shkolageo.ru 1



Алтайский край

Солтонский район

с. Караган



Тема: «Абиотические факторы среды»


Федосеева Ольга Васильевна


МОУ Караганская основная общеобразовательная школа

учитель биологии


2010г.


Тема: Абиотические факторы среды

Цель: Рассмотреть классификацию экологических факторов,

раскрыть особенности абиотических факторов среды,

выявить их роль в жизни организмов, сформировать

умения применять знания экологических законов в

практической деятельности человека.

Задачи: 1. Ознакомиться с классификацией экологических

факторов, рассмотреть абиотические факторы среды,

их влияние на живые организмы.

2. Формировать умение и навыки совместной работы

в группах, выделять главное.

3. Формировать ответственное отношение к

выполнению заданий.


Оборудование: карточки с теоретическими заданиями для выполнения

самостоятельной работы, гербарий.


Ход урока

I. Организационный момент.

Объяснение темы и задач урока.

II. Изучение нового материала.

Все живые организмы, населяющие Землю, испытывают влияние экологических факторов среды.

1. Прочитать данную информацию. Составить схемы классификации «Экологические факторы»

Экологическими факторами называют любые влияющие на организмы свойства или компоненты внешней среды, действие которых поддается измерению. Факторы делят на абиотические и биотические. Влияние на организмы представителей своего или других видов расценивают как биотические факторы. К абиотическим относят физико-химические факторы: свет, температуру, влажность, силу ветра или течения, состав солей в растворе и их концентрацию, давление, радиоактивное излучение, электромагнитные поля и многое другие. Влияние разных форм человеческой деятельности на живую природу относят к антропогенным факторам.


В немногих случаях абиотические факторы практически неизменны (например, земная гравитация, солевой состав океана, температура в его глубинах, состав атмосферы и др.). В большинстве случаев они меняют силу своего проявления в пространстве или времени, создавая большое разнообразие условий жизни. По характеру изменчивости они могут быть:

1) регулярно-периодичными;

2) нерегулярными;

3) направленными на протяжении определенных, иногда длительных отрезков времени.

Один и тот же фактор среды может играть очень разные роли в жизни различных групп организмов. Например, содержание азота в почве почти не влияет на жизнь хищных животных, но существенным образом сказывается на росте растений. Экологические факторы влияют на организмы как:

1) ограничители, т.е. определяя невозможность существования организмов в определенных условиях;

2) раздражители, вызывающие соответствующие приспособительные изменения биохимических и физиологических реакций;

3) модификаторы, влияющие на морфологию и анатомию;

4) сигналы, подготавливающие к наступающим изменениям других факторов среды.


Обсуждение результатов работы.

III. Самостоятельная работа учащихся в группах по следующим заданиям:


Карточка № 1

Адаптация организмов к перепадам температуры


Ознакомиться со следующим материалом. Определить значение температуры как экологического фактора. Подумайте, как можно применить этот материал в практической деятельности человека.

Температурный фактор также как свет является определяющим для всех жизненных процессов. От температуры в первую очередь зависит скорость химических реакций в клетках и интенсивность обмена веществ. Нижние критические температуры жизнедеятельности связаны с замерзанием воды в клетках. Если температура живой клетки падает ниже точки замерзания, клетка может погибнуть в результате образования в ней кристаллов льда, так как при этом разрушаются тонкие внутриклеточные структуры. При очень высокой температуре происходит повреждение ферментов.


Для большинства организмов диапазон температур составляет от 0 до 50 градусов. Однако, существует ряд видов, способных за счет приспособлений жить в экстремальных условиях.

-Например, ряд антарктических рыб живут и размножаются при постоянной температуре тела -1.86 градусов – такой же, как в окружающей соленой воде под кромкой льда.

-Даурская лиственница выдерживает зимние морозы до -70 (Якутия)

-Для растений тропических лесов температура в + 5...+8 градусов губительна.

-Зеленые и диатомовые водоросли в полярных льдах на снежных полях живут только при температуре около 0 градусов.

-Некоторые бактерии и сине-зеленые водоросли могут жить в горячих источниках при температуре +85; +90 градусах

-Споры некоторых бактерии выдерживают в течение нескольких минут нагревание до +180 градусов

- При обезвоживание нематоды и коловратки (круглые черви) переносят температуру -271 градус.

