GRUNNLEGGENDE OM GENERELT ØKOLOGI
1.1. STRUKTUR AV MODERNE ØKOLOGI
Alle miljøvitenskaper kan systematiseres enten av studieobjekter eller ved metodene de bruker.
1. I samsvar med størrelsen på studieobjektene skilles følgende retninger:
Autoøkologi (gresk autos - seg selv) er en del av økologien som studerer forholdet mellom en individuell organisme (en kunstig isolert organisme) med miljøet;
Demekologi (gresk demos - mennesker) - studerer befolkningen og dens miljø;
Eidekologi (gresk eidos - bilde) - økologi av arter;
Synekologi (gresk syn - sammen) - betrakter samfunn som integrerte systemer;
Landskapsøkologi - studerer organismers evne til å eksistere i ulike geografiske miljøer;
Megaøkologi eller global økologi er vitenskapen om jordens biosfære og menneskets posisjon i den.
2. I samsvar med forholdet til studieobjektet vil følgende seksjoner av økologi bli skilt ut:
Økologi av mikroorganismer;
Økologi av sopp;
Planteøkologi;
Dyreøkologer;
Sosial økologi - undersøker samspillet mellom mennesker og det menneskelige samfunn med miljøet;
Menneskelig økologi - inkluderer studiet av samspillet mellom det menneskelige samfunn og naturen, økologien til den menneskelige personligheten og økologien til menneskelige befolkninger, inkludert læren om etniske grupper;
Industriell eller ingeniørøkologi - undersøker den gjensidige påvirkningen av industri og transport på naturen;
Landbruksøkologi - studerer måter å skaffe landbruksprodukter uten å tømme naturressurser;
Medisinsk økologi - studerer menneskelige sykdommer assosiert med miljøforurensning og metoder for forebygging og behandling av dem.
3. I samsvar med miljøene og komponentene skilles følgende disipliner ut:
Landets økologi;
Havets økologi;
Økologi av elver;
Økologi av ørkener;
Skogøkologi - studerer måter å bruke skogressursene på mens de stadig gjenopprettes;
Økologi av høylandet;
Byøkologi (lat. urbanus - urban) - byplanleggingens økologi;
4. I samsvar med metodene som brukes, skilles følgende anvendte miljøvitenskaper ut:
Matematisk økologi - skaper matematiske modeller for å forutsi tilstanden og oppførselen til befolkninger og samfunn når miljøforholdene endres;
Kjemisk økologi - utvikler metoder for å analysere forurensninger og måter å redusere skade fra kjemisk forurensning;
Økonomisk økologi - skaper økonomiske mekanismer for rasjonell miljøforvaltning;
Juridisk økologi - har som mål å utvikle et system med miljølover.
1.2.NIVÅER AV ORGANISERING AV LEVENDE STOFFER
For å få en helhetlig forståelse av økologi og forstå rollen den spiller blant vitenskapene som studerer levende organismer, er det nødvendig å bli kjent med begrepet organiseringsnivåer av levende materie og hierarkiet til biologiske systemer (fig. 1) ).
Biosystemer er systemer der biotiske komponenter (alle levende organismer) av ulike organisasjonsnivåer samhandler på en ryddig måte med det omkringliggende biotiske miljøet, dvs. abiotiske komponenter (energi og materie).
Figur 1. Hierarki av nivåer av organisering av levende materie:
Molekylær - prosesser som metabolisme og energiomdannelse, overføring av arvelig informasjon manifesteres på den;
Cellular - cellen er den grunnleggende strukturelle og funksjonelle enheten for alt liv på planeten Jorden;
Organisk - organisme (lat. organizo - arrangere, gi et harmonisk utseende) brukes både i snever forstand - et individ, individuelt, "levende vesen", og i bred, mest generell forstand - en komplekst organisert helhet. Dette er en ekte bærer av liv, preget av alle dets tegn;
Populasjonsarter - populasjon (lat. populus - mennesker), i henhold til definisjonen av akademiker S. S. Schwartz, er en elementær gruppering av organismer av en bestemt art, som har alle nødvendige forutsetninger for å opprettholde sine tall i umåtelig lang tid i konstant skiftende forhold. Begrepet "populasjon" ble introdusert av V. Yogasen i 1903. En populasjon er en spesifikk eksistensform for en art i naturen. En biologisk art er en samling individer som har felles egenskaper, er i stand til fritt å krysse hverandre og produsere fruktbare avkom, okkuperer et bestemt område (latinsk område - område, rom) og er avgrenset fra andre arter ved ikke-kryssing i naturlig forhold. Ideen om arter som den viktigste strukturelle og klassifiseringsenheten i systemet med levende organismer ble introdusert av C. Linnaeus, som publiserte sitt arbeid "Systems of Nature" i 1735;
Biokenotisk - biocenose (gresk bios - liv, koinos - generelt) - en samling av organismer av forskjellige arter og varierende kompleksitet i organisasjonen med alle faktorene i et spesifikt habitat. Begrepet "biocenose" ble foreslått av K. Möbius i 1877. Habitatet til en biocenose kalles en biotop. En biotop (gresk bios - liv, topos - sted) er et rom med homogene forhold (relieff, klima) bebodd av en viss biocenose. Enhver biocenose er uløselig knyttet til en biotop, og danner sammen med den et stabilt biologisk makrosystem av enda høyere rang - en biogeocenose. Begrepet "biogeocenosis" ble foreslått i 1940 av Vladimir Nikolaevich Sukachev. I følge V.N. Sukachev er biogeocenose en samling av homogene naturfenomener over en viss utstrekning av jordens overflate: atmosfære, stein, hydrologiske forhold, vegetasjon, fauna, mikroorganismer og jord. Dermed brukes begrepet biocenose kun til å referere til terrestriske økosystemer, hvis grenser bestemmes av grensene for fytocenosen (vegetasjonen). Biogeocenose er et spesielt tilfelle av et stort økosystem;
Biosfæren (gresk bios - liv, spharia - ball) er et globalt økosystem av hele kloden, jordens skall, som består av helheten av alle levende organismer (biota), stoffer, deres komponenter og deres habitat. Biosfæren er området for distribusjon av liv på jorden, inkludert den nedre delen av atmosfæren, hele hydrosfæren og den øvre delen av litosfæren. Begrepet "biosfære" ble introdusert av den østerrikske geologen E. Suess i 1873. Hovedbestemmelsene i læren om biosfæren ble publisert av V. I. Vernadsky i 1926. I sitt arbeid, som kalles "Biosfæren", utvikler V. I. Vernadsky ideen av utviklingen av jordklodens overflate som en helhetlig prosess av interaksjon mellom livløs eller "inert" materie og levende materie.
