Конспект по биологии: "Цепи питания"

Тема: «Цепи питания».

Цель:

• Сформировать знания о пищевых цепях как передачи вещества и энергии.

Задачи:

Образовательные:

• Сформировать понятие о цепях питания, о разветвлениях цепях питания;

• Рассмотреть пищевые пирамиды, взаимосвязь их с продуктивностью биоценоза;

Развивающая:

• Развивать познавательный интерес учащихся;

• Развивать самостоятельность учащихся;

• Развивать применение своих умений на практике;

Воспитательные:

• Воспитание мотивов учения и положительного отношения.

Ход урока:

Цепь питания - последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю. Каждое предыдущее звено является пищей для следующего.

Виды цепей питания:

Пастбищные (цепь выедания). Начинаются с продуцентов и включают консументов разных порядков.

Детритные (цепь разложения). Начинаются с детрита, включают детритофагов и редуцентов и заканчиваются минеральными веществами.

Пищевая (трофическая) цепь - ряд взаимосвязанных видов, каждый из которых служит пищей предыдущему. В реальных биогеоценозах комплексы взаимосвязанных трофических цепей образуют пищевые сети.

Сети питания - сложившиеся в процессе эволюции взаимоотношения в экосистемах, при которых многие компоненты питаются разными объектами и сами служат пищей различным членам экосистемы.

Для существования и развития экосистем необходим постоянный прилив солнечной энергии, усвоение которой обеспечивают продуценты. 

В большинстве экосистем биомасса и заключенная в ней энергия уменьшается на каждом новом уровне приблизительно в десять раз.

Трофический уровень - единица, обозначающая удалённость организма от продуцентов в пищевой (трофической) цепи. Слово трофический происходит от греческого τροφή - еда.

Все экосистемы связаны между собой круговоротом веществ, реализуемым через пищевые сети (и благодаря атмосферным и геологическим явлениям). Пищевые связи в экосистемах характеризуют, используя экологические пирамиды.

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида - закономерность, отражающая соотношение по пищевым уровням продуцентов и консументов различного порядка.

Типы пирамид:

Пирамида энергии. Закономерность, согласно которой поток энергии постепенно уменьшается и обесценивается при переходе от звена к звену в цепи питания.

Пирамида биомассы. Закономерность, согласно которой каждый последующий пищевой уровень имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий.

Пирамида чисел. Закономерность, отражающая число особей на каждом пищевом уровне. Главная тенденция - уменьшение числа особей от звена к звену.

Правило экологической пирамиды: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, образованной за единицу времени, больше, чем на последующем, в 10 раз.

Так как биомасса по мере продвижения на высшие трофические уровни уменьшается в геометрической прогрессии, их общее количество обычно не превышает трех-пяти.

Задание № 1: составьте цепи питания из предложенных организмов, определите и подпишите функциональные группы.

1 группа: дуб, короед, пестрый дятел, ястреб - перепелятник.

2 группа: водоросли, карась, щука, человек.

3 группа: опад, дождевой червь, малиновка, канюк обыкновенный.

Задание № 2: решите задачу (пример решения подобной задачи см. приложение 1)

Предположим, что человек массой 105 кг в течение суток питается исключительно толстолобиками и потребляет 40 ккал энергии на 1кг массы тела. Пищей для толстолобиков служит фитопланктон. Сухое вещество в фитопланктоне составляет 5%, которое на 70% состоит из углеводов. При окислении 1г углеводов в организме выделяется 4 ккал энергии. Рассчитайте сырую массу (кг) фитопланктона, необходимую для жизнеобеспечения человека.

Домашнее задание:

1. Изучите теоретический материал по данной теме и составьте конспект занятия;

2. Выполните задание № 1,2.

Приложение 1.

Пример решение задачи на тему: «Цепи питания».

Предположим, что суммарный прирост биомассы орла составляет 20 кг/год. В 1кг их биомассы содержится 200 кДж энергии. Составим возможную пищевую цепь (в скобках указан уровень экологической пирамиды):

Злаки → кузнечики → лягушки →змеи → орлы.

(2) (3) (4) (5)

Определите биомассу (т) злаков, необходимую для прироста биомассы птицы за год, если в 1кг растений содержится 100 кДж энергии. Процесс трансформации энергии протекает в соответствии с правилом Линдемана.

Решение:

Рассчитаем количество энергии, необходимое для годового прироста биомассы:

20 кг/год × 200 кДж = 4 000 кДж

Исходя из правила Линдемана:

на 4-ом уровне необходимо: 4 000 кДж × 10 = 4?104 кДж. Соответственно: на 3-ем - 4×105 кДж; на 2-ом - 4×106 кДж; на 1-ом - 4×107 кДж.

Согласно условию в 1кг растений содержится 100 кДж энергии. Значит,

4×107 кДж (4×107 /100) заключено в 4×105 кг или 400 тонн.

Ответ: 400 тонн.