Практическая работа "Экология растений и животных"

Конкурс «Школьный задачник»
Номинация «Традиционный задачник»
Разработка практической работы по биологии для учащихся
9(11) классов.
Тема практической работы «Экология растений и животных»
Авторская разработка практической работы
выполнена учителем биологии
МАОУ СОШ №1 с.Александровского
Томской области
Ждановой Ириной Гергардовной
Задания рекомендованы для учащихся 9 или 11 классов, занимающихся по учебникам
биологии А.А. Каменский, Е.А.Криксунов, В.В. Пасечник «Введение в общую биологию
и экологию», 9 класс или «Общая биология» 10-11класс.
Тема «Основы экологии»
Краткие рекомендации для педагога.
Авторская разработка практической работы
выполнена учителем биологии МАОУ СОШ №1 с.Александровского Томской области
Ждановой Ириной Гергардовной
Практическая работа по биологии разработана для учащихся 9(11) классов.
Тема практической работы «Экология растений и животных»
Задания рекомендованы для учащихся 9 или 11 классов, занимающихся по учебникам
биологии А.А. Каменский, Е.А.Криксунов, В.В. Пасечник «Введение в общую биологию
и экологию», 9 класс или «Общая биология» 10-11класс.
Практическая работа предлагается для выполнения учащимся после изучения темы
«Основы экологии» (презентация по данной теме прилагается). Данная работа
предназначена для отработки и закрепления основных понятий, изучаемых в данной теме
Кроме того, отслеживается умение ученика работать с текстом, выстраивать логическую
цепочку, причинно-следственные связи, используя информацию, собственные знания, и
формулировать выводы.
Задание состоит из двух частей. Время выполнения каждого задания (40-45 минут с
учетом инструктажа). Работы предлагаются к выполнению после прохождения
соответствующих тем. Можно чередовать работы (тема – практическая работа №1, тема
– практическая работа №2), либо дать их как итоговую работу на 2 урока после
прохождения всего раздела. Подробные ответы к заданиям с пояснениями приведены
ниже. Из-за недостатка времени ученик может сокращать текст, выбирая самое главное.
Критерии оценки.
Каждая работа оценивается на «отлично» (всего ученик получает 2 оценки), если
выполнено не менее 90% заданий, прослеживается логика в ответах, ребенок понимает и
владеет терминологией по теме «Основы экологии», умеет выстраивать причинноследственные связи и делать выводы. Кроме того, он владеет дополнительной
информацией из курса зоологии, не занимается переписыванием текста, а умеет выбрать
главную информацию и экономит время.
Работа оценивается на «хорошо», если ученик выполнил не менее 60% заданий, но
порой не был логичен или использовал много лишней информации.
Работа оценивается на «удовлетворительно», если выполнено от 30 до 60% работы.
Менее 30% - «двойка».
В критериях возможны изменения на усмотрение педагога.
Практическая работа по биологии №1.
Тема: Экология растений и животных.
В природе отношения всех организмов взаимосвязаны как между собой, так и с
окружающей средой. Вам даны описания трех живых существ. Используя данный текст
и параграф учебника 75 (стр.294-297), проведите анализ взаимоотношений, отвечая на
предложенные вопросы.
Вопросы:
1. Какие среды обитания занимает каждый из организмов.
2. Какие экологические факторы влияют на данные организмы, при условии, что
место их обитания находится вблизи от деревни.
3. Насколько сильно влияние каждого из трех организмов друг на друга, возможна ли
конкуренция между белкой и лягушкой?
4. Охарактеризуйте диапазоны толерантности каждого организма к следующим
факторам: а) влажность (наличие воды), б) температура (для кого этот фактор
наиболее значим), в) свет (отношение к наличию света или светолюбивость), г)
урожайность кедра (количество шишек).
5. На основании ответа на предыдущий вопрос №4 определите, какой фактор для
каждого организма является наиболее лимитирующим (влажность, температура или
свет).
6. Опишите морфологические (т.е. внешние) адаптации каждого организма к данным
условиям среды.
7. Опишите циклические адаптации каждого организма (сезонные изменения каждого
вида).
Для каких видов характерны диапауза, анабиоз, миграции и как они проявляются?
Текст.
Вам дан небольшой участок кедрового леса недалеко от населенного пункта.
Недалеко от кедрача находится небольшой заболоченный участок. Рассмотрите
взаимосвязи кедра, белки и лягушки на данном участке, используя их описание.
Кедр. Кедр – это сосна сибирская. Это светолюбивая порода. В таких лесах всегда светло.
Кедры – это высокие, стройные деревья, ветви на которых остались только вблизи
вершин, поэтому они пропускают много света. А на открытых местах кедры
раскидистые. Хвоя кедра имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом,
поэтому растения испаряют мало воды и приспособлены к неблагоприятным условиям.
