Урок по биологии на тему "Популяционная структура вида" (11 класс, биология).

Тема. Популяционная структура вида.                                                                        Цель:   раскрыть   экологические   особенности   структуры   популяции;   показать   разные   жизненные формы популяций; дать понятие экологической ниши. Оборудование и материалы: таблицы, иллюстрирующие жизненные формы организмов, примеры конвергенции. Базовые понятия и термины:  экологическая ниша, жизненные формы, численность популяции, плотность   популяции,   рождаемость,   смертность,   возрастная   структура   популяции,   про­ странственная структура популяции, экологическая структура популяции, оседлые виды, кочевые виды, мигрирующие виды. Концепция урока: показать, что каждый вид характеризуется особыми связями с окружающими его биотическими и абиотическими компонентами среды, раскрыть популяционную структуру вида и затем показать основные экологические характеристики популяции. Структура и содержание урока I. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И МОТИВАЦИЯ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Вопросы к учащимся. 1) Что такое вид? Из каких структурных единиц он состоит? 2) Чем один вид организмов отличается от другого? 3) В каких случаях между видами возникает конкуренция? 4) Какие генетические характеристики вида вы знаете? 5) Какие характеристики вида и популяции будут интересовать эколога? П. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА Рассказ учителя. 1.  Экологическая характеристика вида. Экологическая ниша. Понятие экологической ниши является очень важным в экологии. Школьники часто понимают этот термин буквально, как место, в котором живет вид. Необходимо показать экологическую нишу как систему   взаимосвязей,   которые   формирует   данный   вид   с   абиотической   и   биотической компонентами окружающей среды. 2.  Жизненные формы организмов. 3.  Популяция как структурная единица вида. 4.  Особенности структуры популяции. Информация к теме урока Популяцией  в экологии называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между   собой   и   совместно   населяющих   общую   территорию.   Слово   «популяция»   происходит   от латинского  populus  —   «народ,   население».   Экологическую   популяцию,   таким   образом,   можно определить   как   население   одного   вида   на   определенной   территории.   Члены   одной   популяции оказывают  друг на друга не меньшее воздействие,  чем физические  факторы среды  или  другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы   связей,   характерные   для   межвидовых   отношений,   но   наиболее   ярко   выражены мутуалистические (взаимно полезные) и конкурентные. Специфические внутривидовые взаимосвязи —   это   отношения,   связанные   с   воспроизводством:   между   особями   разных   полов   и   между родительским и дочерним поколениями. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность. Поддержание  оптимальной  в данных условиях  численности  называют  гомеостазом  популяции. Гомеостатические возможности популяций по­разному выражены у различных видов. Популяции   как   групповые   объединения   обладают   рядом   специфических   свойств,   которые   не присущи каждой отдельно взятой особи. Групповые особенности — это основные характеристики популяций, численность и плотность популяции, рождаемость и смертность, прирост популяции, темпы   роста.   Популяции   свойственна'   определенная   организация.   Распределение   особей   по территории,   соотношения   групп   по   полу,   возрасту,   морфологическим,   физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуру популяции. Она формируется, с одной   стороны,   на   основе   общих   биологических   свойств   вида,   а   с   другой   —   под   влиянием абиотических   факторов   среды   и   популяций   других   видов.   Структура   популяций   имеет, следовательно,   приспособительный   характер.   Разные   популяции   одного   вида   обладают   как сходными   особенностями   структуры,   так   и   отличительными,   характеризующими   специфику экологических условий в местах их обитания. Популяционная   структура   вида.  Каждый   вид,   занимая   определенную   территорию  (ареал), представлен на ней системой популяций. Чем сложнее расчленена территория, занимаемая видом, тем больше возможностей для обособления отдельных популяций. Однако в не меньшей степени популяционную   структуру   вида   определяют   его   биологические   особенности,   такие   как подвижность   составляющих   его   особей,   степень   их   привязанности   к   территории,   способность преодолевать естественные преграды. Степень   обособленности   популяций.  Если   члены   вида   постоянно   перемещаются   и перемешиваются   на   обширных   пространствах,   такой   вид   характеризуется   небольшим   числом крупных популяций. Большими миграционными способностями отличаются, например, северные олени и песцы. Результаты мечения показывают, что песцы перемещаются за сезон на сотни, а иногда   более   чем   на   тысячу   километров   от   мест   размножения.   