Основы экологической культуры организация практических занятий. Учебно-методическое пособие

откажитесь от средств с парабенами, глицерином, триклозаном, синтетическими ароматизаторами, используйте их природные аналоги. В качестве дезодоранта используйте кристаллические квасцы;

экономьте на стирке, устанавливая на стиральной машине более низкую температуру – это может сократить потребление электроэнергии на 80%. Старайтесь полностью загружать стиральную машину.

3.Принять участие в вузовском конкурсе cелфи «Экожизнь». В течение месяца (дата определяется преподавателем) применяйте экопривычки каждый день и делайте селфи. Выкладывайте в соцсеть ВКонтакте и Instagram ставьте хэштег #ecofriendly

#житьэкологичновмегаполисе.

4.Проектирование и проведение игры «Выгодные экопривычки».

Предполагаемое количество малых групп-3.

Цель игры: Познакомиться с экопривычками и выяснить, какую выгоду они приносят.

Содержание игры.

1.Разработка и дизайн карточек с расшифровкой экопривычек с использованием сведением из таблицы «Полный спектр экологичного образа жизни».

2.Выделение экологических проблем региона, населенного пункта, например, мусорные свалки, загрязнение воздуха в городе, недостаток чистой воды, и др.

3.Выбор группой конкретной проблемы из предложенных.

4.Отбор учащимися тех карточек с описанием экопривычек, которые по их мнению позволят исправить конкретную проблему. Одна экопривычка может помогать в решении сразу нескольких проблем, поэтому учащимся предлагается схема, по которой следует раскладывать карточки. На выполнение задания в группах отводится около 5 минут. После этого группы должны будут представить свои результаты. Каждая группа представляет свою проблему, остальные при необходимости дополняют.

5.Обсуждение, в ходе которого обучающиеся аргументируют, какие экопривычки понравились больше всего, каким они захотели следовать, а какие показались им слишком сложными для выполнения.

Задания для самостоятельной работы.

Разработать социальный ролик.

Предлагаемые темы:

1. «Ресурсы планеты» – проблема истощения ресурсов планеты, потребительское

отношение человека.

31

2.«Экология души» – понимание, что сама Земля и всѐ, что на ней находится, -

живое; забота, любовь и гармоничная жизнь человека, как часть Природы, со всеми другими еѐ составляющими.

3.«Человек и животные» – отношение человека к домашним и диким животным.

4.«Экологический патриотизм» – бережное отношение к Родине, защита природы Родины, сакральных мест (в т.ч. Байкал), особо охраняемых природных территорий.

5.«Участие каждого» – вовлечѐнность различных возрастных (дети, взрослые, пенсионеры), социальных (многодетные, люди с ограниченными возможностями и т.д.) категорий граждан, граждан различных государств, религий, культур в решение экологических проблем.

Категория видеороликов: длительностью от 2 минут, но не более 3 минут включительно.

Тема 7. Общие закономерности действия экологических факторов.

Цель работы: изучить общие закономерности действия экологических факторов.

Задачи:

1)проанализировать влияние экологических факторов на живые организмы,

2)научиться определять зоны действия экологического фактора

3)строить кривые толерантности,

4)закрепить знания, полученные на лекционных занятиях.

Ключевые понятия: закон оптимума, закон минимума Либиха и закон толерантности Шелфорда, распространенность видов, распределение биомов.

Экологические факторы чрезвычайно разнообразны, и каждый вид, испытывая их влияние, отвечает на него по-разному. Тем не менее, есть некоторые общие законы,

которым подчиняются ответные реакции организмов на любой фактор среды.

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и некоторые другие.

Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений - компенсироваться повышенным

содержанием углекислого газа в воздухе и т. п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

Закон минимума Либиха (или Закон лимитирующих факторов): успешную жизнедеятельность организма ограничивает экологический фактор, количество и качество которого близки к минимуму, необходимому организму.

Пример: если фосфора в почве лишь 20% от необходимой нормы, а кальция — 50%

от нормы, то растение будет развиваться только до тех пор, пока не усвоит весь фосфор. Ограничивающим дальнейший рост фактором будет недостаток фосфора. Для увеличения продуктивности необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащее удобрение.

Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

Графически закон оптимума выражается симметричной куполообразной кривой (кривая толерантности), показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при

32

постепенном увеличении воздействия фактора. Пределами выносливости (экологической валентностью) называют минимальное и максимальное значения фактора, при которых возможна жизнедеятельность. Границы, за пределами которых наступает гибель организмов, являются нижними и верхними границами выносливости вида. Их называют критическими точками.

Пример: животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая.

Закон толерантности Шелфорда: лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум воздействия экологического фактора. Толерантность (от лат. Tolerantia — «терпение») — способность

организмов выдерживать изменения условий жизни (например, колебания температуры, влажности, света). Это свойство живых организмов имеет очень важное значение, оно позволяет приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям. У разных видов толерантность по отношению к тем или иным факторам выражена в разной степени.

Пример: Для растения может оказаться губительным как недостаток, так и избыток влаги в почве.

Закон относительной независимости приспособления организмов: степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической

валентности вида по отношению к остальным факторам. Виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособлены к широким колебаниям влажности или солевого режима.

Пример: многие земноводные могут выдерживать значительные колебания температуры, но не переносят даже кратковременного высыхания кожи.

Закон совместного действия факторов: результат влияния любого

экологического фактора зависит в первую очередь от того, в какой комбинации и с какой силой действуют другие факторы. Переносить мороз в безветренную погоду значительно легче, чем при сильном ветре. Жару организм переносит значительно хуже при высокой влажности

Закон незаменимости фактора: нельзя полностью заменить один фактор другим Пример: свет, необходимый растениям для фотосинтеза, не может быть заменѐн

избытком тепла или углекислого газа [11].

Задания для усвоения и закрепления темы Задание 1. Впишите названия животных и растений из предлагаемого списка

согласно принадлежности к стенобионтам или эврибионтам. Свой выбор объясните.

Белый медведь, кораллы, орхидеи, полярная акула, кашалот, коала, аскарида, форель, кактусы, человек, пингвины, колибри, мангровая растительность, ель, колюшка, стрекоза, краб, лишайник, домовая мышь, серая крыса, воробей.

Задание 2. Выберите фактор, который можно считать ограничивающим в предлагаемых условиях. Ответ поясните.

1.Для растений в океане на глубине 6000 м: вода, температура, углекислый газ, соленость воды, свет.

2.Для растений в пустыне летом: температура, свет, вода.

3.Для скворца зимой в подмосковном лесу: температура, пища, кислород, влажность воздуха, свет.

4.Для речной щуки в Черном море: температура, свет, пища, соленость воды, кислород.

33

5. Для кабана зимой в северной тайге: температура; свет; кислород; влажность воздуха; высота снежного покрова.

Задание 3. В пределах Российской Федерации распространены следующие типы биомов (природные зоны): тундра, тайга, лиственные леса, степи и пустыня. Найдите ответы на вопросы и заполните таблицу для каждого биома

Тундра.

1.Почему в тундре низкие летние температуры воздуха, хотя количество суммарной радиации в полярный день такое же, как на юге лесной зоны?

2.Почему в тундре так много озер и болот, хотя осадков выпадает менее 300 мм, меньше чем в полупустынях?

3.В тундре преобладают многолетние растения, зимующие под снегом, в чем причины такого состава растительности?

4.Почему в тундре не растут деревья? Правильно ли утверждение: « грибы в тундре выше деревьев»?

5.Почвы тундры малоплодородные. В чем причины такой особенности почв?

6.Почему природа севера особенно ранима и трудно восстанавливается?

7.Какими природными ресурсами богата зона тундры?

Тайга.

1.Найдите различия в видовом составе растительности тайги отдельных регионов

страны.

2.Какие особенности климата объясняют это различие?

3.Какой образ жизни ведут животные тайги?

4.Почему почвы тайги, несмотря на большую растительную массу, неплодородны?

5.Какими природными ресурсами богата тайга?

6.Назовите основные экологические проблемы, характерные для данного биома

РФ.

Смешанные и лиственные леса.

1.Чем природная зона смешанных лесов отличается от тайги?

2.Смешанные и лиственные леса многоярусны. В чем причина данной особенности биома?

3.Почему почвы смешанных и лиственных лесов плодороднее почв тайги, но беднее почв степей?

4.Почему лесные животные предпочитают жить в одиночку?

5.Объясните многообразие видов животных в лесной зоне.

6.Какими природными ресурсами богата природная зона лесов? Какие проблемы экологического характера здесь имеются?

Лесостепь и степь.

1.Почему в степи не растут деревья? А где все-таки можно увидеть деревья и

кустарники?

2.Какие растения можно увидеть в степи весной? Что такое эфемеры?

3.Почему у растений летнего периода длинные и разветвленные корни, маленькие

34

опушенные листья?

4.Животные каких видов и почему широко предствлены в данном биоме?

5.Почему почвы степей обладают высоким плодородием? Как называется тип почвы степей?

6.Какими природными ресурсами богата зона степей? Назовите основные экологические проблемы, характерные для данного биома РФ.

Полупустыни и пустыни.

1.Определите особенности климата данного биома.

2.Почему все же в пустыне протекают реки? В чем особенности этих рек?

3.Почему растения этой ПЗ не образуют сплошного покрова? Как они приспособлены для жизни в таких условиях?

4.Какие приспособления имеют животные пустыни?

5.Какие типы почв образуются в этой ПЗ? Почему они часто засолены?

6.Какие экологические проблемы характерны для данного биома?

Задание 4. Установите соответствие между географическими особенностями и природными зонами, для которых они характерны: для этого к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

35

Задание 5. Определите, в какой из биомов (природных зон) могла быть сделана каждая фотография. Подпишите названия природных зон.

36

Задание 6. Какие экологические закономерности проявляются в следующих явлениях:

а) жара переносится легче в сухом, а не во влажном климате; б) бабочка – мельничная огневка (вредитель муки и зерновых продуктов) – имеет

следующие минимальные критические температуры: гусеницы – 70С, взрослые особи (имаго) - 220С, яйца - 270С. Так, температура - 100С – смертельная для гусениц, но не

опасна для имаго и яиц бабочки; в) в мороз при сильном ветре замерзают быстрей, чем в безветренную погоду;

г) температура воздуха от 40 до 450С у хладнокровных животных активизирует

процессы обмена веществ, однако при этом тормозит двигательную активность и животные впадают в спячку;

д) песцы в тундре переносят диапазон температуры воздуха в 800С (от -550С до +300С), а теплокровные рачки Copilia sp. выдерживают колебания температуры воды всего в 60С (от +230С до +290С);

е) увядание растений можно предотвратить увлажнением почвы, а можно снизить температуру воздуха, что уменьшит испарение влаги из почвы.

Последующие задачи взяты из сборника задач по экологии Басова В.М [Задачи по экологии и методика их решения: учебное пособие, изд.2-е, испр. и доп.-М.:Издательство ЛКИ, 2007. -160 с. ]

Задание 7. Необходимо сохранить уникальные сообщества южных степных растений на известковых склонах Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Склоны

сильно разрушены вследствие перевыпаса домашнего скота. Только в глубоких оврагах сохранились остатки дубрав и лесной растительности. Кое-где на склонах встречаются

заросли караганы. Предлагаемые решения:

1)Объявить склоны памятниками природы. Ограничить хозяйственную деятельность около склона. Склон изолировать от скота путем ограждения.

2)Объявить склоны памятниками природы. Ограничить хозяйственную деятельность путем лимитирования выпаса, расширения пастбищ на богарных землях и сокращения численности скота.

3)Объявить склоны памятниками природы. Ограничить хозяйственную деятельность путем лимитирования выпаса скота на склонах и ограждения оврагов. Организовать выпас малочисленными гуртами

4)Объявить склоны памятниками природы. Организовать серию фильмов и выступлений о ценности этих склонов среди местного населения. Запретить выпас скота. Выделить деньги на возмещение убытков населению.

Басов В.М. предлагает следующий алгоритм решения: «Определить экосистемообразующий фактор. Логика рассуждения примерно такова: каковы экологические факторы, определяющие обеспечивающее произрастание объекта охраны,

вданном случае горицвета весеннего, типичного растения известняковых склонов? Растение приспособлено к интенсивному вытаптыванию и выпасу. Следовательно, как перевыпас, так и отказ от выпаса могут привести к уничтожению популяции. Кроме этого,

вусловиях средней России на заповедных участках восстнавливаются лесные сообщества, что приведет к вытеснению горицвета другой растительностью. Решение- объявить

памятником природы, количество скота удерживать на современном уровне. Не допускать смены природопользования, которое может привести к нарушению дернины»

Исходя из предложенного алгоритма, выполните следующее задание.

В лесостепной зоне необходимо сохранить овражно-балочные лесолуговые экосистемы.

Ваши предложения.

37

Задания для самостоятельной работы.

1.В каких зонах продуктивность кукурузы будет выше, если предположить, что растения находятся в разных широтах?

2.Какое сочетание факторов окружающей среды оказывает определяющее влияние на формирование степных экосистем:

а) рельеф и интенсивность солнечной радиации; б) ветер и недостаточная степень увлажнения среды; в) влажность среды и обилие грызунов;

г) недостаток влаги, выпас копытных и периодический пал сухой растительности.

3.В каком случае произойдет изменение типа лесного сообщества

а) если изменится среднегодовое количество тепла и коэффициент увлажнения б) если изменится видовой состав животных;

в) если изменится обилие животных; г) если изменится среднегодовая скорость ветра

4.Вследствие каких природных явлений сформировались уникальные саванны

Африки?

5.В каком случае будет обеспечено длительное функционирование пойменного лугового сообщества: а) при периодическом затоплении, б) при периодическом весеннем поле сухой растительности?

6.Какие факторы привели к возникновению самой большой пустыни мира Сахары?

[3].

Тема 8. Изучение биотических связей

Цель работы: изучить биотические связи в природе,

Задачи:

1)проанализировать и привести примеры взаимодействия организмов друг с

другом;

2)научиться определять связи организмов между собой;

3)научиться составлять пищевые цепи и сети;

4)уметь решать и анализировать задачи на правило Линдемана, строить экологические пирамиды, а также освоить расчеты эффективности ассимиляции и продуцирования.

Ключевые понятия: биотические факторы, взаимодействия, продуценты,

консументы, редуценты, пищевая цепь

В природе существование каждого живого организма зависит не только от факторов неживой природы, но и от обитающих рядом других организмов.

Биотические факторы – это факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.

Классификация биотических взаимодействий Симбиоз - сожительство двух организмов разных видов, при котором организмы

приносят друг другу пользу.

Нейтрализм - ни одна популяция не влияет на другую, т.к. имеют различные

экологические ниши. Например, крот и заяц, лось и белка.

В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения. Понятие нейтрализма часто распространяют на случаи, когда взаимодействие между видами слабое или несущественно.

Антибиоз - отношения, при которых оба вида или один из них испытывает отрицательное влияние [11].

38

Задание 6. Составьте цепи питания используя иллюстрацию, представляющую

смешанный лес.

Задание 7. Из предложенного списка составьте пары организмов, между которыми в природе могут образовываться трофические (пищевые) связи (названия организмов можно использовать только один раз): цапля, ива, тля, амеба, заяц-русак, муравей, водные

бактерии, кабан, лягушка, смородина, росянка, муравьиный лев, комар, тигр.

Задания для самостоятельной работы

1.Выберите из списка названия животных, которых можно отнести к консументам второго порядка: тушканчик, носорог, красный волк, дизентерийная амеба, тарантул, паук-серебрянка, лиса, заяц-беляк, полевая мышь, цикада, коршун, варан, нильский крокодил, гусь, аллигатор, окунь, антилопа гну, гюрза, слоновая черепаха, виноградная улитка, дельфин-афалина, колорадский жук, бычий солитер, коала, божья коровка, бурый медведь, медоносная пчела, белуха, стрекоза, капустница, махаон, морская змея.

2.К какому из трофических уровней относятся перечисленные ниже группы организмов.

Клен американский, спорыш, майский жук, лось, карась, дельфин, косатка, касатка, пчела, сирень, бактерии гниения, фитопланктон, волк, дождевой червь, ворон, опята,

трутовик.

3.В экологической системе установлены следующие пищевые связи: растения – насекомые – лягушки – змеи – микроорганизмы – редуценты. Сколько энергии должна содержать биомасса растений, если микроорганизмами ассимилировано 10 кДж.

4.Из перечня организмов составьте примеры взаимоотношений различных форм. Осот полевой, бизон, острица, муравей, заяц-русак, жаба, яйца капустной белянки,

40