Хвоинки живут 2-3 года, затем опадают. Весной на молодых ветках появляются шишки.
Маленькие, зеленовато-желтые на верхушках побегов – это мужские, одиночные и
одревесневающие – это женские. Через два года из шишек высыпаются семена. На их
месте в благоприятное время года вырастают новые. На болотах у сосен главный корень
развивается плохо, на плотных почвах он хорошо развит и уходит глубоко. При
благоприятных условиях кедры достигают 30-40 метров в высоту и живут до 350-400
лет.
Белка. Хорошо приспособлена к древесному образу жизни – на лапках расположены
коготки, которые предохраняют пальцы от повреждений при прыжке с ветки на ветку и
помогают цепляться за шероховатости коры. Длинный пышный хвост служит рулем и
парашютом, органы осязания – вибриссы (чувствительные волоски) – расположены не
только на мордочке, но и на лапах, на брюшке, поэтому белка чувствует дерево всем
телом. Белка изменяет свой цвет в зависимости от сезона: летом огненно-рыжая, зимой
серая. В рацион белок входят не только орехи, ягоды, семена шишек, но и насекомые и
даже яйца птиц. На зиму белка заготавливает несколько килограмм орехов и грибов.
Живут белки в дуплах или гнездах, активны в течении всего года. Время от времени
белки предпринимают длительные путешествия. Они передвигаются большими стаями,
преодолевая препятствия на пути: переплывают реки и проходят через населенные
пункты. Причина переселений – неурожаи основных кормов.
Лягушка сибирская остромордая. Лягушки – лучшие прыгуны среди бесхвостых, все
отличаются сильными задними конечностями и плавательными перепонками между
пальцами. Все лягушки – хищники (питаются преимущественно насекомыми).
Преимущественно ночные животные, обитающие по сырым местам – окраинам болот.
Зимует на суше, зарываясь глубоко во влажную почву, проводя зиму в состоянии,
близком к смерти (замедляется обмен веществ, дыхание, сердцебиение). Размножение
связано с водой, кожа постоянно должна увлажняться, так как содержит много желез,
поэтому далеко от водоема не уходит. Брачный период наступает в мае, когда
начинаются брачные песни (кваканье) самцов.
Практическая работа №2
Экология растений и животных. Часть 2.
Используйте текст из 1 части задания. Ответьте на вопросы.
1. Кедр, белка и лягушка занимают разные экологические ниши. Предположите,
какие организмы смогут занять их экологические ниши в случае исчезновения
каждого из этих видов. У этих организмов должны быть сходные условия обитания
и питания.
2. Назовите типы экологических взаимодействий
А) кедра и лягушки
Г) двух кедров
Б) кедра и белки
В) белки и лягушки
3. Объясните, как проявляется внутривидовая конкуренция у белки? Каковы основные
причины конкуренции? С какими видами возможна межвидовая конкуренция? Каковы её
причины?
4. Возможна ли конкуренция у кедра? Какая и в чем она проявляется?
5. Прочитайте текст и выпишите из него основные экологические характеристики
популяций на данное время:
А) подсчитайте обилие белки на площади 10000 км2.
Б) плотность
В) рождаемость
Г) возрастная структура
Д) смертность
6. Сделайте вывод о состоянии популяции на данный момент. От чего зависит динамика
данной популяции (изменение численности). Какие факторы могут повлиять на
изменение численности в нашем районе?
Текст.
Белка относится к группе самых многочисленных охотничьих животных нашей
страны. При этом ее численность, как в отдельных регионах, так и в целом по
стране, может очень сильно меняться в разные годы, что объясняется кормовыми и
погодными условиями, насекомыми -паразитами, прессом хищников, уровнем
антропогенного воздействия и некоторыми другими причинами. В благоприятные
для белки годы ее численность может возрастать в 4-5 раз за счет воспроизводства
и более чем в 10 раз с учетом перемещений зверей из других районов. В тяжелые
по кормовым и погодным условиям годы численность зверьков может резко
падать, как из-за низкой успешности размножения, так и из-за перемещений
животных в другие районы. Интервалы между годами подъемов и спадов
численности белки обычно составляют 4 – 5 лет.
В отдельных районах отмечались высокие показатели плотности населения – до 50
и даже 80 особей/км2 в урожайные годы. Пожары и неурожайные годы привели к
изменению численности белки до 20 -30 особей/км2. В целом за десятилетие, при
колебаниях численности, отмечается явная тенденция к ее снижению. Количество
старых особей резко уменьшилось после пожаров. Однако ежегодно смертность
молодняка превышает рождаемость.
