Основы экологии и методика выполнения заданий
Среда обитания организмов. Экологические факторы.
Тезисы:
Среды жизни, факторы среды, влияние экологических факторов на организм.
Абиотические факторы.
Биотические факторы.
Взаимодействие организмов.
Приспособления организмов к различным экологическим факторам.
Анализ содержания материала темы.
Экология – наука, изучающая взаимодействие организмов между собой и с окружающей средой, закономерности развития экосистем, взаимоотношения организмов в них, эволюцию сообществ и биосферы. Знания экологии является основой охраны природы, прогнозирования и управления экосистемами в условиях научно-технического прогресса. Среда обитания – совокупность условий живой и неживой природы, в которых существует данный организм (популяция, вид) и с которыми они находятся в прямых и косвенных взаимоотношениях.
Среды обитания. Характеристика.
1. Водная среда: большая плотность, перепады давления, малое содержание кислорода, ограниченность света, небольшие перепады температуры.
2. Наземно-воздушная среда: низкая плотность и давление, высокое содержание кислорода и обилие света, суточные и сезонные температурные перепады, неравномерное распределение влаги.
3. Почвенная среда: большая плотность, отсутствие света, незначительные температурные колебания, низкое содержание кислорода.
4. Внутриорганизменная среда: стабильные температурные и газовые условия, достаточное количество пищи и воды, защищенность от неблагоприятных внешних воздействий, ограниченность пространства.
Экологические факторы – различные компоненты окружающей среды прямо или косвенно влияющие на живые организмы.
1. Абиотические факторы – факторы неживой природы, влияющие на организм: климатические (свет, влажность, температура), почвенные, рельеф, атмосферные газы.
Свет. Действие обусловлено интенсивностью, спектральным составом солнечного света, сезонной и суточной периодичностью. Ультрафиолетовые лучи губительны для всего живого (защита – озоновым экраном атмосферы). Видимый спектр необходим для растений (фотосинтез протекает в основном в красном спектре); для большинства животных (инфракрасные лучи – источником тепловой энергии, вызывают нагревание тканей, важны для хладнокровных животных (насекомых, пресмыкающихся). Степень освещенности определяет условия произрастания растений. Различают растения: тенелюбивые, теневыносливые и светолюбивые.
Фотопериодизм – это реакция организма длину светового дня, связан с биологическими часами организма. Биологические часы определяют физиологические ритмы в соответствии с изменениями в окружающей среде. У растений суточный фотопериодизм контролирует процессы фотосинтеза, у животных – это приспособления к дневному и ночному образу жизни. Сезонный ритм – это регулируемая фотопериодизмом реакция организма на изменение времени года (листопад, зимний покой, перелеты).
Температура. У животных процессы жизнедеятельности протекают при температуре тела от 0° до +40°С, лишь немногие организмы приспособлены к жизни при высоких температурах. Организмы делятся на хладнокровных с непостоянной температурой тела и теплокровных с постоянной температурой. Для характерно хладнокровных характерно состояние анабиоза – временное состояние организма, при котором все жизненные процессы замедляются и отсутствуют видимые признаки жизни. Для теплокровных характерна спячка. У растений: наиболее интенсивно процесс фотосинтеза идет в диапазоне +15ºС – +25ºС.
Влажность. Животные – обитатели засушливых мест ведут ночной образ жизни (избегают перегрева и испарения воды в дневное время) или у них снижается жизненная активность – летняя спячка (сурки). Растения могут сбрасывать листву в жаркое сухое лето, иногда полностью отмирают надземные побеги, могут находиться в виде покоящихся подземных побегов (луковичные растения). Различают влаголюбивые и засухоустойчивые растения. Приспособления к недостатку влаги у них ярко выражены (колючки, длинные корни, мясистые стебли).
Почва является средой обитания для многих микроорганизмов, животных, в ней закрепляются корни растений и гифы грибов. Основными факторами для почвенных обитателей являются ее структура, химический состав, влажность, наличие питательных веществ.
