Влажность как экологический фактор.

Тема урока: влажность как экологический фактор.

Цель: выяснить роль влажности как экологического фактора в жизни организмов, сформировать представления о ксерофитах, мезофитах, гигрофитах.

Задачи:

1. Образовательные:

- выяснить роль влажности в жизни организмов;

- сформировать представления о различных экологических группах растений по отношению к влаге;

- изучить адаптации растений и животных по отношению к влаге.

2. Развивающие:

- развитие умений устанавливать причинно-следственные связи;

- способствовать формированию умений выделять главное, обобщать знания, полученные из разных источников и правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения изученного.

3. Воспитательные:

- расширение кругозора.

-сформированные чувства бережного и ответственного отношения к природе.

Тип урока: изучение нового материала с первичным закреплением полученных знаний.

Вид урока: комбинированный.

Методы: словесные (рассказ, беседа, работа с книгой).

Материалы и оборудование: учебное пособие по биологии 11 класс, таблицы и схемы.

План урока:

I. Организационный момент;

II. Актуализация знаний;

III. Изучение нового материала;

IV. Закрепление материала;

V. Домашнее задание;

IV. Рефлексия.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Приветствие, проверка отсутствующих. Объявление учащимся темы и цели урока.

1. Актуализация знаний.

Опрос домашнего задания у учащихся около доски.

1. Изучение нового материала.

Роль влажности как экологического фактора для наземных организмов обусловлена тем, что осадки (а соответственно влажность воздуха и почвы) распределяются на земной поверхности в течение года очень неравномерно. Так как большинство наземных животных и растений влаголюбивы, то недостаток влажности часто оказывается причиной, ограничивающей их жизнедеятельность и распространение.

У организмов в процессе эволюции сформировались различные приспособления к добыванию и экономному расходованию влаги (вспомните растения и животных пустыни и полупустыни, засушливых степей), к переживанию засушливого времени года в состоянии покоя и др. Так, многолетние растения пустыни имеют сильно развитые корни, иногда очень длинные (например, у верблюжьей колючки до 16 м), достигающие влажного слоя, или чрезвычайно разветвленные.

Большинство животных пустыни может обходиться без воды; источником влаги для грызунов, пресмыкающихся, насекомых и других мелких животных служит пища. У некоторых животных вода образуется в организме в результате окислительных реакций. Поэтому характерные для многих обитателей пустыни обильные жировые отложения служат своеобразным резервом воды в организме, например горб у верблюда, подкожные отложения жира у грызунов. Защитой от испарения воды у животных служит малая проницаемость наружных покровов тела.
Иной тип приспособления к недостатку влаги наблюдается у многих растений и животных, обитающих в условиях периодической сухости. У них возникает состояние покоя, которое характеризуется остановкой роста и развития, резко сниженным обменом. Некоторые грызуны и черепахи с наступлением жаркого и сухого периода в пустыне, когда выгорает растительность, впадают в летнюю спячку.
Состояние летнего покоя у многолетних растений часто сопровождается сбрасыванием листьев или полным отмиранием наземных частей, что имеет место у многих растений пустынь.

Является универсальным растворителем для гидрофильных веществ, поэтому участвует в обмене веществ как среда для биохимических реакций в клетке

Непосредственно участвует в некоторых биохимических реакциях как субстрат (гидролиз, фотосинтез)

Роль воды в жизни живых организмов

Обуславливает тургор клеток, а у некоторых животных (круглые и кольчатые черви) служат гидростатическим скелетом

Выполняет транспортную функцию (передвижение веществ) в организме

Благодаря высокой удельной теплоемкости, теплопроводности и теплоте парообразования, обеспечивает поддержание теплового баланса в организме и предотвращает его перегрев

Служит средой обитания для водных организмов

Особенности строения гигрофитов:

• тонкие листовые пластинки с постоянно открытыми устьицами, есть специфические «водяные устьица», через которые выделяется вода в капельно-жидком состоянии;

• слабо механическая ткань, кутикула и эпидермис (возможна кутикулярная транспирация);

• в мезофилле листьев имеются крупные межклетники, у некоторых видов в корнях и стеблях наличие аэренхимы – ткани, запасающей воздух в межклетниках;

• слабо развита корневая система (корни тонкие, часто без корневых волосков).

Особенности строения ксерофитов:

• способны длительно выдерживать недостаточное увлажнение;

• ограничивают затраты воды на транспирацию;

• активно добывают воду при ее недостатке в почве;

• запасают воду в тканях и органах на время засухи.

Стеблевые суккуленты

Сохраняют влагу в утолщённом, часто ребристом, стебле. Листья, как правило, мелкие или редуцировались в колючки. К стеблевым суккулентам относится большинство кактусов, многие виды молочая.

Листовые суккуленты

Сохраняют влагу в толстых листьях. К листовым суккулентам относятся представители родов алоэ, литопс, хавортия, эчеверия.

Корневые суккуленты

Главный корень сильно утолщен и переходит в утолщенный побег, который большей частью несет тонкие суккулентные ветви. В культуре корневые суккуленты обычно выращивают так, чтобы это утолщение находилось на поверхности земли.

