Урок биологии 11 класс (химико-биологический профиль).

Тема урока «Лабораторная работа № 19 «Решение экологических задач».

Цель урока:

- продолжить формирование навыков решения экологических задач и составления цепей

питания;

- обобщение и систематизация знаний, формирование практических умений и навыков;

- тренировка изобретательских и исследовательских навыков мышления обучающихся.

Задачи:

Образовательная:

вырабатывать

навыки

практического

применения

знаний

об

экологической пирамиде, показать, что химические элементы могут включаться живыми

организмами в круговорот в биосфере, показать миграцию атомов в процессе обмена

веществом и энергией, охарактеризовать источники энергии на Земле и обсудить, как

образуются трофические уровни.

Развивающая: развивать необходимость знаний о среде обитания, значении круговорота

веществ

в

сохранении

экосистем;

умение

анализировать

последствия

нарушения

экологического равновесия в природе; ознакомиться с различными типами экологических

задач, выработать умения решать экологические задачи различного уровня сложности.

Воспитательная:

содействовать

формированию

самостоятельности,

готовности

к

принятию

решений

и

ответственности

за

свои

поступки;

воспитывать

стремление

к

активной жизненной позиции, бережное отношение к природным ресурсам и проблемам

их рационального использования.

Инструкция по выполнению лабораторной работы:

Лабораторная работа № 19.

Решение экологических задач.

Цель работы:

- продолжить формирование навыков решения экологических задач и составления цепей

питания.

Оборудование: инструкция по выполнению лабораторной работы

Ход работы:

1.

Решение задач на определение численности популяции.

Теоретический материал.

Для приблизительной оценки численности популяции в том случае, когда другие,

более точные, методы неприменимы (например, при оценке численности рыб в озере или

численности

мышевидных

грызунов

в

участке

леса),

используется

метод «отлов

с

мечением– повторный

отлов», при

котором

вычисляется

показатель

численности,

называемый индексом

Линкольна.

Общий

размер

популяции

(N)

в

этом

случае

определяется как частное между произведением количества животных в первом (N

1

) и во

втором (N

2

) уловах и количеством меченых животных, обнаруженных во втором улове (n)

(метятся и затем выпускаются в среду все особи, отловленные при первом вылове).

N = (N

1*

N

2

)/n

мечен.

Задача 1. Для изучения численности огненных саламандр их фотографируют, а не метят,

так

размер

и

рисунок

пятен

у

каждой

саламандры

особенный.

Поймали,

сфотографировали, а затем выпустили на прежнее место 30 саламандр. Через сутки снова

поймали 30 саламандр, среди них было 15, сфотографированных ранее. Предположим, что

1

за сутки ни одна саламандра не умерла, не родилась, не эмигрировала из популяции и не

иммигрировала в популяцию. Определите число саламандр в популяции.

Задача 2. Гидробиологи поставили цель оценить размер популяции карпа в небольшом

пруду. С помощью сети отловили 50 экземпляров и пометили их краской, выпустили

обратно в пруд. Через 24 часа снова отловили 50 экземпляров, среди которых оказалось 20

меченых.

Рассчитайте

количество

популяции

карпа,

если

за

время

проведения

исследований ее численный состав не изменился.

Задача 3 Для определения численности популяции ястребов было отловлено, окольцовано

и выпущено 40 птиц. Спустя 24 часа было вновь отловлено 40 птиц. Из них 25 ястребов

оказалось помеченных ранее. Определите количество особей в популяции, если за время

исследования никто не родился и не умер.

2.Решение задач на прирост биомассы.

Теоретический материал.

Прирост биомассы — это количество живого вещества, на которое увеличивается

особь, популяция, сообщество какой-либо территории за единицу времени. Выражается в

единицах массы на единицу площади. Прирост биомассы — это количество живого

вещества, на которое увеличивается особь, популяция, сообщество какой-либо территории

за единицу времени.

Например, если взять популяцию зайца-русака и подсчитать их общий вес и

количество особей, а затем произвести те же расчёты в конце года, то можно обнаружить

что за год их число и общий вес может увеличиться. Количество, на которое увеличилась

популяция зайца за год и есть прирост биомассы популяции.

Задача 1 . Мыши за лето съели в поле 80 кг зерна. Рассчитайте оставшийся урожай зерна в

(кг), если известно, что прирост биомассы мышей к концу лета составил 0,02% от урожая.

Переход

энергии

с

одного

трофического

уровня

на

другой

в

данной

цепи

питания

составляет 15%.

