Тема. ПОПУЛЯЦИЯ, ЭКОСИСТЕМА, БИОСФЕРА

УРОК 27. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИЙ. ПОЛОВАЯ И ВОЗРАСТНАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ. ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ ВЛИЯЮТ НА ЧИСЛЕННОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ

Цели урока: ознакомить учащихся с основными характеристиками популяций и факторами, которые на них влияют, рассмотреть особенности половой и возрастной структуры популяций; развивать умение сравнивать и анализировать известную информацию; воспитывать понимание зависимости существования живых организмов от деятельности человека.

Оборудование и материалы: таблицы или слайды презентации с гистограммами половой и возрастной структуры популяций, изображение ареала популяций различных видов живых организмов, схемы влияния различных факторов на популяции.

Базовые понятия и термины: экология, популяция, половая структура популяции, возрастная структура популяции, экологические факторы, численность популяции.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Все особи любого вида могут свободно встречаться между собой?

2. Почему существующие виды в большинстве случаев разделены на относительно обособленные друг от друга группы?

3. Зачем нужно изучать не только отдельные организмы, но и их группировки?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Характеристика популяций

Популяция - это совокупность особей одного вида, воспроизводящих себя в течение большого числа поколений и длительное время занимают определенную территорию, функционируя и развиваясь в одном или ряде биоценозов.

Популяция - элементарная эволюционная единица, экологической признаком которой является плотность, распределение особей по возрасту и статью, характер размещения в пределах экосистемы или группировки, тип роста и др.

Экологическая структура популяции - это ее состояние на определенный момент (количество и плотность особей, их размещение в пространстве, соотношение групп по полу и возрасту, морфологические, поведенческие и другие особенности). Структура популяции представляет собой форму адаптации к условиям ее существования, является своеобразным отражением природных сил, которые на нее влияют. Нынешняя структура той или иной популяции отражает одновременно как прошлое, так и потенциальное будущее группировки.

Численность популяции - общее количество особей на определенной территории или в определенном объеме (воды, почвы, воздуха), которые принадлежат к одной популяции. Различают непериодические ( редко наблюдаются) и периодические (постоянные) колебания численности популяций.

Плотность популяций - средняя количество особей на единице площади или объема. Различают среднюю и экологическую плотности. Средняя плотность - это количество особей (или биомасса) на единицу всего пространства. Экологическая плотность - число особей (или биомасса) на единицу заселенности пространства (то есть доступной площади или объема, которые фактически могут быть заняты популяцией). В случае увеличения численности плотность популяции не растет лишь в случае ее расселения, расширение ареала.

Половая и возрастная структура популяций

Соотношение мужской и женской статей в популяции имеет важное экологическое значение, поскольку оно непосредственно связано с потенциалом ее размножения, а следовательно, с воздействием на жизнедеятельность всей экосистемы. Причем это касается только роздільностатевих организмов. Дело в том, что в популяциях различают однополые и обоеполые структуры. Однополые популяции состоят только из женских особей и размножаются партеногенезом (развитие яйцеклетки происходит без оплодотворение: пчелы, тли, коловратки, многие споровых и семенных растений). В природе более распространены двуполые популяции. В животном мире преобладают раздельнополые виды, изредка встречаются и у растений (тополя, мхи). Гермафродитизм (наличие у одного организма мужских и женских органов размножения) характерен для беспозвоночных и высших растений.

У млекопитающих, у которых один самец может оплодотворить несколько самок, для понимания развития большее значение имеет численность самок, чем суммарное количество особей. Это связано с тем, что лишь единичные виды образуют на период размножения отдельную пару, которая может сохраняться до конца жизни одного из партнеров.

Соотношение полов - это отношение количества самцов к количеству самок или самцов к общего количества самцов и самок. Благодаря генетической детерминации количество самцов и самок практически одинакова (1:1). Соотношение полов у высших животных имеет практическое значение (домашние животные, куры, олени). В Европе популяция благородного оленя так быстро разрастается, что приходится отстреливать не только самцов, но и самок. Для характеристики половой структуры популяции применяют ряд показателей, в частности отношение количества женских особей к определенного количества мужских особей (в частях или процентах). Показатель пола подают в виде десятичной дроби, например 0,40. Исходный показатель статей чаще всего выражается как 1:1, но с возрастом он отклоняется от этого показателя, что связано с неодинаковой смертностью в группах мужских и женских особей.

Важным аспектом структуры популяции является также возрастное распределение, то есть соотношение численности особей различных возрастных классов и поколений. Такие популяции называют полициклическими (древесные растения, многолетние травы, позвоночные и беспозвоночные, жизнь которых длится более один год). Популяции, состоящие из особей одного возраста, называют моноциклічними (большинство травяных растений, насекомых).

Возрастная структура касается не только унитарных организмов (в основном, организмы животных, строение которых в значительной степени обусловлена генетически), но и модулярных (в основном, организмы, в которых с зиготы развивается некая единица строения (модуль): корни, побеги, крона, листья). Общее строение тела растительного организма определяется, по сути, углами между смежными модулями и длиной стеблей или междоузлий, их соединяющие. Каждый из модулей, развиваясь, молодеет или стареет, причем это может происходить одновременно, что затрудняет установление возрастной структуры популяции.

Следует учитывать, что характер жизнедеятельности модуля, подобного листа или корня, с возрастом меняется. При этом время меняется и его питательная ценность, а также степень принадливості для фитофагов. Листья или корни обычно становятся жестче, содержание в них волокнистых веществ повышается, а белка - падает, что уменьшает процент усвояемости пищи. Поэтому лучше всего в качестве луговой травы «разбирается» скот, выбирая найпоживнішу.

Возрастная структура популяции характеризует ее способность к размножению. Американский эколог А. Боденхеймер выделил три экологические века популяции (три возрастные стадии популяции): перед-репродуктивный, репродуктивный и пост-репродуктивный. Продолжительность этих периодов у разных организмов колеблется. У многих животных и растений особенно длительным бывает перед-репродуктивный период. Если условия благоприятные, в популяции присутствуют все возрастные группы, которые обеспечивают относительно стабильный уровень ее численности. Учет и анализ возрастной структуры имеет большое значение для рационального ведения охотничьего хозяйства и прогнозирования популяционно-экологической ситуации.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Дать ответы на вопросы:

1. Что такое популяция?

2. Какую возрастную структуру может иметь популяция?

3. От чего зависит половая структура популяции?

4. Какие факторы влияют на структуру популяции?

V. Домашнее задача