Цель: продолжить формирование представлений и знаний об особенностях сфагновых мхов, расширить и углубить знания о болоте как экосистеме, о биосферном значении болот, рассмотреть экологические последствия их осушения; торфообразование, использование торфа; охрану болот в Нижегородской области.
Продолжить формирование умений работать с различными источниками биологической информации, работа с микроскопом.
Учебно-наглядный комплекс: Карта Нижегородской области (физическая), информационный диск.
Урок с применением ИКТ.
Ход занятия
Учитель: Здравствуйте, ребята! Здравствуйте, уважаемые гости! Сегодня мы с вами совершим увлекательное путешествие по родному краю.
Наш Нижегородский край необычайно красив, необычайно красив он летом и зимой, ранней весной и золотой осенью. Прекрасны леса, реки и озера, многообразен животный и растительный мир. Причиной тому изумительно красивые, дремучие и светлые леса, сосновые с " корабельными" и "музыкальными" соснами, березовые рощи, покрывающие половину территории нашей области. Именно в этих местах берет начало тайга. Здесь вы можете найти уголки нетронутой природы, где не ступала нога человека. Поговорим мы сегодня о болотных экосистемах, о роли мхов в образовании болот.
Учитель: на прошлом уроке мы познакомились с удивительными растениями, с лилипутами растительного мира - мхами.
Вопрос: В чем особенности строения мхов?
Ученик 1: Мхи - отдел высших растений, это многолетние, невысокие (20-60 см) растения. Корней у мхов нет, от основания стебля отрастают тонкие выросты - ризоиды. У большинства мхов есть побег - стебель с мелкими зелеными листьями.
Ученик 2: внутреннее строение мхов сравнительно простое: несколько слоев прозрачных клеток стебля образуют кору. Под корой находится основная ткань. Ее клетки содержат хлоропласты. Проводящие и механические ткани у мхов развиты слабо, это вероятно ограничивает их высоту.
Учитель: на примере, какого мха мы знакомились с размножением?
Ученик 3: способ размножения мы рассматривали на примере мха кукушкин лен
Учитель: в какое время года цветут мхи?
Ученик 4: мхи не цветут, не образуют плодов и семян. Цикл развития мха происходит с чередованием поколений: бесполого и полового. Бесполое - образуется из зиготы и представлено коробочкой со спорами на длинной ножке. Половое поколение представлено женскими и мужскими растениями, они растут рядом. Для оплодотворения нужна вода. Из высших растений только у мхов в жизненном цикле половое поколение преобладает над бесполым. Возможно, именно поэтому мхи представляют собой тупиковую ветвь эволюции.
Учитель: итак, переходим к теме сегодняшнего урока "Роль мхов в образовании болотных экосистем"
Особенности мхов мы вспомнили, а что такое экосистема?
Ученик 5: Природное сообщество и компоненты неживой природы, связанные круговоротом веществ, называют экологической системой, или экосистемой.
Учитель: Мхи можно встретить в различных экосистемах, кроме морей и сильно засоленных почв. Но особенно благоприятны для их жизни болота.
Сегодня мы с вами познакомимся с еще одним видом мха - сфагнумом. Широко распространены на болотах сфагновые мхи. Стебель мха обильно ветвится. Листья состоят из клеток двух типов:
1 - живые, мелкие, содержат хлоропласты, в них идет фотосинтез.
2 - мертвые, крупные, прозрачные имеют стенки с порами.
Через поры клетки впитывают огромное количество воды ( в 20-25 раз больше собственного веса).
Учитель: У вас на столах лежат сухие и влажные растения сфагнума. Открываем тетрадь для лабораторных работ, выполняем работу № 6
Лабораторная работа №6. Строение мхов.
Цель: изучение строения сфагнума.
Оборудование: мох сфагнум сухие экземпляры, лупы, препаровальные иглы, увлажнённый сфагнум, микроскоп, предметные и покровные стёкла.
Инструктивная карточка:
- Рассмотрите и опишите внешний вид мха (форма, окраска, размеры листьев и стебля). Сделайте рисунок, подпишите основные органы.
- Рассмотрите листья мха: все ли они одинаковы, где и как располагаются.
- Отделите препаровальной иглой один лист сфагнума. Положите его в каплю, воды на предметное стекло. Накройте покровным стеклом и рассмотрите под микроскопом. Найдите бесцветные клетки (водоносные) и узкие хлорофиллоносные. В водоносных клетках найдите поры.
- Сделать вывод.
Проверочные задания к работе №6.
Почему в странах с очень влажным климатом мхи могут достигать пышного развития и сложного расчленения?
Внимательно прочитайте отрывок из стихотворения В.Рождественского:
Меж клюквы и морошки жилец лесных болот,
На кочке мох без ножки, куда ни глянь, растёт.
Он снизу седоватый, повыше - зеленей.
Коль нужно будет ваты, нарви его скорей!
На кустиках поляны подсушен в летний зной,
Он партизанам раны лечил в глуши лесной.
- О каком виде мха пишет поэт? Как мох "лечил" раны партизанам? Какими свойствами обладают йод и сфагнум?
- Почему мхи называют земноводными в мире растений?
- Какого строение мха кукушкин лён? (корень, листья, стебель, ризоиды).
- Каково строение мха сфагнума? (корень, листья, стебель, ризоиды).
- Объясните термины: ризоиды, бриология, сфагнол.
Учитель: Выполнив работу, мы познакомились со свойством сфагнума впитывать воду. Как называется это свойство?
Ученик 6: Гигроскопичность - свойство сфагнума впитывать воду. Это свойство отражено в названии мхов от греч. Sphagnos - губка
Сфагновые мхи не имеют ризоидов. Свойство сфагновых мхов впитывать большое количество влаги приводит к образованию болот.
Учитель: Болото- экосистема с избыточным увлажнением
Мхи затрудняют возобновление леса. Семена деревьев, падая на моховой покров, не могут прорасти. Обычно под пологом леса развиваются сначала зеленые мхи. При дальнейшем увлажнении они вытесняются сфагновыми мхами. Дерновины мхов впитывают и удерживают воду, захватывая питательные вещества у деревьев. Лес заболачивается и погибает. Благодаря сфагнуму болота не прогреваются лучами солнца, так как мхи плохо проводят тепло. Вода в болотах холодная и медленно поступает в корни растений. Какие растения растут на болотах?
Ученик 7: Многие болотные растения (клюква, багульник) имеют те же приспособления к уменьшению испарения, что и растения засушливых мест (мелкие жесткие листья, восковой налет). В болоте мало кислорода, поэтому растения имеют карликовую форму (березы, ивы, сосны)
Ученик 8: В болотных экосистемах мхи создают благоприятные условия для жизни многих насекомых, лягушек. Птицы находят здесь пищу, строят гнезда, выводят птенцов
Учитель: Какова же роль мхов?
Болота играют роль природных фильтров. Стекающая с полей вода несет в болота остатки удобрений и ядохимикатов. Вытекающие из болот ручьи очищены от ядовитых примесей
Мхи выделяют некоторые кислоты. Большое количество кислот в воде, недостаток в ней кислорода, низкие температуры мешают разложению отмирающих слоев мхов. Растительные остатки не гниют, а консервируются. Постепенно они уплотняются и превращаются в торф. Это очень длительный процесс: на образование 1 см торфа уходит более 10 лет.
Издавна с болотами были связаны многие сказки, легенды (кикиморы, водяные, что охраняло болото от неразумного вторжения человека). В тёплые тёмные ночи на болотах наблюдается свечение бледно-голубоватых, слабо мерцающих огоньков, выписывающих сложную траекторию. Их возникновение объясняют спонтанным возгоранием выделяющегося из болота метана (болотного газа), светом гнилушек (гниющих растений), фосфоресцирующих организмов, радиоактивных минеральных осадков, и другими причинами.
Самое большое болото в мире - российское Большое Васюганское болото. Его площадь составляет 53-55 тыс. кв. км. Это огромное хранилище пресной воды. Это место обитания редких птиц и животных. Самое большое в мире болото и сейчас продолжает расти. Путешествовать по Васюганскому болоту можно только на бронетранспортере.
Значительные площади в нашей области занимают болота, покрывают около 4% ее территории. Особенно их много в низинном Заволжье, где неглубоко залегают водоупорные породы. Здесь немало "мест непроходимых... и то и дело попадаются обширные глубокие болота, а местами трясины с окнами, вадьями и чарусами."
(П. И. Мельников-Печерский "В лесах").
Часть болот сейчас осушена, и их земли используются в сельском хозяйстве. Среди болот преобладают торфяные низинные (осоковые). Большинство из них уже выработано, и такие заполненные водой выработки представляют подходящие места для рыборазведения. На пониженных водоразделах и надпойменных террасах речных долин встречаются верховые (сфагновые) болота, в отличие от низинных болот небольших размеров. Те болота области, которые питают реки (например, Большое Клушинское, Келейное-Кривое в Семеновском районе, питающие Керженец), а также те, которые являются местом произрастания редких растений и обитания ценных птиц, взяты под охрану.
Кроме уже охраняемых, в области имеется 96 болот общей площадью в 38 тыс. га, которые рекомендованы к охране. Необходимые для создания ООПТ (особо охраняемые природные территории - это участки земли и водной поверхности, включая воздушное пространство над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение) документы в настоящее время готовятся. По мере оформления они представляются на утверждение в органы государственной власти области.
Организованы и проектируются ООПТ также на водоемах выработанных торфяных месторождений. Ситниковский орнитологический заказник (площадь 2,1 тыс.га) создан для охраны поселения чайковых птиц, которое в 80-е годы было крупнейшим в континентальной Европе. Памятником природы объявлены карьеры с крупной колонией чаек в Выксунском районе, для охраны орнитофауны.
На ООПТ представлены практически все встречающиеся в области болотные фитоценозы; взято под охрану большинство выявленных на болотах мест обитания редких видов животных и растений, охраняются основные клюквенники. Например, из пяти выявленных в области гнезд скопы три находятся на территории болот-памятников природы, одно - на болоте в Керженском заповеднике. Три озера, в которых обнаружены полушники озерный и иглистый, являются внутренними озерами болот-памятников природы
Рефлексия.
Учитель: В заключении выполним тест.
Домашнее задание: учить параграф 14, подготовить отчет по лабораторной работе.