"Выдержка из материала:

«Свойства экосистем»

Цель: Дать представление об экосистеме, как устойчивой, саморегулирующейся, самовоспроизводящейся системе используя программу Excel для построения математических моделей.

Задачи

1. Показать, что экосистема является целостной самовоспроизводящейся системой
2. Показать причины устойчивости экосистем
3. Рассмотреть механизмы саморегуляции экосистем

"Экосистема - целостная самовоспроизводящаяся система

Актуализация знаний.

Вопросы:

1. Что называют системой? Система – целое, состоящее из взаимосвязанных частей 
2. Что такое экосистема? Экосистема – сложная система, представляющая непрерывное единство живой и неживой природы
3. Компоненты экосистем-
4. Как связаны между собой компоненты экосистем?Трофическими связями, круговоротом веществ и потоком энергии.
5. Что по вашему является обязательным условием существования экосистем?Наличие всех компонентов, связанных круговоротом веществ и потоком энергии. Экосистема – самовоспроизводящаяся система
6. Почему природные экосистемы называют самовоспроизводящимися? Каким свойством живых организмов обеспечивает непрерывность существования жизни на Земле?

Вывод: Каждый компонент экосистемы выполняет в ней определенную роль, создавая круговорот веществ и передачу энергии от одного трофического уровня на другой. Размножение организмов, круговорот веществ и приток энергии извне – обеспечивает целостность и самовоспроизведение экосистем.

Устойчивость Экосистем

"Устойчивость - способность экосистемы выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями .Биологическое разнообразие и способность к адаптации – основа устойчивости(Работа с учебником)

Вопросы: 

1. Что называют устойчивостью?
2. Что определяет устойчивость экосистем?
3. Приведите примеры устойчивых и неустойчивых экосистем

Вывод: Устойчивость – способность экостемы выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями. Биологическое разнообразие и способность к адаптации – основа устойчивости.

Саморегуляция экосистем

"Саморегуляция - поддержание численности популяций на определенном уровне

Вопрос: Какими процессами определяется численность популяции?

Рождаемость-Смертность-Динамика численности популяции

Учитель информатики

Выделяют два типа увеличения численности в популяциях. Представим, что два вида осваивают новую среду обитания. Как будет изменяться их численность?Ход построенияПостроение модели начинают с заполнения электронной таблицы (рис. 6.1, а).

Понадобятся два столбца: один — для нумерации поколений, другой — для указания численности бактерий.

В ячейку A3 нужно ввести цифру 1 (первое поколение), в ВЗ — также 1 (одна материнская особь).В ячейке А4 следует набрать формулу [=АЗ+1], а затем расширить область ее применения вниз до ячейки А27 включительно (всего 25 поколений). Для этого нужно приблизить курсор к правому нижнему углу ячейки. Как только курсор примет вид «крестика», нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее выделить нужные ячейки столбца А (рис. 6.1, б).В ячейку В4 нужно ввести формулу для подсчета численности поколения (рис. 6.1, в), т. е. уравнение для построения модели экспоненциального роста: [=( 1 —0,01 )*ВЗ+ВЗ].

Затем расширить область пример формулы вниз до ячейки В27 включительно.Следующий шаг — построение диаграммы. Напоминаем: для этого выделить значения, используемые при построения диаграммы, и вызвать диалоговое окно Мастера диаграмм (см. 5.2). Следуя его пошаговой инструкции желательно выбрать обычный график или график с маркерами. Готовую диаграмму следует разместить на отдельном листе (рис. 6.1,г).

2. Построение Модели логистического роста

Вопрос. Какая модель более часто встречается в живой природе, чем вы можете это объяснить?Модель Ферхюльста-Пирла разработана популяций, рост которых ограничен биологической емкостью среды. как правило, эти виды реализуют К- стратегию размножения. Уравнение для построения модели имеет вид:N2=(b-d) N1 ,где N1 - численность родительского поколения, b – коэффициент рождаемости, d – коэффициент смертности, N2 – численность дочернего поколения, К- наиболее возможное число особей при данной биологической емкости среды.

Логический рост численности можно наблюдать, например, в природной популяции волков, осваивающих новое местообитание. Для этого случая можно задать такие значения параметров модели: N1 =2; b=2 (пара родителей производит четырех потомков за один цикл размножения); d=0,5 (каждая вторая особь погибает за один цикл размножения); К=1000000; число поколений – 50.

Ход построения

Как в случае модели экспоненциального роста, в таблице для построения логической кривой нужно задать два столбца «№ поколения» и «Численность организмов» и заполнить их числовыми данными (см. рис. 6.1, а, б).

Данные второго столбца (численность дочерних поколений) нужно рассчитывать по уравнению модели логистической кривой. Поэтому в ячейку В4 необходимо ввести формулу [=(2-0,5)*ВЗ*(1000000-ВЗ)/1000000+В3] и расширить область ее применения (рис. 6.2, а) до В52 включительно (всего 50 поколений).

Процедура построения диаграммы такая же, как описано в 5.2.Результат построения показан на рисунке 6.2, б.