Биология 9 Глава 8. §§ 47-50

Биология 9 класс (Пасечник). Конспекты по учебнику. Цитаты использованы в учебных целях.
Глава 8. Взаимосвязи организмов и окружающей среды (47. Искусственные экосистемы. 48. Экскурсия «Сезонные изменения в живой природе» 49. Экологические проблемы современности. 50. Итоговая конференция «Взаимосвязи организмов и окружающей среды»). Электронная версия.

ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов


Глава 8. Взаимосвязи организмов
и окружающей среды

§ 47. ИСКУССТВЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

ВСПОМНИТЕ:
1. Какие экологические факторы влияют на растительный и животный мир сообщества?
2. Какое значение имеет разнообразие видов в экосистеме?

Искусственные экосистемы.

На протяжении многих тысячелетий человек жил в естественной среде обитания, не оказывая серьёзного воздействия на процессы, происходящие в биосфере. С развитием цивилизации отношения человека и природы существенно изменялись. Человек всё больше использовал природные ресурсы, разрушая сложившиеся естественные и создавая искусственные, или антропогенные экосистемы. Поля, огороды, сады, парки, лесные насаждения, пастбища — всё это искусственно созданные биоценозы, или агроценозы.

Сравнение естественных и искусственных экосистем.

В агроценозах складываются такие же пищевые цепи, что и в естественных экосистемах: продуценты (культурные растения, сорняки), консументы (насекомые, птицы, грызуны, хищники) и редуценты (бактерии и грибы). Особенностью агроценозов является обязательное присутствие в них человека.

Важным свойством природного сообщества является его устойчивость. Экологическая устойчивость агроценозов невелика. Без участия человека агроценозы зерновых и овощных культур существуют не более одного года, многолетних трав — 3 года, плодовых культур — 20 лет.

Для естественного биоценоза единственным источником энергии является Солнце. Агроценозы, помимо солнечной энергии, дополнительно получают энергию, затрачиваемую человеком на обработку почвы, борьбу с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, внесение удобрений и т. д.

В естественной экосистеме первичная продукция растений (урожай), пройдя через многочисленные цепи питания, вновь возвращается в систему биологического круговорота. В агроценозе такой круговорот нарушен, так как большая часть продукции изымается человеком при сборе урожая. В результате постоянно приходится заботиться о поддержании плодородия почвы.

Агроценозы дают человечеству около 90% пищевой энергии. Однако при неправильном ведении сельскохозяйственного производства происходит потеря плодородия почвы, её засоление, опустынивание огромных территорий и загрязнение окружающей среды.

Массовое сведение лесов под сельскохозяйственные угодья приводит к серьёзным негативным изменениям в биосфере.

Экосистемы городов.

Наряду с агроценозами экосистемы городов занимают всё большее место в развитии биосферы. Уже сейчас более половины населения Земли живёт в городах и посёлках городского типа, а в промышленно развитых странах эта цифра доходит до 70%.

В экосистемах городов нарушено соотношение продуцентов, консументов и редуцентов. В город постоянно поступает энергия и ресурсы, необходимые для его функционирования. Город производит огромное количество ядовитых газов, токсичных отходов, загрязняющих окружающую среду. В связи с этим экологическое равновесие в городской экосистеме не может быть достигнуто, поэтому регулирование всех процессов, связанных с потоками вещества и энергии в городе, берёт на себя человек. Очень важно, чтобы город был экосистемой, которая не вредит здоровью людей.

 

§ 48. ЭКСКУРСИЯ «СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ»

ВСПОМНИТЕ:
1. Что такое экосистема?
2. Каковы основные компоненты экосистемы?
3. Что такое адаптации?
4. Какие среды жизни доступны организмам?

Цель экскурсии: познакомиться с сезонными изменениями в жизни организмов; выяснить их биологическое значение; научиться фиксировать сезонные изменения в жизни растений и животных.

Необходимое оборудование:
Обязательный набор: 1) аптечка первой помощи; 2) простые карандаши, блокнот; 3) бинокль, лупа, фотоаппарат; 4) бумажные салфетки; 5) перочинный нож; 6) часы; 7) складной метр (рулетка); 8) баночки (коробочки) с крышками; 9) ботаническая папка.
Дополнительный набор: 1) карта местности; 2) компас; 3) верёвка; 4) лопатка; 5) фонарь; 6) термос с чаем; 7) полотенце, 8) средства защиты от дождя.

