Наземно-воздушная среда

Наземно-воздушная среда

Тип урока: изучения нового материала и первичного закрепления знаний

Цель урока: создать условия для усвоения учащимися знаний о наземно-воздушной среде жизни.

Задачи:

• развивать знания о средах жизни на основе рассмотрения наземно-воздушной среды;
• сформировать умение устанавливать взаимосвязь между особенностями строения и условиями обитания;
• развить умение работать с различными источниками информации.

Планируемые результаты:

Предметные:

сформировать знания об основных абиотических факторах, действующих в наземно-воздушной среде, группах растений и животных по отношению к водному режиму;

сформировать представление об отличительных особенностях разных сред обитания организмов и их приспособленности к жизни в этих средах.

Метапредметные:

учить систематизировать, выделять главное и существенное, устанавливать причинно-следственные связи, развивать воображение учащихся;

развивать поисково-информационные умения: работать с различными источниками информации.

Личностные:

формировать познавательный интерес к предмету через использование нестандартных форм обучения и создание ситуации успеха;

прививать любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле. Умение работать в группах, обмениваться информацией с одноклассниками.

Формы организации деятельности учащихся: индивидуальная, парная, коллективная, самостоятельная работа.

Оборудование: гербарные экземпляры и живые растения: влаголюбивые (тростник, калужница), растения, приспособленные к условиям умеренной влажности (кислица, ландыш), сухолюбивые (опунция, алоэ, полынь); иллюстрации растений и животных различных сред обитания.

Структура урока

Приложение №1 Наземно-воздушная среда

Организмы, обитающие на поверхности Земли, окружены га­зообразной средой, характеризующейся низкой влажностью, плотностью и давлением, а также высоким содержанием кисло­рода. Действующие в наземно-воздушной среде экологические факторы отличаются рядом специфических особенностей: по сравнению с другими средами свет здесь действует интенсивнее, температура претерпевает более сильные колебания, влажность значительно изменяется в зависимости от географического поло­жения, сезона и времени суток. Воздействие почти всех этих факторов тесно связано с движением воздушных масс - ветрами.

У обитателей наземно-воздушной среды в процессе эволюции выработались специфические анатомо-морфологические, физиоло­гические, поведенческие и другие адаптации. У них появились ор­ганы, обеспечивающие непосредственное усвоение атмосферного воздуха в процессе дыхания (устьица растений, легкие и трахеи животных); сильное развитие получили скелетные образования, поддерживающие тело в условиях незначительной плотности среды

(механические и опорные ткани растений, скелет животных); вы­работались сложные приспособления для защиты от неблагопри­ятных факторов (периодичность и ритмика жизненных циклов, сложное строение покровов, механизмы терморегуляции и др.); установилась более тесная связь с почвой (корни растений); вы­работалась большая подвижность животных в поисках пищи; появились летающие животные и переносимые воздушными тече­ниями плоды, семена, пыльца растений.

Рассмотрим основные абиотические факторы в наземно­-воздушной среде жизни.

Воздух.

Сухой воздух на высоте уровня моря состоит (по объему) из 78% азота, 21% кислорода, 0,03% углекислого газа; не менее 1% приходится на инертные газы.

Кислород необходим для дыхания абсолютного большинства ор­ганизмов, углекислый газ используется растениями при фотосинтезе. Перемещение воздушных масс (ветер) изменяет температуру и влаж­ность воздуха, оказывает механическое воздействие на организмы. Ветер вызывает изменение транспирации у растений. Это особенно сильно проявляется при суховеях, иссушающих воздух и часто вызы­вающих гибель растений. Значительную роль ветер играет в опыле­нии анемофилов - ветроопыляемых расте­ний. Ветры определяют направление миграций таких насекомых, как луговой мотылек, пустынная саранча, малярийные комары.

Атмосферные осадки.

Осадки в виде дождя, снега или града изменяют влажность воздуха и почвы, обеспечивают доступной влагой растения, дают питьевую воду животным. Сильные дожди могут вызывать паводки, временно затопить ту или иную территорию. Ливни, и особенно град, нередко приводят к механическому повреждению вегетатив­ных органов растений.

Большое значение для водного режима имеют сроки выпадения дождей, их частота и продолжительность. Также важен характер дождей. При ливневых дождях почва не ус­певает впитать воду. Эта вода быстро стекает, и ее сильные потоки нередко сносят в реки и озера часть плодородного слоя почвы, а вместе с ней и слабо укоренившиеся растения, а иногда и мелких животных. Моросящие дожди, наоборот, хорошо увлажняют почву, однако, если они затягиваются, наступает переувлажнение.

Осадки в виде снега оказывают благоприятное влияние на ор­ганизмы в зимний период времени. Являясь хорошим изолятором, снег защищает почву и растительность от промерзания (слой сне­га в 20 см защищает растение при температуре воздуха -25°С), а для мелких животных служит укрытием, где они находят пищу и более подходящие температурные условия. При сильных морозах под снегом прячутся тетерева, куропатки, рябчики. Однако при многоснежных зимах наблюдается массовая гибель некоторых животных, например, косуль и диких кабанов: при мощном снежном покрове им трудно передвигаться и добывать корм.

Влажность почв.

Одним из основных источников влаги для растений является почвенная вода. По физическому состоянию, подвижности, доступ­ности и значению для растений почвенная вода подразделяется на свободную, капиллярную, химически и физически связанную.

