ISBN 973-8389-32-1Editura Printeuro Ploieşti

1. MEDIUL DE VIAŢĂLumea vie trebuie cunoscută, folosită cu chibzuinţă şi respectată de om. Biologia ne învaţă cum să atingem

aceste deziderate, spre binele speciei umane, al umanităţii şi al civilizaţiei sale.

MEDIUL DE VIATĂ AL ORGANISMELOR ŞI COMPONENTELE ACESTUIA

Matrice de evaluareInstrumente de evaluare

OBIECTIVELE UNITĂTII DE ÎNVĂŢARE

Obi

ecti

ve d

e re

feri

nţă

Pro

ba o

rală

Pro

ba s

cris

ă

Pro

ba p

ract

ică

Pro

iect

Ref

erat

Ese

u

Aut

oeva

luar

e

Obs

erva

rea

elev

ilor

- să determine factorii lipsiţi de viată dintr-un mediu terestru - pădurea

1.1

- să stabilească valorile factorilor lipsiţi de viaţă cu ajutorul instrumentelor de măsurat

2.1

- să întocmească scheme şi tabele comparative a factorilor lipsiţi de viaţă în diferite perioade ale anului

3.2

- să cunoască factorii cu viaţă dintr-o pădure şi să observe etajele straturilor de plante şi a animalelor în aceste straturi

1.1

- să determine factorii lipsiţi de viaţă dintr-un mediu acvatic - balta

1.1

- să cunoască factorii cu viată dintr-o baltă şi adâncimea la care sunt prezenţi

1.1

- să înregistreze şi să interpreteze datele obţinute prin investigaţii în mediul acvatic

2.2

- să recunoască factorii ce determină structura unui biotop

1.3

- să identifice diferite tipuri de biocenoze în funcţie de biotop .

3.1

- să cunoască caracteristicile biocenozei şi importanţa acestora în menţinerea stabilitătii ei

1.1

- să cunoască caracteristicile populaţiei ca element structural şi funcţional al biocenozei

1.1

Mediul de viaţă este reprezentat prin totalitatea factorilor externi care acţionează şi influenţează viaţa unui organism.

Mediile de viaţă sunt: terestru subteran acvatic aerian.

Mediul de viaţă este reprezentat prin totalitatea factorilor:■fără viaţă = factorii abiotici ■cu viaţă = biotici

Totalitatea factorilor abiotici prezenţi într-un spaţiu de viaţă = BIOTOPUL Diversitatea biotopurilor este determinată de:

■ diversitatea climei■ diversitatea reliefului.■ zonele de longitudine, latitudine

După modul de acţiune factorii abiotici sunt factori:

■ de existenţă = absolut necesari■ de influenţă = care intervin uneori fară a fi necesari

vieţuitoarelor (inundaţii, furtuni)Factorii abiotici au valori variabile, cu limite de

toleranţă minim- maxim între care organismele pot exista.

BIOTOPULAre în structura sa:1. FACTORI GEOLOGICI

■ natura substratului (roca, solul)■ tipul de apă (stătătoare, curgătoare)

2. FACTORI GEOGRAFICI■ poziţia geografică (latitudine, longitudine)■ altitudine FACTORI MECANICI■ mişcările aerului (vântul cu rol în polenizare, diseminarea seminţelor)■ mişcările apei (curenţii, valurile)

3. FACTORI FIZICIa) temperatura (se poate modifica pe parcursul anului, vieţuitoarele putând suportab) variaţii:

mari - vrabie - 30°C - 37°C mici - viermele de mătase 20°C - 23°C medii: lămâiul, măslinul.

Animalele, în funcţie de modificările reacţiilor chimice, sunt: poikiloterme: peştii, reptilele homeoterme: păsările, mamiferele.

Din punct de vedere ecologic temperatura poate fi: temperatura zero: începe activitatea unei specii temperatura eficientă - se produce normal

dezvoltarea temperatura optimă - procesele metabolice,

creşterea, dezvoltarea au loc cu randament maxim.

b) umiditatea aerului, solului care condiţionează:■ la plante• intensitatea transpiraţiei, deci consumul de apă,• excesul de apă la plante frânează înfloritul, fecundarea,

coacerea■ la animale umiditatea• afectează procesul termoreglării,

Organismele care trăiesc în pustiuri prezintă adaptări fiziologice, ex.: mamiferele elimină puţină urină

c) lumina, care influenţează prin:■ durată a zilei şi a nopţii - diferită în zone geografice diverse• organisme de zi lungă: grâu, orz, ceapă, vulpea• organisme de zi scurtă: porumbul, brânduşa de toamnă

■ cantitatea de luminăOrganismele care trăiesc la lumină:• puternică - sunt fotofile

• moderată - sunt mezofile• evită lumina - sunt fotofobe.

