Как ты считаешь можно ли оставить в экосистемах только полезные

Подробное решение параграф § 2 по биологии для учащихся 5 класса, авторов Ловягин С.Н., Вахрушев А.А., Раутиан А.С. 2016

• Гдз задачник-практикум по Биологии за 5 класс можно найти тут

• Чего не учёл Антошка? Можно ли поселить нужные для человека организмы где угодно?

Антошка не учел, что каждый организм чувствует себя как дома далеко не везде (нельзя поселить где угодно). Полезными или вредными организмы бывают лишь для человека. В природе все живые организмы очень важны.

ВСПОМИНАЕМ ТО, ЧТО ЗНАЕМ

• Что такое круговорот веществ? Почему он так важен? (3-й класс)

Цепочка превращений, которая начинается и заканчивается одним и тем же веществом, называется круговоротом веществ.

Если бы не было круговорота веществ, тогда бы запас любого элемента на Земле быстро иссяк, и жизнь прекратилась.

• Какова роль производителей, потребителей и разрушителей в круговороте веществ в природе? (3-й класс)

Благодаря живым организмам превращения веществ идёт бесконечно по замкнутому кругу. Производители снабжают обитателей Земли пищей и кислородом. Потребители возвращают растениям углекислый газ. Разрушители снова превращают умершие организмы в вещества, необходимые и доступные растениям. Так поддерживается жизнь на Земли, так поддерживается порядок.

• Что такое экосистема? (3-й класс)

Каждый живой организм в природе встречается только там, где находит все условия для жизни: тепло, свет, защиту от врагов, пищу и воду. Это его место обитания.

Растения и животные не только приспосабливаются к месту обитания, но и к друг другу. Они не могут существовать друг без друга. Таким образом, образуются природные сообщества. СОО — вместе и ОБЩЕСТВО. Примерами сообществ могут служить лес, пустыня и даже старый пень, в котором живут свои жители.

Все природные сообщества, то есть совместно обитающие организмы и участок земли, где они чувствуют себя как дома, вместе образуют экологическую систему, или просто экосистему.

РЕШАЕМ ПРОБЛЕМУ, ОТКРЫВАЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

• Рассмотрите рисунок 2.1. Объясните друг другу, где обитают растения, грибы и животные. Каковы их «профессии» в экосистеме?

Береза и шляпочный гриб обитают в экосистеме березового леса. Стрекоза, карась – озера. Мох- сфагнум – болота. Злаки – луга. Водоросли – озера и болота.

Береза, злаки, водоросли, мох- сфагнум (производители) снабжают обитателей экосистем пищей и кислородом. Потребители (стрекоза, карась) возвращают растениям углекислый газ. Разрушители превращают умершие организмы в вещества, необходимые и доступные растениям (гриб).

Из чего состоит экосистема?

• Найди в тексте и на рисунке 2.2 ответ на вопрос рубрики.

Экосистема — это единство неживой природы и живых организмов разных «профессий».

Какой главный процесс идёт в экосистеме и связывает всех её обитателей?

• Найди в тексте и на рисунках 2.3 и 2.4 ответ на вопрос рубрики.

В экосистеме происходит круговорот веществ, в результате которого все произведённые вещества используются её обитателями. Минеральные вещества поступают к растениям, от них — к животным, от них — к грибам и микроорганизмам и затем возвращаются в почву, где снова становятся доступными для растений. Следовательно, одни и те же вещества используются разными организмами неоднократно. Они передаются по кругу, но не пропадают, а только видоизменяются, входя в состав тел разных организмов.

• Объясни, как связаны между собой растения, животные, грибы и микроорганизмы. Приведи примеры цепей питания.

Обитатели экосистемы связаны цепями питания (цепочки из поедающих друг друга живых организмов). Все созданные производителями органические вещества служат пищей лесным растительноядным потребителям, а те, в свою очередь, хищникам. Рано или поздно любой обитатель леса погибает и его перерабатывают разрушители. При этом в результате их обмена веществ высвобождаются минеральные вещества, которые используют растения.

Дуб – лесная мышь – куница – бактерии;

Ель – жук-усач – дятел – ястреб – сыроежка – бактерии.

• Рассмотри рисунок 2.4. Ответь на вопросы и объясни, как обмен веществ организмов разных «профессий» соединяется в единый круговорот веществ в экосистеме. Обрати внимание, что широкие стрелки показывают процессы обмена веществ, а тонкие — связи между производителями, потребителями и разрушителями.

Часть созданных производителями органических веществ служит пищей растительноядным потребителям, а те, в свою очередь, хищникам. После гибели организма его перерабатывают разрушители. Продукты обмена, которые выделяют организмы на любом этапе цепи питания, разрушители тоже превращают в вещества, необходимые и доступные растениям.

1. Какие газы поглощают и выделяют растения-производители в результате фотосинтеза?

В ходе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

2. Какими веществами питаются животные-потребители?

Животные-потребители питаются готовыми органическими веществами, которые создали растения.

3. Какие вещества поглощают и выделяют разрушители?

Разрушители поглощают органические вещества, а выделяют минеральные.

В ходе дыхания разрушители поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

4. На схеме корова выделяет продукты обмена, содержащие органические вещества. Какие вещества достанутся разрушителям после гибели коровы?

После гибели коровы разрушители будут использовать органические вещества ее тела.

5. Как связаны между собой производители и разрушители, потребители и производители?

Созданные производителями органические вещества по цепям питания доходят в итоге до разрушителей. Разрушители также используют кислород, которые выделяют растения в ходе фотосинтеза.

После гибели потребителя его перерабатывают разрушители.

Что такое экосистема?

• Сравни определение, которое ты вспомнил в начале урока, с определением из учебника.

Экосистема — это единство неживой природы и живых организмов разных «профессий».

ПРИМЕНЯЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

1. Что такое экосистема и из чего она состоит?

Экосистема — это единство неживой природы и живых организмов разных «профессий».

2. Как ты считаешь, можно ли оставить в экосистемах только полезные для человека виды растений и животных?

Полезными или вредными организмы бывают лишь для человека. В природе все живые организмы очень важны, т.к. выполняют определенную роль. Уничтожение отдельных компонентов экосистемы может привести к ее полному разрушению.

3. Чем принципиально отличаются производители от потребителей и разрушителей?

Производители сами создают органические вещества, а не потребляют их в готовом виде как потребители и разрушители.

4. Что произойдёт в экосистеме, если круговорот веществ нарушится? Приведи примеры нарушенных экосистем.

Если круговорот веществ в экосистеме нарушится, то на ее месте начнет формироваться другая экосистема.

Например, если озеро бессточное, то круговорот веществ замкнут не полностью. Разрушители не справляются со своей работой. Поэтому оно зарастает и превращается в болото.

Болото со временем может стать лугом. Разрушителям трудно жить в сырой болотной почве. Мох-сфагнум убивает микроорганизмы. Поэтому отмершие остатки не разрушаются, а превращаются в торф. Из-за накопления торфа болото становится суше и начинает зарастать травой. Круговорот веществ в болоте также не замкнут.

5. Пусть один из вас предлагает пути улучшения природных экосистем, а другой отстаивает точку зрения о том, что в природе ничего нельзя изменять.

