Занятие 51-52. Биогеография. Экология, её задачи, экологические факторы.

Урок №51­52 Тема урока: Тип урока: Цель урока: Задачи: а) образовательные: б) воспитательные: в) развивающие:  Методы и методические  приемы: Оборудование: Дополнительная литература: План урока:  Организационный момент: Запись домашнего задания: Фронтальный  опрос: Биогеография. Экология, её задачи, экологические факторы. Комбинированный Выяснить особенности биогеографии и экологии;  1) дать понятие биогеография и экология;  2) охарактеризовать взаимоотношение сообществ живых существ; 1) формирование научно – материалистического мировоззрения на основе знаний  о жизни живых организмов; 2) формирование навыков самостоятельной работы с учебником. 1)  развитие логического мышления; 2) развитие  умений и навыков сравнения и обобщения. 1) словесные: рассказ, беседа мультимедийная доска, проектор;  1)  Беляев Д.К., Рувинский А.О. Общая биология. ­ М.: Просвещение, 1993г.­543с. Этапы урока: Организационный момент (1 мин.); Запись домашнего задания (1 мин.); Проверка домашнего задания (20 минут); Изучение нового материала (65 мин.): I. II. III. IV. 1. 2.  Биогеография.  Экология, её задачи, экологические факторы. V. Закрепление и обобщение (3мин.). Здравствуйте. Садитесь.  §49,53Учить записи в тетради.  Ход урока Тема сегодняшнего урока:   «Биогеография. Экология, её задачи, экологические факторы». Но прежде чем вы начнете изучение новой темы, я проверю домашнее задание. 1. Какова роль продуцентов, консументов и редуцентов в круговороте углерода? 2. Почему перед человечеством стоит проблема овладения новыми источниками энергии? 3. Как связаны организмы со средой в процессах круговорота азота? 4. Что произойдет, если в круговоротах углерода и азота редуценты перестанут функционировать? Изучение нового материала: Биогеография – это наука о географическом распространении и размещении на Земле организмов и их сообществ.   Она   изучает,   на   какой   территории   распространены   и   как   размещены   объекты   ее исследования:   растения,   животные,   грибы   и   микроорганизмы,   которые   в   совокупности   образуют органический  мир  Земли.   Следовательно,  биогеография   –  это   наука   о  распространении   жизни  на Земле.  Органический мир  Земли можно  исследовать  в рамках биогеографии  с двух  позиций,  отвечая  на следующие вопросы: как он организован и каким образом распространен. На первый вопрос отвечает биология,   в   которой   основное   внимание   сосредоточено   на   систематике   и   строении   организмов. Биогеография   в   данном   случае   распадается   на   географию   растений,   географию   животных   и географию   грибов,   а   так   же   на   географию   их   таксономических   представителей   (видов,   родов). География растений (фитогеография, ботаническая география) изучает распространение растений по земной   поверхности,   география   животных   (зоогеография)–   распространение   животных   География грибов пока не оформилась в самостоятельную отрасль биогеографии. Каждая из названных отраслей биогеографии оперирует свойственными ей законами распространения организмов. На второй вопрос (каким образом распространен органический мир Земли) отвечает физическая география – наука о географической   оболочке   и   ее   структурных   частях.   Суша   и   Мировой   океан   с   их   сложными природными   системами   служат   средой   обитания   организмов.   При   географическом   подходе   к изучению органического мира на Земле биогеография подразделяется на биогеографию материков, биогеографию   океанов   и   биогеографию   их   различных   областей   большой   территориальной размерности   (применительно   к   малым   по   площади   территориям   термин   «биогеография»   не используется).   Общая   биогеография,   которая   изучается   в   данном   курсе,   исследует   общие   закономерности Земле. Существует биогеографии:   – инвентаризационный, исследующий состав и структуру органического мира различных территорий земного шара; –  сравнительно­региональный,   позволяющий   сравнивать  органический   мир   конкретных   регионов  и осуществлять районирование; – казуальный, выявляющий причины пространственного распространения организмов и их сообществ, а   также   состав   и   структуру   органического   мира   конкретных   регионов   и   земного   шара   в   целом.  Биогеография представляет собой науку, пограничную между географией и биологией, поэтому она тесно науками. Как географическая наука она стремится установить связь между растительным покровом, животным миром с одной стороны и географическими условиями (климатом, рельефом, почвами) – с другой, чтобы получить обобщенную картину органического мира на Земле. Биогеография определяет также географические ареалы видов, родов и других таксономических категорий организмов, изучает законы их   размещения   в   пределах   ареала,   разрабатывает   методы   картирования   ареалов   и   изучения   их структуры.   Особое   значение   для   биогеографии   имеет   ландшафтоведение   –   наука   о   природно­ территориальных комплексах (ПТК). При отыскании причин современной организации жизни на Земле и   распространении   организмов   биогеография   черпает   сведения   и   из   исторической   геологии   и палеонтологи. Одновременно биогеография является биологической наукой, так как именно живые организмы   составляют   ее   предмет.   От   ботаники   и   зоологии   она   заимствует   флористическое   и фаунистическое   направление   исследований,   связанное   с   изучением   флоры   и   фауны   различных территорий,   районированием   суши   и   Мирового   океана.   Она   определяет   мировые   биологические размещения   подхода биогеографическое   на проблем жизни изучению другими     к   три   связана   с ресурсы, имеющие важнейшее значение для человечества. С биоценологией, изучающей сообщества и их   распределение,   биогеографию   роднит   комплексный   подход   к   исследуемым   объектам.   В биоценологии, которая развивается на стыке биологических и географических отраслей знания, также используется   комплексный   подход   к   изучению   живой   природы.   Таким   образом,   биогеография становится   наукой   о   географическом   распространении   биогеоценозов   и   ее   родство   с биогеоценологией   очевидно.   На   географическое   распространение   организмов   непосредственное влияние оказывает среда обитания, поэтому биогеография тесно связана с экологией. Основные термины и понятия. Флора – исторически сложившаяся в определенном географическом пространстве   или   произраставшая   в   прошлые   геологические   эпохи   совокупность   видов   растений. Флора   объединяет   все   виды   растений   данной   территории   независимо   от   частных   условий   их произрастания   и   вхождения   в   состав   тех   или   иных   растительных   сообществ.   В   нее   включаются цветковые, голосеменные растения, папоротники, мхи грибы, лишайники, микроорганизмы и растения, случайно   занесенные   и   культивируемые   человеком.   В   соответствии   с   этим   различают   флору цветковых растений, папоротников и т.д. Не корректно называть флорой совокупность видов растений отдельного лесного массива, болота, луга. Растительность – совокупность растительных сообществ (фитоценозов), населяющих Землю или отдельные ее территории. В отличие от флоры растительность характеризуется   не   видовым   составом,   а   определенным   сочетанием   растений   (сообществами),   их численностью   и   взаимоотношениями.   На   различие   понятий   «флора»   и   «растительность»   впервые обратил внимание швейцарский фитогеограф И. Турман (1949). Растительный покров ­ совокупность флоры   и   растительности.   Фауна   –   совокупность   видов   животных,   обитающих   на   определенной территории или акватории и входящих во все их зооценозы. Огромное видовое разнообразие животных даже на ограниченной территории не позволяет привести их полный перечень. Поэтому зоогеографы ограничиваются   описанием   фауны   млекопитающих,   орнитофауны   и   т.д.   Животное   население   – исторически сложившаяся совокупность особей одного или многих видов животных в пределах какой­ либо   территории   или   акватории.   Как   и   растительность,   животное   население   характеризуется численностью особей, их сочетанием и взаимоотношениями. Животный мир – совокупность фауны и животного населения. Часто «животный мир» и «животное население» используются как синонимы. Биота – совокупность флоры и фауны, исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объединенных общей  областью распространения. Виды, входящие  в состав биоты могут не иметь экологических   связей,   например   медведь   и   лягушка.   Биоценоз   (сообщество   организмов)   – совокупность   растений,   животных   и   микроорганизмов,   населяющих   участок   суши   или   водоема   и характеризующихся определенными отношениями друг с другом и абиотическими факторами среды. Отличие биоценоза от биоты именно в наличии экологических взаимоотношений между организмами. Биоценоз   включает   в   себя   взаимозависимые   фитоценоз   и   зооценоз.   Биоценозом   могут   быть   луг, болото,   лес.   Биом   –   совокупность   видов   растений   и   животных,   составляющих   живое   население конкретной   территории.   Это   понятие   близко   к   понятию   «биота»   и   до   недавнего   времени употреблялось   главным   образом   в   зарубежной   географической   и   экологической   литературе.   В последнее   время   его   все   чаще   используют   и   в   отечественной   литературе.   