Внимание! На экскурсию следует надевать удобную неяркую одежду и непромокаемую обувь, ни в коем случае не новую.

План экскурсии:

  1. Среда жизни и её обитатели. Экосистемная организация природы (на примере водоёма, луга, поля, городского парка).
  2. Адаптации организмов к условиям среды обитания.
  3. Сезонные изменения в живой природе. Особенности организации наблюдений как метода биологических исследований.

Источники информации:

  1. Методы фенологических наблюдений при ботанических исследованиях. — М.: Наука, 1966.
  2. Фенологические наблюдения (организация, проведение, обработка). Унифицированное руководство для добровольной фенологической сети. — Л.: Наука, 1982.
  3. Шульц Г. Э. Общая фенология / Г. Э. Шульц. — Л.: Наука, 1981.
  4. Сайт экологического центра «Экосистема» http: / /www.ecosvstema.ru

 

Сезонные изменения в природе проявляются в виде закономерно чередующихся сезонных явлений. Каждой местности свойственны свои сезонные явления и свои календарные сроки их наступления. Ежегодные колебания сроков наступления сезонных явлений природы нередко значительны. Систему знаний о сезонных явлениях природы, о сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки, называют фенологией (от греч. phainomena — явление, logos — слово). Фенологические наблюдения имеют важное теоретическое и практическое значение для различных направлений биологической науки, а также связанных с ней прикладных отраслей — сельского хозяйства, лесного хозяйства, охотничье–промыслового хозяйства.

В фенологии сезонные изменения учитываются с помощью фенологических наблюдений, т. е. записей дат (число, месяц, год) наступления чётко проявляющихся, легко и точно наблюдаемых событий в природе, не требующих для своей регистрации специальной аппаратуры. Вам наверняка известны такие события в неживой природе, как первые и последние весенние заморозки; замерзание осенью и вскрытие весной озёр и прудов; установление и разрушение снежного покрова и т. п. Не меньшее значение для фенологии имеют наблюдения за сезонными проявлениями жизнедеятельности отдельных видов организмов и их сообществ.

Сезонные явления в мире растений и грибов.

Цикл сезонного развития растений состоит из закономерно сменяющих друг друга морфологически различных этапов. Каждый из таких этапов называют сезонной или фенологической фазой развития. Обычно используют следующую, относительно простую систему фитофенологических фаз, наблюдаемых у наиболее заметных представителей местной растительности;

  • 1) начало весеннего сокодвижения (наблюдается у клёнов, берёз, винограда);
  • 2) всходы (однолетних видов, в частности сельскохозяйственных культур);
  • 3) начало распускания почек;
  • 4) начало облиствения;
  • 5) начало и конец цветения;
  • 6) начало созревания плодов;
  • 7) начало рассеивания плодов или семян;
  • 8) начало осеннего отмирания листьев (у листопадных и летнезелёных растений);
  • 9) начало осеннего листопада;
  • 10) полное осеннее расцвечивание листьев;
  • 11) конец листопада.

К сезонным явлениям растительного мира относят также случаи повреждения или гибели растений от вредных воздействий: весенних и осенних заморозков, засухи, паразитарных заболеваний или животных–вредителей. Индикаторами этого явления служат сельскохозяйственные культуры (картофель, помидоры, огурцы; на юге — хлопчатник, клещевина), а также декоративные виды (георгины, шалфей блестящий, бархатцы; на юге — канны).

Часто в фенологических наблюдениях отмечают сезонные явления в жизни наиболее широко распространённых шляпочных грибов (белый гриб, подосиновик, подберёзовик, маслёнок, волнушка, груздь, опёнок осенний): появление первых единичных грибов; начало и конец промыслового сбора.

Сезонные явления в мире животных

Сезонные явления в мире животных очень разнообразны. Как правило, они менее доступны для наблюдения, чем в мире растений (подумайте почему). Относительно легки наблюдения над видами, встречающимися в массовых количествах: птицы во время перелётов, рыбы при их массовом отлове, лягушки, насекомые (например, пчёлы, комары, некоторые виды бабочек, жуков и т. п.). Для таких видов сроки наступления отдельных явлений могут быть установлены достаточно точно.

