Урок на тему "Популяции" (9 класс)

   Урок биологии  в 9 классе на тему «Популяции».

Задачи:

1.Сформировать у учащихся понятие «популяция»; выяснить структуру популяций, свойства, присущие популяциям, их роли в живой природе; показать необходимость изучения популяций для решения актуальных практических задач.

2. Продолжить формирование у учащихся нетерпимости к потребительскому отношению к природе, нанесению ей ущерба.

3.Научить учащихся анализировать полученные знания, делать выводы, прогнозы на их основе.

Оборудование: таблицы «Критерии вида», «Популяции», рисунки, фотографии растений и животных, редких и исчезающих видов, занесенных в Красную книгу России и Башкортостана, презентация.

                                             Ход урока.

I.Актуализация знаний.

-Что такое вид?

-Современная наука при определении вида использует разные критерии. К каким ошибкам может привести установление видовой принадлежности только по одному из критериев? Покажите это на конкретных примерах.

- Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида-двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами. Они  не скрещиваются между собой. Как можно назвать такой критерий?

-Между близкородственными видами наблюдается четкое разделение экологических ниш. Например, некоторые виды малиновки в хвойных лесах, на первый взгляд, занимают одну нишу, но одни из них кормятся на внешних, а другие - на внутренних ветвях деревьев. Какой критерий в данном случае является основополагающим?

-Сравните описание трех видов-двойников малярийного комара. Почему эти виды долгое время считались одним?

1	2	3
1. Обитает в холодных пресных водоемах. 2.Северная и Центральная Европа. 3.Характерна зимняя спячка. 4.Малярию переносит редко.	1.Обитает в холодных солоноватых водоемах. 2.Северная Европа. 3.Зимняя спячка не характерна. 4.Малярию переносит отчасти.	1.Обитает в теплых солоноватых водоемах. 2.Южная Европа. 3.Зимняя спячка не характерна. 4.Опасный переносчик малярии.

-Зубр и бизон – два вида, относящиеся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство зубробизона. В природе не скрещиваются, т.к. обитают на разных материках: зубр – в Европе, а бизон – в Северной Америке. Как можно назвать этот критерий вида?

II.Изучение новой темы.

Ареалы видов не являются сплошными, особи неравномерно распределены в пределах ареала вида, т.к. не везде имеются условия для их существования и размножения. Например, двудомная крапива в пределах своего ареала встречается только во влажных тенистых местах с плодородными почвами, образуя заросли в поймах рек, ручьев, вокруг озер. В связи с этим население вида распадается на естественные группировки особей, устойчиво занимающих определенную территорию и относительно обособленных от другой группы особей данного вида, обладающих наибольшим сходством, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство. Подобные группировки особей вида называются популяциями.

Задание 1. Найдите определение популяции в учебнике, прочитайте, запишите в тетрадь.

Задание 2. Скажите, можно ли считать популяцией группу рыб, например, окуней, обитающих в озере? Почему?

Задание 3. Послушайте детскую считалку, посмотрите на рисунке и скажите, можно ли это множество птиц назвать популяцией? Почему?

На березу села галка,                                                                                                                             две вороны, воробей,                                                                                                                               три сороки, соловей.

Задание 4. В одном озере живут окунь, ерш, плотва, карась, щука. В соседнем, изолированном от первого, водоеме обитают окунь, щука, судак, лещ, плотва. Сколько видов и популяций населяют оба водоема?

-Таким озером, сделайте вывод: что такое популяция? Какие организмы образуют популяцию?

Вывод.  Популяция – это некое единство, которое определяется общностью занимаемой особями территории, а также общностью происхождения, сходством строения и поведения. Популяцию образуют все особи окуня, обитающего в небольшом озере, или все деревья одного вида в лесу. Например, у нас в Башкортостане наиболее распространены популяции березняков, липовые леса, дубовые леса, сосновые леса.   Популяции состоят из одновидовых организмов, совместно населяющих определенные участки и связанные между собой различными взаимоотношениями, которые обеспечивают им устойчивое существование в данной природной среде.

-Почему популяция способна к длительному существованию?                                                        Это объясняется тем, что популяция представляет собой не хаотичное скопление особей, а устойчивое целостное образование – надорганизменную форму организации жизни.

-Ребята, как вы думаете, популяции живут изолированно или они связаны с популяциями других видов? И если связаны,  каким образом?                                                                     Зеленые растения обладают способностью строить свой организм за счет использования солнечной энергии, влаги и минеральных веществ. Растениями питаются животные, а они сами служат пищей хищникам, и так далее. Так  выстраивается цепь, состоящая из популяций организмов, последовательно перерабатывающих энергию, поступающую извне.  Совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых видов в пределах некоторого естественно ограниченного пространства называется биотическим сообществом.

-А какая наука изучает взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой?                                                                                                                                            Основным объектом экологии является  экосистема – совокупность живых организмов и среды их обитания. А популяции – основные элементы экосистем, представляющих совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования. Именно благодаря функционированию популяций создаются условия, способствующие поддержанию жизни. В биотических сообществах каждая популяция играет отведенную ей роль, составляя вместе с популяциями других видов некое природное единство, развивающееся и действующее по своим законам.

Для понимания функционирования этой сложной системы очень важно знать не только особенности биологии тех или иных видов организмов, но главное – их популяционные характеристики, в частности плотность расселения, общую численность особей, скорость роста, продолжительность жизни, количество производимого потомства. Эти характеристики, называемые демографическими показателями популяции, очень важны для предугадывания возможных изменений, происходящих как в отдельных популяциях, так и во всем сообществе или экосистеме.

