No Image

Цепь питания энергия солнца

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
10 марта 2020

Разделы: Экология

Тип занятия: комбинированный.

Цель: познакомить учащихся с трофическими уровнями организации экосистем и основными закономерностями их взаимодействия.

  1. Познакомить учащихся с понятиями «пищевые цепи», «поток энергии в экосистеме», с трофическими уровнями организации экосистем и основными закономерностями их взаимодействия.
  2. Воспитание эстетического восприятия природы, экологической культуры.
  3. Развитие внимания, памяти, логического мышления.

Методы: словесный, наглядно-практический; репродуктивный, частично-поисковый, интерактивный информационный.

Возраст: 11-12 лет.

Время: 2 часа по 40 мин.

  • компьютер;
  • дидактическая разработка в виде компьютерной презентации;
  • иллюстративный материал;
  • фигуры животных и растений для работы на доске, магниты;
  • таблицы с обозначениями трофических уровней.

I. Организационный момент. Приветствие, проверка посещаемости, постановка целей и задач занятия.

Цель нашего занятия – познакомиться с понятием цепей питания и распределением энергии в экосистемах.

Чтобы нам было интереснее, давайте представим, что в нашем «Созвездии» построили космический корабль, и мы снаряжаем научно-исследовательскую экспедицию. Но в космосе нет ни воды, ни воздуха, ни еды. Итак, что нужно будет взять с собой? (Варианты детей.)

А где взять воду? А где взять кислород для дыхания? А где взять пищу?

Нельзя ли нам взять поменьше таких запасов, иначе людям в корабле не хватит места. Выход есть – если бы мы могли очищать использованные воду и воздух, самим в космосе выращивать фрукты для еды, брать где-то мясо и молочные продукты и т.д. Иными словами, нам нужно построить экосистему, такую, как у нас дома, на Земле. И в этом нам поможет «наука о доме», то есть, экология.

2. Проверка усвоения пройденного материала.

А еще на нашем корабле есть компьютерный центр (демонстрация). Он не позволит нам участвовать в подготовке экспедиции, если у нас недостаточно нужных экологических знаний, если мы не знаем, что такое экосистема.

Педагог обращается к компьютеру. (Приложение)

Слайд: «Для получения разрешения на подготовку экспедиции вам необходимо получить доступ. Пройдите тест».

(Учащиеся отвечают на вопросы теста.)

  1. Что такое экосистема?
  2. Кто такие продуценты?
  3. Какие организмы относятся к консументам?
  4. Кто такие редуценты?
  5. Что такое фотосинтез?

(Педагог принимает ответы, указывает на возможные неточности в ответах, помогает их устранить. По окончании проверки пройденного материала, устанавливает на компьютере.)

Приложение. Слайд: «Тест пройден. Вы получили доступ на создание экосистемы».

3. Изучение нового материала.

Давайте решим, каких животных мы включим в экосистему? (Варианты детей.)

Допустим, в нашей искусственной экосистеме мы хотим выращивать зайцев. А еще мы заведем птиц, например, перепелок. Еще – бабочек (работа на доске). Давайте вспомним, к какой группе организмов они относятся? (Консументы.)

(Педагог прикрепляет соответствующую табличку под названиями животных).

А если мы заведем волка? Чем он будет питаться? (Зайцами, перепелками, лосями. )

К какой группе организмов относится волк? (Консумент.) (Прикрепление таблички.)

Ученые, чтобы не возникло путаницы, травоядных животных называют консументами 1 порядка или, фитофагами, а хищных животных – консументами 2 порядка, или зоофагами (прикрепление соответствующих табличек на доске под названиями животных). Давайте запишем это в тетрадях, наших бортовых дневниках.

Но смогут ли эти живые организмы изолированно существовать на космическом корабле в герметичном отсеке? (Ответы детей – нет.)

Давайте проверим на бортовом компьютере, как будет развиваться наша экосистема в условиях космического корабля.