Очень удобно фиксировать сезонные явления в жизни беспозвоночных животных. Все они являются холоднокровными животными. Зимой они впадают в оцепенение, весной отмечается их оживление, а осенью — исчезновение. Беспозвоночным свойственна смена сезонных фаз развития. Для характеристики сезонной динамики обычно используют следующие группы сезонных явлений:

  1. Явления, свидетельствующие о наступлении определённых этапов годичного цикла природы: первое появление мух, ярких весенних бабочек (крапивницы, крушинницы, лимонницы, траурницы и т. п.), кобылок, цикад, крупных жуков (майского хруща), вылет крупных стрекоз, начало стрекотания кузнечиков, вылет осенних бабочек (осенней и зимней пядениц), начало лёта паутины осенью. Индикатором прогрева почвы служит появление дождевых червей.
  2. Явления, связанные с появлением в массовом количестве паразитов человека и домашних животных (комаров, мошки, слепней, осенних жигалок): первые укусы, массовое нападение на человека и домашних животных и конец нападений.
  3. Явления, связанные с появлением в массовом количестве вредителей сельскохозяйственных культур и лесов: бабочки–белянки (капустницы, репницы, брюквенницы, боярышницы), непарного шелкопряда, сосновой пяденицы, клопов–солдатиков, саранчи, слизней, медведок и др.
  4. Явления, связанные с жизнью пчёл. На юге, где улья с пчёлами не убирают на зиму в тёплые помещения, отмечают их первый вылет за взятком, а осенью — прекращение вылетов.

Задания для экскурсии:

Этап 1. Среда жизни и её обитатели. Экосистемная организация природы

  1. Посетите под руководством учителя один из биогеоценозов в окрестностях вашей школы (водоём, луг, поле, городской парк).
  2. Занесите в рабочую тетрадь краткую характеристику среды жизни (местообитания): тип сообщества, тепловой (температурный) режим, световой режим, влажность.
  3. Запишите названия встретившихся вам обитателей.
  4. Составьте, используя список обитателей биогеоценоза (см. п. 3), вероятные цепи питания. Запишите их в тетрадь.

Этап 2. Адаптации организмов к условиям среды обитания

  1. Познакомьтесь с приспособлениями организмов, обитающих в данном биогеоценозе, к различным экологическим факторам.
  2. Работая в группах или парах, на конкретных объектах (одно растение и одно животное) детально изучите приспособления организмов к различным экологическим факторам.
  3. Собранные данные занесите в таблицу.

Этап 3. Сезонные изменения в живой природе. Особенности организации наблюдений как метода биологических исследований

  1. Внимательно изучите материал параграфа об особенностях сезонных изменений в жизни организмов.
  2. Определите, какие явления в жизни обитателей биогеоценоза характерны для данного сезона (по состоянию на день экскурсии).
  3. Собранные данные занесите в рабочую тетрадь.

Подведение итогов экскурсии

Проведение наблюдений за сезонными изменениями в живой природе даёт богатый фактический материал для осуществления практической исследовательской деятельности в области биологии и экологии.

 

§ 49. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОСТИ

ВСПОМНИТЕ:
1. Какие загрязнения окружающей среды вам известны?
2. Какие организмы называют консументами?
3. Что такое пищевая цепь?

Экологическими проблемами называют такие изменения природной среды, которые ведут к нарушению структуры и функционирования биосферы. Экологические проблемы, затрагивающие всю Землю, называют глобальными. К таким проблемам относят изменения климата, загрязнение атмосферы, водных систем и почв, уничтожение лесов, нарушение озонового слоя и т. д. И если климатические изменения могут быть вызваны изменением наклона земной оси, а точная причина уменьшения озонового слоя пока неизвестна, то остальные экологические проблемы однозначно являются следствием хозяйственной деятельности человека.

Загрязнение окружающей среды.

Развивающиеся промышленные производства, энергетика, сельское хозяйство могут при несоблюдении экологических требований вызывать загрязнение окружающей среды. Так, хозяйственные выбросы тяжёлых металлов — свинца, кадмия и цинка уже превосходят естественное содержание этих металлов в биосфере соответственно в 18, 5 и 3 раза. Соединения тяжёлых металлов — это токсичные (ядовитые) вещества. К токсичным соединениям относятся также диоксины (побочные продукты многих производств, где используется хлор), которые даже в ничтожных концентрациях подавляют иммунную систему организмов, повышают чувствительность к вирусным заболеваниям, снижают умственную и физическую работоспособность. В более высоких концентрациях они могут вызывать раковые заболевания, поражать нервную систему, печень, пищеварительный тракт.

В сельском хозяйстве широко используют различные ядохимикаты. Их воздействию подвергаются не только вредители, но и все живущие рядом организмы (птицы, черви, насекомые–опылители, бактерии и др.) и сам человек.

