Взаимосвязь организмов в сообществах. Пищевые цепи. Экологические пирамиды.

Урок биологии в 11 классе. «____»__________________ 20___ г.
Взаимосвязь организмов в сообществах.
Цель. Изучить трофические (пищевые) связи между функциональными группами организмов в сообществах и способах их графического отображения.
Задачи.
Образовательные. Сформировать понятие о пищевых связях, автотрофах и гетеротрофах: продуцентах, консументах, редуцентах; рассмотреть взаимосвязи организмов в сообществах и формы отображения этих взаимосвязей.
Развивающие. Развивать навыки коллективной мыслительной деятельности учащихся; устанавливать причинно-следственные связи, строить логические умозаключения, аргументировано отвечать.
Воспитательные. Формировать ответственность за сохранность биоценозов как компонентов биосферы.
Ход урока.
Орг. момент.
Повторение изученного материала.
Изучение новой темы.
Любое природное сообщество – это прежде всего взаимосвязанные живые организмы.
В сообществе живые организмы тесным образом связаны не только между собой, но и с неживой природой. Связь эта выражается через поступление пищи, воды, кислорода в живые организмы из окружающей среды. Пища содержит энергию, необходимую для работы клеток и органов. Поэтому в любой экосистеме, как правило, можно выделить три функциональные группы организмов: продуценты, консументы и редуценты.
Функциональные группы организмов в экосистеме.
Группа Характеристика Организмы
Продуценты Автотрофные организмы, способные производить органические вещества из неорганических, используя фотосинтез и хемосинтез Растения и автотрофные бактерии
Консументы Гереротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументовЖивотные
Редуценты Гетеротрофные организмы, питающиеся органическими остатками и разлагающие их до минеральных веществ Сапротрофные бактерии и грибы
Растения напрямую усваивают энергию солнечного света, запасают ее в химических связях органических соединений, а затем она перераспределяется через пищевые отношения в биогеоценозах. Питаясь друг другом , живые организмы образуют цепи питания. Цепь питания – последовательность организмов, по которой передается энергия, заключенная в пище, от ее первоначального источника. Каждое звено цепи питания называется трофическим уровнем. Чаще всего в пищевая цепь состоит из 4-5 трофических уровней.Трофические уровни в цепи питания. Стр. 327-328
Уровень Группа организмов Организмы
Первый Продуценты Автотрофные организмы (растения)
Второй Консументы первого порядка Растительноядные животные
Третий Консументы второго порядка Первичные хищники, питающиеся растительноядными животными
Четвертый Консументы третьего порядка Вторичные хищники, питающиеся плотоядными животными
Последний Редуценты Сапротрофные бактерии и грибы, осуществляющие минерализацию – превращение органических остатков в неорганические вещества.
Различают два типа пищевых цепей:
- цепи выедания (или пастбищные)- пищевые цепи, начинающиеся с живых фотосинтезирующих организмов.
Трава → заяц →волк
- цепи разложения (или детритные) – пищевые цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных
Листовая пластинка →дождевой червь → черный дрозд → ястреб – перепелятник
В сообществах пищевые цепи сложным образом переплетаются и образуют пищевые сети. В состав пищи каждого вида входит обычно не один, а несколько видов, каждый из которых в свою очередь может служить пищей нескольким видам. С одной стороны, каждый трофический уровень представлен многими популяциями разных видов, с другой стороны, многие популяции принадлежат сразу к нескольким трофическим уровням. В результате благодаря сложности пищевых связей выпадение какого-то одного вида часто не нарушает равновесия в экосистеме.
В экосистеме органические вещества синтезируются автотрофами из неорганических веществ. Затем они потребляются гетеротрофами. Выделенные в процессе жизнедеятельности или после гибели организмов органические вещества подвергаются минерализации, то есть превращению в неорганические вещества. Эти неорганические вещества могут быть вновь использованы автотрофами для синтеза органических веществ. Так осуществляется биологический круговорот веществ.
В то же время энергия не может циркулировать в пределах экосистемы. Поток энергии (передача энергии), заключенной в пище, в экосистеме осуществляется однонаправлено от автотрофов к гетеротрофам. При передаче энергии с одного трофического уровня на другой, большая часть энергии рассеивается в виде тепла (в соответствии со вторым законом термодинамики) и только около 10% от первоначального количества передается по пищевой цепи.
В результате пищевые цепи можно представить в виде экологических пирамид.
Различают три основных типа экологических пирамид:
Пирамида чисел – отражает уменьшение численности организмов от продуцентов к консументам.
Пирамида биомасс показывает изменение биомасс на каждом следующем трофическом уровне: для наземных экосистем пирамида биомасс сужается кверху, для экосистемы океана имеет перевернутый характер, что связано с быстрым потреблением фитопланктона консументами.
Пирамида энергии имеет универсальный характер и отражает уменьшение количества энергии, содержащейся в продукции, создаваемой на каждом следующем трофическом уровне.
Закрепление.
Лабораторная работа.
Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания)
Цель. Научиться анализировать пищевую цепь в простейших экосистемах.
Ход работы.
Определите, какие организмы живут в данной экосистеме.
Составьте 2-3 цепи питания для данной экосистемы.
Постройте пищевую сеть для этой экосистемы.
Домашнее задание. §83,84,85