источник

Пока другого их предназначения не нахожу. В последние годы размножились слизни. В этом виновата не только дождливая погода. Свою роль сыграло и то, что естественные пожиратели улиток встречаются в наших садах всё реже.

Со слизнями у меня было много поучительных уроков. Этих «скользких, но сытных» у нас было предостаточно. Однажды увидели необычную картину. Приблудившийся котёнок (кожа да кости) вечером устроил из слизней трапезу: наловил, сложил рядочком и сидит, ест. Наверное, не понаслышке знал, почём фунт лиха. Зрелище было ещё то!

Давить слизней неприятно. Как-то решила посыпать их солью. Растаяли! Прямо на глазах! А через год прочитала в книге М. Кройтер «Биологическая защита растений», что совершенно недопустимо для садоводов, ведущих хозяйство естественными методами, разрезать слизней ножницами, лопатой или посыпать их солью и заставлять гибнуть в муках. И мне стало стыдно.

После этого мы начали уносить их в парк. По мере расширения сознания, «борьба с вредителями» становилась всё более лояльной. Дошло до того, что я, увидев слизня в компостной куче, оставила его там, с напутствием, чтобы он не лез на грядки. Но два года назад сплоховала и получила урок на всю Жизнь.

Отказ от полива огорода прежними методами привёл к почти полному исчезновению слизней. Но всё-таки попался один под кучкой травы на сливной яме. И стала я проверять в разгар лета под палящим солнцем реакцию этого существа на колючие сосновые опилки. Положила на колючки, да ещё и сверху присыпала. Смотрю, что будет делать. Минуты через три выполз мой «испытуемый» голенький такой, несчастный. Он, спасаясь от колючек, оставил почти всю свою защитную слизь и вылез на дорожку «обнажённый». Пока я на всё это смотрела — настроилась на состояние несчастного слизня, и мне его стало жалко. Оставила жить, но от солнца не спрятала. «Вредитель», всё-таки! Бросила на произвол судьбы.

Минут через двадцать я на этом самом месте проколола ногу до крови. Слизень-то спрятался, а я получила урок от Пространства. Теперь все найденные особи мирно переселяются в парк с напутствием: «Плодитесь и размножайтесь».

Пространство, по мере роста нашей осознанности, всё более гармонично, и с остальными слизнями у нас теперь разбираются ёжики. И я, наверное, должна поблагодарить их за появление на нашем участке «Капельки»» — небольшого искусственного водоёмчика. Соседка, увидев у нас ёжиков, сказала, что им нужна вода.

Думали мы, думали, как ёжика напоить, и решили вырыть водоём. Вырыли за один день плоскорезом! Глубина ямки 1,2 м. Такая у нас, оказывается, рыхлая земелька. Получилась «Капелька».

И только теперь я поняла, насколько это важно для человека — наличие всех стихий в его окружении. Сколько отрадных минут принёс этот маленький водоёмчик! Это, оказывается, такая необходимая вещь! Не только для ёжиков. Для всех обитателей нашего пространства. Как там спасались воробьи в жару! Садились прямо над нашей «Капелькой» на ветки дерева и расставляли крылышки. Наверное, чтобы «под мышками» не потело. Смотреть без улыбки на это было невозможно. А всё благодаря слизням.

Для тех, кто ещё очень сердит на этих, в меру упитанных, созданий, расскажу «по секрету» об их пристрастии: кефир они, слизни эти, любят очень. Если вы разложите в нескольких местах бутылки из-под кефира (немытые, с остатком на донышке), то слизни с удовольствием туда слезутся. В этом случае даже руки вымазывать не придётся. Просто соберите бутылки «с добычей» и поступите со слизнями, как в предыдущем случае.

Ещё грядочки по периметру можно посыпать горчичным порошком. Хочу ещё раз напомнить: очень важно, что вы оставите в Пространстве своими действиями. Какую энергию. Если вы, собрав «злостных вредителей», устроите им экзекуцию, то ни о какой Гармонии и речи быть не может. Когда я перечитывала то, что написала шестилетней внучке (она у меня первый слушатель), ребёнок сразу же задал вопрос: «Бабушка, а чем ты ногу проколола?» И вопрос очень кстати. Я ведь забыла уточнить, что по этой дорожке я хожу постоянно (центральная). Иногда раз 100 за день. Она всегда мяконькая, красиво посыпана мелкой сосновой стружкой. И в тот день я там тоже проходила не один раз. Не было ничего травмирующего! Откуда гвоздь взялся?! Но ничего случайного не бывает. Это я знаю точно. И приняла урок своего Пространства с благодарностью.

Так что самый верный путь, по-моему, посмотреть на слизней, как на «скользких, но сытных». Это вызовет в Душе улыбку, вы уже не будете так сердиться, и в скором времени на вашем участочке появятся жабки, ящерицы, ёжики и др. едоки этих существ. Наши ёжики так и «шуршат» всю ночь по огороду! Утром видим только характерные «воронки» в мульче. Я даже переживаю иногда, что засуха уменьшила количество пищи моим любимым ёжикам. И можно ли после этого считать слизней «проблемой»?

источник

Определяем проблему урока

Антошка: Вот было бы здорово выбрать только полезные растения и животных и населить ими всю Землю!

Биолог: К сожалению, каждый организм чувствует себя как дома далеко не везде. Да и полезными или вредными организмы бывают лишь для человека. В природном хозяйстве все живые организмы очень важны.

• Чего не учёл Антошка? Можно ли поселить нужные для человека организмы где угодно? Предложи основной вопрос урока и сравни с авторским вариантом (стр. 171).

• Что такое круговорот веществ? Почему он так важен? (3-й класс)

• Какова роль производителей, потребителей и разрушителей в круговороте веществ в природе? (3-й класс)

• Что такое экосистема? (3-й класс)

Решаем проблему, открываем новые знания

Где живут растения и животные?

2.1. Экосистемы и их обитатели.

Рассмотрите рисунок 2.1. Объясните друг другу, где обитают растения, грибы и животные. Каковы их «профессии» в экосистеме?

Каждый организм живёт в определённых экосистемах, в которых он чувствует себя как дома. Обитающее в экосистеме сообщество организмов состоит из приспособленных друг к другу и взаимосвязанных растений, животных, грибов и микроорганизмов.

Из чего состоит экосистема?

• Найди в тексте и на рисунке 2.2 ответ на вопрос рубрики.

2.2. Состав экосистемы (из учебника «Окружающий мир» для 3-го класса).

• Объясни, из чего состоит экосистема.

Экосистема — это единство неживой природы и живых организмов разных «профессий».

Какой главный процесс идёт в экосистеме и связывает всех её обитателей?

• Найди в тексте и на рисунках 2.3 и 2.4 ответ на вопрос рубрики.

Все созданные производителями органические вещества служат пищей лесным растительноядным потребителям, а те, в свою очередь, хищникам. Такие цепочки из поедающих друг друга живых организмов называют цепями питания (найди на рисунке). Рано или поздно любой обитатель леса погибает и его перерабатывают разрушители (найди на рисунке). При этом в результате их обмена веществ высвобождаются минеральные вещества, которые используют растения.

2.3. Связи в экосистеме (из учебника «Окружающий мир» для 3-го класса).

• Объясни, как связаны между собой растения, животные, грибы и микроорганизмы. Приведи примеры цепей питания.