Многие загрязнители передаются по пищевым цепям и накапливаются в них. Это явление характерно для трудно разрушающихся (устойчивых) веществ. К таким соединениям относятся, в частности, многие радиоактивные атомы (например, стронций–90). Организмы накапливают загрязнитель, передавая его по пищевым цепям консументам более высокого порядка, вплоть до человека. А так как консументы съедают за свою жизнь не одно растение или животное, а много, то с каждым уровнем трофической цепи концентрация вредных веществ в организмах повышается примерно в 10 раз, доходя до смертельных доз. Так, в рыбе концентрация ртути может быть в 1000 раз больше, чем в воде, в которой она живёт. Любой организм, питающийся такой рыбой, подвергает себя смертельной опасности.

Каждый загрязнитель оказывает определённое отрицательное воздействие на природу, поэтому поступление вредных веществ в окружающую среду должно строго контролироваться.

Пути решения экологических проблем.

Мы живём в обществе, для которого характерно нерациональное, расточительное использование природных ресурсов. Но ресурсы Земли ограничены. Для сохранения человеческой цивилизации необходимо построить общество, основой которого должно стать разумное использование природных ресурсов.

Стратегия развития человеческого общества, которая позволит гармонично сочетать его потребности с возможностями сохранения нормального функционирования биосферы, — это стратегия рационального природопользования, т. е. оптимальных способов эксплуатации естественных и искусственных экосистем. Такая стратегия характеризуется не только широким распространением производственных способов (технологий) сбережения энергии и ресурсов, но и изменением характера потребностей людей. Главной должна стать установка на разумное и бережное отношение к нашему общему и единственному дому — планете Земля. Каждый из нас должен понимать, что нарушение законов природы неизбежно ведёт к гибели цивилизации. Вот почему экологические знания необходимы каждому члену общества.

Таким образом, рациональное природопользование включает следующие виды деятельности:

  • контроль важнейших характеристик состояния окружающей среды (концентрация вредных веществ и т. д.);
  • восстановление и охрану лесов;
  • расширение и увеличение числа заповедных зон;
  • охрану и разведение редких видов растений и животных;
  • внедрение энергосберегающих технологий, прошедших предварительную экспертизу на безопасность для окружающей среды;
  • использование в сельском хозяйстве высокоурожайных сортов и высокопродуктивных пород, устойчивых к болезням и неблагоприятным факторам среды;
  • экологическое образование населения;
  • международное сотрудничество в деле охраны среды.

Разработка экологического законодательства и создание эффективных механизмов его реализации также являются непременным элементом построения общества, находящегося в гармонии с природой.

Человек лишь один из множества биологических видов на нашей планете и свою деятельность должен строить исходя из того, что биосфера без человека существовала и может существовать, человек же вне биосферы существовать не может. Выдающийся русский учёный Владимир Иванович Вернадский (1864—1945), один из создателей современных представлений о биосфере, определил её как особую геологическую оболочку, область распространения жизни. В. И. Вернадский считал, что человечество — закономерный продукт развития биосферы и что оно «не может физически быть от неё независимым ни на одну минуту».

 

§ 50. ИТОГОВАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
«ВЗАИМОСВЯЗИ ОРГАНИЗМОВ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

Защита проекта — это прежде всего демонстрация результатов вашей самостоятельной работы. О выполненной работе надо не просто рассказать, её, как и всякое настоящее исследование, надо защитить. Перед предстоящей защитой распечатайте текст выступления, слайды презентации. Попробуйте самостоятельно оценить свой творческий продукт.

Цель занятия: принять участие в итоговой защите проектов — познакомить присутствующих с результатами своей проектной деятельности, научиться оппонировать и подводить итоги проведённой работы.

План занятия:
1. Развитие представлений о биосфере.
2. Экологические факторы и их влияние на организмы.
3. Адаптации организмов к сезонным изменениям в природе.
4. Искусственные экосистемы.

Сообщение 1. Вклад выдающихся учёных (М. В. Ломоносова, Ю. Либиха, А. Л. Лавуазье, В. И. Вернадского) в развитие представлений о биосфере.