1.4. GRUNNLEGGENDE KRITERIER FOR TYPE
Det totale antallet biologiske arter på jorden, ifølge ulike estimater, varierer fra 1,5 til 3 millioner. Til dags dato er det beskrevet om lag 0,5 millioner plantearter og cirka 1,5 millioner dyrearter. Mennesket er en av de kjente biologiske artene på jorden i dag.
Den evolusjonære stabiliteten til en art er sikret ved eksistensen av genetisk forskjellige populasjoner i arten. Artene skiller seg fra hverandre på mange måter.
Artskriterier er egenskaper og egenskaper som er karakteristiske for en art. Det er morfologiske, genetiske, fysiologiske, geografiske og miljømessige kriterier for arten. For å fastslå om individer tilhører samme art, er det ikke nok å bruke ett kriterium. Bare anvendelsen av et sett med kriterier med gjensidig bekreftelse av ulike egenskaper og egenskaper til individer i deres helhet karakteriserer en art.
Det morfologiske kriteriet er basert på likheten mellom den ytre og indre strukturen til individer av samme art. Men individer innenfor en art er noen ganger så variable at det ikke alltid er mulig å bestemme arten basert på morfologiske kriterier alene. I tillegg er det arter som er morfologisk like, men individer av slike arter går ikke sammen – dette er tvillingarter.
Genetiske kriterier er et sett med kromosomer som er karakteristiske for hver art, deres strengt definerte antall, størrelse og form. Det er hovedkarakteristikken til arten. Individer av forskjellige arter som har forskjellige sett med kromosomer kan ikke blande seg. Imidlertid er det i naturen tilfeller når individer av forskjellige arter blander seg og produserer fruktbare avkom.
Det fysiologiske kriteriet er likheten mellom alle livsprosesser hos individer av samme art, først og fremst likheten mellom reproduksjonsprosessene.
Det geografiske kriteriet er et bestemt område (territorium, vannområde) okkupert av en art i naturen.
Et økologisk kriterium er et sett av miljøfaktorer som en art eksisterer i.
1.5. BEFOLKNING OG TYPER INTERAKSJONER KARAKTERISTISK FOR DET
I livet til enhver levende skapning spiller forhold til representanter for sin egen art en viktig rolle. Disse relasjonene utføres i populasjoner.
Følgende typer populasjoner skilles ut:
En elementær (lokal) befolkning er en gruppe individer av samme art som okkuperer et lite område med homogene levekår.
Økologisk populasjon er et sett med elementære populasjoner. Dette er hovedsakelig intraspesifikke grupper begrenset til spesifikke økosystemer.
Geografiske populasjoner er et sett med økologiske populasjoner som bor i et territorium med geografisk homogene levekår.
Relasjoner i populasjoner er intraspesifikke interaksjoner. Naturen til disse interaksjonene gjør populasjoner av forskjellige arter ekstremt forskjellige. Alle typer sammenhenger som er iboende i levende organismer forekommer i populasjoner, men gjensidig fordelaktige og konkurransemessige forhold er de vanligste. Hos noen arter lever individer alene, og møtes kun for å reprodusere seg. Andre oppretter midlertidige eller permanente familier. Noen, innenfor populasjoner, forenes i store grupper: flokker, flokker, kolonier. Andre danner klynger i ugunstige perioder, overlever vinter eller tørke sammen. En populasjon har egenskaper som kjennetegner gruppen som helhet, snarere enn enkeltindividene i gruppen. Slike egenskaper er strukturen, størrelsen og tettheten til befolkningen. Befolkningsstruktur er det kvantitative forholdet mellom individer av forskjellige kjønn, aldre, størrelser, genotyper, etc. Følgelig skilles kjønn, alder, størrelse, genetiske og andre populasjonsstrukturer.
Befolkningsstrukturen avhenger av ulike årsaker. For eksempel avhenger aldersstrukturen til en befolkning av to årsaker:
Fra egenskapene til livssyklusen til arten;
Fra ytre forhold.
Det er arter med en veldig enkel aldersbestandsstruktur, som praktisk talt består av representanter for samme alder (årlige planter, gresshopper). Komplekse aldersstrukturer av populasjoner oppstår når alle aldersgrupper er representert (en tropp med aper, en flokk elefanter).
Ugunstige ytre forhold kan endre alderssammensetningen i befolkningen på grunn av døden til de svakeste individene, men de mest stabile aldersgruppene overlever og gjenoppretter deretter befolkningsstrukturen. Den romlige strukturen til en populasjon bestemmes av arten av fordelingen av individer i rommet og avhenger både av egenskapene til miljøet og atferdsegenskapene til selve arten. Enhver befolkning har en tendens til å spre seg. Spredningen fortsetter til befolkningen møter noen hindring. Hovedparametrene til en populasjon er dens størrelse og tetthet.
Populasjonsstørrelse er det totale antallet individer i et gitt område eller volum. Nivået på populasjonsstørrelsen som garanterer bevaring avhenger av den spesifikke biologiske arten.
Befolkningstetthet er antall individer per arealenhet eller volum. Jo høyere tall, jo høyere tilpasningsevne har organismer i en gitt populasjon. Befolkningsstørrelsen er aldri konstant og avhenger av forholdet mellom reproduksjonsintensitet (fruktbarhet) og dødelighet, d.v.s. antall individer som døde i løpet av en viss periode. Befolkningstettheten er også variabel, avhengig av antallet. Etter hvert som antallet øker, øker ikke tettheten bare hvis utvidelse av populasjonsområdet er mulig. I naturen er størrelsen på enhver populasjon ekstremt dynamisk.
Befolkningen regulerer antallet og tilpasser seg endrede miljøforhold ved å oppdatere og erstatte individer. Individer dukker opp i en befolkning gjennom fødsel og immigrasjon og forsvinner gjennom død og emigrasjon.