Слайд: Дано – экосистема, состоящая из животных – зайцев, перепелок, бабочек, волков.

Вопрос: Может ли такая экосистема существовать?

Слайд: Ответ. Такая экосистема не может существовать, так как в ней присутствуют только консументы.

В экосистеме обязательно должны быть продуценты, консументы, редуценты. Их необходимо объединить в пищевые цепи.

Ну, эти группы животных нам знакомы.

Но что такое пищевая цепь? Запросим справочный центр (обращение к компьютеру).

Слайд: Пищевые цепи (цепи питания) – это пути передачи веществ и энергии в экосистеме.

Действительно, ребята, все организмы в любых экосистемах связаны пищевыми, или как их еще называют, трофическими, отношениями. Пища – это источник энергии для организмов. Живые организмы в экосистеме, мертвые их остатки и отбросы являются пищей для других организмов. Питательные вещества, таким образом, переходят из одного организма в другой, образуя непрерывные пищевые цепи.

Читайте также:  Как узнать пол хомяка сирийского

Ребята, давайте запишем в тетради определение понятия «пищевые цепи», которое дал нам компьютер. (Работа в тетрадях).

Ребята, что же является источником энергии для животных? (Корм.)

Итак, чем будут питаться волки в нашей экосистеме? (Зайцами, перепелками.)

Работа учащихся на доске: выстраивание табличек в последовательности пищевых взаимоотношений.

Перепелки могут еще питаться бабочками, но не только. А чем питаются зайцы? И бабочки? (Растениями.)

Вот каких живых организмов нам не хватает на космическом корабле. Итак, заведем на корабле растения, и наша схема будет выглядеть так:

Слайд с изображением детритофагов.

Значит и в нашу искусственную экосистему необходимо включить редуцентов – например, личинок мух, грибы, дождевых червей, мокриц, жуков-могильщиков и подобных организмов (работа на доске).

Какие бы они не были разнообразные, пищевые цепи всегда включают себя определенные трофические уровни. Их сейчас нам покажет компьютер.

Слайд: Обобщенная схема цепи питания:

Продуцент – консумент 1 порядка – консумент 2 порядка – редуцент.

Иногда в трофической цепи бывают даже консументы 3 порядка – хищники, поедающие хищников. Например, в цепи трава — бабочка-перепелка — волк – жук-могильщик, волк является консументом 3 порядка, потому что консументом первого порядка здесь является бабочка, точнее, гусеницы, а консументом 2 порядка – перепелка (работа со схемой).

Как видите, одно и то же животное в разных пищевых цепях может занимать разные трофические уровни!

Еще один факт, который нам надо узнать – это виды цепей питания.

Давайте обратимся к компьютеру

Слайд: Виды цепей питания (детритные и пастбищные).

Мы с вами рассматривали пастбищный цепи питания, они начинаются с растений. Детритные цепи питания включают в качестве первого звена мертвое органическое вещество – детрит. Давайте рассмотрим примеры детритных и пастбищных цепей питания.

Слайд: Примеры детритных цепей питания.

Слайд: Детритные и пастбищные цепи питания.

Вернемся к схеме пищевых отношений нашей искусственной экосистемы. Вот какой вид примет схема, если мы включим в нашу экосистему еще одного хищника – лисицу и еще одного редуцента – личинок падальных мух.

Давайте запросим у компьютера определение понятия пищевые сети и запишем его в тетрадь.

Слайд: Пищевые (или трофические) сети – отражение пищевых взаимоотношений в экосистеме, совокупность всех ее пищевых цепей. (Работа в тетради.)

Все звенья в пищевой сети строго уравновешены между собой. Если равновесие нарушается, то может произойти деградация экосистемы – ее вырождение. Пищевая сеть прочнее, чем изолированные друг от друга цепи.

