· ГДЗ · 6 хв. читати

§3. Екосистемна організація живої природи - Тагліна

Поміркуйте й обговоріть ситуацію

Ми часто вживаємо словосполучення, у яких є слово «система»: Сонячна система, комп’ютерна система, система освіти, соціальна система, жива система. Що є спільного у всіх наведених понять? Чи можна назвати вашу школу системою або елементом (частиною) якоїсь іншої системи?

Спільне у всіх наведених понять:

  1. Структурованість: Кожна з названих систем складається з взаємопов’язаних компонентів, які утворюють єдине ціле.
  2. Взаємозв’язок компонентів: У системі всі частини взаємопов’язані та впливають одна на одну.
  3. Цілісність: Система функціонує як єдине ціле, маючи властивості, які не притаманні її окремим компонентам.
  4. Ієрархічність: Система може бути частиною більшої системи або містити в собі менші підсистеми.

Щодо школи як системи:Так, школу можна розглядати і як систему, і як елемент більшої системи:

Школа як система:

  • Компоненти: учні, вчителі, адміністрація, навчальні програми, обладнання тощо.
  • Взаємозв’язки: навчальний процес, виховна робота, управління.
  • Ціль: забезпечення освіти та виховання учнів.

Школа як елемент більшої системи:

  • Частина системи освіти міста/району/країни.
  • Елемент соціальної системи, що взаємодіє з іншими установами та організаціями.
  • Компонент культурно-освітнього простору громади.

Таким чином, школа є яскравим прикладом того, як один об’єкт може одночасно бути і системою, і елементом більшої системи, демонструючи ієрархічність систем у реальному світі.

Відкритий мікрофон

«Що я знаю про процес фотосинтезу?» (за мал. 3.2).

Фотосинтез - це процес, за допомогою якого рослини та деякі інші організми перетворюють світлову енергію на хімічну енергію, яка зберігається у вигляді органічних сполук.

Компоненти:

  • Світло: Основне джерело енергії для процесу
  • Вода (H2O): Один з вихідних матеріалів
  • Вуглекислий газ (CO2): Інший ключовий вихідний матеріал
  • Хлорофіл: Пігмент у рослинах, що поглинає світло

Продукти:

  • Органічні речовини (зокрема, глюкоза): Основний продукт фотосинтезу
  • Кисень (O2): Побічний продукт, який виділяється в атмосферу

Фотосинтез є фундаментальним процесом для життя на Землі, забезпечуючи основу для більшості екосистем та підтримуючи атмосферний баланс кисню.

Поділіться своїми думками

Розгляньте малюнки, на яких зображені різні екосистеми. Назвіть компоненти цих екосистем. Які компоненти можна об’єднати в групи?

Розглянувши малюнки, я бачу дві різні екосистеми - коралового рифу та лісу. Ось компоненти цих екосистем:

Екосистема коралового рифу:

  • Живі компоненти: різнокольорові риби, корали, морські черепахи
  • Неживі компоненти: вода, сонячне світло, скелі/каміння

Лісова екосистема:

  • Живі компоненти: дерева, рослини нижнього ярусу, можливо тварини (хоч їх не видно на зображенні)
  • Неживі компоненти: ґрунт, сонячне світло, повітря, вода (у вигляді вологи)

Ці компоненти можна об’єднати в такі групи:

  • Продуценти: Організми, які виробляють органічні речовини з неорганічних (водорості в морській екосистемі, дерева і кущі в лісовій).
  • Консументи: Організми, які споживають органічні речовини (риби в морській екосистемі, тварини в лісовій).

Практична робота «Побудова харчового ланцюга»

Визначте, хто з-поміж наведених тварин ким живиться, і побудуйте харчовий ланцюг.

На основі зображення можна побудувати такий харчовий ланцюг:

  1. Комар - живиться нектаром рослин.
  2. Бабка - може полювати на комарів.
  3. Жаба - живиться бабками.
  4. Лелека - може полювати на жаб.

Отже, харчовий ланцюг виглядає так:

Комар → Бабка → Жаба → Лелека

Цей ланцюг демонструє, як енергія передається від одного організму до іншого в екосистемі.

Завдання

Назвіть зображених на схемі тварин. Визначте їхню позицію в трофічному ланцюзі, тобто консументом якого порядку є певна тварина.

На основі наданих зображень, ось харчовий ланцюг і позиції тварин у ньому:

Харчовий ланцюг

  1. Трава - продуцент
  2. Миша - консумент першого порядку (живиться рослинами)
  3. Змія - консумент другого порядку (живиться мишею)
  4. Яструб - консумент третього порядку (живиться змією)

Позиції в трофічному ланцюзі

  • Трава: Продуцент, оскільки виробляє органічні речовини через фотосинтез.
  • Миша: Консумент першого порядку, оскільки живиться рослинами.
  • Змія: Консумент другого порядку, оскільки живиться мишею.
  • Яструб: Консумент третього порядку, оскільки живиться змією.

Цей ланцюг демонструє, як енергія передається від рослин до травоїдних тварин і далі до хижаків.

Аналогічно й інші ланцюги.

STEAM-проєкт «Дизайн штучної екосистеми “Акваріум”» Змоделюйте оптимальну за складом модель екосистеми «Акваріум», яка могла б повноцінно функціонувати. Продумайте способи автоматичного регулювання показників середовища (температури, рівня кисню тощо). Презентуйте ваш проєкт у вигляді схем, малюнків чи інфографіки з переліком видів. Оцініть проєкти один одного / одна одної та оберіть кращі три моделі.

Для створення моделі екосистеми “Акваріум”:

Види:

  • Риби: різні види, що живляться водоростями або дрібними організмами
  • Водорості: продуценти, які виробляють кисень
  • Ракоподібні: очищують акваріум від залишків їжі

Автоматичне регулювання:

  • Температура: терморегулятор для підтримки стабільної температури
  • Рівень кисню: аератор для забезпечення достатнього рівня кисню
  • Світло: автоматичне освітлення для підтримки фотосинтезу водоростей

Ця модель забезпечує баланс між видами й підтримує стабільні умови для життя в акваріумі.

Відкритий мікрофон

Висловіть свою думку щодо того, яких груп організмів має бути найбільше за чисельністю та біомасою: продуцентів, консументів чи редуцентів. Чому?

Причини домінування продуцентів:

  1. Основне джерело енергії: Продуценти, такі як рослини та водорості, виробляють органічні речовини з неорганічних, використовуючи сонячну енергію. Вони є основою харчових ланцюгів, забезпечуючи енергією всі інші рівні.
  2. Біомаса: У наземних екосистемах, таких як ліси й степи, біомаса рослин значно перевищує біомасу травоїдних тварин, а тим більше хижаків. Це утворює піраміду біомас, де на кожному наступному трофічному рівні біомаса зменшується.
  3. Екологічна стабільність: Велика кількість продуцентів забезпечує стабільність екосистеми, підтримуючи кругообіг речовин і енергії.
  4. Роль у середовищі: Продуценти також відіграють важливу роль у регулюванні клімату та складу атмосфери, виробляючи кисень і поглинаючи вуглекислий газ.

Продуценти є критично важливими для підтримання життя в екосистемах, тому їх чисельність і біомаса повинні бути найбільшими, щоб забезпечити енергією і матеріалами всі інші організми в екосистемі.

Робота в групі

Інтенсивне природокористування призводить до значного зменшення площі лісів, луків, степів тощо. За даними міжнародної організації FAO (Продовольча та сільськогосподарська організація ООН), площа лісів щорічно зменшується на 4,7 млн га (2020 р.). Запропонуйте способи розв’язання «кризи продуцентів» на сучасному етапі розвитку людства. Що б ви могли зробити для збалансованого природокористування?

