Программа курса Развитие функциональной грамотности обучающихся основной школы
Скачать 1.28 Mb.
|
Текст 1Тема4:Экологическиесистемы Искусственные экосистемыИскусственные экосистемы – экосистемы, созданные человеком. Простейшим приме- ром такого рода может служить аквариум. В нем имеются растения, осуществляющие фото- синтез, рыбы или другие животные, микроорганизмы, перерабатывающие продукты жизне- деятельности животных. Но аквариум не является самостоятельной устойчивой системой, т. к. он нуждается в поступлении определенных веществ извне, например, корма для рыб, и выведения части продуктов путем замены или фильтрации воды. Основные особенности искусственных экосистем: Большинство искусственных экосистем являются гетеротрофными, т.е. потребля- ющими органические вещества (готовую пищу) из воды. Искусственные экосистемы имеют незамкнутый цикл обмена веществ и энергии. Часть пищевых цепочек в таких экосистемах разрушается, и, как следствие, человек стано- вится звеном экосистемы, обеспечивая устранение продуктов распада, создавая комфортные условия существования. Цепи питания в аквариумах короткие и характеризуются наличием 2-4-х звеньев. Искусственные экосистемы характеризуются видовой малочисленностью. Действи- тельно, человек в аквариуме создает экосистему для обеспечения существования одного или нескольких видов рыб и растений. Нормальное функционирование аквариума возможно лишь в условиях равновесного состояния биологической системы при оптимальных параметрах среды. В становлении и поддержании равновесия принимают участие все водные организмы (рыбы, амфибии, мол- люски и др.), растения (высшие растения и водоросли), одноклеточные микроорганизмы (бактерии, простейшие). Малейшее нарушение баланса в системе ведет к потере равновесия, что включает механизмы, направленные на стабилизацию биосистемы. При невозможности восстановления баланса, аквариумная биосистема гибнет. Вопросы для обсуждения:Кислотность воды pH оказывает большое влияние на биохимические и биологиче- ские процессы и имеет важное значение в жизни рыб. В процессах фотосинтеза, протекаю- щих на свету, растения потребляют углекислый газ, что повышает уровень pH. Ночью кис- лотность воды понижается, что связано не только с отсутствием фотосинтеза, но и с выделе- нием CO2 при дыхании растений. Многие рыбы вполне безболезненно переносят отклонения кислотности воды от нейтрального показателя (pH= 7-8). Это объясняется тем, что организм имеет целый ряд систем, сглаживающих колебания pH. Однако резкое изменение кислотно- сти воды может стать причиной гибели рыб. Почему? Между какими обитателями аквариума может возникнуть конкуренция19: видами со сходными потребностями, видами, извлекающими пользу из связи друг с другом, хищника- ми и жертвами, паразитами и хозяевами? Задания:19 Конкуренция – это взаимоотношения активного соревнования между особями одного или разных видов со сходными потребностями за средства существования и условия размножения. Аквариумные растения разрастаются над водой или плавают на поверхности, где освещение более интенсивно и где они дополнительно получают углекислый газ из атмосфе- ры. В процессе фотосинтеза молекулы хлорофилла растений становятся наиболее активными при освещении фотонами с длиной волны из интервала от 600 до 700 нанометров (область оранжевого и красного цвета). Это наиболее важный световой диапазон для интенсивного роста листьев и осевых органов растений. На рисунке приведены графики зависимости отно- сительной интенсивности света от толщины слоя воды в аквариуме для излучения разных цветов. Используя эти данные, объясните, почему растения, которые во время своего жизнен- ного цикла постоянно погружены в воду на достаточную глубину, часто испытывают не- хватку диоксида углерода и недостаток освещения, и не могут достигнуть необходимого уровня фотосинтеза. Для нормального функционирования аквариума необходим контроль уровня pH. Перечислите возможные способы измерения уровня кислотности воды. Проведите поиск в различных источниках информации о природных индикаторах уровня кислотности воды. Оцените возможность их использования в аквариумах. |