Тема урока: Законы биологической продуктивности

Урок экологии – 9 класс.
Представлен учителем экологии МОУ СОШ
пос. Приузенский Алинкин В.Н.
Тема урока: Законы биологической продуктивности.
Цель урока: Сформировать у учащихся знания о законах биологической
продуктивности. Учащиеся должны обобщить и конкретизировать знания о законах
биологической продуктивности.
Задачи урока: Образовательная: 1) Рассмотреть какое значение имеют законы
биологической продуктивности в жизни общества, и в частности в народном хозяйстве
нашей страны; 2) Дать ученикам понятия о цепях питания, о трофических уровнях,
биологической продукции, биомассе, о пирамиде биологической продукции; 3)
Рассмотреть главные факторы, влияющие на выход биологической продукции.
Развивающая: Развитие мыслительной деятельности: умения анализировать,
обобщать, классифицировать; уметь определить отдачу вложенных средств,
составлять цепи питания.
Воспитательная: Воспитание культуры умственного труда. Продолжить
формирование представлений о связях в экосистеме, о производстве продукции.
Показать, что источник возникновения данной темы – реальный мир, что она
возникла из практических потребностей людей. Актуализация опорных знаний, какие
факторы влияют на повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий и скота.
Тип урока: комбинированный, с элементами лекции.
Организация учебной деятельности: Вспоминают ранее изученное, работают с
текстом учебника, таблицами, анализируют информацию, слушают рассказ учителя,
выделяют главное, работают в тетради, записывают основные моменты урока в
тетрадь, термины, таблицы.
Развитие умений учащихся: Используют имеющие знания, анализируют
информацию, работают с текстом, делают выводы, подводят итоги.
Основные понятия и термины: цепи питания, трофические уровни, правило десяти
процентов, биологическая продукция, биомасса, пирамида биологической продукции,
белковое голодание, генетически модифицированные продукты, гетерозис.
Методы обучения:
1) словесный;
2) объяснительно- иллюстративный с использованием ТСО;
3) репродуктивный;
4) частично-поисковый (эвристический);
5) метод устного контроля (фронтальный опрос);
6) практический (выполнение задач).
Оборудование: Таблицы, схемы, учебник, справочники, мультимедийный проектор.
Ход урока
1. Организационно-психологический момент (приветствие, дата, отмечание
отсутствующих, настрой на плодотворную работу).
11. Проверка домашнего задания.
111. Актуализация знаний. Цели и задачи урока. Изучение нового материала.
1У. Закрепление темы.
У. Подведение итога урока, домашнее задание.
У1. Проставление оценок в дневники.
План основных моментов нового материала
1. Цепи питания и их значение, примеры цепей питания.
2. Проценты использования энергии растений животными.
3. Правило десяти процентов.
4. Определение биологической продукции, биомассы.
5. Правило пирамиды биологической продукции.
6. Пирамиды биомасс в океане и на суше.
7. Продуктивность первичной продукции.
8. Практическое значение знания законов биологической продуктивности.
9. Причины белкового голодания у людей.
10. Закрепление материала.
Слово учителя.
Ряды, в которых каждый предыдущий вид служит пищей последующему, называют
цепями питания. Отдельные звенья цепей питания называют трофическими уровнями.
Цепи питания всегда начинаются с живых или мертвых растений или их остатков,
прошедших через кишечники животных. Это первый трофический уровень.
Вопрос учащимся. Кто может привести пример цепей питания. Пример цепи питания:
растения – гусеницы – насекомоядные птицы – хищные птицы. В наземных цепях
питания бывают цепи выедания и цепи разложения –
Примеры наземных цепей питания: А – цепи выедания; Б – цепи разложения
Многие виды могут входить в разные цепи питания и занимать в них разное
положение, например медведи, питаются и животной и растительной пищей и
падалью.
Цепи питания в природе сложно переплетены. В конкретных цепях питания можно
проследить и рассчитать передачу той энергии, которая заключается в растительной
пище.
