Состав и структура сообщества - ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ

Цели: сформировать знания о составных компонентах биологического сообщества, об особенностях морфологической, пространственной и трофической структур сообщества, о круговороте веществ и потоке энергии; рассмотреть условия устойчивости сообществ; уточнить и закрепить знания пищевых связей, которые отображают реальный путь круговорота веществ; продолжить формирование умений работать с текстом, рисунками, таблицами, анализировать и делать выводы.

Оборудование: таблицы: “Биогеоценоз дубравы”, “Влияние ели на условия жизни в растительном сообществе”, “Роль различных организмов в пищевой цепи”; карточки-задан и я для проверки знаний и для работы по новой теме; диафильм “Природные сообщества растений и животных”.

Ход урока

I. Организационный момент

На доске:

Наш мир - не случайность, не хаос, - есть система во всем. ^II.

II. Проверка и актуализация знаний

1. Индивидуальная работа по карточкам (См. приложение 2).

2. Фронтальная работа с классом

— Как соотносятся между собой понятия: “биоценоз”, “биогеоценоз”, “экосистема” и “биосфера”?

— Что является главным условием, поддерживающим существование экосистем?

— Назовите возможные пары биотических отношений между следующими организмами в лесу (соедините взаимодействующие организмы и объясните полученную схему.

1. Паразитизм.

2. Хищничество.

3. Конкуренция.

4. Паразитизм.

5. Хищничество.

6. Комменсализм.

7. Хищничество.

8. Мутуализм (симбиоз).

9. Протокооперация (первичное сотрудничество).

10. Паразитизм.

Это сходство и сосуществование живых организмов (растений, животных, грибов, а также микроорганизмов), мирное или вооруженное, но неразделимое сообщество называют природным сообществом или биоценозом.

— Из перечисленных названий организмов выберите продуцентов, консументов и редуцентов: медведь, бык, дуб, белка, подосиновик, шиповник, скумбрия, жаба, ленточный червь, баобаб, капуста, кактус, пеницилл, гнилостные бактерии. (Продуценты — дуб, шиповник, баобаб, капуста, кактус; консументы —

медведь, бык, белка, скумбрия, жала, ленточный червь; редуценты — подосиновик, гнилостные бактерии, пеницилл.)

— Что произойдет, если в биоценозе вдруг исчезнут редуценты? (Редуценты — грибы и бактерии являются основными редуцентами в экосистемах Земли. Они разлагают мертвые органические вещества до неорганических, которые затем потребляют зеленые растения. Тем самым грибы и бактерии поддерживают круговорот элементов в природе, а, следовательно, и саму жизнь.)

— Какие организмы не являются абсолютно необходимыми в поддержании замкнутого круговорота веществ?

— Предположим, что на Земле исчезли все организмы, кроме высших растений. Опишите дальнейшее развитие событий. (Если на Земле исчезнут все организмы, кроме высших растений, вскоре вымрут и эти растения. Причина их вымирания заключается в исчезновении биологического круговорота элементов.)

III. Знакомство с новой темой

— Самые распространенные взаимоотношения в биоценозах осуществляются через питание. Это “питательные” связи. В науке они называются трофическими (от греч. “trophe” — питание). Для понимания того, как именно реализуются эти связи, необходимо иметь представление о способах питания организмов.

— Какие способы питания организмов существуют? Чем они характеризуются? Приведите примеры организмов.

Учитель строит на доске схему с использованием ответов учащихся.

Комментарии учителя. Для любого сообщества можно составить схему всех пищевых взаимосвязей организмов. Эта схема имеет вид сети (в учебнике Каменского рис. 62). Пищевая сеть состоит из нескольких переплетающихся пищевых цепей, каждая из которых является как бы отдельным каналом, по которому передаются вещество и энергия.

На схемах цепи питания обозначаются как последовательности звеньев, соединенных стрелками. Каждое звено такой цепи называется трофическим уровнем.

Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются консументами I порядка (или первичными консументами), третьего — вторичными консументами и т.д.

— Определим роль организмов в пищевой цепи.

Учитель демонстрирует таблицу “Роль различных организмов в пищевой цепи” (См. приложение 1).

— Назовите организмы, которые должны или могли быть на месте пропусков в пищевых цепях:

а) древесина → ? → дятел;

б) семена → ? → гадюка → аист;

в) трава → кузнечик →? → уж →?

— Видовой состав — очень важный признак любого сообщества. Он определяет специфику и внешний вид биогеоценоза. Каждый биоценоз имеет определенную видовую структуру (сколько видов и в каких количествах, объемах они представлены).

— Определите, от чего зависит число видов в сообществе и какое значение в существовании сообщества имеет видовое разнообразие.

Организуется работа с текстом учебника (по учебнику Л.А. Каменского, §5.2, с. 149—152; глава “Видовое разнообразие”).