-Доктор Ч. Блэгден (Англия) провел опыт. Вместе с несколькими друзьями и собакой он провел 45 мин. в сухой камере при температуре +126 градусов без последствий для здоровья. В то же время кусок мяса, взятый в камеру, оказался сваренным, а, холодная вода, испарению которой препятствовал слой масла, нагрелась до кипения.


Карточка № 2

Адаптация организмов к температурному режиму


Пользуясь текстом учебника, и опираясь на ранее полученные знания ответить на следующие вопросы:

- Какие приспособления выработались у животных с постоянной температурой тела на резкие колебания температуры?

- Как реагируют на резкие колебания температуры животные с непостоянной температурой тела?

- Какие физиологические процессы помогают растениям перенести высокую температуру?

- Зависит ли диапазон колебаний температур от среды обитания живых организмов?

- У домового воробья нижняя критическая температура в январе равна -25 градусов, а в августе-0 градусов. Чем это можно объяснить?


- Колибри, крохотные птицы западного полушария, отыскивают пищу с помощью зрения. Они питаются нектаром цветов и мелкими насекомыми. За день они съедают корма вдвое больше, чем весят сами. Колибри очень активны, частота взмахов крыльев у разных видов от 20 до 100 в секунду, частота сокращения сердца- до 1000 ударов в минуту. С наступлением сумерек колибри садятся на ветки и впадают в оцепенение. Температура их тела падает до +17-18 градусов. Объясните, в чем выгода такого приспособления

- Решить экологическую задачу.

У животных существует два типа тепловых отношений со средой: пойкилотермия (хладнокровность) и гомойтермия (теплокровность). Объясните:

а) в чем заключается преимущества и отрицательные стороны каждого из этих тепловых отношений со средой;

б) почему гомойтермия имеет место только у птиц и млекопитающих;


Карточка № 3

Важнейшие процессы, протекающие у растений и животных

с участием света.


Ознакомиться со следующим материалом. Определить значение света как экологического фактора. Подумайте, как можно применить этот материал в практической деятельности человека.


К наиболее важным физиологическим и биохимическим процессам, осуществляемым организме, благодаря наличию света можно отнести следующие:

- Фотосинтез (1-2% падающей на Землю солнечной энергии используется для фотосинтеза.). Фотосинтез-источник энергии для всей пищевой цепи.

- Фотопериодизм. Обеспечивает синхронность жизненных процессов в живых организмах периодически меняющимся условиям среды.

- Движение Фототропизм .Движение побегов для получения необходимого количества света. Фототаксис. Движение у простейших (зеленая эвглена) и одноклеточных водорослей (хламидомонада) необходимы для нахождения подходящего местообитания.

- Транспирация. Около 75% солнечной энергии обеспечивает охлаждении растений и движение по ним водных растворов минеральных веществ.


- Зрение. Одна из главных анализирующих функций животных.

- Прочие процессы. Синтез витамина Д у человека на свету. Пигментация.


Карточка № 4

Адаптация организмов к световому режиму


Используя текст параграфа и следующую информацию, выполнить следующие задания.


У растений возникают различные адаптации к использованию к использованию светового режима. Их делят по этим признакам на 3 экологические группы:

- светолюбивые

- тенелюбивые

- теневыносливые

Светолюбивые растения могут успешно, расти только в открытых, хорошо освещаемых местообитаниях. Светолюбивые виды имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента - хлебные злаки. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез.

Тенелюбивые растения приспособлены улавливать слабый свет, некоторые - даже менее 1% от полного дневного освещения. Листья у них тонкие, хлоропласты крупные, но их мало, площадь жилок небольшая. При сильной освещенности они снижают фотосинтез.

Теневыносливые растения могут жить как на свету, так и в тени и имеют промежуточное строение листьев. В густых кронах деревьев часть листьев имеет световое строение, а часть - теневое.

- Какие приспособления выработались у растений к яркому солнечному свету? Приведите примеры таких растений.

- Какие приспособления выработались у растений к недостатку света? Приведите примеры таких растений.