Для вирішення “кризи продуцентів” та збалансованого природокористування можна запропонувати такі заходи:

Способи вирішення “кризи продуцентів”

  1. Відновлення лісів:
    • Активне висаджування дерев, особливо в зонах, де ліси були вирубані.
    • Підтримка програм з озеленення, таких як “Озеленення планети”.
  2. Раціональне використання ресурсів:
    • Використання вторинних матеріалів, наприклад, макулатури замість нової целюлози.
    • Зменшення споживання продуктів, що сприяють знелісенню, таких як пальмова олія.
  3. Законодавчі ініціативи:
    • Впровадження та дотримання законів, спрямованих на збереження та відновлення природних ресурсів.
    • Стимулювання сталого розвитку через економічні заходи та стимули.
  4. Освіта та підвищення обізнаності:
    • Інформування суспільства про важливість збереження лісів та екосистем.
    • Проведення освітніх кампаній та акцій для підвищення екологічної свідомості.
  5. Інноваційні технології:
    • Використання технологій для моніторингу та управління лісовими ресурсами.
    • Розробка нових методів агролісомеліорації для покращення екосистемних послуг.

Що можна зробити на індивідуальному рівні

  • Висаджування дерев: Долучайтеся до місцевих ініціатив з висаджування дерев.
  • Збереження ресурсів: Використовуйте ресурси раціонально, наприклад, здавайте макулатуру.

Ці заходи можуть допомогти зберегти та відновити природні екосистеми, забезпечуючи баланс між потребами людства та збереженням довкілля.

Практична робота «Розрахунки за правилом екологічної піраміди»

Є такий трофічний (харчовий) ланцюг: рослини (продуценти) - миші (консументи першого порядку) - лиси (консументи другого порядку).

Користуючись правилом екологічної піраміди, визначте, яка маса рослин потрібна для того, щоб лисиця збільшила свою вагу на 2 кг.

Для того, щоб лисиця збільшила свою вагу на 2 кг, потрібно визначити, скільки мишей і рослин для цього знадобиться, враховуючи правило екологічної піраміди.

Розрахунки

  1. Маса мишей:
    • 1 кг лисиці потребує 10 кг мишей.
    • Отже, 2 кг лисиці потребують 20 кг мишей.
  2. Маса рослин:
    • 10 кг мишей потребують 100 кг рослин.
    • Отже, 20 кг мишей потребують 200 кг рослин.

Таким чином, для того, щоб лисиця збільшила свою вагу на 2 кг, потрібно 200 кг рослин.

Запитання і завдання

1. Які джерела енергії можуть використовувати організми для процесів життєдіяльності?

  • Енергію світла. Її використовують продуценти (рослини, водорості та деякі бактерії), які здатні здійснювати фотосинтез.
  • Енергію хімічних реакцій. Її використовують консументи (тварини, гриби, багато бактерій), які живляться готовими органічними речовинами.

2. Які наслідки для екосистем мають різкі зміни чисельності організмів різних трофічних рівнів?

  • Порушення харчових ланцюгів та мереж живлення. Зменшення чисельності продуцентів призведе до нестачі їжі для консументів 1-го порядку, що в свою чергу вплине на консументів вищих порядків.
  • Дестабілізація екосистеми. Чим міцніші й різноманітніші взаємозв’язки між організмами, тим стабільніша екосистема. Різкі зміни чисельності порушують ці зв’язки.

3. Чому продуценти є основою екосистем?

  • Вони здатні утворювати органічні речовини з неорганічних за рахунок енергії світла в процесі фотосинтезу. Ці органічні речовини є їжею для всіх інших організмів.
  • Продуценти переважають в екосистемах за біомасою утворених органічних речовин. Всі консументи споживають вироблені продуцентами органічні речовини.
  • Основними продуцентами в наземних екосистемах є рослини. Без них неможливе існування більшості інших організмів.
Поширити:
Назад