Беременность белки длится 35 – 40 дней. Самые ранние бельчата первого выводка
появляются уже в марте, но большинство в апреле – мае. В выводке бывает от 1 до
12 бельчат, чаще всего 4 – 5. Размеры выводка зависят от кормовых условий года,
физиологического состояния самки, ее возраста, а также состояния данной
популяции белки. В благоприятные в кормовом отношении годы, после удачной
зимовки самки приносят больше детенышей, чем в “голодные” годы. Старые самки
в среднем более плодовиты, чем размножающиеся впервые. При высокой
плотности населения белок в угодьях отмечается уменьшение размеров выводков.
Ответы на задания практической работы №1.
Экология растений и животных.
1.Какие среды обитания занимает каждый из организмов?
Кедр – наземно-воздушная среда, медведь – наземно-воздушная среда, сосновый
короед – среда другого организма (паразитическая).
2.Какие экологические факторы влияют на данные организмы, при условии, что место их
обитания находится вблизи от деревни?
Биотические, абиотические, антропогенные для всех организмов.
3. Насколько сильно влияние каждого из трех организмов друг на друга, возможна ли
конкуренция между белкой и лягушкой?
Наиболее сильное прямое влияние между белкой и кедром. Белка питается
семенами кедра (орехами) и является распространителем семян кедра. Также белка
использует кедр как жилище, устраивая гнезда в дуплах растения. Наименьшее влияние
оказывает кедр на лягушку и наоборот. Хотя кедр является средообразователем. Кедры
не растут на болотах, поэтому кедрачи - неблагоприятная среда для обитания лягушек.
Конкуренция между белкой и лягушкой маловероятна. Хотя оба животных могут
питаться насекомыми, но среды обитания они занимают различные, поэтому питаются
различными видами насекомых.
4.Охарактеризуйте диапазоны толерантности каждого организма к следующим
факторам: а) влажность (наличие воды), б) температура (для кого этот фактор наиболее
значим), в) свет (отношение к наличию света или светолюбивость), г) урожайность или
плодовитость (количество шишек).
Пояснение: ответ можно изобразить в виде кривых толерантности, но с пояснением.
Толерантность – это способность выдерживать изменения условий существования.
Диапазоны толерантности для кедра: А) влажность – узкий диапазон, не любит влажных
и заболоченных мест, также неблагоприятна длительная засуха.
Б) температура – широкий диапазон, выдерживает морозы до -50 градусов и жару до +50.
В) свет – узкий диапазон, любит освещенные места, светолюбив, в тени угнетается
другими растениями.
Г) урожайность – напрямую зависит от предыдущих факторов, температуры, света и
влажности, а также от возраста растения.
Для белки А) влажность – узкий диапазон, не заселяет влажных и заболоченных мест,
предпочитает леса с умеренной влажностью, так как живет на деревьях.
Б) температура – широкий диапазон, выдерживает морозы до -50 градусов и жару до +50,
активна в течении всего года.
В) свет – широкий диапазон, хотя активна только в светлое время суток, но темнота не
является для белки губительным фактором.
Г) урожайность – при отсутствии корма может совершать длительные миграции или
перейти на другой вид корма (грибы, насекомые, яйца), широкий диапазон.
Для лягушки А) влажность – узкий диапазон, заселяет влажные и заболоченные места.
Б) температура – узкий диапазон, при понижении температуры впадает в анабиоз, так как
холоднокровное животное.
В) свет – широкий диапазон, активна в любое время суток.
Г) урожайность – так как лягушка не питается орехами, урожайность не имеет для нее
никакого значения.
5.На основании ответа на предыдущий вопрос №4 определите, какой фактор для
каждого организма является наиболее лимитирующим (влажность, температура или
свет).
Примечание: Основным лимитирующим фактором для всех организмов может являться
наличие корма, но при заданных конкретных условиях лимитирующую роль будут
играть другие факторы.
Для кедра – лимитирующий фактор – наличие света, для белки – избыточная влажность,
для лягушки –недостаток влаги.
6.Опишите морфологические (т.е. внешние) адаптации каждого организма к данным
условиям среды.
Примечание: При ответе на вопрос можно выписать информацию из предложенного
текста или сделать выводы и использовать свои знания и наблюдения.
Кедры – это высокие, стройные деревья, ветви на которых остались только вблизи
вершин, поэтому они пропускают много света. А на открытых местах кедры
раскидистые. Хвоя кедра имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом,
поэтому растения испаряют мало воды и приспособлены к неблагоприятным условиям.
На болотах у сосен главный корень развивается плохо, на плотных почвах он хорошо
развит и уходит глубоко.