Cantitatea de lumină depinde de:• poziţia geografică• densitatea şi înălţimea vegetaţie.

Unitatea de măsură este ccl/cm2/min.

4. FACTORI CHIMICI■ azotul din aer sau sol care ajunge în organisme după ce

a fost fixat de bacterii sau metabolizat de alţi compuşi. Azotul intră în componenţa proteinelor.

■ oxigenul cu rol în respiraţia organismelor■ dioxidul de carbon este necesar fotosintezeiÎn cantitate de 1-3% în aer, CO2 determină mărirea

frecvenţei respiratorii; accelerează starea de hibernare;În apă CO2 intră în reacţii formând bicarbonaţi, carbonaţi

(substanţe ce sunt surse de substanţe nutritive);■ substanţele minerale din sol (micro- şi macroelemente)

cu rol în nutriţia plantelor.

Constituenţii minerali ai solului sunt: argila, sărurile minerale, pulberi de praf, mâl, nisipul, pietrişul.

• substanţe organice din sol care sunt necesare organismelor heterotrofe. Constituentul organic din sol este litiera = stratul de frunze moarte.

Pentru studierea factorilor abiotici dintr-un:• mediu terestru vor fi folosite instrumentele:

termometru de aer sau sol, fluviometru, hipometru, anemometru, sonda de sol, busola şi hârleţul:

• mediu acvatic - vor fi folosite instrumentele: termometru, butelia de scos apă, discul Secchi, flotorul, mira hidrometrică, hârtie indicatoare pentru ph-ul apei, filtrul plantonic. deplanctorul, borcane pentru colectat organisme.

BIOTOPUL mai poate fl definit şi mediul abiotic al biocenozei.

B I O C E N O Z AEste componenta vie a ecosistemului, o comunitate de populaţii reunită prin anumite relaţii interspecifice care ocupă acelaşi biotop.

În biocenoză există o interdependenţă a speciilor manifestată prin adaptarea speciilor la activitatea şi organizarea ei.

Între speciile unei biocenoze există reiaţii diferite:

trofice

de reproducere

de protecţie

de răspândire.

Specia reprezintă totalitatea indivizilor asemănători

între ei care se pot împerechea. Exemple de indivizi: un stejar, o

ferigă, un lup, o albină.

Mai mulţi indivizi din aceeaşi specie care trăiesc pe un

anumit teritoriu formează o POPULAŢIE. Ex.: populaţia de

stejari, de lupi etc.

A. După mediul de viaţă, biocenozele pot fi:

terestre, reprezentate prin totalitatea populaţiilor de specii

deplante şi animale dintr-un anumit biotop terestru. Ex.:

biocenoza pădurii.

acvatice: totalitatea populaţiilor de specii ale plantelor şi

animalelor dintr-un biotop acvatic; ex.: biocenoza unui

lac.

B. După originea lor, biocenozele sunt:

naturale, în care omul nu a intervenit

semiartificiale, în care omul aintervenit dar mai sunt şi

biocenoze naturale

artificiale, construite de om; ex.: acvariu, o navă cosmică.

C. După stadiul în care se află la un moment dat:

tinere

mature

senescente.

STRUCTURA BIOCENOZEI

Este dată de anumite elemente cu rol important în

stabilitatea ei, şi anume:

componenţa speciilor = o biocenoză complexă este mult mai stabilă;

proporţia dintre speciile care aparţin: producătorilor, consumatorilor,

descompunătorilor.

BIOCENOZA mai poate fi definită ca fiind un sistem

supraindividual reprezentând un nivel de organizare a materiei vii

format din indivizi şi populaţii legate de un teritoriu.

Caracteristicile biocenozei

A. FRECVENŢA (F%) - unei specii care se calculează prin:

F = numărul de prob ce conţin specii x 100

numărul total de probe adunate în acelaşi timp

B. CONSTANŢA = prezenţa unei specii în una sau mai multe

probe sau biocenoze

C. ABUNDENŢA (A%)

A = numărul sau biomasa indivizilor unei specii x 100

numărul sau biomasa indivizilor din probe

D. DOMINANŢA = este prezenţa majoră a unei specii dintr-o

biocenoză

Ex.: stejarul - specie dominantă

într-o pădure de foioase sau

în mai multe biocenoze.