Befolkningsstørrelsen påvirkes også av alderssammensetningen, den totale forventet levealder for individer, perioden for å oppnå kjønnsmodning og hekkesesongens varighet.
For bestanden av hver art er det øvre og nedre tetthetsgrenser, som den ikke kan gå utover. Disse ressursgrensene kalles miljøets bæreevne for spesifikke populasjoner. Under naturlige forhold, på grunn av evnen til selvregulering, svinger bestandsstørrelsen vanligvis rundt et visst nivå som tilsvarer miljøets kapasitet.
BIOCENOSE OG KARAKTERISTISKE FORHOLD
Biocenoser er ikke tilfeldige samlinger av forskjellige organismer. Under lignende naturlige forhold og med en lignende sammensetning av fauna og flora, oppstår lignende, naturlig gjentakende biocenoser. Biocenoser har en art og romlig struktur.
Artsstrukturen til en biocenose betyr antall arter i en gitt biocenose. Mangfoldet av arter gjenspeiler mangfoldet av habitatforhold. Arter som dominerer i antall i et fellesskap kalles dominanter. Dominerende arter bestemmer hovedforbindelsene i biocenosen, skaper dens grunnleggende struktur og utseende. Typisk er landlevende biocenoser navngitt etter deres dominerende arter (bjørkelund, granskog, fjærgresssteppe). Noen av masseartene er arter som andre arter ikke kan eksistere uten. De kalles edificators (miljødannere); fjerning av dem vil føre til fullstendig ødeleggelse av samfunnet. Vanligvis er den dominerende arten også byggeren. De mest mangfoldige artene i biocenoser er sjeldne og små i antall. Få arter utgjør en reserve av biocenosen. Deres overvekt er en garanti for bærekraftig utvikling. I de rikeste biocenosene er stort sett alle arter små i antall, men jo mindre mangfold, jo mer dominerende er det.
Den romlige strukturen til biocenosen bestemmes av egenskapene til atmosfæren, bergarten og dens vann. Under en lang evolusjonær transformasjon, tilpasset visse forhold, er levende organismer lokalisert i biocenoser på en slik måte at de praktisk talt ikke forstyrrer hverandre. Grunnlaget for denne fordelingen er dannet av vegetasjon. Planter lager lag i biocenoser, og legger løvverk under hverandre i samsvar med deres vekstform og fotofili.
Hvert lag utvikler sitt eget system av relasjoner, så nivået kan betraktes som en strukturell enhet av biocenosen.
I tillegg til nivåer, observeres mosaikk i den romlige strukturen til biocenosen - en horisontal endring i vegetasjonen i dyreverdenen.
Nærliggende biocenoser forvandles vanligvis gradvis til hverandre; en klar grense kan ikke trekkes mellom dem. I grensesonen fletter de typiske forholdene til nabobiocenoser seg sammen, noen arter av planter og dyr forsvinner og andre dukker opp. Arter som har tilpasset seg i kantsonen kalles økotoner. Overfloden av planter tiltrekker seg en rekke dyr her, slik at kantsonen viser seg å være mer mangfoldig og artsrik enn hver av de tilstøtende biocenosene. Dette fenomenet kalles kanteffekten og brukes ofte når man skal lage parker hvor man ønsker å gjenopprette artsmangfoldet.
Artsstrukturen til en biocenose, den romlige utbredelsen av arter innenfor en biotop, bestemmes hovedsakelig av forholdet mellom arter og artens funksjonelle rolle i samfunnet.
ØKOLOGISK NISJE
For å bestemme hvilken rolle en bestemt art spiller i sammensetningen av et økosystem, introduserte J. Grinnell konseptet «økologisk nisje». En økologisk nisje er et sett med alle miljøparametere der eksistensen av en art i naturen er mulig, dens plassering i rommet og dens funksjonelle rolle i sammensetningen av økosystemet. Yu. Odum presenterte billedlig en økologisk nisje som et yrke, et "yrke" for en organisme i en biocenose, og dens habitat er "adressen" til arten der den lever. For å studere en organisme, er det nødvendig å vite ikke bare adressen, men også profesjonen. G. E. Hutchinson kvantifiserte den økologiske nisjen. Nisjen må etter hans mening bestemmes under hensyntagen til alle de fysiske, kjemiske og biotiske miljøfaktorene som arten må tilpasses. G. E. Hutchinson skiller to typer økologiske nisje: grunnleggende og realisert. En økologisk nisje som kun bestemmes av organismenes fysiologiske egenskaper kalles fundamental (potensial), og den som arten faktisk forekommer innenfor i naturen kalles realisert. Sistnevnte er den delen av den potensielle nisjen som en gitt art er i stand til å forsvare i konkurranse. Arter sameksisterer i ett økosystem som en del av en biocenose i tilfeller der de divergerer i miljøkrav og derved svekker konkurransen med hverandre. To arter i samme biocenose kan ikke okkupere samme økologiske nisje. Ofte til og med nært beslektede arter, som lever i nærheten i samme biocenose, okkuperer forskjellige økologiske nisjer. Dette fører til en reduksjon i konkurransespenningen mellom dem. I tillegg kan den samme arten okkupere forskjellige økologiske nisjer i forskjellige perioder av utviklingen.
Spørsmål 1. Hvilke biocenoser i ditt område kan tjene som eksempel på sammenhengen mellom komponenter?
Spørsmål 2. Gi eksempler på sammenhenger mellom komponentene i biocenosen i et akvarium.
Et akvarium kan betraktes som en modell av en biocenose. Selvfølgelig, uten menneskelig innblanding, er eksistensen av en slik kunstig biocenose praktisk talt umulig, men hvis visse betingelser er oppfylt, kan dens maksimale stabilitet oppnås.
Produsenter i akvariet er alle typer planter - fra mikroskopiske alger til blomstrende planter. Planter, i ferd med sin livsaktivitet, produserer primære organiske stoffer under påvirkning av lys og frigjør oksygen som er nødvendig for pusten til alle innbyggerne i akvariet.
Økologiske planteprodukter brukes praktisk talt ikke i akvarier, siden akvarier som regel ikke inneholder dyr som er forbrukere av første orden. Personen tar seg av å mate andre-ordens forbrukere - fisk - med passende tørr- eller levende mat. Svært sjelden inneholder akvarier rovfisk som kan spille rollen som tredje-ordens forbrukere.
