Экосистемы. Цепи питания и экологические пирамиды

Тема урока: Экосистемы. Цепи питания и экологические пирамиды 📚

Цели урока 🎯

• Понять, из чего состоит экосистема и кто в ней кто 🌳

• Научиться составлять цепи питания 🔗

• Освоить правило 10 % и расчёты по экологическим пирамидам ✍️

Основная часть урока 📝

1. Что такое экосистема 🤔

Экосистема — сообщество организмов вместе с неживой средой, связанное круговоротом веществ и потоком энергии. Живая часть — биоценоз, неживая (почва, вода, климат) — биотоп. Природная экосистема на однородном участке (лес, луг, озеро) — биогеоценоз.
По роли в круговороте организмы делят на три группы:

• Продуценты — создают органику из неорганических веществ: растения, водоросли, цианобактерии.

• Консументы — потребители готовой органики: растительноядные — I порядка, хищники — II, III порядка.

• Редуценты — бактерии и грибы разлагают остатки до минеральных веществ и возвращают их продуцентам.

2. Цепи и сети питания 🔍

Цепь питания — ряд организмов, в котором каждый служит пищей следующему. Каждое звено — трофический уровень. Цепь от живого растения — пастбищная: клевер → гусеница → синица → ястреб. Цепь от мёртвой органики — детритная: опавшие листья → дождевой червь → дрозд → ястреб.
В природе цепи переплетаются в сеть питания: синица ест не только гусениц, а её ловят и ястреб, и куница. Чем гуще сеть, тем устойчивее экосистема.

3. Правило 10 % и экологические пирамиды 🛠

Энергия в цепи движется в одну сторону и на каждом уровне почти вся теряется на дыхание, движение, тепло. Правило 10 %: на следующий трофический уровень переходит примерно десятая часть энергии (биомассы) предыдущего, остальные 90 % рассеиваются.
Поэтому цепи редко длиннее 4–5 звеньев. Уровни изображают экологическими пирамидами:

• Пирамида чисел — количество особей на каждом уровне.

• Пирамида биомассы — масса организмов уровня. В океане может быть перевёрнутой: быстро размножающийся планктон малой массой кормит большую массу рыб.

• Пирамида энергии — количество энергии на уровне. Всегда сужается кверху.

4. Устойчивость и смена экосистем 🌱

Естественная экосистема устойчива благодаря видовому разнообразию, замкнутому круговороту и саморегуляции: больше зайцев — больше лис, и численность возвращается к норме. Агроэкосистема (поле, сад) неустойчива: один вид-доминант, короткие цепи, вещества уносятся с урожаем, энергию добавляет человек.
Смена одной экосистемы другой — сукцессия: озеро → болото → луг → лес.

5. Решаем задачи ✅

Задача 1. Составь цепь питания из организмов: ястреб, листья дуба, синица, гусеница. Укажи роль каждого и назови недостающий компонент экосистемы.

1. Цепь: листья дуба → гусеница → синица → ястреб.

2. Роли: дуб — продуцент; гусеница — консумент I порядка; синица — II порядка; ястреб — III порядка.

3. Не хватает редуцентов: бактерии и грибы разложат остатки и вернут минеральные вещества дубу.

Задача 2. Сколько килограммов травы нужно, чтобы вырос волк массой 50 кг? Цепь: трава → заяц → волк.

1. Зайцев нужно (по правилу 10 % — в 10 раз больше): 50 × 10 = 500 кг.

2. Травы нужно: 500 × 10 = 5000 кг.

3. Ответ: 5 т травы. Проверка: 5000 → 500 → 50, каждый шаг — 10 %.

Задача 3. В озере за год образовалось 20 000 кг фитопланктона. Какую массу щуки он прокормит? Цепь: фитопланктон → зоопланктон → плотва → щука.

1. Зоопланктон: 20 000 × 0,1 = 2000 кг.

2. Плотва: 2000 × 0,1 = 200 кг.

3. Щука: 200 × 0,1 = 20 кг.

4. Ответ: 20 кг щуки — три перехода по 10 %.

Типичные ошибки ⚠️

• ❌ Начинают цепь с хищника → ✅ цепь начинается с продуцента (или детрита), стрелка идёт от съеденного к едоку.

• ❌ Считают волка консументом I порядка как «первого хищника» → ✅ порядок считается от растения: заяц — I, волк — II.

• ❌ По правилу 10 % делят вместо умножения → ✅ к траве умножаем на 10, к хищнику — делим.

Мини-конспект 📋

• Экосистема = биоценоз + биотоп; связана круговоротом веществ и потоком энергии.

• Продуценты создают органику, консументы потребляют, редуценты разлагают.

• Цепи питания: пастбищные (от растения) и детритные (от мёртвой органики).

• Правило 10 %: на следующий уровень переходит десятая часть энергии.

• Агроэкосистема неустойчива: мало видов, короткие цепи, энергия от человека.

Зачем это нужно? 🚀

• Понимать, почему мясо «дороже» для планеты, чем хлеб 🥩

• Рыбное хозяйство: рассчитать, сколько корма нужно пруду 🐟

• Охрана природы: исчезновение вида рвёт сеть питания 🕸️