстинкту робити запаси на зиму, значно слабше розвиненому в білки і зовсім відсутньому в кедрівки.
• За який екологічний фактор відбувається найсильніша конкуренція серед тварин? (Біотичний: корма)
• Що допомагає тваринам перемогти в конкурентній боротьбі? (Невибагливість, швидкість руху, особливості поведінки)
Правило конкурентного виключення: в одному біогеоценозі не можуть існувати два види з однаковими екологічними характеристиками.
• Як це правило можна використати в практичній діяльності людини? (Наприклад, висіваючи виковівсяну суміш, урожайність якої значно вища, ніж кожної з монокультур)
Тендітна росянка захлопує листок і бере в полон мушку. Траційна бабка рвонулася вбік і схопила комара. Стрімкий сокіл б’є на льоту чирка. Тигр з ревом кидається на благородного оленя.
• Як називається цей тип взаємодії організмів? (Хижацтво)
• Які пристосування дозволяють хижакам полювати на здобич? (Сила, швидкість, зуби, пазурі, розвиток органів чуття та нервової системи або маскування, ловча сітка, приманка)
• Що це за тип взаємозв’язку? (Паразитизм)
• Які пристосування організмів до паразитизму? (Дегенерація органів чуття, нервової системи, системи органів травлення, висока плодючість)
• Яких ви знаєте внутрішньоклітинних паразитів? (Віруси, бактерії)
• Чи вигідна паразитові смерть господаря? (Як правило, ні)
• Медики серед успіхів медицини відзначають перемогу над одними хворобами (тиф, чума, віспа) і значно легший перебіг інших (грип, туберкульоз). Чи не могло останнє бути закономірним процесом взаємопристосування організмів хазяїна та паразита?
• Чому хвороби, які з’явилися недавно (СНІД, атипова пневмонія), більш небезпечні, ніж ті, що пройшли з видом хазяїна тривалу коеволюцію?
• Хижий звір і трава. Який між ними тип взаємозв’язку? (Нейтралізм)
• То чому ж волошка шкідлива житньому полю? (Жито і волошка — конкуренція)
• А чому люди борються з волошками на полі? (Щоб збільшити врожай)
• Який тип взаємозв’язку між людиною і волошкою? (Нейтралізм)
• Отже, нейтралізм — це не відсутність взаємозв’язку взагалі, а лише відсутність прямих зв’язків.
• Наведіть приклади організмів, взаємозв’язки яких з людиною визначаються як нейтралізм, але людина ставиться до них як до шкідливих чи корисних. (Шкідники сільськогосподарських культур, переносники хвороботворних організмів, бур’яни; корисні комахи, птахи, квіти на клумбі)
Риба-прилипала прикріпилася до шкіри велетенського кита і подорожує разом з ним. Киту від цього ні жарко, ні холодно. А для риби відчутна користь — полегшується пошук корму. Коменсалізм — своєрідна проміжна ланка між антагонізмом і мутуалізмом — взаємовигідним співіснуванням.
• Наведіть приклади взаємовигідного співіснування організмів. (Симбіотичні бактерії в кишечнику людини, інфузорії в шлунку жуйних тварин, джгутикові в кишечнику термітів (обов’язковий симбіоз), комахи, що запилюють рослини, рак-самітник і актинія)
• Існує група організмів, що являють собою симбіоз гриба і водорості. Що це за організми? (Лишайники) Існує точка зору, що двомембранні органели клітини — пластиди й мітохондрії — виникли в результаті симбіозу клітини та деяких бактерій.
Взаємозв’язок організмів зумовлює головні властивості екосистеми: цілісність та стійкість. (Здатність до саморегуляції та самовідтворення)
4.Ланцюги живлення (трофічна сітка)
Для підтримання кругообігу в екосистемі потрібні певний запас неорганічної речовини в засвоюваній організмами формі та наявність таких екологічних груп організмів: продуцентів – автотрофних організмів, що утворюють органічну речовину з неорганічної; консументів – що живляться органічною речовиною, або автотрофами; редуцентів – що живляться мертвою органічною речовиною, переводячи її знову в неорганічні сполуки.
До продуцентів належать вищі зелені рослини та деякі бактерії. Вищі рослини утворюють органічні речовини з неорганічних в процесі фотосинтезу за допомогою сонячної енергії. Бактерії (нітро-, залізо-, сірко-бактерії) синтезують органічну речовину за допомогою енергії, яка вивільняється внаслідок окислення аміаку, сполук заліза, сірки.
Консументи не здатні самостійно утворювати органічну речовину, тому живляться автотрофами. Їх ще називають гетеротрофами. Для гетеротрофів також потрібен кисень і вода. До них належать усі тварини, частина мікроорганізмів, паразитичні рослини та ін.
Редуцентами (детритофагами) є організми, що живляться мертвою органічною речовиною. До цієї групи організмів належать переважно бактерії та гриби, які перетворюють складні органічні сполуки на прості неорганічні.
На малюнку 1 показано, як продукти розкладання надходять у середовище і знову використовуються продуцентами в процесі їх живлення, тобто біологічний кругообіг речовин в екосистемі.