Ответ: Число видов в сообществе (видовой состав биоценоза) зависит от следующих факторов:

— от географического положения;

— от климатических условий;

— от длительности существования сообщества (чем продолжительней развитие экосистемы, тем богаче ее видовой состав);

— отразнородности среды обитания (так называемый “опушечный эффект” — видовой состав (богатство) возрастает в местах контактов лесных и луговых, водных и сухопутных сообществ).

(Последний пункт дополняет учитель.)

Видовое разнообразие рассматривается как показатель благополучия сообщества или экосистемы в целом. Видовое разнообразие — признак устойчивости сообществ (чем больше разнообразие, тем более устойчивым является сообщество к внезапным изменениям физических факторов или климата).

Учитель обращает внимание учащихся на то, что в устойчивом сообществе есть определенный круг видов, представленных очень большим количеством экземпляров. Такие виды часто выступают

как важный средообразующий элемент в сообществе и являются сильными эдификаторами (средообразователями). Малочисленные же виды составляют основу видового богатства и определяют разнообразие связей в сообществе, являются резервом для замещения доминантов при нарушениях, которые могут происходить под воздействием изменения экологических факторов.

— Определите доминантные виды в следующих сообществах:

а) ельник — …

б) березняк — …

в) дубрава — …

г) сосновый бор — …

д) смешанный лес — ....

— Закончите таблицу о средообразующей роли ели.

На столах у учащихся карточки с таблицей, задание выполняется устно (См. приложение 1).

Вывод о роли растений в сообщества

Каждое сообщество (биоценоз) имеет также и определенную пространственную структуру. Пространственная структура биоценоза определяется структурой фитоценоза — расположением надземных и подземных органов растений. Расчлененность биоценоза в вертикальном направлении называется ярусностью.

Ярусы — горизонтальные слои растительного сообщества, в которых располагаются фотосинтезирующие органы растений — листья, стебли или всасывающие участки корней, запасающие подземные органы растений (корни, корневища, клубни, луковицы).

Особенно отчетливо ярусное строение выражено в лесных фитоценозах умеренной зоны — дубравах.

В разных ярусах складываются различные экологические условия, что приводит к появлению новых экологических ниш и увеличивает богатство видового состава. Водоросли, лишайники, лианы, некоторые насекомые могут встречаться в разных ярусах сообщества: такие организмы относятся к межъярусному (или внеярусному) компоненту биоценоза.

— Используя таблицу “Биогеоценоз дубравы”, составьте таблицу “Пространственная структура биоценоза” (См. приложение 1).

— Укажите причины формирования различных ярусов в биоценозе и значение ярусности. (Ярусность — обычно следствие межвидовой конкуренции за свет и воду у растений и за пишу у животных. Обеспечивает более полное использование среды и более высокую продуктивность биологической системы. Чем благоприятнее условия фитосреды, тем сложнее оказывается структура фитоценоза).

— Подземная ярусность фитоценоза связана с разной глубиной укоренения растений. В лесах нередко можно наблюдать до шести подземных ярусов.

— В горизонтальном направлении сообщества представляют собой мозаичную структуру. Мозаичность обусловлена:

а) неоднородностью микрорельефа;

б) неоднородностью почв;

в) средообразующим влиянием растений и их биологическими особенностями;

г) следствием деятельности животных или человека.

Морфологическую структуру сообщества учащиеся изучают дома

самостоятельно.

— Прочитайте текст §5.2, глава “Морфологическая и пространственная структура сообщества”, с. 152—153. Выпишите термины “жизненная форма” и “морфологическая структура сообщества” и дайте им определения, ответьте на вопросы;

1) В каком случае два разных по происхождению вида будут иметь сходную жизненную форму? Приведите примеры. (В том случае, если они живут в сходных условиях и ведут близкий образ жизни. Например, азиатский тушканчик, австралийские кенгуру, африканские прыгунчики и др.)

2) Из приведенного списка выберите пары организмов, имеющих сходную жизненную форму: акула, ласточка, волк, ясень, крот европейский, хмель, лещина, касатка, медведка, сумчатый волк, бузина, стрит, дуб, виноград. Как можно назвать жизненные формы составленных пар живых организмов? (Акула — касатка (скоростные пловцы); ласточка — стрит (скоростные летуны, птицы, питающиеся в воздухе); волк — сумчатый волк (хищники); крот европейский — медведка (роющие в земле); лещина — бузина (кустарники); хмель — виноград (лианы).)

IV. Рефлексия

Домашнее задание

По учебнику А.А. Каменского, §5.2., термины, вопросы после параграфа, записи в тетради;

по учебнику И.Н. Пономаревой, §56, термины, вопросы после параграфа, записи в тетради.