Таким образом, в любой экосистеме происходит круговорот веществ, в результате которого все произведённые вещества используются её обитателями. Минеральные вещества поступают к растениям, от них — к животным, от них — к грибам и микроорганизмам и затем возвращаются в почву, где снова становятся доступными для растений. Следовательно, одни и те же вещества используются разными организмами неоднократно. Они передаются по кругу, но не пропадают, а только видоизменяются, входя в состав тел разных организмов.

• Рассмотри рисунок 2.4. Ответь на вопросы и объясни, как обмен веществ организмов разных «профессий» соединяется в единый круговорот веществ в экосистеме.

2.4. Взаимосвязь организмов разных «профессий» в экосистеме.

Обрати внимание, что широкие стрелки показывают процессы обмена веществ, а тонкие — связи между производителями, потребителями и разрушителями.

1. Какие газы поглощают и выделяют растения-производители в результате фотосинтеза?

2. Какими веществами питаются животные-потребители?

3. Какие вещества поглощают и выделяют разрушители?

4. На схеме корова выделяет продукты обмена, содержащие органические вещества. Какие вещества достанутся разрушителям после гибели коровы?

5. Как связаны между собой производители и разрушители, потребители и производители?

• Сравни определение, которое ты вспомнил в начале урока, с определением из учебника.

Экосистема — единство живых организмов и их среды обитания. В экосистеме живые организмы разных «профессий» способны совместными усилиями поддерживать круговорот веществ, необходимый для существования каждого из них.

Сравниваем свой вывод с авторским

Различные растения, животные, грибы и микроорганизмы населяют только те экосистемы, к которым приспособились многие поколения их предков. Обмен веществ всех организмов, входящих в экосистему, образует замкнутый круговорот. Благодаря этому одни и те же вещества могут использоваться в экосистеме многократно. Их количество почти не меняется, поэтому условия обитания организмов долго сохраняются постоянными.

Экосистема. Круговорот веществ

1. Что такое экосистема и из чего она состоит?

2. Как ты считаешь, можно ли оставить в экосистемах только полезные для человека виды растений и животных?

3. Чем принципиально отличаются производители от потребителей и разрушителей?

4. Что произойдёт в экосистеме, если круговорот веществ нарушится? Приведи примеры нарушенных экосистем.

5. Пусть один из вас предлагает пути улучшения природных экосистем, а другой отстаивает точку зрения о том, что в природе ничего нельзя изменять.

источник

7.Характеристика личностных и метапредметных результатов образовательного процесса на разных этапах обучения в основной школе и типовые задания для их формирования

Основные личностные и метапредметные результаты образования, которые достигаются на уроках и во внеурочной деятельности в рамках Образовательной системы «Школа 2100», приведены в таблицах (подробные сведения по каждой группе результатов). В случае, если результаты достигаются не к концу начальной школы, а к определённому возрасту, этот возраст указан. Отмечены результаты для необходимого и повышенного уровня.

В возрасте 11–15 лет подростки проявляют активное желание общаться со сверстниками, обсуждая интересующие их события. Школьник учится давать свои ответы на не однозначные оценочные

вопросы. Таким образом, он постепенно выращивает основы личного мировоззрения. Однако зачастую даваемые подростком оценки еще не согласуются друг с другом. Сам он может не замечать и не признавать, что только определяется в своем мировоззрении. Поэтому подростки так часто занимают максималистские, крайние позиции.

7.1.2. Типовые задания, нацеленные на личностные результаты

Предметная область «Филология»

Посредством текстов учебника используется воспитательный потенциал русского языка; учащиеся приходят к пониманию необходимости беречь свой родной язык как часть русской национальной культуры; работать над развитием и совершенствованием собственной речи (система речевых упражнений: свободные диктанты, обучающие изложения и сочинения, их анализ и редактирование). Многие тексты упражнений учебников несут духовно-нравственный смысл, и, работая с ними, учитель не может пройти мимо нравственной оценки их содержания.

Достижение личностных результатов в курсе литературы обеспечивается с помощью:

– особого авторского подхода к отбору содержания чтения, ориентированного на решение проблем, волнующих подростков в возрасте 11–14 лет;

– введения на страницы учебников сквозных персонажей, личностно понятных и значимых для обучающихся данного возраста;

– методического аппарата учебников, включающего задания, направленные на:

1) интерпретацию текста; 2) высказывание своего отношения к прочитанному с аргументацией (Согласен ли ты с …?); 3) анализ характеров и поступков героев; 4) формулирование

концептуальной информации текста (Как ты думаешь, в чём причина …?) 4) соотнесение прочитанного с собственной жизненной позицией (7 кл., ч. 2: Согласен ли ты с размышлениями Анны о равенстве полов? Что такое дискриминация (расовая, национальная, по признаку полов) и др.? В чём, по твоему мнению, истоки расизма, национализма?).

Предметная область «Общественно-научные предметы»

Две линии развития учащихся средствами предмета направлены на нравственное и культурно-гражданское самоопределение.

Продуктивные задания этих линий нацелены на личностное развитие. Они отмечены в учебниках, которые будут выпущены к началу действия Стандарта, точками синего цвета.

Примеры заданий, нацеленных на нравственное и культурно-гражданское самоопределение (в скобках приведено конкретное умение, на формирование которого наряду с предметным нацелено данное задание):

Учебник «История России». 7 кл. – работа на личностный результат – формирование своей нравственной и гражданской позиции. Задание по работе с текстом, описывающим действия разных сторон во время пугачевского восстания:

— Представь, что ты – человек XXI века – оказался в числе соратников Е. Пугачева. За какие действия восставших ты бы испытывал угрызения совести? Свое мнение объясни. (оценка неоднозначных поступков)

Предметная область «Математика и информатика»

Работа с математическим содержанием учит пониманию ценности человеческого взаимодействия, ценности человеческого сообщества, сформированного как команда единомышленников, ценности личности каждого из членов этого сообщества. Наличие в рассматриваемом курсе математики большого числа уроков, построенных на основе проблемно-диалогической технологии, даёт педагогу возможность продемонстрировать детям ценность мозгового штурма как формы эффективного интеллектуального взаимодействия. (В учебнике все задания, которые можно использовать для такой работы, сопровождаются знаком?! и текстом на зелёном поле.)

Работа с математическим содержанием позволяет поднимать самооценку учащихся, формировать у них чувство собственного достоинства, понимание ценности своей и чужой личности, учит

уважать и принимать чужое мнение, если оно обосновано. Такая работа возможна только в ситуации тесного и личностно значимого взаимодействия. Большинство заданий базового уровня, которые необходимо освоить каждому учащемуся, предлагаются в данном курсе математики для совместного выполнения и обсуждения. Педагог участвует только в обсуждении уже полученных результатов, но ни в коем случае не предлагает готовое решение. В ходе такой работы обсуждаются и сравниваются способы выполнения одних и тех же заданий разными группами учащихся, приводятся, сравниваются и анализируются рассуждения, положенные учащимися в основу решения этих задач. При необходимости и желании, учащиеся могут выйти на уроке и на обсуждение заданий повышенного уровня сложности.

Например, в учебниках математики все задания, отмеченные рубрикой «Материалы для работы в классе. Проверьте себя», предназначены именно для такой работы. Формы деятельности и способы их организации предложены в методических рекомендациях к учебникам.