Дихання
Світлова Продуценти Консументи Консументи енергія травоїдні м’ясоїдні
Редуценти
Дихання.
Однак в різних екосистемах ступені замкненості біологічного кругообігу неоднакові. Наприклад для лісу, озера. Степу він збалансований, а для інших екосистем (крутосхили, річкові потоки) характерним є істотне винесення речовин за їх межі, тому стабільність їх підтримується за рахунок надходження речовин із зовні.
5.Розвязування задач
.№ 1 Визначте необхідну кількість первинної продукції для того, щоб прогодувати
консумента ІІІ порядку (ведмідь), маса якого 500 кг. 60% маси ведмедя складає вода.
№ 2 Визначте необхідну кількість первинної продукції для того, щоб прогодувати
консумента ІІ порядку (вовка), маса якого 50 кг. 60% маси ведмедя складає вода.
ІУ. Узагальнення. (бесіда)
1. Визначте до якої групи компонентів екосистеми належать: вовк, смерека, ялина, лисиця, ряска, дощовий черв’як, заєць, гнильні бактерії, молочнокислі бактерії, горобець, землерийки, їжаки.
2. Яке значення має різноманіття видів в екологічних системах.
У. Домашнє завдання: - опрацювати конспект + §40
Урок № 13
Тема : Екологічні сукцесії як процеси саморозвитку екосистеми.
Мета:
навчальна: дати розуміння поняття сукцесії та екосистеми;
розвивальна: розібратися в причинах природних змін екосистем;
виховна: виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища.
Очікувані результати навчальнопізванальної діяльності:
оперує термінами та поняттями:екологія, екологічні чинники, обмежувальні чинники, толерантність, екологічна взаємодія, популяція, екосистема, продуценти, консументи, редуценти, трофічна сітка, сукцесії;
наводить приклади: типів взаємодій популяцій у екосистемах; трофічних ланцюгів та трофічних сіток; закономірностей формування екосистем;
характеризує: процеси і явища у популяціях, екосистемах; принципи застосування екологічних закономірностей в практичній діяльності людини та їхні прояви в природі;
потоки енергії в екосистемах; властивості та характеристики екосистем.
Пояснює: механізми інтеграції складових екосистеми;
складає схеми: трофічних ланцюгів та трофічних сіток;
порівнює: особливості організації та функціонування природних екосистем.
Висловлює судження щодо: ролі та значення екології у сучасному світі.
Комбінований урок.
І. Перевірка засвоєння попереднього матеріалу:
( усне опитвання)
1.Що таке функціональна екосистема?
2.Назвіть ознаки і властивості екосистем.
3.Що таке трофічні ланцюги?
4.Назвіть основні закономірності функціонування екосистем.
5. Як відбувається потік енергії в екосистемах?
ІІ. Актуалізація. Мотивація.
Пригадайте! Що таке екосистеми?
А чи залишаються екосистеми незмінними впродовж багатьох років?
Там де цього року вигоріли ліси, коли з’явиться нова рослинність і чи буде вона відповідати вигорівшим лісам?
ІІІ. Засвоєння нового матеріалу.
1.(завдання для учнів) Використовуючи матеріал §41, знайдіть, хто досліджував концепцію рослинних сукцесій?
Знайомтеся!
Завдяки багаторічним дослідженням американський ботанік Фредерік Едвард Клементс (1874-1945) сформулював у 1916 р. концепцію рослинних сукцесій, що довела своє право на існування. На честь науковця названо цілий рід рослин з родини Товстянкових - рід Клементсія. На сьогодні теорія екологічних сукцесій є одним з найважливіших узагальнень в екології. У чому суть сучасного вчення про сукцесії?
2.Яке значення та етапи сукцесій? ( розповідь вчителя)
ЕКОЛОГІЧНІ СУКЦЕСІЇ (від лат. succesio - наступність) - спрямовані послідовні зміни угруповань організмів на певній ділянці середовища, що призводять до відновлення або перетворення екосистем відповідно до природних умов.
Послідовність екосистем, що змінюють одна одну в процесі сукцесії, називається сукцесійною серією, а окрема екосистема - стадією сукцесії (іл. 68).
Найзагальнішими етапами екологічних сукцесій є такі:
- Етап первинного заселення. Процес сукцесії починається із заселення лишайниками, нижчими грибами (первинні сукцесії) і рослинами (вторинні сукцесії). Згодом на цих ділянках формуються або відновлюються зооценози та мікробіоценози.
- Етап формування піонерних угруповань (угруповання організмів, які існують на початку сукцесій). Вони, як правило, нестійкі, із незначним видовим різноманіттям, нескладними ланцюгами живлення, слабкою мінералізацією решток тощо.
- Етап формування проміжних угруповань, які також є нестійкими, але в них збільшується видове різноманіття, розгалужуються трофічні мережі тощо.
- Етап формування зрілих (клімаксних) екосистем з високим ступенем стійкості, найбільшим біорізноманіттям, максимальною кількістю біомаси, збалансованістю процесів продукції й мінералізації.
Отже, постійні зміни середовища життя ведуть до сукцесій, кінцевою метою яких є досягнення стабільного стану.