E. DIVERSITATEA - este numărul de specii din structura biocenozei.

Ex. într-o pădure de foioase sunt mai multe populaţii ce aparţin

diferitelor specii, decât în cea de conifere.

Diversitatea creşte odată cu creşterea variabilităţii

biotopurilor, stabilitatea factorilor abiotici.

Biocenozele nu sunt uniforme. Diferenţierea în spaţiu a unei

biocenoze poate fi:

pe verticală: când elementele biocenozei se aşează în

straturi, ca urmare a variaţiilor pe verticală a factorilor

fizici ai mediului, luptei pentru existenţă între organisme.

Ex. -într-o pădure straturile succesive care apar sunt:- solul - arbuştii- litiera - arborii- muschii - coronamentul padurii- ierburile

pe orizontală: reprezentată prin diverse plante şi

animale aflate în spaţii mici de biotop. Astfel, într-un

habitat se întâlneşte o singură specie

Ex.: habitatul afinului este solul montan acid.

HABITATUL = mediul abiotic al populaţiei.

ECOTONUL = zona de tranziţie între două biocenoze.

Ex.: liziera pădurii ce face tranziţia între pădure şi câmpie.

Structura pe orizontală şi verticală este caracteristică şi

biocenozelor acvatice.

Exemplifică!

Când vieţuitoarele trăiesc numai în anumite biotopuri acestea sunt

FORME BIOTICE.

Ex.: râma trăieşte numai subteran în soluri umede nufărul

trăieşte numai în bălţi, lacuri.

Formele biotice determină aspectul biotopurilor.

Ex.: arborii predomină în biotopul pădure

crapii predomină în biotopul râului, zona de câmpie.

Un element structural şi funcţional al biocenozei este

POPULAŢIA.

Fiecare populaţi are caracteristicile:

A. EFECTIVUL POPULAŢIEI (N) şi este numărul

indivizilor ce aparţin unei populaţii la un moment dat.

B. DENSITATEA POPULAŢIEI (N/m2) = numărul de

indivizi sau biomasa lor pe unitatea de suprafaţă.

Densitatea se poate raporta la:

- un întreg habitat cercetat. Ex.: densitatea populaţiei de

scoici poate fi 40 indivizi/m2 lac

- la habitatul specific al unei specii. Ex.: densitatea

gândacului de Colorado - 100 indivizi/m2 teren cultivat.

C. DISTRIBUŢIA în spaţiu a indivizilor ce poate fi:

- uniformă - ca arborii unei păduri ca urmare a

comportamentului faţă de lumină

- grupată - ex.: turmele, bancurile, ghioceii

- întâmplătoare - ex.: la protozoare, păianjenii de câmp.

Această distribuţie reprezintă modul care se distribuie.

D. STRUCTURA PE VÂRSTE este exprimată prin

populaţiile diferitelor clase de vârstă: tineri, maturi, vârstnici.

În funcţie de reproducere, există vârstele ecologice:

prereproducătoare (până la prima reproducere)

reproducătoare (între prima şi ultima reproducere)

postreproducătoare (după ultima reproducere).

Acestor vârste le corespund piramidele de vârstă

realizate prin înscrierea,

pe abscisă a numărului de indivizi,

pe ordonată a vârstelor respective când se obţin:

piramidă cu baza mare în jos care arată un număr

mare pentru tineret

piramidă normală în formă de clopot care exprimă

raportul echilibrat dintre vârste

piramidă cu baza îngustă care arată un număr

redus de tineri, dominarea adulţilor şi

caracterizează îmbătrânirea populaţiei.

Vârsta indivizilor unei populaţii se poate stabili după unele

caractere morfologice: inele anuale la arbori, solzii la peşti,

coarnele şi dinţii namiferelor.

E. STRUCTURA PE SEXE

diferă de la o specie la alta şi pot fi evidenţiate tipurile

Distribuţia sexelor în proporţii aproximativ egale.

Ex. la om.

în acest caz populaţia este staţionară.

a) Distribuţia sexelor cu predominare masculilor.

Ex. la păsări, rozătoare, unele insecte.

în acest caz populaţia este în regres numeric.

b) Distribuţia sexelor cu predominarea femelelor.

Ex. la purici de plante, albine.