Склерофиты (от др. греч. (skleros) — жёсткий и (phyton) — растение) — засухоустойчивые растения(ксерофиты), обладающие жёсткими побегами; склерофиты хорошо приспособлены для обитания в засушливых условиях за счёт сильного развития механических тканей листа. Характеризуются жёсткими листьями с толстой, препятствующей испарению кутикулой.

Мезофиты - наземные растения, которые приспособлены к обитанию в среде с более или менее достаточным, но не избыточным увлажнением почвы. Занимают промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами. Образцом среды обитания мезофитов может служить сельский луг в умеренной климатической зоне (примеры растений — разнообразные виды из родов полевица, тимофеевка, ромашка, клевер, золотарник и др.). Помимо луговых трав, в умеренном поясе к мезофитам относятся большинство лесных трав (ландыш, медуница и др.) и листопадные деревья и кустарники (например, бук, сирень, лещина). 

Типы адаптации животных в зависимости от водного режима:

1. морфологические;

2. физиологические;

3. поведенческие.

Ребята, а какие морфологические адаптации животных вы знаете?

К морфологическим адаптациям относятся приспособления, задерживающие воду в теле животных. Насекомые, паукообразные имеют многослойную хитинизированную кутикулу. У рептилий есть роговой покров тела (роговые чешуи и пластинки). У наземных моллюсков есть раковина. У птиц тело покрыто перьями. У млекопитающих тело покрыто шерстью.

Какие вы знаете физиологические адаптации животных?

К физиологическим адаптациям относятся особенности процессов жизнедеятельности, выполняющие дефицит влаги в организме.

Котята пьют воду, амфибии поглощают воду кожными покровами, грызуны в пустыне добывают воду, поедая растения с сочными побегами.

Физиологические адаптации животных

Некоторые животные могут получать воду за счет окисления жиров. Поэтому обильные отложения жира (горб верблюда) служат своеобразными резервуарами химически связанной воды.

Ребята, какие поведенческие адаптации животных по отношению к влаге вы знаете?

Животные активны в поисках воды. Способность совершать далекие миграции к водопою характерна для антилоп, сайгаков, куланов. Некоторые животные в сухой период переходят на ночной образ жизни или впадают в летнюю спячку (суслики, сурки, черепахи).

IV.Закрепление материала в форме игры «Кот в мешке»

Игра носит групповой характер и проходит в быстром темпе. Для её организации обучающиеся объединяются в 3 команды. Игроки различных команд по очереди отвечают на вопросы, после ответа учитель говорит правильный ответ в устной форме. Выбор вопроса предоставляется участникам команд. Участникам каждой команды предстоит ответить на 5 вопросов.

Вопрос 1. Какие лучи согревают живые организмы? (Согревают организмы инфракрасные лучи.)

Вопрос 2. На какие группы делят экологические факторы? (Факторы делят на: абиотические, биотические, антропогенные.)

Вопрос 3. К какой экологической группе по отношению к свету следует отнести  ель? (Ель – теневыносливое растение.)

Вопрос 4. Каково значение видимого света? (Он необходим для фотосинтеза растений и ориентации на местности животных.)

Вопрос 5. Чем холоднокровные животные отличаются от теплокровных?

(Температура тела холоднокровных животных, в отличие от теплокровных, зависит от температуры окружающей среды.)

Вопрос 6. Когда температура тела воробья выше: зимой или летом? (Температура тела воробья одинакова по сезонам года, поскольку он является теплокровным животным).

Вопрос 7. Какой экологический фактор вызывает образование в коже витамина  D? Дайте развёрнутый ответ. (Витамин D образуется под действием длинноволновых ультрафиолетовых лучей Солнца.)

Вопрос 8. Укажите приспособление верблюжьей колючки к недостатку влаги. (У верблюжьей колючки очень длинные корни, распространяющиеся на глубину до 15 метров.)

Вопрос 9. Как грызуны в пустыне приспосабливаются к недостатку влаги? (Пустынные грызуны получают влагу вместе с пищей и в засушливый период впадают в спячку.)

Вопрос 10. Почему верблюд может долгое время обходиться без воды? (Жир, накапливающийся у верблюда в 1-2 горбах, служит источником воды.)

Вопрос 11. Перечислите известные вам абиотические факторы. (Свет, температура, влажность, атмосферное давление, ветер, рельеф, содержание газов и минеральных веществ, радиационный фон).

Вопрос 12. Почему данное изображение считают «экологическим?» (На фотографии два организма: шмель и клевер вступают во взаимовыгодные отношения, а взаимоотношения – предмет изучения экологии.)

Вопрос 13. Чем тенелюбивые растения отличаются от теневыносливых? (Тенелюбивые растения, в отличие от теневыносливых, вообще не выносят сильного освещения.)

Вопрос 14. К какой экологической группе по отношению к свету относятся растения открытых пространств: полей, лугов? (Растения открытых пространств относятся к группе светолюбивых растений.)

Вопрос 15. Какой экологический фактор возник с появлением человечества? (С появлением человечества возник антропогенный фактор).

V. Д.З. § 7