Источники информации:

  1. Биографии великих химиков / пер. с нем.; под ред. Г. В. Быкова. — М.: Мир, 1981.
  2. Владимир Вернадский. Жизнеописание. Избранные труды. Воспоминания современников. Суждения потомков/ сост. Г. П. Аксёнов. — М.: Современник, 1993.
  3. Волков В. А. Выдающиеся химики мира/ В. А. Волков, Е. В. Бонский, Г. И. Кузнецова. — М.: Высшая школа, 1991.
  4. Казначеев В. П. Учение В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере/ В. П. Казначеев. — Новосибирск: Наука, 1989.
  5. Михайло Ломоносов. Жизнеописание. Избранные труды. Воспоминания современников. Суждения потомков. Стихи и проза о нём / сост. Г. Е. Павлова, А. С. Орлов. — М.: Современник, 1989.
  6. Павлова Г. Е. Михаил Васильевич Ломоносов/ Г. Е. Павлова, А. С. Фёдоров. — М.: Наука, 1986.

Интернет–ресурсы: Ломоносов Михаил Васильевич в электронной библиотеке «ImWerden»: http: / /imwerden.de

Сообщение 2. Влияние антропогенных факторов на организмы.

Источники информации:

  1. Григорьев А. А. Экологические уроки исторического прошлого и современности/ А. А. Григорьев. — Л., 1991.
  2. Яблоков А. В. Уровни охраны живой природы/ А. В. Яблоков, С. А. Остроумов. — М., 1985.

Сообщение 3. Адаптации насекомых (или другой группы организмов) к сезонным изменениям в природе.

Источники информации:

  1. Гребенников В. С. Тайны мира насекомых /В. С. Гребенников. — Новосибирск, 1990.
  2. Чернова Н. М. Экология/ Н. М. Чернова, А. М. Вылова. — М.: Просвещение, 1988.

Сообщение 4. Комнатный аквариум как модель экосистемы.

Источники информации:

  1. Лукьянов О. М. Современный аквариум и его обитатели/ О. М. Лукьянов. — М.: Цитадель, 2000.
  2. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. В 2 т. / Б. Небел. — М.: Мир, 1993.

Интернет–ресурсы: Гиляров А. М. Кораллы обесцвечиваются из–за утраты взаимопонимания. Статья на сайте www.elementv.ru

 

Подведение итогов конференции

Все природные экосистемы связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли — биосферу. Развитие представлений о биосфере происходило постепенно. Учение о биосфере было создано выдающимся русским учёным В. И. Вернадским.

Человек, в отличие от всех других живых организмов, не приспосабливается к окружающей среде, а приспосабливает её к своим потребностям. Он наступает на природу, не задумываясь о последствиях своей деятельности. В результате антропогенное загрязнение среды приобретает всё большие размеры. Человек лишь один из биологических видов на нашей планете, и он не должен забывать: биосфера без человека существовала и может существовать, а человек вне биосферы существовать не может.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 8

Экология — наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой обитания.

На Земле существует четыре основные среды обитания: водная, наземно–воздушная, почвенная и среда, образуемая самими живыми организмами. Все факторы среды подразделяют на три основные группы — абиотические, биотические и антропогенные.

Все природные экосистемы связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли — биосферу.

Природа не только более сложна, чем мы думаем, она гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить. Первый закон экологии гласит: «Что бы мы ни делали в природе, всё вызывает в ней те или иные последствия, часто непредсказуемые». Следовательно, результаты нашей деятельности можно предвидеть только всесторонне проанализировав, какое влияние они окажут на природу. Экология становится теоретической основой для рационального использования природных ресурсов.

Экологические проблемы, существующие сегодня, являются следствием неразумной хозяйственной деятельности человека. Развивающиеся промышленные производства, энергетика, сельское хозяйство могут при несоблюдении экологических требований сильно загрязнять окружающую среду.

Активная работа во всех областях человеческой деятельности по формированию нового отношения к природе, разработка рационального природопользования, природосберегающей технологии будущего смогут решить экологические проблемы сегодняшнего дня.

 

Для того чтобы проверить, как вы усвоили материал главы, выполните тестовые задания в рабочей тетради. Если вы сомневаетесь в правильности своих ответов, повторите материалы соответствующих параграфов.

 


ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов

Биология 9 класс (Пасечник). Конспекты по учебнику. Цитаты использованы в учебных целях.
Глава 8. Взаимосвязи организмов и окружающей среды.

  • 47. Искусственные экосистемы.
  • 48. Экскурсия «Сезонные изменения в живой природе»
  • 49. Экологические проблемы современности.
  • 50. Итоговая конференция «Взаимосвязи организмов и окружающей среды»

Добавить комментарий

На сайте используется ручная модерация. Срок проверки комментариев: от 1 часа до 3 дней