Ведь если в цепи ТРАВА – ЛОСЬ – ВОЛК – ЛИЧИНКА МУХИ исчезнет звено ЛОСЬ, сможет ли существовать эта цепь? (Нет.)

А в условиях трофической сети звено ЛОСЬ может быть заменено звеньями ЗАЯЦ или ПЕРЕПЕЛКА. Поэтому чем больше в экосистеме звеньев, тем она устойчивее. Поэтому в нашей искусственной экосистеме необходимо иметь по несколько видов для каждого трофического уровня. Все компоненты экосистемы находятся в состоянии обмена веществ и энергии. Что же является источником энергии для Земли – Солнце. А для экосистемы нашего космического корабля? (Также – Солнце.)

Превращения энергии в экосистеме состоят в накоплении растениями солнечной энергии и ее преобразовании в химическую энергию, которая передается с одного трофического уровня на другой.

Слайд: Распределение потока энергии в трофических цепях.

Часть энергии при этом расходуется на процессы жизнедеятельности (дыхание, терморегуляция, двигательная активность), часть рассеивается в окружающей среде. Учеными установлено, что при переходе от одного трофического уровня к другому теряется 90 % энергии, что и объясняет небольшую длину пищевой цепи (обычно 4-6 звеньев).В природе лишь 10 % энергии пиши переходит во вновь построенное вещество тела животного следующего трофического уровня.

Читайте также:  Окр мир муравьи

Оказывается это непросто – создать искусственную экосистему, нужно знать многие экологические закономерности.

Итак, давайте подведем некоторый итог. Для того, чтобы искусственно создать экосистему необходимо, подобрать организмы таким образом, чтобы они составляли пищевую сеть. В нашу модель экосистемы включены …(перечисление организмов из схемы на доске). Источник энергии – Солнце, для чего часть обшивки космического корабля мы можем сделать прозрачной. Для жизни растений и редуцентов, мы возьмем некоторое количество почвы и перегноя. Впоследствии, если мы все правильно рассчитали, почва у нас будет образовываться в результате жизнедеятельности организмов. А теперь давайте сделаем запрос бортовому кораблю, может ли использоваться на корабле экосистема, созданная по нашей модели.

Слайд: Экосистема по данной модели может существовать. Но, согласно закону 10 %, необходимо рассчитать, сколько экземпляров живых организмов каждого вида нужно взять на корабль, так, чтобы осуществлялся сбалансированный круговорот веществ и поток энергии.

Итак, основу модели мы построили. Но, оказывается, нужно овладеть другими экологическими знаниями – о круговороте веществ и энергии. Об этом мы поговорим на следующем занятии. А теперь давайте проверим, хорошо ли мы освоили материал нашего занятия. И в этом снова поможет компьютер.

Слайд: Тест, комментарии педагога по выполняемой работе.

Молодцы, ребята. Сегодня вы хорошо поработали.

5. Обобщение, вывод.

Наша планета подобна огромному космическому кораблю со своей системой жизнеобеспечения. Самый основной источник энергии на планете в целом и в любой ее экосистеме – это солнечная энергия, которую могут усваивать и накапливать в своем теле растения. Она передается дальше по цепям питания, при этом на каждое звено переходит не более 10 % ее. Каждое звено цепи питания важно для экосистемы. Если одно из звеньев исчезнет, цепь разрушается. Искусственно создать экосистему сложно, нужно познать многовековую мудрость природы. Поэтому необходимо беречь окружающую среду, знать и уважать законы ее организации.

Постройте на отдельной странице тетради трофическую сеть экосистемы реки или озера. Такая схема поможет нам изучить тему следующего занятия – круговорот веществ и поток энергии в экосистемах.

До встречи на следующем занятии.