Так как рассматриваемый курс математики серьёзнейшим образом ориентирован на развитие коммуникативных умений и на уроках, как уже было сказано выше, запланированы ситуации тесного межличностного общения, то мы полагаем, что необходимым становится формирование важнейших этических норм. Такая работа позволяет научить ребёнка грамотно и корректно взаимодействовать с другими, она развивает у детей представление о толерантности, учит терпению во взаимоотношениях и в то же время умению не терять при общении свою индивдуальность, т. е. также способствует формированию представлений о ценности человеческой личности. (Работа на этапе открытия и формулирования нового, все задания, относящиеся к работе на этапе первичного закрепления нового, работа с проектами и жизненными задачами и т. д.)

Предметная область «Естественно-научные предметы»

Одна из целей предмета «Биология» в авторской программе – научить школьников оценивать поведение человека с точки зрения сохранения здорового образа жизни и риска нарушить взаимоотношений человека и природы. Такой подход позволяет учителю не навязывать «правильное» отношение к окружающему, а корректировать мировоззрение подростка, его нравственные установки и ценности. Этим целям служат две линии развития. Задания, соответствующие им, отмечены в учебниках точками красного цвета.

Примеры заданий на оценку поведения человека по отношению к своему здоровью и взаимоотношениям с природой (в скобках приведено конкретное умение, на формирование которого наряду с предметным нацелено данное задание):

— Как ты считаешь, можно ли оставить в экосистемах только полезные для человека виды растений и животных? (Ценность природы. Оценивать экологический риск взаимоотношений человека и природы.)

Учебник 6-го класса (с. 69, 70)

— Как ты считаешь, может ли человек заменить растительное сырьё синтетическими материалами? (Ценность здоровья. Оценивать жизненные ситуации с точки зрения безопасного образа жизни и сохранения здоровья.)

— Как ты считаешь, смогли бы люди в своей жизни обойтись без растений? (Ценность природы. Оценивать экологический риск взаимоотношений человека и природы.)

— Как богатые страны, на ваш взгляд, должны помогать бедным?

Достаточно ли оказывать развивающимся странам помощь в виде продовольствия и лекарств? (Ценность социализации. Учиться осознавать свои общественные интересы, договариваться с другими об их совместном выражении, реализации и защите в пределах норм морали и права.)

7.2. Регулятивные универсальные учебные действия

Развитие организационных умений осуществляется, например, через использование учителями-предметниками проблемно-диалогической технологии. Возрастосообразным здесь является

также использование проектной деятельности как в учебе, так и вне учебы. Проектная деятельность предусматривает как коллективную, так и индивидуальную работу по самостоятельно выбранной теме.

Данная тема предполагает решение жизненно-практических (часто межпредметных) задач (проблем), в ходе которого ученики используют присвоенный ими алгоритм постановки и решения проблем. Учитель в данном случае является консультантом.

7.2.1. Типовые задания, нацеленные на регулятивные универсальные учебные действия

Предметная область «Филология»

В доработанном варианте учебников материал параграфов на этапе открытия нового знания специально структурирован так, чтобы можно было организовать на уроке открытие нового знания с использованием проблемно-диалогической технологии (введены описания проблемных ситуаций, даются мотивации к формулированию учебной проблемы (темы) урока, предложены плашки с названием этапов урока и другие условные обозначения).

Регулятивные универсальные учебные действия развиваются в первую очередь с помощью технологии продуктивного чтения, в основе которой лежит теория читательской деятельности. Освоение технологии продуктивного чтения обеспечивает ученика алгоритмом самостоятельного освоения текста (до начала чтения, во время чтения, после чтения):

этап 1 (работа с текстом до чтения на основе заглавия, фамилии автора, ключевых слов, иллюстрации) – обеспечивает развитие механизма прогнозирования и приёмов просмотрового и ознакомительного чтения;

этап 2 (работа с текстом во время чтения) – обеспечивает интерпретацию текста учениками как результат изучающего чтения;

этап 3 (после чтения) – это развитие умений рефлексивного чтения в ходе выполнения творческих заданий.

Ведущим приёмом анализа текста является диалог с автором, который предусматривает: 1) нахождение в тексте прямых и скрытых авторских вопросов; 2) прогнозирование ответов; 3) самопроверку по тексту.

На организацию процесса чтения на деятельностной основе направлены материалы тетрадей по литературе, методических рекомендаций для учителя. В полном объёме технология представлена в учебнике для 9-го класса.

Предметная область «Общественно-научные предметы»

В учебниках 5–9-го классов полностью реализована технология проблемного диалога. В каждый параграф включены проблемные ситуации, позволяющие школьникам вместе с учителем и самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, высказывать свою версию, пытаться предлагать способ её проверки. Эти части учебного материала снабжены плашкой оранжевого цвета

«Определяем основной вопрос урока» (или проблему урока). Сформулировав проблему и определив основной вопрос (проблему урока), ученики приступают к планированию, обучаясь самостоятельно формулировать цели урока. С помощью вопросов, помещённых под плашкой «Вспоминаем то, что знаем», ученики повторяют уже имеющиеся у них сведения, необходимые для изучения новой темы. Плашка «Решаем проблему, открываем новые знания» содержит необходимый учебный материал, который позволяет учителю организовать подводящий или побуждающий диалог по изучению нового, используя учебник в качестве источника информации или для проверки верности своих предположений. При этом ученики обучаются работать по

плану, сверяя свои действия с целью и при необходимости исправляя ошибки с помощью учителя. Плашка «Сравниваем свой вывод с авторским» содержит главный вывод параграфа, позволяющий школьникам учиться вырабатывать в диалоге с учителем критерии оценки и определять степень успешности выполнения своей работы.

Предметная область «Математика и информатика»

Работа с любым учебным заданием требует применения и, как следствие, развития регулятивных умений, выстроенных от самостоятельного осознанного целеполагания до оценки полученного

В основной школе предусматривается развитие организационных умений при работе не над отдельным заданием, а над системой учебных заданий (учебной задачей).

Для этого во всех учебниках математики в начале каждого параграфа эти учебные задачи выделены и затем рассматриваются через систму заданий на протяжении всей работы над данным параграфом. При этом предусмотрены два основных варианта построения системы заданий, ориентированных на развитие регулятивных умений. Оба эти варианта предполагают самостоятельное формулирование нового алгоритма действия, нового понятия и т. д., однако

разнятся присутствием или отсутствием в этой системе специально созданной проблемной ситуации.

Первый вариант (предполагающий наличие специально организованной авторами курса проблемной ситуации, построенной на затруднении в выполнении нового задания, и системы подводящих диалогов).

Этот вариант включает в себя:

1) задания для актуализации существующих знаний;

2) задания на осознание возникающих при их выполнении затруд-

3) систему подводящих вопросов;

4) текст для сравнения своих предположений и выводов с общепринятыми в системе математических знаний.

Второй вариант (предполагающий наличие специально организованной авторами курса проблемной ситуации, построенной на затруднении в выполнении нового задания, и системы подводящих диалогов).

Этот вариант включает в себя:

1) задания для актуализации существующих у детей знаний;

2) систему подводящих вопросов;

3) текст для самостоятельной работы на основе технологии продуктивного чтения.