Главная характеристика любой популяции – это ее численность, или обилие.                              - Кто попробует сказать, что такое обилие?                                                                                    Обилие – это общее число организмов данной популяции. Оно сразу говорит нам о том, хорошо или плохо чувствует себя вид в данных условиях. Однако не всегда легко получить эту характеристику, т.к. для этого надо пересчитать всех особей популяции, поэтому чаще используют другой показатель – плотность популяций.                                                - А что показывает плотность?                                                                                                    Плотность – это число особей, приходящихся на единицу площади или объема, которую мы выбираем для учета, например: 500 деревьев на 1 га леса, 5 млн. особей хлореллы на 1 м³ воды.

Задание 5. По результатам обследования лесного массива было установлено, что общий объем древесины в нем составляет 5000 м³. При этом на 1 га массива приходится в среднем 40 сосен, 100 елей, 120 осин, остальное составляют березы. Назовите меры обилия, характеризующие общую численность популяции, и плотность.

Следующий демографический показатель – рождаемость.                                                                 - Кто попробует дать определение рождаемости?                                                             Рождаемость характеризует способность популяции к увеличению численности за счет размножения особей.  Показатель рождаемости – это число новых особей, родившихся в популяции за определенный промежуток времени ( «20%» - на каждые 100 особей популяции появились 20 новых).

Смертность – показатель, противоположный рождаемости. Смертность выражается числом особей, погибших за данный период времени. У большинства организмов интенсивность смертности меняется в течение жизни. Она высока на ранних стадиях развития, затем снижается и вновь возрастает к старости.

Задание 6. Рассчитайте смертность во время спячки в двух популяциях малого суслика. В первой из них плотность популяции перед впадением в спячку составляла 160 зверьков на 1 га, выжило 80, во второй - соответственно 90 и 56. На каком участке смертность оказалась выше? И какая популяция более устойчива?

Вывод: те популяции, где рождаемость выше смертности, являются более устойчивыми.

А теперь рассмотрим возрастной и половой состав популяций. Соотношение возрастных и половых групп определяет многое в общей  жизнеспособности и темпах роста популяции и является важной характеристикой ее структуры.                                                                          - Что мы понимаем под возрастным составом популяций? ( В популяции есть особи разных возрастов: новорожденные, подростки, молодые, крепнущие животные, размножающиеся самки и самцы, и старые особи).

Задание 7. Представьте, что может произойти с популяцией оленя, если уменьшится количество взрослых самок или самцов? Составьте прогноз о будущем популяции.

Соотношение возрастных групп в популяциях можно наглядно выразить через «пирамиды возрастов». Характер этой пирамиды может предсказать нам ближайшую судьбу конкретной популяции. Если в ней широкое основание, т.е. много молодых особей, узкая вершина – мало старых и достаточно представлена средняя часть, т.е. взрослые размножающиеся особи, то общая конфигурация пирамиды характеризует растущую популяцию. Если же основание заужено, а вершина расширена, то ждать в ближайшее время увеличения численности такой популяции не следует, в ней смертность превышает рождаемость.

- А для человеческого общества в нашей стране, какая пирамида характерна?                       Анализ возрастной структуры популяции человека – населения городов и сел – крайне необходим, потому что с этим связано планирование строительства школ, детских садов, больниц, домов для престарелых и других социальных учреждений, а также расчет рабочих мест и общие перспективы развития.                                                                              Анализ возрастного и полового состава популяций – необходимое условие для прогноза численности тех видов, которые мы используем в дикой природе, разводим или с которыми боремся в сельском и лесном хозяйстве, рыбном промысле.      Например, если в уловах трески исчезают крупные взрослые рыбы и возрастной состав сдвигается в сторону молодых неполовозрелых особей, это свидетельствует о перевылове. Такой промысловой популяции надо дать отдохнуть, чтобы молодь подросла и смогла за счет размножения пополнить популяцию.

Задание 8. Сравните возрастную структуру  популяции трески в Баренцовом море по вылову рыбы в конце 50-х и в конце 80-х годов. Сделайте вывод о состоянии популяции в тот и другой периоды.

Возраст рыб (в годах)	Улов трески (в млн. экземпл.)
	50-е годы	80-е годы
3-5	42	246
6-10	179	134
11-15	37	1
16-20	2	0

Значит, какой вывод мы сделаем?

На основании демографических показателей, т.е. описания соотношения возрастных и половых групп популяции, можно делать прогноз ее численности, в каком направлении развивается популяция, какие меры принять для сохранения популяции того или иного вида.

От чего зависит численность и распределение организмов в популяциях тех или иных видов, как разные виды уживаются вместе в природе, какое влияние они оказывают друг на друга и другие вопросы, будем изучать на следующих уроках.

III. Рефлексия.

Выберите правильные суждения.

1.Популяция – это совокупность организмов разных видов, обитающих на однородной территории.

2.Примером популяции является совокупность особей элодеи, населяющей один водоем.

3.Особи двух популяций одного вида могут скрещиваться и давать плодовитое потомство.

4.Популяции живут изолированно, они не взаимодействуют с популяциями других видов.

5.Экология – это наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой.

6.Популяция, в которой смертность превышает рождаемость, является устойчивой.

7.Возрастной состав – это соотношение численности разновозрастных особей.

8.Если в популяции бизонов увеличится количество взрослых самок, рождаемость понизится, популяция может погибнуть.

9.Процессы снижения численности в отдельных популяциях характеризуют показателем, который называют смертностью.

10. Плотность популяции – это число особей на единицу площади.

IV. Домашнее задание.

§4.2, записать в тетради свойства, характерные только для отдельного организма, и свойства, характерные для популяции в целом.

Литература.

1.Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс. М.: Дрофа, 2017.

2.Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология Башкортостана. Уфа: Китап,1999 г.

3.Криксунов Е.А. и др. Экология: 9 класс. М.: Дрофа,1995 г.