Растения связывают в ходе фотосинтеза в среднем около 1 % энергии света. Часть
растительной пищи не переваривается. Обычно усваиваются от 20 до 60 %
растительного корма. Часть энергии идет на поддержание жизни, другая рассеивается
в окружающее пространство, и небольшая часть пищи идет на рост.
Таким образом, уже на первом этапе происходит потеря энергии из пищевой цепи.
Посчитано, что на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи
теряется примерно 90% и только 10% переходит к очередному потребителю. Это
правило называют «правилом десяти процентов» -
Пирамида биомасс (схема выполнена с соблюдением масштаба):
1 – биомасса зеленых растений; 2 – биомасса растительноядных животных;
3 – биомасса хищных животных
Представителям четвертого трофического уровня достанется, только около одной
тысячи доли той энергии, усвоенной растением, с которого начиналась пищевая цепь.
Поэтому отдельные цепи питания в природе не могут иметь, слишком много звеньев,
энергия в них быстро иссякает.
Органическое вещество, создаваемое в экосистемах в единицу времени (год, месяц
и т.п.) называют биологической продукцией.
Масса тела живых организмов называется биомассой. Продукцию растений
называют первичной, а продукцию животных – вторичной.
Если оценить продукцию в последовательных трофических уровнях в любом
биоценозе, мы получим убывающий ряд чисел, каждое из которых примерно в 10 раз
меньше предыдущего. Это можно видеть из следующего рисунка
продукции
«Пирамида продукции и поток энергии в экосистемах».
Закономерности создания биомассы в цепях питания экологи называют правилом
пирамиды биологической продукции. Экологи, исходя из этого правила, в шутку
составили пирамиду, где участвуют мальчики, телята и люцерна
Соотношение биомасс в природе может быть различным, потому что биомасса – это
просто запас имеющихся в данный момент
организмов
Соотношение продукции и биомассы разных групп организмов в море:
1 – бактерии; 2 – фитопланктон; 3 – зоопланктон; 4 – рыбы
Если взвесить все водоросли и всех животных океана, то последние перевесят.
Пирамида биомасс в океане оказывается, таким образом, перевернутой. В наземных
экосистемах тоже может быть такое
Пирамида численности: 1 – прямая; 2 – перевернутая.
В среднем по всему земному шару валовой сбор первичной продукции с 1 га в год
составляет 3 т сухого вещества.
Вопрос учащимся. На следующем рисунке изображены первичная продуктивность
Мирового океана и суши. Кто может прокомментировать данный рисунок, где выше, а
где ниже продуктивность. Наименее продуктивные экосистемы жарких и холодных
пустынь и центральных частей океанов.
Рисунок: Первичная продуктивность Мирового океана и суши.
Среднюю продуктивность дают леса умеренного климата, луга и степи. Самый
высокий прирост растительной массы – в тропических лесах, в травянистых зарослях
устьев рек в жарких местах, на коралловых рифах в океане.
Продуктивность сельхозугодий обычно несколько ниже, чем природных экосистем
в той же зоне, но при интенсивном земледелии продуктивность полей может
приближаться к максимальному значению природных экосистем.
Знание законов и правил биологической продуктивности имеет большое значение.
На их основе можно получать больше первичной и вторичной продукции.
В последние годы в деле повышения продуктивности земель появилось новое
направление- генетически модифицированные продукты. Вопрос учащимся. Кто
расскажет об этом?
Кроме этого в хозяйствах страны в этих целях используется и такое понятие как
гетерозия. Вопрос учащимся. Кто расскажет, что это такое?
С точки зрения затрат для человека выгоднее растительное питание, а наиболее
дорого – использование в пищу хищных видов. Например, по энергии, затраченной на
рост 1 кг окуня или щуки, обходится в природе в 7 раз «дороже», чем 1 кг говяжьего
мяса. Поэтому плотоядные животные разводятся людьми в редких случаях, например
в пушном звероводстве. Такие, виды животных как свиньи и куры характеризуются
высоким коэффициентом перевода пищи в собственную биомассу.