Ulike representanter for bløtdyr og noen mikroorganismer som behandler avfallsprodukter fra innbyggerne i akvariet kan betraktes som nedbrytere som bor i akvariet. I tillegg utføres arbeidet med å rense organisk avfall i biocenosen til akvariet av mennesker.
Spørsmål 3. Bevis at i et akvarium kan du vise alle typer tilpasningsevne av komponentene til hverandre.
I et akvarium er det mulig å vise alle typer tilpasning av komponentene til hverandre bare under forhold med svært store volumer og med minimal menneskelig inngripen. For å gjøre dette må du først ta vare på alle hovedkomponentene i biocenosen. Gi mineralernæring til plantene; organisere lufting av vannet, fylle akvariet med planteetende dyr, hvis antall kan gi mat til de forbrukerne av første orden som vil mate på dem; velge rovdyr og til slutt dyr som utfører funksjonene til nedbrytere.
Leksjonstype - kombinert
Metoder: delvis søkende, problempresentasjon, reproduktiv, forklarende og illustrerende.
Mål: mestre evnen til å anvende biologisk kunnskap i praktiske aktiviteter, bruke informasjon om moderne prestasjoner innen biologi; arbeid med biologiske enheter, instrumenter, oppslagsverk; utføre observasjoner av biologiske objekter;
Oppgaver:
Pedagogisk: dannelsen av kognitiv kultur, mestret i prosessen med pedagogiske aktiviteter, og estetisk kultur som evnen til å ha en emosjonell og verdibasert holdning til gjenstander av levende natur.
Pedagogisk: utvikling av kognitive motiver rettet mot å skaffe ny kunnskap om levende natur; kognitive egenskaper til en person assosiert med å mestre det grunnleggende om vitenskapelig kunnskap, mestre metoder for å studere naturen og utvikle intellektuelle ferdigheter;
Pedagogisk: orientering i systemet med moralske normer og verdier: anerkjennelse av livets høye verdi i alle dets manifestasjoner, helsen til ens egen og andre mennesker; miljøbevissthet; pleie kjærlighet til naturen;
Personlig: forståelse av ansvar for kvaliteten på ervervet kunnskap; forstå verdien av å adekvat vurdere egne prestasjoner og evner;
Kognitiv: evne til å analysere og evaluere virkningen av miljøfaktorer, risikofaktorer på helse, konsekvensene av menneskelige aktiviteter i økosystemer, virkningen av ens egne handlinger på levende organismer og økosystemer; fokus på kontinuerlig utvikling og selvutvikling; evnen til å arbeide med ulike informasjonskilder, transformere den fra en form til en annen, sammenligne og analysere informasjon, trekke konklusjoner, forberede meldinger og presentasjoner.
Forskrift: evnen til å organisere uavhengig fullføring av oppgaver, evaluere riktigheten av arbeidet og reflektere over ens aktiviteter.
Kommunikativ: dannelsen av kommunikativ kompetanse i kommunikasjon og samarbeid med jevnaldrende, forståelse av kjennetegn ved kjønnssosialisering i ungdomsårene, sosialt nyttig, pedagogisk og forskning, kreative og andre typer aktiviteter.
Teknologier : Helsebevaring, problembasert, utviklingsutdanning, gruppeaktiviteter
Typer aktiviteter (innholdselementer, kontroll)
Dannelse hos studenter av aktivitetsevner og evner til å strukturere og systematisere faginnholdet som studeres: kollektivt arbeid - studie av tekst og illustrasjonsmateriale, sammenstilling av en tabell "Systematiske grupper av flercellede organismer" med rådgivende bistand fra studenteksperter, etterfulgt av selv -test; par- eller gruppeutførelse av laboratoriearbeid med rådgivende bistand fra en lærer, etterfulgt av gjensidig testing; selvstendig arbeid med det studerte materialet.
Planlagte resultater
Emne
forstå betydningen av biologiske termer;
beskrive strukturelle trekk og grunnleggende livsprosesser til dyr av ulike systematiske grupper; sammenligne de strukturelle egenskapene til protozoer og flercellede dyr;
gjenkjenne organer og organsystemer til dyr fra forskjellige systematiske grupper; sammenligne og forklare årsaker til likheter og forskjeller;
etablere forholdet mellom de strukturelle egenskapene til organer og funksjonene de utfører;
gi eksempler på dyr fra ulike systematiske grupper;
skille de viktigste systematiske gruppene av protozoer og flercellede dyr i tegninger, tabeller og naturlige gjenstander;
karakterisere utviklingsretningene til dyreverdenen; gi bevis på utviklingen av dyreverdenen;
Metasubject UUD
Kognitiv:
arbeide med ulike informasjonskilder, analysere og evaluere informasjon, transformere den fra en form til en annen;
utarbeide avhandlinger, ulike typer planer (enkle, komplekse, etc.), strukturere undervisningsmateriell, gi begrepsdefinisjoner;
utføre observasjoner, utføre elementære eksperimenter og forklare de oppnådde resultatene;
sammenligne og klassifisere, uavhengig velge kriterier for de spesifiserte logiske operasjonene;
bygge logiske resonnementer, inkludert å etablere årsak-og-virkning-forhold;
lage skjematiske modeller som fremhever de essensielle egenskapene til objekter;
identifisere mulige kilder til nødvendig informasjon, søke etter informasjon, analysere og evaluere dens pålitelighet;
Forskrift:
organiser og planlegg dine pedagogiske aktiviteter - bestemme formålet med arbeidet, rekkefølgen av handlinger, angi oppgaver, forutsi resultatene av arbeidet;
selvstendig legge frem alternativer for å løse tildelte oppgaver, forutse de endelige resultatene av arbeidet, velge midler for å oppnå målet;
arbeid i henhold til planen, sammenlign handlingene dine med målet og korriger om nødvendig feil selv;
mestre det grunnleggende om selvkontroll og selvevaluering for å ta beslutninger og ta informerte valg i pedagogiske, kognitive og pedagogiske og praktiske aktiviteter;
Kommunikativ:
lytte og delta i dialog, delta i kollektiv diskusjon av problemer;
integrere og bygge produktive interaksjoner med jevnaldrende og voksne;
adekvat bruke verbale virkemidler for diskusjon og argumentasjon av ens posisjon, sammenligne ulike synspunkter, argumentere ens synspunkt, forsvare ens posisjon.