În acest caz populaţia este în progres numeric.

F. RATA NATALITĂŢII

este numărul de indivizi născuţi într-un interval de timp

efectivul populaţiei

G. RATA MORTALITĂŢII

este numărul de indivizi morţi într-un interval de timp

efectivul populaţiei

H. RATA CREŞTERII NUMERICE este diferenţa între

natalitate şi mortalitate.

I. DINAMICA POPULAŢIEI ce reprezintă totalitatea

modificărilor cantitative ale unei populaţii sub influenţa

factorilor biotici şi abiotici.

În evoluţia sa populaţia are fazele:

- faza de început: densitatea populaţiei creşte

- faza de creştere exponenţială: numărul de indivizi creşte

rapid

- faza staţionară: densitatea populaţiei acţionează ca factor

inhibitor şi creşterea populaţiei diminuează.

- Prin observarea factorilor biotici dintr-o PĂDURE se pot

stabili

pentru plante:

■ plantele de pe o anumită suprafaţă

■ frunzele anumitor arbori, arbuşti, plante ierboase

■ distribuţia diferitelor plante pe unitatea de suprafaţă în

funcţie de factorii abiotici

■ adaptările plantelor la locul de trai

■ relaţiile dintre plante, dintre plante şi animale

■ resturile de organisme moarte - plante.

pentru animale:

■ observarea, notarea în caiete şi clasificarea acestora

■ observarea locului de trai, densitatea pe unitatea de suprafaţă,

adaptările animalelor

■ observarea relaţiilor dintre animale, dintre animale şi plante

dintr-o APĂ:

• organisme moarte de pe suprafaţa pietrelor, alge din

masa apei, plante de apă, organisme animale

• tipul organismelor colectate

• distribuţia organismelor

• insectele, păsările ce zboară deasupra apei

• peştii ce caracterizează apa

• tipul de scoici, viermi, melci

• adaptările organismelor la mediu

• relaţiile dintre organisme.

Structura biocenozei este determinată de diversitatea speciilor

de plante şi animale ce o alcătuiesc.

Din punct de vedere al funcţiilor populaţiilor, biocenoza are

trei grupuri de organizare:

1. PRODUCĂTORII, plante verzi, bacterii fotosintetizatoare

şi chemosintetizatoare.

2. CONSUMATORII, consumă substanţă organică produsă

de producători. Consumatorii sunt de ordinul I, II, III, IV.

3. DESCOMPUNĂ TORIT, bacterii, ciuperci care

descompun substanţele organice.

MATERIA VIE este organizată pe sisteme biologice ce

corespund

unui nivel de organizare şi anume:

1. NIVELUL INDIVIDUAL: care are ca unităţi

reprezentative indivizii biologici.

2. NIVELUL POPULAŢIONAL sau al SPECIEI -

reprezentat prin sisteme populaţionale sau ale speciilor

3. NIVELUL BIOCENOTIC: reprezentat prin sisteme

biocenotice

4. NIVELUL BIOSFEREI: reprezentat prin sistemul

unic al biosferei (toate vieţuitoarele planetei noastre).

ECOLOGIA este o ramură a BIOLOGIEI şi mai poate fi definită ca:

Ştiinţa care studiază mediul de viaţă al organismelor, relaţiile dintre organisme şi mediu şi locul omului în natură.

În orice mediu de viaţă spaţiul este ocupat de:

- componente ale biotopului;

- elementele biocenozei.

Spaţiul este organizat pe:

A. Orizontală - spaţii mici ale biotopului:

• muşuroaie de cârtiţă, furnici;

• scoarţă copacilor;

• frunzele, fructele;

• vizuinile

-spaţii mai mari:

• cioturi de copaci;

• cadavre de animale mari;

• suprafeţe de pietre.

B. Verticală - este determinat de particularităţile şi

creşterea plantelor. Numărul şi varietatea straturilor depinde de

factorii biotici şi abiotici:

{ concurenţa dintre plante;

relaţia dintre plante şi animale.

In mediul acvatic stratificarea depinde de cantitatea de

lumină necesară diferitelor specii, în funcţie de care are loc

concurenţa.

PROBĂ SCRISĂ

1. Mediul de viaţă reprezintă totalitatea factorilor …………... şi a ……………. Factorilor necesari unui organism. Factorii fără viaţă sunt factorii………….., iar cei cu viaţă sunt

5 puncte

2. Alege ceea ce corespunde structurii biotopului:a)poziţia geografică d)umiditatea soluluib)frecvenţa indivizilor e)rata natalităţiic)mişcarea aerului sau apei f)substanţe minerale din sol.