Северные   олени   совершают регулярные сезонные кочевки также в масштабах сотен километров. Границы между популяциями таких видов проходят обычно по крупным географическим преградам: широким рекам, проливам, горным хребтам и т. п. В некоторых Случаях подвижный вид при относительно небольшом ареале может   быть   представлен   одной­единственной   популяцией,   например   кавказский   тур,   стада которого постоянно кочуют по двум основным хребтам этого горного массива. При слабо развитых способностях к перемещению в составе вида формируется множество мелких популяций, отражающих мозаичность ландшафта. У растений и малоподвижных животных число популяций находится в прямой зависимости от степени разнородности среды. Например, в горных районах территориальная дифференцировка таких видов всегда более сложна, чем на ровных от­ крытых пространствах. Примером вида, у которого множественность популяций определяется не столько дифференцировкой среды, сколько особенностями поведения, является бурый медведь. Медведи   отличаются   большой   привязанностью   к   местам   своего   обитания,   поэтому   в   пределах обширного ареала  представлены  множеством относительно  мелких  группировок,  отличающихся друг от друга по ряду свойств. Между   популяциями   осуществляется   обмен   отдельными   особями,   который   может   быть   либо достаточно   регулярным,   либо   эпизодическим.   Например,   при   сезонных   кочевках   ворон   часть молодых птиц ежегодно остается на местах зимовок, образуя пары с представителями оседлого населения. Связь между населением отдельных видов рыб в озерах осуществляется значительно реже, например, в годы с особо сильными паводками, когда обособленные водоемы соединяются в единую водную систему. Связи между популяциями поддерживают вид как единое целое. Слишком длительная и полная изоляция популяций приводит обычно к образованию новых видов. Экологическая ниша. Понятие экологической ниши предложено Элтоном в 1927 г. По образному выражению Ю. Одума, местообитание — это адрес вида, тогда как экологическая ниша — это его род занятий. Иными словами, знание экологической ниши дает возможность ответить на вопросы: где, чем и как питается вид, чьей добычей он сам является, каким образом и где он размножается и т. д. Современное определение звучит следующим образом: экологическая ниша — это роль вида в переносе   энергии   в   экосистеме.   Имеющиеся   в   экологической   литературе   трактовки   данного понятия   чрезвычайно   разнообразны.   Все   же   можно   дать   следующую   наиболее   общую формулировку:  экологическая ниша  — это общая сумма всех требований организма к условиям существования,   включая   занимаемое   им   пространство,   функциональную   роль   в   сообществе (например,   трофический   статус)   и   его   выносливость   по   отношению   к   факторам   среды   — температуре, влажности, кислотности, составу почвы и др. Различают потенциальную экологическую нишу и реализованную. Потенциальная экологическая ниша  — такая ниша, которую занял бы данный вид в условиях отсутствия конкуренции со стороны других видов. Реализованная экологическая ниша обычно значительно уже потенциальной, поскольку колебания интенсивности фактора часто выходят за рамки пределов выносливости и разнообразие биотичес­ ких факторов велико. III. ОБОБЩЕНИЕ, СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ Беседа. 1) Что включает в себя экологическая характеристика вида? 2) Совпадают или нет экологические ниши разных видов? 3) Чем отличается местообитание вида от экологической ниши? 4) О чем свидетельствует жизненная форма организмов? 5) Велико ли количество популяций, составляющих вид, если особи вида способны к активному передвижению? 6) Одинакова ли степень обособленности популяций у разных видов? IV. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА УЧАЩИХСЯ Дать ответы на вопросы. 1)Что входит в понятие «экологическая ниша»? 2) Какие жизненные формы млекопитающих животных вы знаете? 3) Какие жизненные формы растений вы знаете? 4) Как можно посчитать прирост популяции? 5) Чем отличаются оседлые, кочевые и мигрирующие популяции животных? 6) Чем могут быть вызваны непериодические миграции? 7) Что представляет собой экологическая структура популяции? V. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ХРОНОМЕТРАЖ УРОКА Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности.......................   6 мин Изучение нового материала ,.....................................................................................    29 мин Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся.....................   8 мин Домашнее задание.........................................................................................................   2 мин