Потоки вещества и энергии в экосистеме

Познакомить учащихся с понятиями «пищевые цепи», «поток энергии и вещества в экосистеме», с трофическими уровнями организации экосистем и основными закономерностями их взаимодействия.

Воспитание эстетического восприятия природы, экологической культуры.

Развитие внимания, памяти, логического мышления.

На Земле обитает гигантское количество живых существ. Каково главное свойство и условие существования живого? (обмен веществ) Можно ли лес считать живым? Поясните.Поясните, как вы понимаете выражение ОБМЕН ВЕЩЕСТВ?

(Любая жизнь требует постоянного притока энергии и вещества).

Зачем они нужны?

(Энергия расходуется на осуществление основных жизненных реакций, вещество идет на построение тел организмов).

Обмен веществ подразумевает и внутренние обменные процессы. Происходят ли они в лесу?

А знаете ли вы, как происходит процесс передачи веществ и энергии в природе? ( Не совсем, нет).

Хотели бы узнать? Какую тему сегодняшнего урока вы предложите? (Потоки вещества и энергии в экосистеме)

Какие вопросы вы хотели бы рассмотреть?( Что такое потоки? Как они осуществляются?

Для чего нужны знания о потоке вещества и энергии?)

Как будем решать эти задачи? Ваши предложения.
Прежде всего, давайте вспомним, что такое экосистема? Какие отношения между живыми

компонентами системы считаются самыми главными?(пищевые). Докажите.

Какова трофическая(пищевая) структура сообщества? ( Продуценты, консументы, редуценты). Объясните эти термины.
Работа на повторение. Распределите виды организмов по их типу питания.

(Проверка у доски – прикрепление магнитами, обоснование).

Групповая работа. Составьте трофические сети из предложенных организмов. Что обозначают нарисованные вами стрелки? Как бы вы назвали такой переход веществ, исходя из нашей темы?.Сформулируйте определение «Потоки вещества». Найдите подтверждение на с. 155, прочитайте.

Зачем нужна пища?

(Пища – это источник энергии для организмов. )

Энергию изучает предмет физика. Какие законы термодинамики вам известны?

(Энергия не исчезает и не создаётся вновь. Она переходит из одной формы в другую.)

Откуда на Земле берётся энергия? (Солнце)

Кто фиксирует энергию солнца?( Растения) .

Солнце — практически единственный источник всей энергии на Земле. Однако не вся энергия солнечного излучения может усваиваться и использоваться организмами. Лишь около половины обычного светового потока, падающего на зеленые растения (т. е. на продуценты), поглощается фотосинтетическими элементами, и лишь малая доля поглощенной энергии (от 1 до 5%) запасается в виде биохимической энергии — энергии, заключенной в тканях растения. Большая часть солнечной энергии теряется в виде тепла.

Что происходит с энергией потом?( После того, как растения съедаются животными, энергия переходит к ним, затем тратится животными на движение, рост, развитие, поддержание температуры тела).

Но рано или поздно растения и животные погибают. Куда девается их энергия?(Энергия переходит к редуцентам для их жизнедеятельности).Как бы вы назвали такой переход энергии от одного организма к другому?

(Поток энергии в сообществе – это переход энергии от организмов одного уровня к другому в форме химических связей органических соединений пищи).

А теперь представим ситуацию: я обладаю каким-то количеством энергии, пусть 100%, я хочу передать Мише(Миша встаёт). Я отдам ему всё, что есть у меня?(нет). Миша передаёт энергию Маше. Всю? (нет, часть оставляет себе, теряет при передаче). Какой закон термодинамики иллюстрирует этот пример?

Не существует ни одного процесса превращения энергии без потери какой-то её части. Как вы думаете, сколько же энергии теряется при передаче? Подсчитано, что на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется около 90%, и только 10% переходит к очередному потребителю. Это правило называют «правилом десяти процентов».

Могут ли в природе существовать цепи питания, состоящие из многих звеньев? Почему?(Энергия иссякает).

Вывод.

(Соотношение биомасс может быть различным, потому что биомасса – это просто запас имеющихся в данный момент организмов. Например, в океане одноклеточные водоросли делятся с большой скоростью и дают большую продукцию. Но их общее количество меняется мало, потому что быстро размножаются фильтраторы. Образно говоря, водоросли еле успевают размножиться, чтобы выжить. Рыбы, головоногие моллюски, крупные ракообразные размножаются медленнее, медленнее поедаются врагами, поэтому их биомасса накапливается. Если взвесить все водоросли и всех животных океана, то последние перевесят. Пирамида биомасс в океане окажется перевёрнутой. )

Вывод.

Вернитесь на с. 155. Есть ли в пищевой сети организмы, которые обрывают цепь?Вывод.

(Все звенья в пищевой сети строго уравновешены между собой. Если равновесие нарушается, то может произойти деградация экосистемы – ее вырождение.)