Personlig UUD
Dannelse og utvikling av kognitiv interesse for studiet av biologi og historien om utviklingen av kunnskap om naturen
Teknikker: analyse, syntese, inferens, oversettelse av informasjon fra en type til en annen, generalisering.
Enkle konsepter
Konseptet "kraftkrets", retningen for energiflyt i kraftkretser; begreper: biomassepyramide, energipyramide
I løpet av timene
Lære nytt stoff(lærerens historie med elementer av samtale)
Forholdet mellom komponentene i biocenosen og deres tilpasningsevne til hverandre
Hver biocenose er preget av en viss sammensetning av komponenter - forskjellige arter av dyr, planter, sopp, bakterier. Det er nære relasjoner mellom disse levende organismene i biocenosen. De er ekstremt mangfoldige og koker hovedsakelig ned til å skaffe mat, bevare liv, evnen til å produsere avkom og erobre et nytt leverom.
Organismer av forskjellige arter i en biocenose er preget av mat, eller trofiske, forbindelser: i henhold til habitat, egenskapene til materialet som brukes, metode for bosetting.
Dyrematforbindelser manifesteres direkte og indirekte.
Direkte forbindelser spores i ferd med at et dyr spiser maten.
Hare som fôrer på vårgress; en bie som samler nektar fra planteblomster; møkkbille, som behandler avføring fra tamme og ville hovdyr; en fiskeigle som har festet seg til slimete overflaten av et fiskedeksel er et eksempel på eksistensen av direkte trofiske forbindelser.
Indirekte trofiske forbindelser er også forskjellige, som oppstår på grunnlag av aktiviteten til en art, noe som bidrar til fremveksten av tilgang til mat for en annen art. Larver av nonnesommerfugler og silkeormer spiser furunåler, svekker deres beskyttende egenskaper og lar barkbiller kolonisere trærne.
Tallrike i biocenoser er koblingene til dyr i deres søk etter forskjellige byggematerialer for bygging av hjem - reir av fugler, maurtuer av maur, termitthauger av termitter, fangstnett av rovfugllarver og edderkopper, fangsttrakter av maurløver, dannelsen av kapsler-oothecas beregnet for beskyttelse og utvikling av avkom av kvinnelige kakerlakker, honningkaker av bier. I løpet av livet, mens den vokser, bytter en eremittkrabbe gjentatte ganger ut små bløtdyrskjell med større, som tjener den til å beskytte den myke magen. For å bygge strukturene sine bruker dyr forskjellige materialer - dun og fjær av fugler, pels fra pattedyr, tørkede gresstrå, kvister, sandkorn, fragmenter av bløtdyrskjell, sekresjonsprodukter av forskjellige kjertler, voks og småstein.
Forbindelser som letter bosetting eller spredning av en art til en annen er også bredt representert i natur og menneskeliv. Mange typer flått beveger seg fra ett sted til et annet, og fester seg til kroppen til humler og neshornbiller. Menneskelig transport av frukt og grønnsaker bidrar til spredning av skadedyrene deres. Å reise med skip og tog hjelper gnagere, dipteraner og andre dyr å bosette seg. Interessen for å holde eksotiske dyr har ført til at de lever på nesten alle kontinenter, om enn under kunstige forhold. Mange av dem har tilpasset seg for å avle i fangenskap.
Den langsiktige sameksistensen av ulike arter i en biocenose fører til deling av matressurser mellom dem. Dette reduserer konkurransen om mat og fører til spesialisering innen ernæring. For eksempel kan innbyggerne i en biocenose deles inn i økologiske grupper i henhold til deres dominerende matvarer.
Relasjoner mellom organismer i biocenoser
Individer av forskjellige arter eksisterer ikke i biocenoser isolert; de inngår en rekke direkte og indirekte relasjoner. De er vanligvis delt inn i fire typer: trofisk, tonic, forisk, fabrikk.
Trofiske forhold oppstår når en art i en biocenose lever av en annen (enten dens døde levninger eller produktene av dens vitale aktivitet). En marihøne som spiser av bladlus, en ku i en eng som spiser gress, en ulv som jakter på en hare er alle eksempler på direkte trofiske forhold mellom arter.
Når to arter konkurrerer om matressurser, oppstår det et indirekte trofisk forhold mellom dem. Dermed inngår en ulv og en rev indirekte trofiske forhold når de bruker en så vanlig matressurs som en hare.
Overføring av plantefrø utføres vanligvis ved hjelp av spesielle enheter. Dyr kan fange dem passivt. Dermed kan burdock- eller strengfrø feste seg til pelsen til store pattedyr med tornene og transporteres over lange avstander.
Ufordøyd frø som har gått gjennom fordøyelseskanalen til dyr, oftest fugler, overføres aktivt. For eksempel, i tårn, produseres omtrent en tredjedel av frøene egnet for spiring. I en rekke tilfeller har tilpasningen av planter til zookori gått så langt at spiring av frø som har gått gjennom tarmen til fugler og blitt utsatt for fordøyelsessaft øker. Insekter spiller en viktig rolle i overføringen av soppsporer.
Dyreforese er en passiv spredningsmetode, karakteristisk for arter som krever overføring fra en biotop til en annen for normalt liv. Larvene til en rekke flått, som er på andre dyr, for eksempel insekter, sprer seg ved hjelp av andres vinger. Mykbiller er noen ganger ikke i stand til å senke elytraen på grunn av den tette ansamlingen av midd på kroppen. Fugler bærer ofte små dyr eller eggene deres, samt protozoiske cyster, på fjærene og bena. Eggene til noen fisk tåler for eksempel tørking i to uker. Helt fersk kaviar av bløtdyr ble funnet på bena til en and som ble skutt i Sahara, 160 km fra nærmeste vann. Over korte avstander kan vannfugler bære til og med fiskeyngel som ved et uhell faller ned i fjærdrakten.
Fabrikktilkoblinger- en type biopenotisk forhold der individer av en art bruker ekskresjonsprodukter, døde rester eller til og med levende individer av en annen art for sine strukturer. For eksempel bygger fugler reir av tørre kvister, gress, pattedyrpels osv. Caddisfly larver bruker biter av bark, sandkorn, rusk eller skjell med levende bløtdyr for konstruksjon.