Белка - Хорошо приспособлена к древесному образу жизни – на лапках расположены
коготки, которые предохраняют пальцы от повреждений при прыжке с ветки на ветку и
помогают цепляться за шероховатости коры. Длинный пышный хвост служит рулем и
парашютом, органы осязания – вибриссы (чувствительные волоски) – расположены не
только на мордочке, но и на лапах, на брюшке, поэтому белка чувствует дерево всем
телом. Белка изменяет свой цвет в зависимости от сезона. Живут в дуплах и гнездах,
питаются ягодами, орехами и т.д.
Лягушка – приспособлена к жизни в водной среде и влажным условиям. Отличный
пловец – перепонки на лапках, влажная кожа, размножение связано с водой. Защищается
от хищников, ведя ночной образ жизни. Зимой закапывается в почву – приспособление к
неблагоприятным условиям.
7. Опишите циклические адаптации каждого организма (сезонные изменения каждого
вида). Для каких видов характерны диапауза, анабиоз, миграции и как они проявляются?
Кедр приостанавливает все процессы жизнедеятельности в холодный период года –
диапауза. Белки могут совершать длительные миграции в поисках пищи. Лягушка зимует
на суше, зарываясь глубоко во влажную почву, проводя зиму в состоянии, близком к
смерти (замедляется обмен веществ, дыхание, сердцебиение) – анабиоз.
Практическая работа №2
Экология растений и животных. Часть 2.
1.Кедр, белка и лягушка занимают разные экологические ниши. Предположите, какие
организмы смогут занять их экологические ниши в случае исчезновения каждого из этих
видов. У этих организмов должны быть сходные условия обитания и питания.
Кедр могут заменить родственные деревья – сосна, пихта, или лиственные деревья –
береза, осина, так как кедры встречаются и в смешанных лесах.
Белку может заменить бурундук, частично птицы.
Лягушку – другие земноводные или пресмыкающиеся, живущие во влажных условиях и
питающиеся насекомыми, например ящерица, жаба, другой вид лягушки (озерная,
сибирская).
(Возможны другие варианты ответа, близкие по смыслу).
2.Назовите типы экологических взаимодействий
А) кедра и лягушки – организмы практически не влияют друг на друга,
нейтрализм.
Б) кедра и белки - взаимовыгодные отношения, протокооперация.
В) белки и лягушки – нейтрализм.
Г) двух кедров – конкуренция.
3. Объясните, как проявляется внутривидовая конкуренция у белки? Каковы основные
причины конкуренции? С какими видами возможна межвидовая конкуренция? Каковы её
причины?
Примечание: Здесь учащимся следует использовать собственные знания, приобретенные
за время учебы, а также умения логически рассуждать, выстраивать причинно следственные связи.
Всех млекопитающих и птиц, в рационе которых значительную роль и играют семена
хвойных, орехи и грибы, можно смело считать конкурентами белки. Из зверей к ним
относятся бурундук, лесные полевки, сони, соболь, медведи, копытные, заяц.
Олени и зайцы конкурируют с белкой за использование ресурсов грибов, в том числе
подземных.
С птицами у белок идет еще более острая конкуренция. Некоторые виды птиц
специализируются на семенах хвойных деревьев. Такие как: дятел, прежде всего
большой пестрый, клесты, кедровка, сойка, поползень. На их долю приходится большое
количество семян, что становится критичным в годы, бедные на кедровые шишки.
4. Возможна ли конкуренция у кедра? Какая и в чем она проявляется?
Внутривидовая – между самими кедрами, растущими рядом. Межвидовая – с другими
видами растений. В обоих случаях конкуренция идет за свет, воду и место под солнцем.
Более сильное дерево разрастается, вытесняя слабого.
5. Прочитайте текст и выпишите из него основные экологические характеристики
популяций:
А) подсчитайте обилие белки на площади 10000 км2. – 200000 белок.
Б) плотность – в 20 – 30 особей на км.кв.
В) рождаемость – так как количество старых особей уменьшилось, то рождаемость
у одной белки в среднем 4-5 бельчат.
Г) возрастная структура - снижение старых особей, больше молодых.
Д) смертность превышает рождаемость.
6. Сделайте вывод о состоянии популяции на данный момент. От чего зависит динамика
данной популяции (изменение численности). Какие факторы могут повлиять на
изменение численности в нашем районе?
Отмечается явная тенденция к снижению. Изменение численности зависит от многих
факторов: пожары, наличие хищников, паразитов, деятельность человека (например,
вырубка лесов), наводнение, наличие корма и др. В нашем районе основные факторы –
пожары и неурожайные годы.
Список используемой литературы.
1. Энциклопедия животного мира. – М.: ОЛМА Медиа Групп, 2011. – 240стр.