2. Биотические факторы – совокупность взаимодействия и влияние живых организмов друг на друга. Формы взаимодействий:
Нейтрализм – независимые отношения между совместно обитающими на одной территории разными видами (белка и лось). Конкуренция возникает двух видов со сходными потребностями, обитающих на одной территории. Присутствие одного вида или организма уменьшает пищевые ресурсы, сокращает территорию расселения другого. Хищничество – одна из особей испытывает отрицательное воздействие со стороны другой. Хищники питаются организмами, уничтожая свою жертву. Увеличение численности хищника приводит к уменьшению популяции жертвы. В свою очередь, падение численности жертвы приводит к уменьшению хищников, которым не хватает пищи. Паразитизм – один вид живет за счет другого, используя его как источник питания, как место обитания. Паразит питается за счет соков хозяина длительное время, нанося вред, но не убивая сразу. Конкуренция — это взаимоотношения между особями одного (внутривидовая конкуренция) или разных (межвидовая конкуренция) видов, которые выражаются в соперничестве организмов за право обладания одинаковыми ресурсами среды. Эти отношения отрицательно сказываются на обеих вступивших во взаимодействие сторонах.
Мутуализм — это взаимовыгодное сожительство двух или более организмов, построенное на пищевых связях. Кооперация — это форма взаимовыгодного сожительства, построенная на пищевых связях между организмами двух или более видов. Симбиоз — это форма совместного взаимовыгодного существования организмов разных видов, построенная, как правило, на пищевых отношениях, извлекающих взаимную выгоду от такого сожительства. Комменсализм — форма биотических взаимодействий, когда один организм (комменсал) односторонне использует другой (хозяина) без нанесения ему вреда. Комменсализм, основанный на потреблении остатков пищи хозяев, — нахлебничество, а комменсализм, основанный на предоставлении комменсалам убежища, — квартирантство. Такие взаимоотношения содействуют совместному существованию организмов разных видов в пространстве и способствуют более полному использованию этими видами ресурсов среды обитания. Аменсализм — это форма биотических взаимодействий, при которой деятельность одного организма приводит к угнетению другого, причём угнетающий организм не получает от этого ни пользы, ни вреда. Разнообразные формы взаимоотношений, которые построены на пищевых, пространственных и других типах взаимодействия, регулируют численность популяций и определяют устойчивость сообщества.
3. Антропогенный фактор – воздействий человека и его хозяйственной деятельности на живые организмы и природу в целом. Может быть положительным: рациональное природопользование, охрана видов и пр., отрицательное: браконьерство, уничтожение видов и пр.
На организмы действует комплекс факторов окружающей среды. Наиболее благоприятная для организма интенсивность экологического фактора называется оптимальной (оптимумом). Отклонение от оптимального действия фактора приводит к угнетению жизнедеятельности организма. Граница, за пределами которой невозможно существование организма, называется пределом выносливости. Фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма, называется ограничивающим. Чем шире предел выносливости, тем пластичнее организм. Взаимодействие различных экологических факторов заключается в том, что изменения интенсивности одного может сузить предел выносливости организма к другому фактору или наоборот, увеличить его.
Контрольная работа по теме: «Среда обитания организмов. Экологические факторы».
Часть А:
1. Любой компонент среды, воздействующий на обитающие в сообществе организмы, называют фактором
1) ограничивающим
2) экологическим
3) сезонным
4) антропогенным
Почему выбранный ответ является верным?
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
2.Какой из перечисленных экологических факторов относят к абиотическим?
1) падение метеорита в тайге
2) распашка степи с помощью плуга
3) развитие дизентерийной амёбы в кишечнике
4) сбор грибов в лесу
Почему выбранный ответ является верным?
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
3.Чем характеризуются отношения «хищник – жертва»?
1) использование одним видом продуктов жизнедеятельности другого
2) взаимным угнетением двух видов
3) ослаблением воздействия одного вида на другой
4) поеданием одного вида другим
Почему выбранный ответ является верным?
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
4. Верны ли следующие суждения о совместном существовании организмов разных видов?
А. Нахлебничество – тип взаимоотношений, при которых организмы двух разных видов не влияют друг на друга.
Б. Примером нахлебничества являются отношения между акулой и рыбой-прилипало.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
5.Что называется микоризой?
1) симбиоз грибов и растений
2) гриб, паразитирующий на злаках
3) грибница высших грибов
4) корнеподобные выросты у бурых водорослей
6.Какой фактор окружающей среды является главным сигналом для осеннего перелёта птиц?