Задача 2. Полевки за лето съели в поле 120 кг зерна. Рассчитайте оставшийся урожаи

зерна в (кг), если известно, что прирост биомассы полевок к концу лета составил 0,01% от

урожая. Переход энергии с одного трофического уровня на другой в данной цепи питания

составляет 10%.

Задача 3. Скворцы на яблоне питаются гусеницами яблонной плодожорки. Рассчитайте

оставшийся урожай яблок в (кг), если за лето гусеницы могли бы уничтожить 25% яблок и

достигнуть биомассы 4 кг. Переход энергии с одного трофического уровня на другой в

данной цепи составляет 20%.

3.Задачи на определение запаса энергии.

Теоретический материал.

Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в

химических связях синтезируемого органического вещества, определяет продуктивность

сообществ. Органическую массу, создаваемую растениями за единицу времени, называют

первичной продукцией сообщества. Продукцию выражают количественно в сырой или

сухой массе растений либо в энергетических единицах – эквивалентном числе джоулей.

Прирост за единицу времени массы консументов – это вторичная продукция сообщества.

Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как

прирост

массы

на

каждом

из

них

происходит

за

счет

энергии,

поступающей

с

предыдущего.

2

Задача 1. Известно, что в мелком водоеме в течение года образовалось 15 кг чистой

первичной

продукции.

Каждый

грамм

такой

биомассы

содержит

20

ккал

энергии.

Рассчитайте, каким запасом энергии будут обладать хищники 2-го порядка данного.

Задача 2. В 1 кг массы синиц – К

2

содержится 4000 ккал энергии, КПД фотосинтеза в лесу

составляет 1%. Какое максимальное количество птиц со средней массой 20 г сможет

прокормиться в сообществе, на поверхность которого поступает 2∙10

7

ккал солнечной

энергии.

Задача 3. Определите, какое максимальное количество паразитов может прокормиться в

организме хозяина, если масса одного паразита – 10 г, а в 1 г его тела заключено 200 ккал

энергии. Хозяин – травоядное животное со средней массой тела 40 кг, в 1 кг которого

содержится 2000 ккал энергии.

Задача 4. В 1 кг массы тела дятлов – К

2

содержится 3500 ккал энергии, а КПД фотосинтеза

в лесу 2%. Какое максимальное количество птиц со средней массой тела 100 г сможет

прокормиться в лесу, на поверхность которого падает 7∙10

7

ккал солнечной энергии?

Задача 5. Известно, что чистая первичная продукция в лесу составила 4.6 тонн в год.

Рассчитайте, сколько будет энергии у хищников 2-го порядка в данной экосистеме, если 10

кг первичной продукции содержит 5000 ккал энергии.

Задача 6. Одна устрица фильтрует до 10 л/ч воды, содержание водорослей в которой

составляет 0, 5 г/л. Какое количество энергии в кДж этих водорослей будет усвоено банкой

из 1000 устриц, если в 1 г биомассы водорослей содержится 2,5 кДж энергии корма. На

процессы жизнедеятельности устрицы тратят до 60% энергии корма.

4. Задачи на расчёт количества особей в экосистеме.

Задача 1. Одна рысь съедает в сутки 5 кг пищи. Какое максимальное количество рысей

выживет в лесу с биомассой 7300 тонн в год, если количество доступной пищи 0,1%.

5. Задачи на составление и анализ цепей питания.

Задача1. Определите функциональную роль в экосистеме следующих организмов

а) аскарида; б) волк; в) гнилостная бактерия; г) дятел; д) жук-навозник; е) жук-олень; ж)

ель; з) клещ; и) подосиновик; к) сосна; л) сосновая пяденица; м) хлорелла; н) ястреб.

Продуценты:________

Консументы:________

Редуценты:_________

Задача 2. Дополните схемы следующих цепей питания

а) тимофеевка луговая → бабочка → лягушка → змея;

б) опавшая листва → червь → грибы → бактерии.

К какому типу относятся эти цепи питания?

а) пастбищная цепь питания

б) детритная цепь питания

Задача

3.

Составьте

сеть

питания

организмов,

обитающих

в

школьном

аквариуме.

Объясните, почему исключение из этой системы моллюсков и инфузорий приведет к

резкому нарушению ее равновесия.

3

Задача 4. Составьте две цепи питания из предложенного перечня организмов: белка,

лягушка, ель, бабочка, куница, змееяд, стрекоза, чертополох, уж. Завершите цепи питания

редуцентами и укажите их. Определите в каждой цепи продуцентов и консументов II

порядка.

6.

Вывод.

4