Далее учащиеся могут поставить цель по эффективному использованию нового знания или умения при решении задач, а также спланировать свою деятельность, рассмотрев предлагаемые задания и

отобрав для решения те из них, которые необходимы для осуществлния поставленной цели. Пользуясь материалами для самостоятельной работы, учащиеся смогут оценить результат, проверив его. Каждый параграф данного курса математики предполагает наличие одного из двух вариантов нахождения и формулирования нового задания для первичного применения, задания для самооценки первичного результата и систему заданий для возможной коррекции этого результата либо расширения и углубления своих представлений об изучаемом.

Предметная область «Естественно-научные предметы»

В учебниках 5–9-го классов полностью реализована технология проблемного диалога. В каждый параграф включены проблемные ситуации, позволяющие школьникам вместе с учителем и самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, высказывать свою версию, пытаться предлагать способ её проверки. Эти части учебного материала снабжены плашкой оранжевого цвета «Определяем проблему урока» или «Постановка проблемы урока». Сформулировав проблему и определив основной вопрос (проблему урока), ученики приступют к планированию, обучаясь самостоятельно формулировать цели урока. С помощью вопросов, помещённых под плашкой «Вспоминаем то, что знаем» или «Необходимые базовые знания», ученики повторяют уже имеющиеся у них сведения, необходимые для изучения новой темы. Плашка «Решаем проблему, открываем новые знания» или «Решение проблемы» содержит необходимый учебный материал, который позволяет учителю организовать подводящий или побуждающий диалог по изучению нового, используя учебник в качестве источника информации или для проверки верности своих предположений. При этом ученики обучаются работать по плану, сверяя свои действия с целью и при необходимости исправляя ошибки с помощью учителя.

Плашка «Сравниваем свой вывод с авторским» или «Обобщение новых знаний» содержит главный вывод параграфа, позволяющий школьникам учиться вырабатывать в диалоге с учителем критерии оценки и определять степень успешности выполнения своей работы.

Примеры проблемных ситуаций:

Учебник «Биология. О тех, кто растет, но не бегает». 5 класс (с. 18)

ОПРЕДЕЛЯЕМ ПРОБЛЕМУ УРОКА

Антошка. Вот было бы здорово выбрать только полезные растения и животных и населить ими всю Землю!

Биолог. К сожалению, каждый организм чувствует себя как дома далеко не везде. Да и полезными или вредными организмы бывают лишь для человека. В природном хозяйстве все живые организмы очень важны.

— Чего не учёл Антошка? Можно ли поселить нужные растения и животных где угодно? Предложи основной вопрос урока и сравни с авторским вариантом (с. 168). (Где обитают живые организмы и как они связаны друг с другом?)

Учебник «Биология. Порядок в живых организмах». 9 класс (с. 31)

ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ УРОКА

Инженер. Современная техника создала искусственный живой организм – робот. Он преобразует энергию, двигается, реагирует на окружающую среду. Наконец, он может даже обучаться.

Биолог. Робот – не живой организм: он не растёт и не размножается. Живое может появиться только от живого, его нельзя создать искусственно.

— Чем отличаются взгляды инженера и биолога? Какую проблему мы будем решать? (См. с. 349.)

(Можно ли создать искусственную жизнь? Какими свойствами должен обладать робот, чтобы его признали живым?)

7.3. Познавательные универсальные учебные действия (в том числе чтение и работа с информацией)

Абстрактное мышление, доступное ученикам основной школы, и стремление к практической деятельности позволяют достроить картину мира фактами, явлениями и абстрактными понятиями из разных предметов (наук). Дальнейшее развитие интеллектуальных умений осуществляется как под руководством учителя, так и в ходе самостоятельного решения учебных задач на уроках и в ходе проектной деятельности.

Развитие приёмов осмысленного чтения осуществляется через использование на уроках учителями-предметниками технологии продуктивного чтения, а также через самостоятельное использование учениками присвоенной системы приёмов понимания устного и письменного текста. На уроках по ряду предметов ведется обучение приемам гибкого чтения, различным способам фиксации информации.

7.3.1. Типовые задания, нацеленные на развитие познавательных универсальных учебных действий

Предметная область «Филология»

В первую очередь познавательные УУД формируются через:

– задания на извлечение, преобразование и использование текстовой информации.

– работу с правилами, определениями и т. п., составленными в виде графических схем, таблиц, алгоритмов, разного рода визуальных подсказок и ключей, «иллюстративного» визуального ряда (даны в учебнике или составляются детьми).

– приёмы работы с правилами и определениями как учебно-научными текстами;

– систему работы с различными словарями.

Типовые задания, формирующие познавательные УУД в курсе литературы, направлены

– на извлечение с помощью приёмов комментированного чтения, диалога с автором через текст и др. текстовой информации (фактуальной, подтекстовой и концептуальной);

– на преобразование информации (например, заполнение таблиц);

– на поиск и сбор дополнительной информации (в частности, при работе с биографиями писателей);

– на самостоятельную работу со словарями литературоведческих терминов

Предметная область «Общественно-научные предметы»

Три линии развития учащихся средствами предмета направлены на формирование целостной научной картины мира и объяснение его с исторической точки зрения. Продуктивные задания этих линий нацелены еще и на развитие познавательных универсальных учебных действий. Задания, относящиеся к ним, отмечены в учебниках, которые будут выпущены к началу действия стандарта, точками синего цвета.

Примеры заданий на объяснение окружающего мира с исторической точки зрения (в скобках приведено конкретное познавательное умение, на формирование которого наряду с предметным нацелено данное задание):

Задание предполагающее работу с двумя текстами:

– текстом параграфа, описывающим процесс возникновения признаков государства у жителей долины Нила (власть фараона, вельмож, опирающаяся на писцов и войско, сбор податей и т. п.);

– словарной статьёй, перечисляющей признаки государства (чиновничий аппарат, армия, налоги и т. д.).

— Докажи, что жители долины Нила создали государство (умение про — водить анализ и синтез информации).

Предметная область «Математика и информатика»

1. Возрастные психологические особенности школьников от 10 до 12 лет делают необходимым формирование моделирования как универсального учебного действия. Оно осуществляется в рамках практически всех уроков математики в 5–6-м классах, так как создаёт важнейший инструментарий для развития у детей познавательных универсальных действий. Так, например, большое количество математических задач может быть понято и решено младшими школьниками

только после создания адекватной их восприятию вспомогательной модели. Поэтому задания учебников математики для этого возраста знакомят учащихся с общепринятыми в математике моделями, а также дополняют эту линию, начатую в начальной школе, и учат детей самостоятельному созданию и применению моделей при решении задач.

2. Отличительной чертой всех учебников Образовательной системы «Школа 2100» и учебника математики в частности является широкое использование продуктивных заданий, требующих целенаправленного использования и, как следствие, развития таких важнейших мыслительных операций, как анализ, синтез, классификация, сравнение, аналогия. Каждое задание по математике становится продуктивным, как только педагог уходит от ситуации, когда учащимся предлагается

готовое решение, которое требуется только репродуцировать для всех задач, имеющих аналогичные математические модели, и переходит к ситуации вовлечения детей в самостоятельный поиск и формулирование этого решения.