1) понижение температуры воздуха
2) отсутствие корма
3) усиление облачности
4) повышение влажности воздуха
7.Тип взаимоотношений организмов со сходными потребностями называют
1) конкуренцией
2) паразитизмом
3) хищничеством
4) симбиозом
8.Все формы взаимоотношений живых организмов в экосистеме относят к фактору
1) антропогенному
2) абиотическому
3) ограничивающему
4) биотическому
9.Биотический фактор, играющий важную роль в жизни дикого кабана, –
1) обилие листоедов
2) численность волков
3) влажность почвы
4) освещённость
10.Пользуясь таблицей «Зависимость интенсивности фотосинтеза от освещённости», в которую учёный записал результаты своих опытов, ответьте на следующие вопросы.
Таблица
Зависимость интенсивности фотосинтеза от освещённости
| Интенсивность света (в свечах) | Объём поглощённого углекислого газа за 1 мин. (в мл) |
| Серия 1 | Серия 2 | Серия 3 | В среднем |
| 100 | 15 | 17 | 16 | 16 |
| 200 | 34 | 36 | 38 | 36 |
| 300 | 52 | 49 | 49 | 50 |
| 400 | 67 | 69 | 68 | 68 |
| 500 | 88 | 85 | 85 | 86 |
| 600 | 101 | 101 | 101 | 101 |
1) Чем можно объяснить, что данные, полученные в трёх сериях опытов, несколько различаются?
2) Как зависит интенсивность фотосинтеза от освещённости?
3) Какой ещё один фактор, кроме освещённости, который влияет на интенсивность фотосинтеза у растений, Вы можете привести?
Часть В:
В1.Установите соответствие между характеристикой и средой, к которой её относят: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДА
А) богата питательными веществами, находящимися в доступной форме
и не требующими сложного пищеварения
Б) условия среды подвержены частым колебаниям
В) в среде обитают многочисленные растения
Г) имеются сложные пищевые сети
Д) условия среды постоянны
1) организменная
2) наземно-воздушная
| В 2.Установите соответствие между примером и фактором среды, который этот пример иллюстрирует: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца. |
| | | ПРИМЕР | | ФАКТОР СРЕДЫ | | А) | химический состав воды | | Б) | разнообразие растительного планктона | | В) | влажность воздуха | | Г) | клубеньковые бактерии на корнях гороха | | Д) | скорость течения воды в реке | | Е) | феромоны, выделяемые насекомыми |
| | | 1) | биотический | | 2) | абиотический |
|
|
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
В 3.
| Выберите в приведённом ниже списке три пары организмов, в которых отношения развиваются по типу «паразит – хозяин», и запишите цифры, под которыми эти пары указаны. 1) чесоточный зудень – человек 2) яблоневая тля – божья коровка 3) малёк рыбы – жук-плавунец 4) рыба-прилипало – акула 5) бычий цепень – корова 6) белянковый наездник – гусеница бабочки-капустницы В 4.Установите соответствие между организмами и типом биотических отношений, который существует между ними: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца. ОРГАНИЗМЫ А) ястреб и куропатка Б) рак-отшельник и актиния В) божья коровка и тля Г) сова и мышь Д) щука и карась Е) корень растения и гифы гриба ТИП ОТНОШЕНИЙ 1) симбиоз 2) хищник – жертва Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
В 5. . К антропогенным экологическим факторам относят: А) внесение органических удобрений в почву Б) уменьшение в водоёмах с увеличением глубины В) выпадение осадков Г) прекращение вулканической деятельности Д) прореживание саженцев сосны Е) обмеление рек в результате вырубки лесов Почему выбранный ответ является верным? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ | С.КОНКУРЕНЦИЯ И ПАРАЗИТИЗМ Между организмами разных видов, составляющими тот или иной биоценоз, складываются взаимовредные, взаимовыгодные, выгодные для одной и невыгодные или безразличные для другой стороны и другие взаимоотношения. Одной из форм взаимовредных биотических взаимоотношений между организмами является конкуренция. Она возникает между особями одного или разных видов вследствие ограниченности ресурсов среды. Учёные различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию. Межвидовая конкуренция происходит в том случае, когда разные виды организмов обитают на одной территории и имеют похожие потребности в ресурсах среды. Это приводит к постепенному вытеснению одного вида организмов другим, имеющим преимущества в использовании ресурсов. Например, два вида тараканов – рыжий и чёрный – конкурируют друг с другом за место обитания – жилище человека. Это ведёт к постепенному