Основной разновидностью свободной воды является гравитаци­онная вода. Она заполняет широкие промежутки между частицами почвы и под действием силы тяжести постоянно уходит в более глу­бокие слои, пока не достигнет водонепроницаемого слоя. Растения легко усваивают ее, пока она находится в зоне корневой системы.

Капиллярная вода заполняет тончайшие промежутки между частицами почвы, она также хо­рошо усваивается растениями. Она удерживается в капиллярах силой сцепления. Под влиянием испарения с поверхности почвы капиллярная вода образует восходящий ток, в отличие от грави­тационной, которой свойственен нисходящий ток. Эти движения воды, ее расход зависят от температуры воздуха, особенностей рельефа, свойств почвы, растительного покрова, силы ветра и других факторов. И капиллярная, и гравитационная вода пред­ставляют собой так называемую доступную для растений воду.

В почве есть также химически и физически связанная вода, содержащаяся в некоторых минералах почв (опале, гипсе, монт риллоните, гидрослюдах и пр.) Вся эта вода растениям абсолютно не­доступна, хотя в некоторых почвах (глинистых, торфяных) ее содер­жание очень велико.

♦ Экоклимат.

Каждое местообитание характеризуется определенным эколо­гическим климатом - экоклиматом, т. е. климатом приземного слоя воздуха. Большое влияние на климатические факторы ока­зывает растительность. Под пологом леса, например, влажность воздуха всегда выше, а колебания температуры меньше, чем на полянах. Различен и световой режим этих мест. В разных расти­тельных ассоциациях формируется свой режим влажности, тем­пературы, света. Тогда говорят о фитоклимате.

Условия жизни, окружающие личинок насекомых, живущих под корой дерева, иные, чем в лесу, где это дерево произрастает. При этом температура южной стороны ствола может быть на 10- 15°С выше температуры его северной стороны. Такие небольшие участки местообитания имеют свой микроклимат. Особые микро­климатические условия создают не только растения, но и живот­ные. Устойчивым микроклиматом обладают заселенные живот­ными норы, дупла деревьев, пещеры.

Для наземно-воздушной среды так же, как и для водной, ха­рактерна четко выраженная зональность. Различают широтные и меридианальные, или долготные, природные зоны. Первые тянут­ся с запада на восток, вторые - с севера на юг.

Жизнь в каждой среде имеет свои особенности. В наземно-воздушной среде достаточно кислорода и солнечного света. Но часто не хватает влаги. В связи с этим растения и животные засушливых мест обитания имеют специальные приспособления для добывания, запасания и экономичного расходования воды. В наземно-воздушной среде бывают значительные изменения температуры, особенно в районах с холодной зимой. В этих районах в течение года заметно меняется вся жизнь организма. Осенний листопад, отлет перелет птиц в теплые края, смена шерсти у зверей на более густую и теплую - все это приспособление живых существ к сезонным изменениям в природе. Для животных, обитающих в любой среде, важная проблема – это передвижение. В наземно-воздушной среде можно передвигаться по Земле и по воздуху. И животные этим пользуются. Ноги одних приспособлены к бегу: страус, гепард, зебра. Других – к прыжкам: кенгуру, тушканчик. Из каждых 100 обитающих в этой среде животных 75 умеют летать. Это большинство насекомых, птиц и некоторые звери, например, летучая мышь. (Рис. 3).

Рис. 3. Летучая мышь

Интересные факты об обитателях наземно-воздушной среды

Чемпион по скорости полета среди птиц – стриж. 120 км/ч – обычная для него скорость. Птички колибри взмахивают крыльями до 70 раз в секунду. Скорость полета у разных насекомых такова: у златоглазки – 2 км/ч, у комнатной мухи – 7 км/ч, у майского жука – 11 км/ч, у шмеля – 18 км/ч, а у бабочки-бражника – 54 км/ч. Наши летучие мыши невелики ростом. Но их родственники крыланы достигают в размахе крыльев 170 см.

Крупные кенгуру совершают прыжки до 9 метров.

Приспособление птиц к полету

Птиц от всех других существ отличает способность летать. К полету приспособлено все тело птицы. (Рис. 4). Передние конечности птиц превращены в крылья. Так что птицы стали двуногими. Оперенное крыло намного более приспособлено к полету, чем летательная перепонка летучих мышей. Поврежденное оперение крыла быстро восстанавливается. Удлинение крыла достигается за счет удлинения перьев, а не костей. Длинные тонкие кости летающих позвоночных могут легко ломаться.

Рис. 4. Скелет голубя

Как приспособление для полета на грудине птиц развился костный киль. Это опора для костных летательных мышц. Некоторые современные птицы лишены киля, но одновременно они утратили способность летать. Все лишние тяжести в строении птиц, мешающие полету, природа постаралась устранить. Максимальный вес всех крупных летающих птиц достигает 15-16 кг. А у нелетающих, например страусов, он может превышать 150 кг. Кости птиц в процессе эволюции становились полыми и легкими. При этом они сохранили прочность.

Первые птицы имели зубы, но затем тяжелая зубная система полностью исчезла. У птиц появился роговой клюв. Вообще полет – несравненно более скоростной способ передвижения, чем бег или плавание в воде. Но затраты энергии примерно вдвое выше, чем при беге и в 50 раз выше чем при плавании. Поэтому птицы должны поглощать довольно много пищи.

Полет, может быть:

- Машущий

- Парящий

Парящий полет в совершенстве освоили хищные птицы. (Рис. 5). Они используют теплые потоки воздуха, поднимающиеся от нагретой земли.

Рис. 5. Белоголовый сип

Скачано с www.znanio.ru