- Из названных приспособлений листа к выполнению функций фотосинтеза выберите те, которые обеспечивают проникновение света в мякоть листа.

1. Плоская поверхность листовых пластинок.

2. Листовая поверхность пронизана густой сетью разветвленных жилок.

3. Расположение листьев на стебле.

4. Прозрачность клеток верхней и нижней кожицы.

5.Наличие устьиц в кожице листа.

6. Наличие межклетников в кожице листа.


- Что такое «биологические часы»? Какое значение они имеют в жизни живых организмов?

- Выберите из предложенных гербарных образцов те, которые являются светолюбивыми, тенелюбивыми и теневыносливыми.

- Ромашка обыкновенная, одуванчик лекарственный, василек, ковыль степной, папоротник орляк.

- Какова роль ультрафиолетовых, инфракрасных, видимых участков спектра лучей солнечного света в жизнедеятельности растений и животных?

- У сосен, растущих в лесу, теряются нижние ветки, а у ели они сохраняются до глубокой старости. Объясните данное явление.

- В тропических лесах много лиан и других вьющихся растений, а в то время как в лесах средней полосы они не встречаются. Почему?


Карточка № 5

Адаптация организмов к воздушному режиму.

Ознакомиться со следующим материалом. Определить значение воздуха как экологического фактора. Подумайте, как можно применить этот материал в практической деятельности человека.


- Атмосфера Земли имеет достаточно устойчивый состав. 21% кислорода в приземном слое воздуха обеспечивает полноценное дыхание всем организмам.0,03% диоксида углерода достаточно для фотосинтетических реакций. Горизонтальное и вертикальное перемещение воздушных масс создает необходимый газообмен для всех обитателей экосистемы – от почвенных микроорганизмов до насекомых и птиц.

- Перемещение воздушных масс играет большую роль в распространение спор, семян, расширяет возможность расселения неподвижных организмов (растений, грибов) и миграции летающих животных.

- Воздушно-газовый режим может быть нарушен в естественных условиях очень редко (например, при извержении вулкана), в антропогенных – достаточно часто. Главные загрязнители воздуха в наших условиях – оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота, формальдегид, пыль. Затрудняя фотосинтез, дыхание, многие другие физиологические процессы, а в некоторых случаях видоизменяя их, загрязнение атмосферы приостанавливает или прекращает рост и развитие живых организмов, приводя в отдельных случаях к их гибели.


- Некоторые виды растений, лишайники особо чувствительные к содержанию оксида серы (IV) служат индикаторами его нахождения в воздухе.


Карточка № 6

Адаптация организмов к засушливым условиям у растений и животных


Ознакомиться со следующим материалом. Определить значение воды как экологического фактора. Подумайте, как можно применить этот материал в практической деятельности человека.


Большая часть живых существ на 70 -95% состоят из воды. Вода нужна для всех биохимических и физиологических процессов. Доступность влаги в разные периоды года и суток различна. В процессе эволюции живые организмы приспособились регулировать уровень водопотребления и поддерживать оптимальный состав внутренней среды.

Уменьшение потери воды:

- листья превращены в иглы или колючки

- листья свернуты в цилиндр (степные злаки)

- толстый стебель с большим отношением объема к поверхности (кактусы)

- опушенные листья (альпийские растения)

- сбрасывание листьев при засухе

- устьица открыты ночью и закрыты днем (толстянковые)

- поверхность покрыта воском (насекомые)

- уменьшение потоотделения (верблюд)

- животные прячутся в норы

- дыхательные отверстия прикрыты клапанами (насекомые)

Увеличение поглощения воды:

- глубоко проникающие корни или обширная поверхностная корневая система (кактусы, верблюжья колючка)

Запасание воды:

- в стеблях и листьях (кактусы, молочай, толстянка);

- в мочевом пузыре (пустынная лягушка);

- в виде жира (вода продукт окисления) – пустынная крыса, верблюд.

Устойчивость к потере воды:

- лишайники, мхи, осоки;

- верблюд может терять до 30% от массы тела и быстро её восстанавливать при наличии доступной воды.

«Уклонение от проблемы»:

- летняя спячка в слизистом коконе (дождевые черви, двоякодышащие рыбы)


- переживание неблагоприятных условий в виде семян, луковиц, корней.