3.Які причини й типи сукцесій?(самостійно опрацьовують записуючи мініконспект в зошит)
Причинами сукцесій можуть бути: зміни клімату, природні катаклізми (вулкани, землетруси, повені), діяльність людини. Важливе значення в сучасній екології надається біотичним чинниками: види організмів сукцесійного угруповання здатні змінювати умови існування інших видів. У більшості випадків рушійними чинниками змін і розвитку нестійких екосистем є незбалансованість кругообігу речовин і зменшення видового біорізноманіття.
Сукцесії бувають повільними (тривають упродовж тисячоліть і десятків тисяч років), середніми (упродовж століть) і швидкими (упродовж десятиліть).
Залежно від причини виникнення сукцесії поділяють на два типи:
1) ендогенні (автогенні) - відбуваються з внутрішніх причин (наприклад, утворення нових видів);
2) екзогенні (алогенні) - виникають під дією зовнішніх чинників (наприклад, засолення, підтоплення, вселення чужорідних видів). Сукцесії можуть бути: природними (наприклад, виникають внаслідок підняття або опускання суходолу) й антропогенними (наприклад, внаслідок вирубування лісу, розорювання степу).
За особливостями формування сукцесії поділяють на первинні та вторинні. Первинні сукцесії - це поява і розвиток угруповань у місцях, де їх раніше не було (наприклад, розвиток екосистем на скельних породах, зсувах, відмілинах річок, вулканічних островах). Вторинні сукцесії - це відновлення природних угруповань після певних порушень (наприклад, відновлення лісів після пожеж або вирубування, степів - після розорювання).
Отже, екологічні сукцесії є механізмами появи, розвитку, самоорганізації та самовідновлення екосистем.
4.Які закономірності сукцесій?
Знаючи динаміку змін основних параметрів екосистем, можна визначати їх стійкість до дії зовнішніх чинників, виявляти негативні тенденції у розвитку, визначати можливе антропогенне навантаження на екосистеми тощо.
Які ж основні закономірності сукцесій?
У 1884 р. французький хімік і фізик А. ле Шательє (1850-1936) сформулював закономірність (принцип Ле Шательє), згідно з якою будь-який зовнішній вплив, що виводить систему зі стану рівноваги, викликає в цій системі процеси, що намагаються послабити зовнішній вплив і повернути систему до початкового рівноважного стану.
Можливість переходу нестійкої екосистеми до сукцесійного стану визначається законом одного відсотка: зміна енергетики природної системи в межах 1 %, як правило, не виводить екосистему з рівноважного стану, і навпаки. Зміна потоку енергії у біогеоценозі більш ніж на 1 % як у бік його зменшення, так і в бік збільшення виводить екосистему з клімаксу й переводить її в сукцесійний стан. При цьому через велику кількість чинників, що взаємодіють, здебільшого не можна передбачене, якого характеру набуде сукцесія - прогресуючого або регресуючого.
Згідно з правилом максимуму потоку енергії сукцесія відбувається в напрямі фундаментального зміщення потоку енергії в бік зростання її кількості з метою підтримки системи. Сукцесії ведуть до зростання біорізноманіття, але лише до клімаксної стадії.
Отже, у зв'язку з тим, що екосистеми є динамічними, прогнозування їх стану й визначення закономірностей розвитку є важливим завданням екології.
ІУ. Осмислення.
1. Класичним прикладом сукцесії є заростання озера й перетворення його на болото, згодом - на луки й ліс. Схарактеризуйте цю сукцесію за планом: 1) етапи розвитку; 2) причини виникнення; 3) тип; 4) значення.
2. Серед усіх типів наземних екосистем найпоширенішими і найціннішими є ліси. На ілюстрації зображено найдавніший ліс (близько 390 млн років), відтворений на основі викопних решток з околиць Гілбоа (Нью-Йорк, США). Ці перші ліси виникли в девоні палеозойської ери. Їх поява є однією з найважливіших еволюційних подій в історії Землі. Які дерева утворювали перші ліси? В яких напрямах відбувалися ці давні сукцесії?
3. Американський еколог В. Е. Шелфорд, автор закону толерантності, вжив цей вираз з арабської казки «Алі-Баба і сорок розбійників» у такому сенсі: «Концепція рослинних сукцесій є магічною фразою “Сезам, відкрийся!” для усієї прийдешньої науки, справжньою magna cartaмайбутньої перспективи». А що таке «сезам» у ботаніці, кулінарії, сільському господарстві? Поясніть значення закономірностей сукцесії для діяльності людини.
У Узагальнення
( бесіда за питаннями)
1.Що таке екологічні сукцесії?
2. Наведіть приклади сукцесій.
3. Назвіть основні причини сукцесій.
4. Які сукцесії називають первинними й вторинними?
5. Назвіть закономірності сукцесій.
6. Назвіть галузі застосування знань про сукцесії.
7. Яке значення та етапи сукцесій?
8.Які причини й типи сукцесій?
9. Які закономірності сукцесій?
УІ. Домашнє завдання: опрацювати §41 + конспект
1
про публікацію авторської розробки
Додати розробку