Av alle typer biotiske forhold mellom arter i en biocenose, er aktuelle og trofiske forbindelser av størst betydning, siden de holder organismer av forskjellige arter nær hverandre, og forener dem til ganske stabile samfunn (biocenoser) av ulik skala.
Selvstendig arbeid
1. Forhold mellom komponentene i biocenosen
| Typer av forhold mellom organismer i en biocenose | |
Typer forhold mellom akvarieorganismer
Selvstendig arbeid av studenter på oppgaver:
vurdere og identifisere organismene som bor i akvariet;
navngi typene forhold som eksisterer mellom innbyggerne i akvariet;
forklare hvordan innbyggerne i akvariet er tilpasset hverandre.
Svar på spørsmålene
Spørsmål 1. Hvilke biocenoser i ditt område kan tjene som eksempel på sammenhengen mellom komponenter?
Spørsmål 2. Gi eksempler på sammenhenger mellom komponentene i biocenosen i et akvarium. Et akvarium kan betraktes som en modell av en biocenose. Selvfølgelig, uten menneskelig innblanding, er eksistensen av en slik kunstig biocenose praktisk talt umulig, men hvis visse betingelser er oppfylt, kan dens maksimale stabilitet oppnås. Produsenter i akvariet er alle typer planter - fra mikroskopiske alger til blomstrende planter. Planter, i ferd med sin livsaktivitet, produserer primære organiske stoffer under påvirkning av lys og frigjør oksygen som er nødvendig for respirasjonen til alle innbyggerne i akvariet. Økologiske planteprodukter brukes praktisk talt ikke i akvarier, siden akvarier som regel ikke inneholder dyr som er forbrukere av første orden. Personen tar seg av å mate andre-ordens forbrukere — fisk — med passende tørr eller levende mat. Svært sjelden inneholder akvarier rovfisk som kan spille rollen som tredje-ordens forbrukere. Ulike representanter for bløtdyr og noen mikroorganismer som behandler avfallsproduktene til innbyggerne i akvariet kan betraktes som nedbrytere som bor i akvariet. I tillegg utføres arbeidet med å rense organisk avfall i biocenosen til akvariet av mennesker.
Spørsmål 3. Bevis at i et akvarium kan du vise alle typer tilpasningsevne av komponentene til hverandre. I et akvarium er det mulig å demonstrere alle typer tilpasningsevne av komponentene til hverandre bare under forhold med svært store volumer og med minimal menneskelig innblanding. For å gjøre dette må du først ta vare på alle hovedkomponentene i biocenosen. Gi planter mineralernæring; organisere lufting av vann, befolk akvariet med planteetende dyr, hvis antall kan gi mat til de forbrukerne av første orden som vil mate på dem; velge rovdyr og til slutt dyr som utfører funksjonene til nedbrytere.
Forholdorganismer.
PresentasjonForholdmellomorganismer
Presentasjon Typer relasjoner mellom organismer
Presentasjon: Relasjoner mellom organismer og forskning
Ressurser
Biologi. Dyr. 7. klasse lærebok for allmennopplæring. institusjoner / V.V. Latyushin, V.A. Shapkin.
Aktive formerOgbiologi undervisningsmetoder: Dyr. Kp. for læreren: Fra arbeidserfaring, -M.:, Utdanning. Molis S. S.. Molis S. A
Arbeidsprogram i biologi 7. klasse for læremidler V.V. Latyushina, V.A. Shapkina (M.: Bustard).
V.V. Latyushin, E. A. Lamekhova. Biologi. 7. klasse. Arbeidsbok til læreboka av V.V. Latyushina, V.A. Shapkina "Biologi. Dyr. 7. klasse". - M.: Bustard.
Zakharova N. Yu. Tester og tester i biologi: til læreboken av V. V. Latyushin og V. A. Shapkin “Biology. Dyr. 7. klasse» / N. Yu. Zakharova. 2. utg. - M.: Forlag "Eksamen"
Presentasjonsvert
MBOU MO Plavsky-distriktet "Kamyninskaya ungdomsskole"
Utarbeidet og ledet av hodet
økologisk sirkel "Agroøkologi"
Samozhenkova Yulia Olegovna.
år 2013
Oppgaver: gjøre elevene kjent med strukturen til biocenosen i skoleparken, med noen grunnleggende former for interaksjoner mellom dens ulike komponenter; studere forholdet mellom dyr og andre komponenter i biocenosen.
Utstyr: notatblokker, blyanter, forstørrelsesglass
Fremdrift av leksjonen:
I dag skal vi ta en ekskursjon til skoleparken og se på strukturen til dens biocenose. Men først, la oss huske alt vi vet om planter og naturlige samfunn?
Hvilke grupper av dyr finnes?
Hva er biocenose?
Hva vet du om skogen? Hva er dens miljømessige betydning?
Skoger dekker omtrent 30٪ av verden. Vi kaller trær «planetens lunger». Hvorfor?
Trær holder på støv, renser vann gjennom fordampning, forsyner mennesker med ved, drivstoff, papir osv.
(Før man skal på ekskursjon gjennomføres det en sikkerhetstest med elever).
La oss beskrive skoleparken: terreng, jordstruktur, belysning.
Hva kan du si om artssammensetningen i plantesamfunnet?
Og nå skal vi dele inn i grupper. Hver vil motta kort med oppgaver. Du må lese spørsmålene nøye og fullføre oppgavene, og skrive ned resultatene i notatboken.
Oppgaver for gruppe 1:
- Bestem antall planter i biocenosen. Hvilken faktor er avgjørende for fordelingen av planter mellom lag?
- Bestem hvilke dyr som lever i et bestemt lag. Hva sikrer en slik fordeling av boareal i en biocenose?
- Beskriv dyrene til et av lagene, angi funksjonene til deres tilpasning til livet i dette laget.
Oppgaver for gruppe 2:
- Inspiser overflaten av blader, trestammer og stubber. Finn insektene som lever der.
- Se hva insekter spiser. Hvilken rekkefølge tilhører disse insektene?
- Inspiser sprekkene i barken på falne trær. Finn insektegg, deres larver, pupper og voksne. Finn ut om disse insektene konkurrerer med hverandre.
