Урок № 14. «Основные характеристики популяции»

Раздел I. Классическая экология. Глава 2. Экология популяций ( демэкология)

Урок с видеоматериалами разработан на основе учебного пособия Алексеева С.В. 9 класс. В видеоматериалах освещены основные вопросы направлений современной экологии, основы классической, глобальной и социальной экологии.

Методическое пособие уроков с видеоматериалами

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, про­блемного изложения, репродуктивный, объясни­тельно-иллюстративный.

Цель:

- осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные: 

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

УУД

Личностные: познавательный интерес к экологии.. Понимание не­обходимости получения знаний о многообразии биотических связей в природных со­обществах для сохранения естественных биоценозов. Способность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе. Потребность в справедливом оценивании своей работы и работы одноклассников

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, пре­образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товари­щей по классу, выступать перед аудиторией, используя мультимедийное оборудование или другие средства демонстрации

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Изучение нового материала

Основные характеристики популяции

Пространственное распределение особей.

Особи, составляющие популяцию, могут иметь различные ти­пы пространственного распределения, выражающие их реакции на благоприятные и неблагоприятные физические условия или конкурентные отношения. Знание типа распределения организмов очень важно при оценке плотности популяции методом выборки.

Состояние и функционирование популяции зависит как от об­щей численности популяции, так и от пространственного размеще­ния особей. Различают случайное, равномерное и групповое рас­пределение особей и их групп. Рассмотрим пример, в котором с помощью математической обработки результатов экспериментов можно определить характер распределения особей в популяции.

 

Под выборкой мы будем понимать серию экспериментов по оценке плотности популяции. Обозначим количество выборок п. Если через ш обозначить среднее число особей в каждой выбор­ке, , с помощью которой можно судить о харак­тере пространственного распределения особей, определяют по формуле

Предположим, мы провели 3 серии экспериментов (п = 3), данные этих экспериментов приведены в таблице.

 

 

 

Случайное распределение встречается только в однородной среде и у видов, не обна-руживающих склонности к скоплению. Распределение мучного хрущака в муке совершенно случайное. Распределение группами-гораздо более распространенное. Группы в свою очередь могут распределяться случайно
или образовывать скопления. Особенно хорошо изучено пространственное размещение деревьев в лесу. Если деревья в лесу состоят из одной породы,
то вначале они обычно распределяются скоплениями, и только со временем их размещение становится более равномерным, а густота в результате внутривидовой конкуренции уменьшается. Таким равномерным пространственным распределением отличаются, например, сосновые и буковые леса. В смешанных растительных сообществах подавляемые виды обычно образуют «букеты» (групповое распределение), а доминирующие виды имеют равномерное распределение.

Численность популяции - это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Оно никогда не бы­вает постоянно и зависит от соотношения интенсивности раз­множения (плодовитости) и смертности. В процессе размножения происходит рост популяции, смертность же приводит к сокраще­нию ее численности.

Плотность популяции определяется количеством особей (либо биомассой) на единице площади или объема, занимаемого популяцией. Например, 150 растений сосны на 1 га или 0,5 г циклопов в 1 м3 воды характеризуют плотность популяции этих видов.

Рождаемость – число новых особей, появившихся в единицу времени в
результате размножения. В живых организмах заложена огромная возможность к
размножению. Подсчитано, что бактерии делятся каждые 20 мин. При таком темпе одна клетка за 36 часов может дать потомство, которое покроет сплошным слоем всю нашу планету. Один одуванчик менее чем за 10 лет способен заселить своими потомками земной шар, если все семена прорастут. В действительности же такая
громадная плодовитость организмов никогда не реализуется.

Смертность - это количество особей, погибших за определенный период. Различают три типа смертности. Первый характеризуется смертностью, одинаковой во всех возрастах; второй тип отличается повышенной гибелью особей на ранних стадиях
развития; третий тип характеризуется повышенной гибелью взрослых (старых) особей.

Прирост популяции - разница между рождаемостью и смертностью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным.

Темп роста - средний прирост за единицу времени.

Если обозначить через Ко среднее число потомков, произво­димых одной особью данного вида за всю жизнь (чистая скорость размножения), то при

К0>1 популяция растущая (характерна для мелких животных);

К0=1 популяция стабильная;

Ко<1 популяция сокращающаяся (промысловые виды животных).

Половая и возрастная структура популяции.

Половая структура отражает соотношение полов популяции; этот показатель особенно важен для видов с преобладающим по­ловым размножением. Возраст и условия наступления половой зрелости самцов и самок оказывают существенное влияние на поддержание численности популяции.

Самцы и самки нередко по-разному проявляют себя в сооб­ществе через своеобразие питания, ритмы жизни и поведение. Например, самки многих комаров, некоторых клещей и мошек являются кровососущими, самцы же питаются нектаром. Из-за своих сравнительно малых размеров самка куницы оказывается более всеядной по сравнению с самцом, в рационе которого пре­обладают белки и крупные птицы.

Возрастная структура отражает не только соотношение раз­личных возрастных групп в популяции, но и то, как меняется это соотношение в разные сезоны года, при смене биогеоценозов, какова скорость обновления популяции и каково взаимодействие возрастных групп с окружающей средой.

новорожденные - до момента прозревания;

молодые - подрастающие особи, еще не достигшие поло­вой зрелости;

полувзрослые - близкие к половой зрелости;

взрослые - половозрелые животные, которые размножают­ся или физиологически способны к этому;

старые - переставшие размножаться особи.

Количе-
ственное соотношение возрастных групп может служить индика-
тором состояния популяции и ее будущего в биогеоценозе. При-
меры основных типов возрастных пирамид приведены на рисунке.

Человеческую популяцию также можно охарактеризовать -
поло-возрастной структурой. Пример такой структуры для насе-
ления России приведен на рисунке.

Чем сложнее поло-возрастная структура, тем выше приспосо­бительные возможности популяции.

Несколько слов о таком важном показателе популяции, как средняя продолжительность жизни. Рассмотрим его на примере человеческой популяции.

Ученые считают, что средняя видовая продолжительность че­ловеческой жизни 110-120 лет. Однако в действительности, в результате воздействия различных экологических и социально­экономических факторов, она значительно ниже, хотя и имеет тенденцию к повышению.

Существуют подтверждения того, что в Древнем Риме и Древней Греции средняя продолжительность жизни составляла всего 25 лет. В средние века она поднялась до 30 лет. В России на рубеже XIX и XX вв. - до 32 лет. В наши дни по мере разви­тия цивилизации средняя продолжительность жизни в мире воз­растает, прежде всего благодаря снижению младенческой и дет­ской смертности. В 1950 г. для мира в целом она составляла 50 лет, а в 1990 г. - 63 года

В России в 1992 г. продолжительность жизни мужчин со­ставляла в среднем 62 года, а женщин 73-74 года.

Вопросы и задания

1.Назовите основные характеристики популяции

2.Приведите примеры равномерного, группового и слу­чайного распределения организмов в популяции.

3.На основе справочных данных постройте поло-возраст­ную структуру (пирамиду) населения вашего региона

Основные экологические характеристики популяции

 

 

 

Популяции

 

 

Ресурсы:

С. В. Алексеев. Экология: Учебное пособие для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений разных видов. СМИО Пресс, 1997. - 320 с

Сайт YouTube: https://www.youtube.com /

Хостинг презентаций

- http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html