Одна растительная пища, как правило, для людей недостаточно полноценна, так
как в ней нет незаменимых аминокислот, которые есть в составе животных белков.
Важное условие благополучия общества – это производство в достаточном количестве
вторичной продукции через выращивание животных, а также добыча диких видов.
В настоящее время люди испытывают белковое голодание, которое связано с
недостатком животной пищи, в рационах людей во многих районах мира.
В целях увеличения продуктивности скота и производства мяса в
сельскохозяйственном производственном кооперативе «Новоузенский», который
расположен в границах Приузенского муниципального образования, в 1996 году из
Волгоградской области была завезена новая порода крупного рогатого скота –
казахская белоголовая. Данная порода обладает высокой устойчивостью к
засушливому климату в летнее время и лучше переносит холодные ветреные зимы.
Но главное преимущество этой породы их высокая продуктивность. Сравнительный
анализ среднесуточных привесов бычков показал, что привесы скота казахской
белоголовой породы оказались выше в 1,7 раза по сравнению с симментальской
породой. Новая порода скота в настоящее время разводится во всех хозяйствах
района, а СПК «Новоузенский» стал племенным репродуктором по данной породе
скота.
Вместе с этим это хозяйство является племенным репродуктором и по
ставропольской породе овец. В последние годы для увеличения производства мяса в
хозяйстве стали разводить овец Эдельбаевской породы.
В этих целях Министерство сельского хозяйства нашей области разработало
программу «Развитие овцеводства во всех категориях хозяйств». Данная программа
будет реализовываться с участием инвесторов. При этом решено переориентировать
отрасль с тонкорунного направления на более перспективное – мясошерстное и
мясное. Овцы данной породы очень выносливы. Благодаря своему курдюку они
способны несколько дней обходится без воды и еды без всякого ущерба для себя,
потому что жир, сгорая, дает организму необходимую ему воду и энергию. Для этих
овец не требуется капитальных сооружений, включая «тепляки», так как они
способны переносить низкие температуры, а ягнята при рождении намного
превосходят ягнят других пород по своей выживаемости.
Разведение этой породы способствовало увеличения выхода мяса с одной головы.
Так, например, если ягнята ставропольской породы к отбивке весят 26-30 кг, то ягнята
эдельбаевской породы – 40-45 кг и их не надо дополнительно кормить в зимнее
время, так как уже можно производить их забой на мясо.
Мало кто знает о такой связи как нашествие саранчи и овцепоголовье. Оказывается
вспышки саранчи идут там, где мало или нет овец, так как овцы при ходьбе разбивают
личинок саранчи.
Следующим фактором повышения биологической продуктивности скота в наших
условиях является промышленное скрещивание скота. Для этих целей в хозяйстве
выбракованных коров симментальной породы скрещивают с быками казахской
белоголовой породы. Потомство, которое появляется при этом при откормке и нагуле
превосходят по привесам своих родителей и это явление называется гетерозисом.
Надо отметить, что во втором и третьем поколениях явление гетерозиса снижается.
Вывод. В экосистеме вещество и энергия передаются по цепям питания. На каждом
звене пищевой цепи задерживается только 10% поступившей энергии. Траты энергии
в пищевых цепях отражаются в пирамиде биологической продукции. Знание законов
и правил биологической продуктивности имеет большое практическое значение.
10. Вопросы учащимся для закрепления темы.
а) Что называется цепями питания?
б) Сколько процентов растительного корма обычно усваивается?
в) Как вы понимаете правило десяти процентов?
г) Что называют биологической продукцией?
д) Что называется биомассой?
е) Сформулируйте правило пирамиды биологической продукции.
ж) Где больше всего содержится животного белка?
11. Домашнее задание: 17 стр. 121 – 129
Задача. Рассмотрим пищевую цепь: злаки --- кузнечики ---- лягушки --- змеи --- орел.
Используя правило экологической пирамиды, постройте пирамиду биомасс, исходя из
того, что за период развития орла его масса составила 5 кг.
12. Проставление оценок и их комментирование.
Спасибо за внимание