вытеснению чёрного таракана рыжим, так как у последнего более короткий жизненный цикл, он быстрее размножается и лучше использует ресурсы. Внутривидовая конкуренция имеет более острый характер, чем межвидовая, так как у особей одного вида потребности в ресурсах всегда одинаковы. В результате такой конкуренции особи ослабляют друг друга, что ведёт к гибели менее приспособленных, то есть к естественному отбору. Внутривидовая конкуренция, возникающая между особями одного вида за одинаковые ресурсы среды, отрицательно сказывается на них. Например, берёзы в одном лесу конкурируют друг с другом за свет, влагу и минеральные вещества почвы, что приводит к их взаимному угнетению
и самоизреживанию. Одной из форм полезно-вредных биотических взаимоотношений между организмами является паразитизм, когда один вид – паразит – использует другой – хозяина – в качестве среды обитания и источника пищи, нанося ему вред. Организмы-паразиты в процессе эволюции выработали приспособления к паразитическому образу жизни. Например, многие виды обладают органами прикрепления – присосками, крючочками, шипиками – и имеют высокую плодовитость. В процессе приспособления к паразитическому образу жизни некоторые паразиты утратили ряд органов или приобрели более простое их строение. Например, у паразитических плоских червей, живущих во внутренних органах позвоночных животных, плохо развиты органы чувств и нервная система, а у некоторых червей-паразитов отсутствуют органы пищеварения. Отношения между паразитом и хозяином подчинены определённым закономерностям. Паразиты принимают участие в регуляции численности хозяев, тем самым обеспечивая действие естественного отбора. Негативные отношения между паразитом и хозяином в процессе эволюции могут перейти в нейтральные. В этом случае преимущество среди паразитов получают те виды, которые способны длительно использовать организм хозяина, не приводя его к гибели. В свою очередь, в процессе естественного отбора растёт сопротивляемость организма хозяина паразитам, в результате чего приносимый ими вред становится менее ощутимым. |
|
| Начало формы | Используя содержание текста «Конкуренция и паразитизм», ответьте на следующие вопросы. 1) Почему отношения рыжего и чёрного тараканов нельзя назвать паразитизмом? 2) Как паразит влияет на организм хозяина? 3) Какую биологическую роль играют паразиты в отношении своих хозяев? | Конец формы |
|
| Начало формы | Используя содержание текста «Конкуренция и паразитизм», ответьте на вопросы. 1) Почему отношения печёночного сосальщика и коровы нельзя назвать конкуренцией? 2) Какой пример из текста иллюстрирует внутривидовую конкуренцию? 3) Какие виды паразитов получают преимущество в процессе эволюции? | Конец формы |
|
Подходы к оценке контрольной работы
19-23 балла- «5»
16-18 баллов- «4»
12-15 балла- «3»
Часть А: за каждый правильный ответ 1 балл
| Начало формы |
|
| Конец формы |
|
| № задания | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Ответ | 2 | 1 | 4 | 3 | 1 | 1 | 1 | 4 | 1 | Времени суток Прямая Вода |
Часть В:за каждый правильный ответ 2 балла
| № задания | В1 | В2 | В3 | В4 | В5 |
| Ответ | А1Б2В2Г2Д1 | А2Б1В2Г1Д2Е1 | 125 | А2Б1В2Г2Д2Е1 | АДЕ |
Часть С за правильный ответ на все вопросы 3 балла
Правильный ответ должен содержать следующие элементы:
1) В отношениях паразит — хозяин один из организмов (паразит) получает выгоду, а другой (хозяин) испытывает отрицательное воздействие. В случае с тараканами оба вида наносят друг другу вред.
2) Отрицательно.
3) Паразиты принимают участие в регуляции численности хозяев и тем самым обеспечивают действие естественного отбора в природе.
Правильный ответ должен содержать следующие элементы:
1)В отношениях паразит — хозяин один из организмов (паразит) получает выгоду, а другой (хозяин) испытывает отрицательное воздействие . Примером могут служит отношения печеночный сосальщик паразитирует на корове,а не конкурирует с ней.
2) берёзы в одном лесу конкурируют друг с другом за свет, влагу и минеральные вещества почвы, что приводит к их взаимному угнетению
и самоизреживанию. Это пример внутривидовой борьбы.
3) Организмы-паразиты в процессе эволюции выработали приспособления к паразитическому образу жизни: органами прикрепления – присосками, крючочками, шипиками ,имеют высокую плодовитость, утратили ряд органов или приобрели более простое их строение.
7
8 664
3 963 