Среда   –   совокупность абиотических и биотических условий обитания животных, растений и микроорганизмов. Природная среда – совокупность всех естественных условий и явлений, с которыми организм находится в прямых и косвенных отношениях. Окружающая среда – естественные элементы, а так же объекты и явления, созданные   человеком,   с   которыми   организм   находится   в   прямых   и   косвенных   отношениях. Экосистема   –   природный   комплекс,   образованный   живыми   организмами   и   средой   их   обитания, которые связаны между собой обменом веществ и энергии. «Экосистема» является одним из основных понятий экологии. Основные термины и понятия в биогеографии Флора –   исторически   сложившаяся   в   определенном   географическом   пространстве   или произраставшая в прошлые геологические эпохи совокупность видов растений. Флора объединяет все виды растений данной территории независимо от частных условий их произрастания и вхождения в состав тех или иных растительных сообществ. В нее включаются цветковые, голосеменные растения, папоротники,   мхи   грибы,   лишайники,   микроорганизмы   и   растения,   случайно   занесенные   и культивируемые   человеком.   В   соответствии   с   этим   различают   флору   цветковых   растений, папоротников и т.д. Не корректно называть флорой совокупность видов растений отдельного лесного массива, болота, луга. Растительность –   совокупность   растительных сообществ (фитоценозов),   населяющих   Землю   или отдельные ее территории. В отличие от флоры растительность характеризуется не видовым составом, а определенным сочетанием растений (сообществами), их численностью и взаимоотношениями. На различие понятий «флора» и «растительность» впервые обратил внимание швейцарский фитогеограф И.Турман (1949). Растительный покров ­ совокупность флоры и растительности. Фауна – совокупность видов животных, обитающих на определенной территории или акватории и   входящих   во   все   их   зооценозы.   Огромное   видовое   разнообразие   животных   даже   на ограниченной территории не позволяет привести их полный перечень. Поэтому зоогеографы ограничиваются описанием фауны млекопитающих, орнитофауны и т.д. Животное   население –   исторически   сложившаяся совокупность   особей одного   или   многих   видов животных   в   пределах   какой­либо   территории   или   акватории.   Как   и   растительность,   животное население характеризуется численностью особей, их сочетанием и взаимоотношениями. Животный мир – совокупность фауны и животного населения. Часто «животный мир» и «животное население» используются как синонимы. Биота – совокупность флоры и фауны, исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объединенных общей  областью распространения. Виды, входящие  в состав биоты могут не иметь экологических связей, например медведь и лягушка. Биоценоз (сообщество   организмов)   –   совокупность растений,   животных   и   микроорганизмов, населяющих участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями друг с другом   и   абиотическими   факторами   среды.   Отличие   биоценоза   от   биоты   именно   в наличии экологических   взаимоотношений между   организмами.   Биоценоз   включает   в   себя   взаимозависимые фитоценоз и зооценоз. Биоценозом могут быть луг, болото, лес. Биом –   совокупность видов растений   и   животных,   составляющих   живое   население   конкретной территории. Это понятие близко к понятию «биота» и до недавнего времени употреблялось главным образом в зарубежной географической и экологической литературе. В последнее время его все чаще используют и в отечественной литературе. Среда –   совокупность   абиотических   и   биотических   условий   обитания   животных,   растений   и микроорганизмов. Природная   среда –   совокупность   всех   естественных   условий   и   явлений,   с   которыми   организм находится в прямых и косвенных отношениях. Окружающая среда – естественные элементы, а так же объекты и явления, созданные человеком, с которыми организм находится в прямых и косвенных отношениях. Экосистема –   природный   комплекс,   образованный   живыми   организмами   и   средой   их   обитания, которые связаны между собой обменом веществ и энергии. «Экосистема» является одним из основных понятий экологии. Живые   организмы   и   их   неживое   окружение   неразрывно   связаны   друг   с   другом   и   находятся   в постоянном   взаимодействии.   Совместно   живущие   организмы   различных   видов   обмениваются веществом и энергией между собой и окружающей их физической средой. Эта сеть вещественно­ энергетических   взаимосвязей   объединяет   живые   организмы   и   окружающую   их   среду   в   сложные экологические системы. Предмет экологии. Экология (от греч. «ойкос» ­ жилище, убежище и «логос» ­ наука) ­ это наука о взаимоотношениях   живых   организмов   и   среды   их   обитания.   Экология   занимается   отдельными особями,   популяциями   (состоящими   из   особей   одного   вида),   сообществами   (состоящими   из популяций) и экосистемами (включающими сообщества и окружающую их среду). Экологи изучают, как среда влияет на живые организмы и как организмы воздействуют на среду. Исследуя популяции, экологи решают вопросы об отдельных видах, об устойчивых изменениях и колебаниях численности популяций. При изучении сообществ рассматривается их состав или структура, а также прохождение через сообщества энергии и вещества, т. е. то, что называют функционированием сообществ. Экология занимает значительное место среди других биологических дисциплин и связана с генетикой, эволюционным учением, этологией (наукой о поведении), физиологией. Самая   тесная   связь   существует   между   экологией   и   теорией   эволюции.   