  1. Зверев А.Т. Экология / А.Т. Зверев, Е.Г. Зверева. — М.: Дом педагогики., 1999, — 336 с.
  2. Криксунов Е.А. Экология / Е.А. Криксунов и др. — М.: Дрофа, 1995, — 240 с.
  3. Трайтак Д.И. Книга для чтения по биологии: Растения / Д.И. Трайтак. — М: Просвещение, 1996, — 191с.
  4. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. – М: Просвещение, 1981, — 255 с.
  5. Шилов И.А. Экология / И.А. Шилов. М.: Высшая школа, 1997, — 512 с.

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряд взаимоотношений между группами организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов), при котором происходит перенос вещества и энергии путём поедания одних особей другими. [1] [2]

Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется бо́льшая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и обычно не превышает 4—5.

Содержание

Структура пищевой цепи [ править | править код ]

Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями «пища — потребитель». В качестве звеньев цепи выступают группы организмов, например, конкретные биологические виды. Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы. Первое звено цепи не имеет предшественника, то есть организмы из этой группы в качестве пищи не используют другие организмы, являясь продуцентами. Чаще всего на этом месте находятся растения, грибы, водоросли. Организмы последнего звена в цепи не выступают в роли пищи для других организмов.

Каждый организм обладает некоторым запасом энергии, то есть можно говорить о том, что у каждого звена цепи есть своя потенциальная энергия. В процессе питания потенциальная энергия пищи переходит к её потребителю. При переносе потенциальной энергии от звена к звену до 80—90 % теряется в виде теплоты. Данный факт ограничивает длину цепи питания, которая в природе обычно не превышает 4—5 звеньев. Чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального.

Читайте также:  Василиск полосатый

Трофическая сеть [ править | править код ]

Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением «пища — потребитель». Так, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную структуру — трофическую сеть.

Трофический уровень [ править | править код ]

Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.

В некоторых случаях в трофической сети можно сгруппировать отдельные звенья по уровням таким образом, что звенья одного уровня выступают для следующего уровня только в качестве пищи. Такая группировка называется трофическим уровнем.

Типы пищевых цепей [ править | править код ]

Существуют два основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, консументы 1-го порядка (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом консументы 2-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), консументы 3-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространённых в лесах, бо́льшая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоёмах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Наземные детритные цепи питания более энергоёмки, поскольку большая часть органической массы, создаваемой автотрофными организмами, остаётся невостребованной и отмирает, формируя детрит. В масштабах планеты, на долю цепей выедания приходится около 10 % энергии и веществ, запасённых автотрофами, 90 же процентов включается в круговорот посредством цепей разложения.

1. Продуценты (производители) производят органические вещества из неорганических. Это растения, а так же фото- и хемосинтезирующие бактерии.

2. Консументы (потребители) потребляют готовые органические вещества.

  • консументы 1 порядка питаются продуцентами (корова, карп, пчела)
  • консументы 2 порядка питаются консументами первого (волк, щука, оса)
    и т. д.

3. Редуценты (разрушители) разрушают (минерализуют) органические вещества до неорганических – бактерии и грибы.

Пример пищевой цепи: капуста → гусеница капустной белянки → синица → ястреб. Стрелка в пищевой цепи направлена от того, кого едят в сторону того, кто ест. Первое звено пищевой цепи – продуцент, последнее – консумент высшего порядка или редуцент.

Пищевая цепь не может содержать больше 5-6 звеньев, потому что при переходе на каждое следующее звено 90% энергии теряется (правило 10%, правило экологической пирамиды). Например, корова съела 100 кг травы, но потолстела только на 10 кг, т.к.
а) часть травы она не переварила и выбросила с калом
б) часть переваренной травы была окислена до углекислого газа и воды для получения энергии.

Каждое последующее звено в пищевой цепи весит меньше предыдущего, поэтому пищевую цепь можно представить в виде пирамиды биомассы (внизу производители, их больше всего, на самом верху – консументы высшего порядка, их меньше всего). Кроме пирамиды биомассы, можно построить пирамиду энергии, численности и т.п.

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector