Презентация на тему "Абиотические факторы среды и их влияние"

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ.

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Урок биологии в 9 классе

Учитель биологии высшей категории МБОУСОШ № 2

ЗАТО г. Большой Камень Приморский край

Коврова Татьяна Владимирована

ЦЕЛЬ: раскрыть особенности абиотических факторов среды и рассмотреть их влияние на живые организмы.

ЗАДАЧИ: познакомить учащихся с экологическими факторами среды; раскрыть особенности абиотических факторов, рассмотреть влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы; выделить различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотического фактора; выполнить практическое задание по определению групп организмов, в зависимости от абиотического фактора.

ОБОРУДОВАНИЕ: компьютерная презентация, задания по группам с картинками растений и животных, практическое задание.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ УРОКА: 45 мин

УРОК нового материала.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

ХОД УРОКА:

Организационный момент

Актуализация знаний. Определение задач урока.

Учитель: Все живые организмы, населяющие Землю, живут не обособленно, они постоянно испытывают влияние экологических факторов среды. На уроке мы рассмотрим, какие экологические факторы можно выделить и как они влияют на живые организмы. Слайд 1 Экологические факторы – это отдельные свойства или элементы среды, воздействующие прямо или косвенно на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий индивидуального развития. Экологические факторы многообразны. Существует несколько квалификаций, в зависимости от подхода. Это по влиянию на жизнедеятельность организмов, по степени изменчивости во времени, по длительности действия. Рассмотрим классификацию экологических факторов, основанную на их происхождении. (Смотрим на экран, на котором демонстрируется схема экологических факторов) Слайд 2.

�

Новый материал

Учитель: Мы рассмотрим влияние первых трех абиотических факторов среды, так как их влияние более значительно – это температура, свет и влажность. Слайд 3.

Например, у майского жука личиночная стадия проходит в почве. На него влияют абиотические факторы среды: почва, воздух, косвенно влажность, химический состав почвы – совсем не влияет свет.

Например, бактерии способны выжить в самых экстремальных условиях – их находят в гейзерах, сероводородных источниках, очень соленой воде, на глубине Мирового океана, очень глубоко в почве, во льдах Антарктиды, на самых высоких вершинах (даже Эвересте 8848 м), в телах живых организмов.

ТЕМПЕРАТУРА. Слайд 4.

Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до – 70 в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от + 50 до – 50 в наземных местообитаниях и от + 2 до + 27 – в Мировом океане. Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до – 200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88. (Смотрим на экран с презентацией, где показаны разные группы животных) (Сообщение учащихся).

Ученик 1:

Различают животные организмы:

с постоянной температурой тела (теплокровные)

с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Организмы с непостоянной температурой тела (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся) Слайд 5.

Организмы, которые живут в умеренных широтах и подвергаются колебанию температур, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания – зной, морозы – неблагоприятны для организмов. Животные выработали приспособления для борьбы с охлаждением и перегревом. Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

Организмы с постоянной температурой тела. (птицы, млекопитающие) Слайд 6

У этих организмов произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела. Это, например –

4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на уровне благоприятности для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

Учитель:

СВЕТ Слайд 7.

Свет обеспечивает все жизненные процессы, протекающие на Земле. Для организмов важна длина волны воспринимаемого излучения, его продолжительность и интенсивность воздействия. Например, у растений уменьшение длины светового дня и интенсивность освещения приводит к осеннему листопаду. (Смотрим на мультимедийный экран, на котором демонстрируется схема составляющей света)

СВЕТ

ультрафиолетовое излучение

Видимые лучи инфракрасные лучи длина волны более 0,3 мкм-

(основной источник (вызывает мутации) 10% лучистой энергии. В

жизни на Земле) основной источник небольших количествах

длина волны 0,4-0,75 мкм тепловой энергии необходимы (витамин Д)

45%-от общего кол-ва 45%-от общего кол-ва

лучистой энергии на Земле лучистой энергии на Земле

(фотосинтез)

По отношению к свету растения делят на : Слайд 8.

светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента – хлебные злаки. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи. Слайд 9

тенелюбивые – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц. Слайд 10

теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения Слайд 11

Ученик 2: Слайд 12 Важную роль в регуляции активности живых организмов и их развитии играет продолжительность и интенсивность воздействие света – фотопериод. В умеренных широтах цикл развития животных и растений приурочен к сезонам года, и сигналом для подготовки к изменению температуры служит продолжительность светового дня, которая в отличии от других факторов всегда остается постоянной в определенном месте и в определенное время. Фотопериодизм – это пусковой механизм, включающий физиологические процессы, приводящие к росту и цветению растений весной, плодоношению летом, сбрасыванию листьев осенью у растений. У животных к накоплению жира к осени, размножению животных, их миграции, перелету птиц и наступлению стадии покоя у насекомых.

Движения растений связаны с реакцией на свет, например фототропизм. Экологическое значение – ассимилирующие органы стараются занять положение, при котором растение будет получать оптимальное количество света. Листья «отворачиваются» от избыточного света, а у теневыносливых видов, наоборот, «поворачиваются» к нему.

Ученик 3: Свет для животных, в том числе и для человека, имеет в первую очередь информационное значение. Он необходим им для ориентации в пространстве. Уже у простейших организмов имеются в клетках чувствительные к свету органеллы. Пчелы своим танцем показывают собратьям путь полета к источнику пищи. Установлено, что фигуры танца (восьмерки) совпадают с определенным направлением по отношению к Солнцу. Доказана врожденная навигационная ориентация птиц, выработанная в процессе естественного отбора в течение длительной эволюции. При весенне-осенних перелетах птицы ориентируются по звездам и Солнцу. В водной среде широко распространена биолюминесценция – способность особей (рыбы, головоногие моллюски) светиться для привлечения добычи, особей противоположного пола, отпугивания врагов и т.д. У животных и одноклеточных организмов наблюдается перемещение в сторону наибольшей (положительный) или наименьшей (отрицательный) освещенности для достижения наиболее подходящего местообитания. Например, ночные бабочки летят на свет в поисках партнера.

Кроме сезонных, есть еще и суточные изменения режима освещенности, смена дня и ночи определяет суточный ритм физиологической активности организмов. Важное приспособление, которое обеспечивает выживание особи – это своего рода «биологические часы», способность ощущать время. Слайд 13

Животные, активность которых зависит от времени суток, бывают - с дневным, ночным и сумеречным образом жизни. Слайд 14

Учитель:

ВЛАЖНОСТЬ Слайд 15

Вода – это необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.

Избыток влаги в почве приводит к заболачиванию почвы и появлению болотной растительности. В зависимости от влажности почвы видовой состав растительности меняется. Широколиственные леса сменяются мелколиственными, затем лесостепной растительностью, далее низкотравьем, и пустынной. Осадки в течении года могут выпадать не равномерно, живым организмам приходится переносить длительные засухи. Интенсивность растительного покрова, а так же интенсивное питание копытных животных зависит от сезона дождей.

У растений и животных появились приспособления к разной влажности. Например, у растений – развита мощная корневая система, утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в иголки и колючки. У саксаула фотосинтез идет зеленой частью стебля. Рост в период засухи у растений прекращается. Кактусы запасают влагу в расширенной части стебля, иголки вместо листьев уменьшают испарение. Растения – эфемеры к началу лета, после кратковременного цветения, могут сбрасывать листья, отмирать наземные части и так переживать период засухи. При этом до следующего сезона сохраняются луковицы, корневища.

У животных тоже появились приспособленности, позволяющих переносить недостаток влаги. Мелкие животные – грызуны, змеи, черепахи, членистоногие – добывают влагу из пищи. Источником воды может стать жироподобное вещество, например у верблюда. В жаркое время некоторые животные – грызуны, черепахи впадают в спячку, продолжавшуюся несколько месяцев. (Смотрим на экран с презентацией, где показаны разные группы растений и животных)

По отношению к воде растения делят: Слайд 16

водные растения повышенной влажности

околоводные растения, наземно-водные

наземные растения Слайд 17

растения сухих и очень сухих мест, обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху

суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тела Слайд 18

По отношению к воде животных делят: Слайд 19

влаголюбивые животные Слайд 20

промежуточная группа Слайд 21

сухолюбивые животные Слайд 22

Ученик 4: Слайд 23 Растения и животные выработали приспособленности к колебаниям температуры, влажности и света. Виды приспособленностей :

1. теплокровность – поддержание организмом постоянной температуры тела;

2. зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время года;

3. анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных и у животных зимой и в жаркий период времени);

4. морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры

5. состояние покоя – приспособительное свойство многолетнего растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание наземных побегов у травянистых форм растений и опадение листьев у древесных форм;

6. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь;

Ученик 5: При всем многообразии форм и механизмов адаптаций живых организмов к воздействию неблагоприятных факторов среды их можно сгруппировать в три основных пути: активный, пассивный и избегание неблагоприятных воздействий. Все эти пути имеют место по отношению к любому экологическому фактору, будь то свет, тепло или влажность.

Активный путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных способностей, дающих возможность пройти жизненный цикл и дать потомство, несмотря на отклонения условий среды от оптимальных. Этот путь свойствен теплокровным организмам, но проявляется и у ряда высших растений (ускорение темпов нарастания-отмирания побегов, корней, быстрое цветение).

Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма внешним условиям. Заключается в экономном использовании энергетических ресурсов при ухудшении условий жизни, повышении устойчивости клеток и тканей. Проявляется в снижении интенсивности обменных процессов, замедлении скорости роста и развития, летнем сбрасывании листьев, минимизации растений. Выражен у растений и холоднокровных животных, у млекопитающих и птиц (только у некоторых видов, обладающих способностью впадать в спячку).

Избегание неблагоприятных условий среды – характерно для всех живых существ. Прохождение жизненных циклов в наиболее благоприятное время года (активные процессы – в вегетационный сезон, зимой – состояние покоя). Для растений – защищенность почек возобновления и молодых тканей снежным покровом, подстилкой; отражение солнечных лучей.

Ученик 6 : Многие мелкие растения переносят низкие зимние температуры, зимуя под снегом, не имея никаких адаптивных черт в виде изменения органов или клеток. Пример – перезимовка мелких растений под слоем опада и снега, полегание с наступлением морозом ветвей кедрового стланика на поверхность, принимая горизонтальное положение, ложится на землю. Весной происходит обратный процесс, но более быстрый. Извилистость стволов каменных берез некоторыми исследователями тоже трактуется, как адаптация вида к холоду. «Извиваясь», ствол дерева еще какое-то время задерживается в более теплом приземном слое. Это имеет место, как на европейском Севере, так и на Севере Дальнего Востока.

У животных тоже несколько состояний покоя. Спячка – летняя – из-за высоких температур и дефицита воды, зимняя – из-за холода. Не всегда у млекопитающих во время зимнего сна замедляются обменные процессы – у бурых и белых медведей зимой рождаются детеныши. Анабиоз – состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замирают, что признаки жизни отсутствуют. Организм обезвоживается и потому может переносить очень низкие температуры. Анабиоз характерен для спор, семян, высохших лишайников, муравьев, простейших одноклеточных.

Все животные активно перемещаются в места с более благоприятными температурами (в жару – в тень, в холодные дни – на солнце), скучиваются или рассредоточиваются, во время спячки скручиваются клубком, выбирают или создают убежища с определенным климатом, проявляют активность в определенное время суток.

Учитель: Исторически приспосабливаясь к абиотическим факторам среды, вступая во взаимоотношения, друг с другом, растения, животные и микроорганизмы распределяются в пространстве по различным средам, формируя самые разнообразные экосистемы (биогеоценозы), в конечном итоге объединяющиеся в биосферу Земли.

4. Закрепление полученных знаний

Учитель: Чтобы закрепить полученные на уроке знания проведем практическую работу по группам. Класс делится на 6 групп, ребята двух парт образуют группу. Каждая группа получает лист с заданием.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЯ ПО ГРУППАМ: (Приложение 1)

1. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите хладнокровных (т.е. с непостоянной температурой тела) Слайд 24

2. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите теплокровных (т.е. с постоянной температурой тела) Слайд 25

3. ЗАДАНИЕ: выберите из предложенных растений те, которые являются светолюбивыми, тенелюбивыми и теневыносливыми. Слайд 26

4. ЗАДАНИЕ: выберите животных, ведущих дневной, ночной и сумеречный образ жизни. Слайд 27

5. ЗАДАНИЕ: выберите растения, относящиеся к разным группам по отношению к воде. Слайд 28

6. ЗАДАНИЕ: выберите животных, относящихся к разным группам по отношению к воде. Слайд 29

Через 3 – 4 минуты подготовки, каждая группа ребят, дает устный ответ на свои задание.

5. Выводы урока

Сделаем вывод, на все живые организмы, т.е. на растения и животные действуют абиотические факторы среды (факторы неживой природы), особенно температура, свет и увлажненность. В зависимости от влияния факторов неживой природы, растения и животных делят на различные группы и у них появляются приспособленности к влиянию этих абиотических факторов.

Оценки. Спасибо за урок!. Слайд 30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

Каменский А.А. Криксунов Е.А. Пасечник В.В. Биология. Введение в общую биологию и экологию. – М., Дрофа, 2005.

Федорос Е.И. Нечаева Г.А. Экология в экспериментах: учебное пособие для учащихся 10 – 11 классов общеобразовательных учреждений, - М., Вентана-Граф, 2007.

Федорос Е.И. Нечаева Г.А. Экология в экспериментах: практикум для учащихся 10 – 11 классов общеобразовательных учреждений, - М., Вентана-Граф, 2007.

Приложение 1

1. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите хладнокровных (т.е. с непостоянной температурой тела). Крокодил, кобра, ящерица, черепаха, сазан, мышь, кошка, степная пустельга.

�

� �

� �

2. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите теплокровных (т.е. с постоянной температурой тела). Крокодил, кобра, ящерица, черепаха, сазан, мышь, кошка, степная пустельга, белый медведь.

�

� �

� �

3. ЗАДАНИЕ: Выберите из предложенных растений те, которые являются светолюбивыми, тенелюбивыми и теневыносливыми. Ромашка, ель, одуванчик лекарственный, василек, шалфей луговой, ковыль степной, папоротник орляк.

светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента – хлебные злаки. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи.

тенелюбивые – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц.

теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения

� � �

� �

� �

4. ЗАДАНИЕ: Выберите животных, ведущих дневной, ночной и сумеречный образ жизни.

Сова, ящерица, леопард, окапи, белый медведь, летучая мышь, бабочка.

�

� �

�

5. ЗАДАНИЕ: Выберите растения, относящиеся к разным группам по отношению к воде. По отношению к воде растения делят:

1. водные растения повышенной влажности

околоводные растения, наземно-водные

наземные растения

растения сухих и очень сухих мест, обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху

суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тела

Одуванчик лекарственный, лютик едкий, росянка, василек, кактус, кувшинка, толстянка

�

�

6. ЗАДАНИЕ: Выберите животных, относящихся к разным группам по отношению к воде. По отношению к воде животных делят:

влаголюбивые животные

промежуточная группа (водно-наземная группа)

сухолюбивые животные

Варан, тюлень, верблюд, пингвины, жирафы, водосвинка, белка, рыба-клоун, бобр.

�

�

Экологические факторы, влияющие на организм

Абиотические факторы (неживой природы)

1.температура

2.свет

3.влажность

4.концентрация солей

5.давление

6.осадки

7.рельеф

8.движение воздушных масс

Биотические факторы (живой природы)

1.влияние организмов или популяций одного вида друг на друга

2.взаимодействие особей или популяций разных видов

Антропогенные факторы (связанные с воздействием человека на природу)

1.прямое воздействие человека на организмы и популяции, экологические системы

2.воздействие человека на среду обитания различных видов