Карточка № 7

Адаптация организмов к водному режиму


Используя текст параграфа и следующую информацию, выполните следующие задания.


По отношению к водному режиму выделяют следующие экологические группы живых существ:

- гидрофиты – растения водной или околоводной среды

- мезофиты – обитатели мест с переменной влажностью (луга, леса, луговые степи)

- ксерофиты – приспособленные к жизни в сухих условиях (пустыни, сухие степи, скалы и т. п.)

Среди животных также есть влаголюбивые виды и виды, адаптированные к обитанию в безводных районах. Некоторые из них не нуждаются даже в питье, обходятся сухой пищей и довольствуются водой, которая образуется в ходе процессов окисления жиров, белков и углеводов.

- Как приспособились растения к недостатку влаги? Приведите примеры таких растений.

- Как приспособились животные к недостатку влаги? Приведите примеры.

- В лесном массиве произрастало много папоротников, однако после вырубки л леса папоротники погибли. Почему?

- Косить траву можно в любое время дня, но народная мудрость гласить, что лучше всего её косить утром. Справедливо ли это утверждение?

- Как вы думаете, отличаются ли по своему строению корневые системы двух сосен одного вида при условии, что одна из них выросла на камнях в горной местности, а другая – на болоте?

- Листья некоторых растений, например, эвкалипта могут поворачиваться к солнцу ребром. Под такими деревьями светло, так как луч скользит по листовым пластинам. Сорное растение латук дикий свои стеблевые листья ориентирует таким образом, что половина из них направлена на север, половина – на юг. При этом, как у эвкалипта, они обращены к солнцу краем листа, а не поверхностью. Как вы это можете обьяснить?

- Выберите растения, относящиеся по отношению к воде к различным экологическим группам . Калужница болотная, тростник обыкновенный, кактусы, кукуруза, ковыль, кубышка, росянка, алоэ, рябина, берёза.


- Почему нарушения водного режима, загрязнение поверхностных вод опасно, а некоторых случаях губительно для живых организмов?


Обсуждение результатов самостоятельной работы.


IV. Заключение

Учитель: Таким образом, связи организмов со средой в природе и их адаптации чрезвычайно разнообразны, зависят от эволюционного уровня развития групп, условий существования и образа жизни видов. Пути адаптации живых существ к обитанию во внешней среде во многом определяются физика – химическими законами природы. Абиотические факторы среды только тогда будут полноценно играть свою экологическую роль, когда последствия жизнедеятельности человека будут в пределах способности биосферы к самоочищению и самовосстановлению.


V. Тренинг по заданиям.


- Распределить экологические факторы на 3 группы:

- уровень шума

- наличие паразитов

- осушение болот

- морские приливы

- радиоактивное излучение

- прокладывание оросительных каналов

- долгота дня

- загрязнение атмосферы выхлопными газами

- лягушки питаются насекомыми

- снижение численности популяций морских организмов из-за разлива нефти

- волк поедает зайца

- загрязнение водоемов промышленными стоками

- листопад

- обитание большого количества морских животных в коралловых рифах

Перечислить как можно больше экологических факторов, влияющих на жизнедеятельность одного из видов.

- человек в длительной экспедиции в Антарктиде

- человек в мегаполисе

- колорадский жук, обитающий на посадках пасленовых

- рассада томатов в теплице

- ящерица на опушке леса

- личинка майского жука

- головастик в маленьком водоёме.


VI. Итог урока

VII. Домашнее задание.



Методы обучения:

по источнику знаний - словесные,

по характеру познавательной деятельности -

репродуктивные, частично- поисковые.

Основной формой работы на уроке является самостоятельная работа учащихся.

Материал учащиеся усвоили. Затруднение вызвало выполнение задания. У животных существует два типа тепловых отношений со средой: пойкилотермия (хладнокровность) и гомойтермия (теплокровность). Объясните:

а) в чем заключается преимущества и отрицательные стороны каждого из этих тепловых отношений со средой;

б) почему гомойтермия имеет место только у птиц и млекопитающих. (Карточка №2).

Степень заинтересованности учащихся к данной теме – высокая.