Благодаря   естественному отбору в процессе исторического развития органического мира оставались лишь те виды, популяции и сообщества, которые в борьбе за существование выживали и приспосабливались к меняющейся среде обитания. Понятие «экология» распространено очень широко. Под экологией в большинстве случаев понимают любое взаимодействие человека и природы или, чаще всего, ухудшение качества окружающей нас среды, вызванное хозяйственной деятельностью. В этом смысле экология касается каждого из членов общества. Экология, понимаемая как качество окружающей среды, воздействует на экономику и определяется ею, вторгается в социальную жизнь, влияет на внутреннюю и внешнюю политику государств и зависит от политики. В обществе растет беспокойство по поводу ухудшающегося состояния окружающей среды и начинает формироваться   чувство   ответственности   за   состояние   природных   систем   Земли.   Экологическое мышление,   т.   е.   анализ   всех   принимаемых   хозяйственных   решений   с   точки   зрения   сохранения   и улучшения   качества   окружающей   среды,   стало   абсолютно   необходимым   при   разработке   любых проектов освоения и преобразования территорий. Экологические   факторы. Природа,   в   которой   обитает   живой   организм,   является   средой   его обитания. Окружающие условия многообразны и изменчивы. Не все факторы среды с одинаковой силой  воздействуют   на   живые   организмы.   Одни   могут  быть  необходимы  для   организмов,   другие, наоборот,   вредны;   есть   такие,   которые   вообще   безразличны   для   них.   Факторы   среды,   которые воздействуют на организм, называют экологическими факторами. По происхождению и характеру действия все экологические факторы разделяют на абиотические, т. е. факторы неорганической (неживой) среды, и биотические, связанные с влиянием живых существ. Эти факторы подразделяют на ряд частных факторов. Экологические факторы Биологический оптимум. Часто в природе бывает так, что одни экологические факторы находятся в изобилии (например, вода и свет), а другие (например, азот) ­ в недостаточных количествах. Факторы, снижающие жизнеспособность организма, называют ограничивающими.  Например, ручьевая форель живет в воде с содержанием кислорода не менее 2 мг/л. При содержании в воде кислорода менее 1,6 мг/л форель гибнет. Кислород ­ ограничивающий фактор для форели. Ограничивающим фактором может быть не только его недостаток, но и избыток. Тепло, например, необходимо всем растениям. Однако если продолжительное время летом стоит высокая температура, то растения даже при увлажненной почве могут пострадать из­за ожогов листьев. Следовательно, для каждого организма существует наиболее подходящее сочетание абиотических и биотических факторов, оптимальное для его роста, развития и размножения. Наилучшее сочетание условий называют биологическим оптимумом. Выявление   биологического   оптимума,   знание   закономерностей   взаимодействия   экологических факторов   имеют   большое   практическое   значение.   Умело   поддерживая   оптимальные   условия жизнедеятельности сельскохозяйственных растений и животных, можно повышать их продуктивность. Приспособленность организмов к среде обитания. В процессе эволюции организмы приспособились к   конкретным   условиям   среды   обитания.   У   них   выработались   специальные   приспособления, позволяющие   избежать   или   преодолеть   действие   неблагоприятного   фактора.   Например,   растения пустыни могут переносить длительную засуху, так как они обладают различными приспособлениями к добыванию воды и уменьшению испарения. Одни растения имеют глубокие и разветвленные корневые системы,  более  эффективно  поглощающие   воду,   другие  (например,   кактусы)   накапливают  воду   в тканях. У некоторых растений листья имеют восковой налет и поэтому меньше испаряют влагу. В сухой сезон многие растения уменьшают листовую поверхность, а отдельные кустарники сбрасывают все листья и даже целые ветки. Чем мельче листья, тем меньше испарение и тем меньше надо воды, чтобы выжить в жару и засуху. Характерная   черта   приспособлений   организмов   ­   поселение   в   такой   среде,   где   условия   для жизнедеятельности   ближе   всего   к   их   биологическому   оптимуму.   Организмы   всегда приспосабливаются   ко   всему   комплексу   экологических   факторов,   а   не   к   одному   какому­либо фактору. 1. Биогеография занимается изучением? 2. Какую  роль различные  абиотические   факторы   (температура,  влажность)  играют   в  жизни высших растений и животных? 3. Приведите   примеры   использования   человеком   знаний   о   взаимоотношениях   организмов   в своей практической деятельности. 4. Приведите   примеры   биологического   оптимума   для   известных   вам   растений,   животных, грибов. 5. Объясните, как изменения экологического фактора влияют на урожай. Закрепление: