Занятие "Пастбищные и детритные цепи питания"
план-конспект занятия по биологии (9, 10, 11 класс)

Занятие «Пастбищные и детритные цепи»

Цель занятия: изучение нового теоретического материала и формирование понятийного аппарата обучающихся.

Задачи:  

1. ознакомление обучающихся со следующими понятиями: детрит, пищевые цепи  (пастбищная и детритная), гетеротрофные и автотрофные сообщества;
2. формирование навыков работы с информацией, навыков составления конспекта;
3. воспитание интереса к изучению экологических закономерностей и природы Земли в целом.

Оборудование:

1. тетради, ручки;
2. учебная литература по экологии и биологии.

Ход занятия.

1. Организационная часть занятия. Приветствие.
2. Основная часть занятия.

Теоретическая часть занятия.

Детрит – мертвое органическое вещество. Бактерии, грибы и другие организмы, разрушающие омертвевшие ткани растений и запасы растительной пищи. Могут быть помещены в блок первичных консументов вместе с растительноядными животными. Микроорганизмы, разлагающие животные остатки, могут быть объединены с вторичными консументами, или плотоядными. Таким образом, возможные маршруты энергии в системах консументов и редуцентов одни и те же.

Условно всех первичных консументов можно считать растительноядными животными на пастбище независимо от того. Будут ли они представлены такими крупными животными, как коровы, овцы или олени, или такими мелкими животными, как ракообразные, живущие в толще воды (зоопланктон), или насекомыми.

Поток энергии, идущий от растений через таких животных, которых называют пасущимися, может быть обозначен как пастбищная пищевая цепь.

Не использованный консументами остаток чистой продукции пополняет собой мертвое органическое вещество, которое состоит из фекалий, содержащих часть неусвоенной пищи, и трупов животных, остатков растительности (листья, веточки, водоросли) и называется детритом.

Поток энергии, берущий начало от мертвого органического вещества и проходящий через систему разлагателей, называется детритной пищевой цепью.

Вся энергия, заключенная в мертвом органическом веществе, будет рано или поздно полностью использована деструкторами и рассеяна в виде тепла при дыхании, иногда для этого ей приходится несколько раз проходить через систему редуцентов. Исключение составляют случаи, когда местные абиотические условия очень неблагоприятны для процесса разложения (высокая влажность, мерзлота). В этих случаях накапливаются залежи не полностью переработанного высокоэнергоемкого вещества, превращающиеся со временем в горючие ископаемые – нефть, уголь, торф.

Эффективность переноса энергии в той или иной трофической системе оценивают по следующим показателям: эффективность потребления, эффективность ассимиляции и эффективность продуцирования.

1) Эффективность потребления показывает, какая часть чистой продукции данного трофического уровня достается организмам следующего трофического уровня в виде пищи. Эффективность потребления продукции растительноядными довольно низка: ее средние значения составляют для лесов примерно 5%, для степей этот показатель составляет в среднем 25%, в водных сообществах с фитопланктоном - 50%. У хищников из числа позвоночных животных считается, что они способны поглощать от 50 до 100% продукции. Если кормом хищника служат беспозвоночные, то эффективность потребления составляет лишь 5%.

2) Эффективность ассимиляции – эффективность усвоения пищи. Эффективность ассимиляции характеризует ту часть пищи, которая усваивается организмом и идет на рост или совершение работы. Эта величина всегда меньше 1, так как часть питательных веществ не усваивается. Эффективность ассимиляции низка у фитофагов, детритофагов и потребителей микроорганизмов (20-50%) и высока у хищников (80%).

3) Важное значение имеет доля энергии из пищи, идущая на создание новой биомассы, которая называется эффективностью продуцирования. Эффективность продуцирования во многом определяется систематическим положением организмов. Она довольно высока у беспозвоночных животных – 30-40%. У позвоночных эктотермных животных (рыб, земноводных) эффективность продуцирования 10%. У высших эндотермных животных она значительно ниже (1-2%), так как большое количество энергии тратится на поддержание постоянной температуры. Самая высокая продуктивность продуцирования наблюдается у микроорганизмов, которые тратят минимум энергии на дыхание.

        Круговорот веществ в экосистеме. Целостн6ость природных экосистем особенно отчетливо проявляется при рассмотрении циркулирующих в них потоков вещества. Круговые движения химических элементов (веществ) называют биогеохимическими циклами.

        Биогенные элементы – элементы, дающие жизнь. Циркуляция биогенных элементов сопровождается их химическими превращениями.  Нитратный азот может превращаться в белковый, затем переходить в мочевину, превращаться в аммиак, вновь синтезироваться в нитратную форму с помощью микроорганизмов.

        В отличие от энергии биогенные элементы могут использоваться неоднократно, круговорот – их характерная черта. Другое отличие от энергии в том, что запасы биогенных элементов непостоянны. Процесс связывания некоторой их части в виде живой биомассы снижает количество в окружающей среде. Если бы растения и животные не разлагались после гибели редуцентами, запас биогенных веществ исчерпался бы, и жизнь на планете прекратилась. Таким образом, активность организмов детритных цепей питания – это решающий фактор сохранения круговорота биогенных элементов и образования продукции.

Практическая часть занятия: 

Работа по карточкам.

1) Составьте пастбищную пищевую цепь питания.

2) Составьте детритную пищевую цепь.        

3. Заключительная часть занятия. Подведение итогов занятия.