5 puncte

3. Asociază coloanele A şi Bcu cifrele:A. BIOCENOZA 1. DominanţăB. POPULAŢIA 2. Distribuţia în spaţiu

3. Structura pe vârstă4. Rata creşterii numerice5. Densitatea 10

puncte

4. Asociază coloanele:A. Domeniul a) spaţiul în care îşi desfăşoară viaţa un individB. Ecotonul b) loc specific unei speciiC. Spaţiul vital c) zonă de tranziţie între 2 biocenozeD. Habitat d) spaţiul vizitat de un organism pentru a-şi

asigura hrana 10 puncte5. Biocenoza este o …………….. , de populaţii (plante, …………, microorganisme) caracteristică unui …………………..aflate în relaţii ……………………

5 puncte

6. Scrie căror componente aparţin afirmaţiile, în dreptul literelor a), b), c), d), e), f):

A. un complex de factori abiotici a)………….B. totalitatea indivizilor din aceeaşi specie b)……....….C. totalitatea indivizilor asemănători între ei c)……….….

D. vieţuitoarele care trăiesc numai în anumite d)……….….biotopuri

E. totalitatea populaţiilor din specii diferite de pe e)……….…. acelaşi teritoriu

F. totalitatea biocenozelor f)……….….15 puncte

7. Care afirmaţii sunt incorecte:Factorii fizici sunt:a) erupţiile vulcaniceb) luminac) oxigenuld) natura substratuluie) temperatura

f) altitudinea şi latitudineag) umiditatea apei şi a solului

5 puncte8. Scrie o formă biotică ce aparţine fiecărui biotop:

1. baltă .............................

2. ocean

3. pajişte alpină ............................. 5 puncte

9. Încadrează vieţuitoarele ce aparţin biocenozei în categoriile

structurale cunoscute: urzică, ciocănitoare, iepure, floarea paştelui, brânduşa de primăvară; uliu, mistreţ, vulpe, ghiocei, ciuperci, bacterii şi ciuperci descompunătoare

CATEGORII VIETUITOARE STRUCTURALEA. ………………………… …………………………...B. CONSUMATORI ciocanitoare, iepure, uliu, mistret, vulpeC. ………………………… …………………………...

5 puncte

10 Alege răspunsul corect:

O specie poate fi formată din:

a) o populaţie;

b) mai multe populaţii;

c) a şi b. 5 puncte

9. Între populaţiile unei biocenoze există relaţii ...................................................... Cele mai importante sunt cele .......................................................

............. 5puncte

10. Eseu: Biocenoza, nivel de organizare a materiei vii.

Planul:

- definiţia nivelului de organizare, biotopului, biocenozei

-categoriile de organisme dintr-o biocenoză

- influenţa factorilor abiotici în creşterea şi dezvoltarea unor organisme

-relaţiile de hrănire dintr-o biocenoză.

15 puncte.

11. Referat: Influenţa factorilor abiotici asupra diferitelor populaţii de peşti şi moluşte dintr-o porţiune a unui râu în zona de câmpie.

10 puncte.

PROBA PRACTICĂ

1. Stabileşte structura pe vârste a stejarilor, arţarilor, teilor dintr-o pădure sau parc:

- căror tipuri de piramide corespund aceste structuri ?

- care este densitatea pe m2 a unei specii de insectă pe care o alegi spre observare.

Foloseşte metoda numărătorii directe. nota 5-6

2. Observă plantele şi animalele ce populează o baltă. Stabileşte:

distribuţia acestora:

- pe malul apei

- în zona mai puţin adâncă

- în masa apei

- pe fundul apei.

căror factori de mediu se datorează această localizare ?

Caută adaptări ale organismelor la viaţa acvatică. nota 7-8

3. Alege două zone ale unui râu:

- zona de munte

- zona de vărsare.

Stabileşte prin comparare:

- valorile:

- temperatura apei

- transparenţa

- viteza apei

- pH-ul apei

Care sunt cauzele care au determinat modificări ale valorilor ?

Ce populaţii de plante şi animale întâlneşti în cele două zone ?

Alege şi aplică o metodă de diminuare a gradului de poluare a apei în zona liată.

Ce pericol pentru oameni există în viitorul apropiat? nota 9 -10.