Все задания учебников данного курса математики предполагают организацию на уроке самостоятельной совместной работы детей. Форма работы и её организация описаны в методических рекомендациях к данному курсу.

3. Учебник содержит также задания, позволяющие научить школьников самостоятельному применению знаний в новой ситуации, т. е. сформировать познавательные универсальные учебные действия. Это, в первую очередь, задания повышенного уровня сложности, отмеченные тёмно-зелёной и прозрачной плашкой, расположенные в каждом параграфе после заданий необходимого уровня (отмечены плашкой светло-зелёного цвета). Также это задания, относящиеся к авторским линиям «Стохастика» и «Занимательные и нестандартные задачи», задания «Любителям математики», так называемые жизненные задачи.

Предметная область «Естественно-научные предметы»

Четыре линии развития учащихся средствами предмета направлены на формирование целостной научной картины мира и объяснение его с биологической точки зрения. Продуктивные задания этих линий нацелены еще и на развитие познавательных универсальных учеб-

ных действий. Задания, относящиеся к ним, отмечены в учебниках точками синего цвета.

Примеры заданий на объяснение окружающего мира с биологической точки зрения (в скобках приведено конкретное познавательное умение, на формирование которого наряду с предметным нацелено данное задание):

Учебник «Биология. От амёбы до человека». 7 класс (с. 44, 243)

— Почему простейшие не вымерли при появлении многоклеточных?

(Анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления. Выявлять причины и следствия простых явлений.)

— Какие наблюдения и опыты могли бы показать зависимость размножения птиц от условий среды? (Самостоятельно определять, какие знания необходимо приобрести для решения жизненных (учебных межпредметных) задач.)

Задачник-практику к учебнику биологии. 7 класс (с. 29, 41)

— Изображены раковины различных донных моллюсков. Опишите форму каждой раковины так, чтобы без дополнительных вопросов было ясно, о какой из них идёт речь. (Осуществлять сравнение, сериацию и классификацию, самостоятельно выбирая основания и критерии для ука-

занных логических операций).

— Рабочие пчёлы и муравьи не размножаются – вообще не дают потомства. Значит, на них не действует естественный отбор? Значит, они не являются результатом эволюции? А может быть, колонии пчёл, муравьёв, термитов представляют собой «сверхорганизмы», у которых особи выполняют функцию органов? Обоснуйте своё мнение, сравнив их с колонией простейших. (Осуществлять логическую операцию установления родовидовых отношений. Обобщать понятия – осуществлять логическую операцию перехода от понятия с меньшим объемом к понятию с большим объемом.)

Учебник «Биология. Познай себя». 8 класс (с. 58, 188, 275)

— Как вы думаете, почему во многих пословицах и поговорках такие чувства, как волнение, любовь, страх, радость, связывают с сердцем?

источник

Экологические сообщества. Видовая и пространственная структура экосистем .

1. Дайте определение понятий.
Экосистема – биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.
Биоценоз – это организованная группа взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, живущая совместно в одних и тех же условиях среды.
Биосфера – оболочка Земли, заселенная живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

2. Заполните таблицу.

Экологические сообщества

3. Какие признаки лежат в основе классификации экосистем?
При классификации наземных экосистем обычно используют признаки растительных сообществ (составляющих основу экосистем) и климатические (зональные) признаки. Так, выделяются определенные типы экосистем, например тундра лишайниковая, тундра моховая, лес хвойный (еловый, сосновый), лес лиственный (березняк), лес дождевой (тропический), степь, кустарники (ивняк), болото травянистое, болото сфагновое. Часто в основу классификации природных экосистем кладут характерные экологические признаки местообитаний, выделяя сообщества морских побережий или шельфа, озер или прудов, пойменные или суходольные луга, каменистые или песчаные пустыни, горные леса, эстуарии (устья больших рек) и др.

4. Заполните таблицу.

Сравнительная характеристика естественных и искусственных экосистем

5. Каково значение агробиоценозов в жизни человека?
Агробиоценозы дают человечеству около 90% пищевой энергии .

6. Перечислите основные направления деятельности, предпринимаемые для улучшения состояния экологических систем городов.
Озеленение города: создание парков, скверов, зеленых массивов, цветников, клумб, зеленых массивов вокруг промышленных предприятий. Соблюдение принципов равномерности и непрерывности в размещении зеленых насаждений.

7. Что понимают под структурой сообщества?
Это соотношение различных групп организмов, различающихся по систематическому положению, по роли, которую они играют в процессах переноса энергии и вещества, по месту, занимаемому в пространстве, в пищевой, или трофической сети, либо по иному признаку, существенному для понимания закономерностей функционирования естественных экосистем.

8. Заполните таблицу.

Структура сообществ

Пищевые связи, круговорот веществ и превращение энергии в экосистемах

1. Дайте определение понятий.
Пищевая цепь – ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю).
Пищевая сеть – схема всех пищевых (трофических) связей между видами сообщества.
Трофический уровень – это совокупность организмов, которые, в зависимости от способа их питания и вида корма, составляют определенное звено пищевой цепи.

2. Чем пастбищные цепи отличаются от детритных?
В пастбищной цепи поток энергии идет от растений через травоядных животных к хищным животным. Поток энергии, идущий от мертвого органического вещества и проходящий через систему разлагателей, называется детритной цепью.

3. Заполните таблицу.

Трофические уровни экосистемы

4. В чем заключается сущность круговорота веществ в экосистеме?
Энергия не может передаваться по замкнутому кругу, она расходуется, превращаясь в энергию химических связей и тепло. Вещество же может передаваться по замкнутым циклам, многократно циркулирую между живыми организмами и окружающей средой.

5. Выполните практическую работу.
1.Составление схем передачи веществ и энергии (цепочка питания)
Назовите организмы, которые должны быть на пропущенных местах в следующих пищевых цепях.

2.Из предложенного списка организмов составьте детритную и пастбищную трофические сети: трава, ягодный кустарник, муха, синица, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик.

6. Что ограничивает длину каждой пищевой цепи в экосистеме?
Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90 %) он расходует на движение, дыхание, нагревание тела и т.д. и только 10 % накапливает в своем теле виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается только 10% энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными.

7. Что понимают под экологическими пирамидами? Какие виды их различают?
Это способ графического отображения соотношения различных трофических уровней в экосистеме. Может быть трех типов:
1) пирамида численности — отражает численность организмов на каждом трофическом уровне;
2) пирамида биомассы — отражает биомассу каждого трофического уровня;
3) пирамида энергии — показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень в течение определенного промежутка времени.

8. Может ли экологическая пирамида быть перевернутой основанием вверх? Ответ подкрепите конкретным примером.
Если скорость воспроизводства популяции жертвы высока, то даже при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным источником пищи для хищников, имеющих более высокую биомассу, но низкую скорость воспроизводства. По этой причине пирамиды численности или биомассы могут быть перевернутыми, т. е. низкие трофические уровни могут иметь меньше плотность и биомассу, чем более высокие.
Например:
1) На одном дереве могут жить и кормиться множество насекомых.
2) Перевернутая пирамида биомассы свойственна морским экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные водоросли) очень быстро делятся, а их потребители (зоопланктонные ракообразные) гораздо крупнее, но размножаются значительно медленнее. Морские позвоночные имеют еще большую массу и длительный цикл воспроизводства.

9. Решите экологические задачи.
Задача 1. Рассчитайте количество планктона (в кг), необходимое для того, чтобы в море вырос дельфин массой 350 кг.

Решение. Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от общей массы пищи, зная, что он весит 350 кг, составим пропорцию.
350кг – 10%,
Х – 100%.
Найдем чему равен Х. Х=3500 кг. (хищные рыбы). Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим пропорцию.
3500кг – 10%
Х – 100%
Х=35 000 кг (масса нехищных рыб)
Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию.
35 000 кг.- 10%
Х =100%
Х = 350 000 кг
Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 350 кг, необходимо 350 000 кг планктона.

Задача 2. В результате проведенного исследования выяснилось, что после истребления хищных птиц численность пернатой дичи, уничтожаемой ими ранее, сначала быстро растет, но затем стремительно падает. Чем можно объяснить эту закономерность?

Ответ: Для ответа на этот вопрос необходимо учитывать следующие положения: «бесконтрольное» увеличение численности пернатой дичи приводит к истощению кормовой базы, ослаблению устойчивости организмов птиц к болезням, быстрому распространению инфекции, вырождению, уменьшению плодовитости и массовой гибели птиц от болезней.

Задача 3. В сосуд с планктонными водорослями посадили питающихся ими дафний. После этого численность водорослей снизилась, но продукция биомассы водорослей (измеренная по скорости деления клеток) возросла. Каковы возможные объяснения данного явления?

Ответ: Дафнии в результате метаболизма выделяют вещества, которые ускоряют рост водорослей (их кормовую базу), тем самым достигается эко-баланс.

Причины устойчивости и смены экосистем

1. Дайте определение понятий.
Сукцессия – закономерный и последовательный процесс смены сообществ на определенном участке, вызванный взаимодействием живых организмов между собой и окружающей их абиотической средой
Общее дыхание сообщества – в экологии суммарные энергозатраты, т. е. суммарная продукция автотрофов в энергетическом выражении точно соответствует энергозатратам, идущим на обеспечение жизнедеятельности составляющих его организмов.

2. Что понимают под равновесием в сообществе, и какое значение оно имеет для его существования в целом?
Биомасса организмов в идеальной сукцессии остается постоянной, а сама система равновесной. Если «общее дыхание» меньше первичной валовой продукции, в экосистеме будет происходить накопление органического вещества, если больше — его уменьшение. И то и другое будет приводить к изменениям сообщества. При избытке ресурса всегда найдутся виды, которые смогут его освоить, при его недостатке — часть видов вымрет. Такие изменения и составляют сущность экологической сукцессии. Главная особенность этого процесса состоит в том, что изменения сообщества всегда происходят в направлении к равновесному состоянию. Каждая стадия сукцессии – это сообщество с преобладанием тех или иных видов и жизненных форм. Они сменяют друг друга, пока не наступит состояние устойчивого равновесия.

3. Заполните таблицу.

Виды сукцессий

4. От чего зависит продолжительность сукцессии?
Продолжительность сукцессии во многом определяется структурой сообщества.
Вторичные сукцессии протекают значительно быстрее. Это объясняется тем, что первичное сообщество оставляет после себя достаточное количество питательных веществ, развитую почву, что создает условия для ускоренного роста и развития новых поселенцев.

5. Каковы преимущества зрелого сообщества перед молодым сообществом?
Зрелое сообщество с его большим разнообразием и обилием организмов, развитой трофической структурой и с уравновешенными потоками энергии способно противостоять изменениям физических факторов (например, температуры, влажности) и даже некоторым видам химических загрязнений в гораздо большей степени, чем молодое сообщество.

6. Какое значение имеет возможность управления процессами, происходящими в сообществе?
Человек может собирать богатый урожай в виде чистой продукции, искусственно поддерживая на ранних стадиях сукцессии сообщество. С другой стороны, устойчивость зрелого сообщества, его способность противостоять воздействию физических факторов (и даже управлять ими) является очень важным и весьма желательным свойством. При этом различные нарушения экосистем зрелого типа могут привести к различным экологическим нарушениям. Превращение биосферы в один обширный ковер пахотных земель таит в себе большую опасность. Поэтому необходимо научиться правильно управлять процессами в сообществе ,чтобы не допустить экологическую катастрофу.

источник

• Экономика природопользования
• Закономерности и принципы природопользования
• Экономический механизм природопользования
• Рациональное и нерациональное природопользование
• Экологический риск
• История развития экологии как науки
• Предмет, объект и задачи экологии
• Основы экологии

Экосистема — это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы — ее безразмерность и безранговость. Замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.

Единицей классификации экосистем является биом — природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных.

Особая экосистема — биогеоценоз — участок земной поверхности с однородными природными явлениями. Составными частями биогеоценоза являются климатоп, эдафотоп, гидротоп (биотоп), а также фитоценоз, зооценоз и микробоценоз (биоценоз).

С целью получения продуктов питания человек искусственно создает агроэкосистемы. Они отличаются от естественных малой устойчивостью и стабильностью, однако более высокой продуктивностью.

Экологическая система, или экосистема, — основная функциональная единица в экологии, так как в нее входят организмы и

неживая среда — компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга, и необходимые условия для поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле. Термин экосистема впервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли.

Таким образом, под экосистемой понимается совокупность живых организмов (сообществ) и среды их обитания, образующих благодаря круговороту веществ, устойчивую систему жизни.

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально- энергетическими связями. Растения могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Гетеротрофы живут за счет автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода.

В любом конкретном месте обитания запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов (в результате дыхания, экскреции, дефекации), так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.

Следовательно, сообщество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.

Рис. 8.1. Структура биогеоценоза и схема взаимодействия между компонентами

В отечественной литературе широко применяется термин «биогеоценоз», предложенный в 1940 г. B. Н Сукачевым. По его определению, биогеоценоз — «совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».

В биогеоценозе В.Н. Сукачев выделял два блока: экотоп — совокупность условий абиотической среды и биоценоз — совокупность всех живых организмов (рис. 8.1). Экотоп часто рассматривают как абиотическую среду, не преобразованную растениями (первичный комплекс факторов физико-географической среды), а биотоп — как совокупность элементов абиотической среды, видоизмененных средообразующей деятельностью живых организмов.

Существует мнение, что термин «биогеоценоз» в значительно большей степени отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается, прежде всего, ее функциональная сущность. Фактически же между этими терминами различий нет.

Следует указать, что совокупность специфического физико-хи- мического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) и образует экосистему:

Экосистема = Биотоп + Биоценоз.

Равновесное (устойчивое) состояние экосистемы обеспечивается на основе круговоротов веществ (см. п. 1.5). В этих круговоротах непосредственно участвуют все составные части экосистем.

Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо наличие запаса неорганических веществ в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений (рис. 8.2).

Консументы — гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы.

Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения. Классификация эта относительная, так как и консументы, и сами продуценты выступают частично в роли редуцентов в течение жизни, выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.

В принципе круговорот атомов может поддерживаться в системе и без промежуточного звена — консументов, за счет деятельности двух других групп. Однако такие экосистемы встречаются скорее как исключения, например на тех участках, где функционируют сообщества, сформированные только из микроорганизмов. Роль консументов выполняют в природе в основном животные, их деятельность по поддержанию и ускорению циклической миграции атомов в экосистемах сложна и многообразна.

Масштабы экосистемы в природе весьма различны. Неодинакова также степень замкнутости поддерживаемых в них круговоротов вещества, т.е. многократность вовлечения одних и тех же элементов в циклы. В качестве отдельных экосистем можно рассматривать, например, и подушку лишайников на стволе дерева, и разрушающийся пень с его населением, и небольшой временный водоем, луг, лес, степь, пустыню, весь океан и, наконец, всю поверхность Земли, занятую жизнью.

В некоторых типах экосистем вынос вещества за их пределы настолько велик, что их стабильность поддерживается в основном за счет притока такого же количества вещества извне, тогда как внутренний круговорот малоэффективен. Таковы проточные водоемы, реки, ручьи, участки на крутых склонах гор. Другие экосистемы имеют значительно более полный круговорот веществ и относительно автономны (леса, луга, озера и т.п.).

Экосистема — практически замкнутая система. В этом состоит принципиальное отличие экосистем от сообществ и популяций, являющиеся открытыми системами, обменивающимися со средой обитания энергией, веществом и информацией.

Однако ни одна экосистема Земли не имеет полностью замкнутого круговорота, поскольку минимальный обмен массой со средой обитания все-таки происходит.

Экосистема является совокупностью взаимосвязанных энергопотребителей, совершающих работу по поддержанию ее неравновесного состояния относительно среды обитания за счет использования потока солнечной энергии.

В соответствии с иерархией сообществ жизнь на Земле проявляется и в иерархичности соответствующих экосистем. Экосистемная организация жизни является одним из необходимых условий ее существования. Как уже отмечалось, запасы биогенных элементов, необходимых для жизни организмов на Земле в целом и на каждом конкретном участке на ее поверхности, небезграничны. Лишь система круговоротов могла придать этим запасам свойство бесконечности, необходимое для продолжения жизни.

Поддерживать и осуществлять круговорот могут только функционально различные группы организмов. Функционально-экологическое разнообразие живых существ и организация потока извлекаемых из окружающей среды веществ в циклы — древнейшее свойство жизни.

С этой точки зрения устойчивое существование многих видов в экосистеме достигается за счет постоянно происходящих в ней естественных нарушений местообитаний, позволяющих новым поколениям занимать вновь освободившееся пространство.

Основным объектом изучения экологии являются экологические системы, или экосистемы. Экосистема занимает следующее после биоценоза место в системе уровней живой природы. Говоря о биоценозе, мы имели в виду только живые организмы. Если же рассматривать живые организмы (биоценоз) в совокупности с факторами окружающей среды, то это уже экосистема. Таким образом, экосистема — природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (например, атмосфера — косной, почва, водоем — биокосной и т.д.), связанными между собой обменом веществ и энергии.

Общепринятый в экологии термин «экосистема» ввел в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли. Он считал, что экосистемы, «с точки зрения эколога представляют собой основные природные единицы на поверхности земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, — факторы местообитания в самом широком смысле». Тенсли подчеркивал, что для экосистем характерен разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим веществом. Это не только комплекс живых организмов, но и сочетание физических факторов.

Экосистема (экологическая система) — основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Это фундаментальная общность живого и среды его обитания, любая совокупность совместно обитающих живых организмов и условий их существования (рис. 8).

Рис. 8. Различные экосистемы: а — пруда средней полосы (1 — фитопланктон; 2 — зоопланктон; 3 — жуки-плавунцы (личинки и взрослые особи); 4- молодые карпы; 5 — щуки; 6 — личинки хорономид (комаров-дергунцов); 7- бактерии; 8 — насекомые прибрежной растительности; б — луга (I — абиотические вещества, т.е. основные неорганические и органические слагаемые); II- продуценты (растительность); III- макроконсументы (животные): А — травоядные (кобылки, полевые мыши и т.д.); В — косвенные или питающиеся детритом консументы, или сапробы (почвенные беспозвоночные); С- «верховые» хищники (ястребы); IV- разлагатели (гнилостные бактерии и грибы)

Понятие «экосистема» можно применить к объектам различной степени сложности и величины. Примером экосистемы может служить тропический лес в определенном месте и в конкретный момент времени, населенный тысячами видов живущих вместе растений, животных и микробов и связанный происходящими между ними взаимодействиями. Экосистемами являются такие природные образования, как океан, море, озеро, луг, болото. Экосистемой может быть кочка на болоте и гниющее дерево в лесу с живущими на них и в них организмами, муравейник с муравьями. Самой большой экосистемой является планета Земля.

Каждая экосистема может характеризоваться определенными границами (экосистема елового леса, экосистема низинного болота). Однако само понятие «экосистема» безранговое. Она обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются элементами абиотической среды, например рельефом, видовым разнообразием, физико-химическими и трофическими условиями и т.н. Размер экосистем не может быть выражен в физических единицах измерения (площадь, длина, объем и т.д.). Он выражается системной мерой, учитывающей процессы обмена веществ и энергии. Поэтому под экосистемой обычно понимают совокупность компонентов биотической (живые организмы) и абиотической среды, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот, в котором участвуют продуценты, консументы и редуценты. Термин «экосистема» применяется и по отношению к искусственным образованиям, например экосистема парка, сельскохозяйственная экосистема (агроэкосистема).

Экосистемы можно разделить на микроэкосистемы (дерево в лесу, прибрежные заросли водных растений), мезоэкосистемы (болото, сосновый лес, ржаное поле) и макроэкосистемы (океан, море, пустыня).

Равновесными называются такие экосистемы, которые «контролируют» концентрации биогенов, поддерживая их равновесие с твердыми фазами. Твердые же фазы (остатками живых организмов) являются продуктами жизнедеятельности биоты. Равновесными будут и те сообщества и популяции, которые входят в равновесную экосистему. Такой вид биологического равновесия называется подвижным, поскольку процессы отмирания непрерывно компенсируются появлением новых организмов.

Равновесные экосистемы подчиняются принципу устойчивости Лe Шателье. Следовательно, эти экосистемы обладают гомеоста- зом, — иными словами, способны минимизировать внешнее воздействие при сохранении внутреннего равновесия. Устойчивость экосистем достигается не смещением химических равновесий, а путем изменения скоростей синтеза и разложения биогенов.

Особый интерес представляет способ поддержания устойчивости экосистем, основанный на вовлечении в биологический круговорот органического веществ, ранее произведенного экосистемой и отложенного «про запас» — древесины и мортмассы (торф, гумус, подстилка). В этом случае древесина служит как бы индивидуальным материальным богатством, а мортмасса — коллективным, принадлежащим экосистеме в целом. Это «материальное богатство» увеличивает запас устойчивости экосистем, обеспечивая их выживание при неблагоприятных изменениях климата, стихийных бедствиях и др.

Устойчивость экосистемы тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнообразнее ее видовой и популяционный состав.

Экосистемы разного типа используют различные варианты индивидуальных и коллективных способов запасания устойчивости при различном соотношении индивидуального и коллективного материального богатства.

Таким образом, основная функция совокупности живых существ (сообщества), входящих в экосистему, — обеспечить равновесное (устойчивое) состояние экосистемы на основе замкнутого круговорота веществ.

источник