Oppgaver for gruppe 3:
- Finn steder for dyrebosettinger i biocenosen. Hvilke miljøfaktorer påvirker dyrs valg av bosted?
- Bestem den systematiske posisjonen til de observerte dyrene og deres tilpasningsevne til et levende oppholdssted i biocenosen.
- Finn habitater som brukes av dyr fra forskjellige systematiske grupper. Hvorfor, til tross for at de bor sammen, konkurrerer ikke dyr med hverandre om boareal?
Oppgaver for gruppe 4:
- Finn aktivt flygende insekter i biocenosen. Se hvor ofte disse insektene besøker blomstrende planter?
- Beskriv disse insektene, bestem egenskapene til deres tilpasning til ernæring.
- Se fugler og pattedyr lever av frø og frukt. Hva er dyrs tilpasning til en bestemt type mat?
Oppgaver for gruppe 5:
- Mål tykkelsen på skogskullet. Hva er rollen til søppel i biocenosen?
- Legg noen håndfuller søppel på hvitt papir. Finn dyr som lever i kullet.
- Bestem den systematiske posisjonen til disse dyrene: type, klasse. Hvorfor øker ikke tykkelsen på skogbunnen for hvert år?
Vi tok en omvisning og så på forholdet mellom dyr og komponentene i biocenosen. Fortell meg, hva vakte mest oppmerksomhet under utflukten? Hva er biocenose?
Du registrerte alle observasjonene dine i en blokk. Nå er oppgaven din å utarbeide en kreativ rapport om ekskursjonen.
(Hver gruppe utarbeider sin egen rapport.)
Dette avslutter leksjonen vår. Jeg ønsker deg godt humør. Ser deg snart!
MBOU Shakhunskaya ungdomsskole nr. 14
ABSTRAKT
FORHOLDET TIL BIOCENOSES-KOMPONENTER OG DERES TILPASNING TIL HVERANDRE
Fullført av student
7 B klasse
Vorontsov Maxim
Shakhunya
2016
Solen skinner;
Lufttemperatur +14 0 C;
Relativ luftfuktighet - 50%;
Vindretning – sørvest;
Nedbør – ingen nedbør.
***VÅR***
Se, våren kommer,
Tranene flyr i en campingvogn,
Dagen drukner i lyst gull,
Og bekkene i ravinene er støyende.
Snart får du gjester,
Se hvor mange reir de vil bygge!
Hvilke låter, hvilke sanger vil flyte
Dag etter dag fra daggry til daggry.
I. S. Nikitin
*** VÅREN KOMMER ***
Våren kommer! Våren kommer!
Og skogen står på tå,
Opplyst av stråler.
Våren er i ferd med å komme
Og lyset tennes grønt!
Pilen er helt luftig
Spred ut rundt;
Våren er luftig igjen
Hun blåste i vingen.
A. Fet
Agrocenose og biocenose
BIOCENOSIS ("bio" fra det greske "bios" - "liv" og fra det greske "koinos" - "generelt") (cenosis), en samling av planter, dyr og mikroorganismer som bor i et gitt landområde eller reservoar og preget av visse forhold seg imellom og egnethet til miljøforhold.
Enhver biocenose utvikler seg og utvikler seg. Den ledende rollen i prosessen med å endre terrestriske biocenoser tilhører planter, men deres aktivitet er uatskillelig fra aktiviteten til andre komponenter i systemet, og biocenosen lever og endres alltid som en helhet. Endring skjer i visse retninger, og varigheten av eksistensen av ulike biocenoser er veldig forskjellig. Et eksempel på å endre et utilstrekkelig balansert system er gjengroing av Samarikha-dammen. På grunn av mangel på oksygen i bunnlagene av vann, forblir en del av det organiske materialet uoksidert og brukes ikke i den videre syklusen. I kystsonen akkumuleres restene av vannvegetasjon og danner torvavsetninger. Dammen begynner å bli grunt. Kystvannvegetasjon sprer seg mot midten av dammen, og torvavsetninger dannes. Den omkringliggende terrestriske vegetasjonen beveger seg gradvis mot stedet for reservoaret.
Påvirkningen av menneskelig aktivitet på biocenose; tiltak som må iverksettes for å beskytte den.
Mennesket har nylig begynt å påvirke livet til biocenosen veldig aktivt. Menneskelig økonomisk aktivitet er en kraftig faktor i transformasjonen av naturen. Som et resultat av denne aktiviteten dannes unike biocenoser. Disse inkluderer for eksempel agrocenoser, som er kunstige biocenoser som oppstår som et resultat av menneskelig økonomisk aktivitet. Eksempler inkluderer kunstig skapte åkre, plener og blomsterbed. Kunstige biocenoser skapt av mennesker krever utrettelig oppmerksomhet og aktiv intervensjon i deres liv. Selvfølgelig er det mange likheter og forskjeller i kunstige og naturlige biocenoser, men vi skal ikke dvele ved dette. Mennesker påvirker også livet til naturlige biocenoser, men selvfølgelig ikke like mye som de påvirker agrocenoser. Et eksempel er skogbruket vårt, som dyrker frøplanter i en barnehage for planting av unge trær. Det skapes massesamfunn som fremmer bevaring og beskyttelse av miljøet, slik som det "grønne" samfunnet osv.
Sammensetning av biocenose
Blant de mest karakteristiske og spesifikke egenskapene til det biologiske miljøet i parken, bør følgende bemerkes: alvorlighetsgraden av lukkede baldakiner av flere lag med trær og busker, busker og urteaktige planter og andre representanter for bunndekkefloraen i store områder; tilstedeværelsen av et grunnlag av skogsøppel og søppel som er unikt for parken; tilstedeværelsen av forskjellige svært verdifulle typer capsopp (hvit sopp, boletus, melkesopp, ospsopp, camelina, etc.). Alvorlighetsgraden av samvekst av treslag med sopp eller alvorlighetsgraden av den såkalte mykotrofien til treslag; originalitet av fauna; mikroklima. I denne forbindelse er trær dyrket i et spesifikt biologisk miljø merkbart forskjellige fra trær av samme art som dyrkes i andre landskap. Trærne som dyrkes i parken er preget av rette, godt forgrenede, fullskogkledde, sylindriske i formen og høye stammer; smal, høyt hevet, sparsom med tynne greiner og grener og kroner lukket sammen.
Grunnlag i plantesamfunnet
Arter som tilhører samme plantesamfunn har ulike livsformer. Dermed vokser trær, busker, flerårige og ettårige urter i parken. Ulike arter i samme samfunn befinner seg i forskjellige forhold med belysning, fuktighet og mineralernæring.
I de beste lysforholdene i parken er det trær som strekker seg kronene mot lyset. De danner det øvre eller første laget i samfunnet.
Jegtier - de høyeste trærne (vortebjørk, ask, poppel, gran, norsk lønn, vanlig lind).
Under dem, under forhold med noe svekket belysning, vokser lavere arter.
IIlag - lavereliggende trær (tatarisk lønn, fjellaske, fuglekirsebær).
Under trelagene er det en underskog bestående av busker.
IIItier – busker (japansk spirea, nyper, sprø tindved, åker);
IVtier - urteaktige blomstrende planter og busker (ranunculus anemone, coltsfoot, plantain, brennesle, frokostblandinger, løvetann).
I det nederste, femte laget av jorda observerer vi ikke moser og lav.
Under baldakinen til høye planter på jorden er det planterester, falne blader og tørre greiner. Dette er gresssøppel. Den er rikt befolket av mikroorganismer, først og fremst bakterier og sopp, som bryter ned døde planterester. Som et resultat av den vitale aktiviteten til bakterier og spesielt sopp, blir næringsstoffer returnert til jorden, og mengden humus i den øker.
Underjordisk lagdeling i et plantesamfunn.
Planterøtter er også ordnet i lag. Trerøtter utgjør det første underjordiske nivået. De trenger dypere ned i jorden enn andre planter, og når ofte grunnvannet. Følgelig befinner trær seg også i forhold med bedre vannforsyning, noe som er spesielt viktig i tørre år. Et kraftig rotsystem sikrer absorpsjon av mineraler i betydelige mengder. Det andre underjordiske laget består av røttene til lavtvoksende trearter, det tredje - røttene til busker, det fjerde - av urteaktige blomstrende planter, det femte - mose rhizoider. Dermed er den underjordiske lagdelingen et speilbilde av grunnlaget.
næringskjede
Øyenstikkeren tok tak i en sommerfugl som sirklet i nærheten av en blomst og sluker den i flukt. Snart ble selve øyenstikkeren froskens bytte. Ved å observere videre la vi merke til at flere og flere nye ledd ble inkludert i næringskjeden - større rovdyr. Hver av dem opptrer først som en angriper, og blir deretter selv et offer, unntatt den som lukker kjeden. En gressslange snek seg opp til frosken og tok tak i den før hun rakk å legge merke til ham. Selv ble han snart et offer for en hauk som fikk øye på ham ovenfra. Det er her strømforsyningskretsen slutter.MED 
diagram av en enkel næringskjede i en biocenose
Alle levende ting i biocenosen er i kontinuerlig bevegelse, endring og utvikling. Planter øker i størrelse, absorberer næringsstoffer fra miljøet; dyr, fugler, insekter løper, flyr, kryper, mater og formerer seg. I en biocenose utføres noe arbeid kontinuerlig, for hvilket det er nødvendig å bruke passende energi og ha sin kilde.
Kanaler som energi konstant strømmer gjennom samfunn kallesstrømkretser . Hvert ledd i denne kjeden er en slags transformator, som bruker en del av energien som opprinnelig ble akkumulert av planter for deres egen eksistens og reproduksjon, og overfører den til neste ledd.
Organismer som ikke er i stand til foto- og kjemosyntese, mottar energi fra solstråling indirekte - fra plante- eller dyremat. Du kan bygge en klar sekvensiell kjede for overføring og transformasjon av energi fra ett ledd til et annet. Dermed blir energien fra solstråling omdannet av planten (produsenten) til energien til kjemiske bindinger av det organiske stoffet skapt av den, sistnevnte kommer til avhending av planteetere (primærforbrukere) og overføres deretter til rovdyr (sekundærforbrukere) ).
Dermed er den trofiske næringskjeden også en energikjede. Selvfølgelig, i en ekte biocenose er det mange arter av planter og dyr med lignende trofisme. Derfor kan næringskjeder så å si krysse hverandre og danne et næringsnett i en biocenose.
En kompleks kjede av gjensidige relasjoner danner et stabilt system der sirkulasjonen av stoffer skjer mellom dens levende og ikke-levende deler. Pond Samarikha, parken erøkologiske systemer . Dens levende elementer (ikke-levende inkluderer vann med oksygen, karbondioksid og uorganiske salter oppløst i det) er delt inn i grupper.
Første gruppe - planter som lager organiske forbindelser fra enkle uorganiske stoffer. De mottar energi for denne syntesen fra solen.
Andre gruppe - forbrukerorganismer: insekter, krepsdyr, fisk. Blant dem er de såkalte primærforbrukerne, som lever av planter, og sekundære forbrukere - kjøttetere, som lever av primærforbrukere.
Tredje gruppe organismer - bakterier og sopp som bryter ned organiske forbindelser, restene av døde organismer til enkle uorganiske stoffer, som deretter brukes av grønne planter. Slik oppstår syklusen av stoffer i økosystemet.
Tallrike i biocenoser er koblingene til dyr i deres søken etter forskjellige byggematerialer for bygging av hjem - reir av fugler, maurtuer av maur, fangstnett av rovfugllarver og edderkopper, fangsttrakter av maurløver.
Konklusjon:metabolske prosesser finner sted i parken, noen organismer dør, andre blir født, de lever av hverandre, hverandres produkter og så videre. Det er en konstant fungerende biologisk syklus i biosfæren; en rekke stoffer, en rekke former for energi sirkulerer konstant i biosfærens syklus. Fra denne syklusen kommer en del av det organiske materialet inn i jorda, til bunnen av reservoaret i vandige løsninger, og brukes til å mineralisere mikroorganismer, etc.
Jeg ønsker at en vennlig holdning til parken skal bli en landsdekkende uskreven lov for hver enkelt av oss og at en grønn park fyller hele livet vårt med den uforlignelige gleden som bare levende natur gir et menneske.
Laster inn...
