6
Задание № 4. Основные среды жизни
Заполните таблицу. Для характеристики показателей среды используйте предлагаемые ниже определения: низкая, средняя, высокая, отсутствует, мало, умеренно, много.
Характеристика |
Почвенная |
Водная |
Наземно- |
Организмен |
среды |
|
|
воздушная |
ная |
|
|
|
|
|
Плотность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Освещенность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Колебание температур |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обеспеченность |
|
|
|
|
кислородом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теплопроводность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проводимость звука |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
Популяция
Группа особей одного вида, обладающих способностью свободно скрещиваться и находящихся в определенном местообитании, составляет популяцию данного вида.
Скорость, с какой растет популяция, – важный показатель состояния экосистемы. При благоприятных условиях среды происходит быстрый рост числа особей. Совокупность факторов, которые способствуют увеличению численности вида, называют биотическим потенциалом. Противоположное ему действие на экосистему оказывают лимитирующие факторы, сочетание которых называют сопротивлением среды.
Задание № 1. Из предложенного ниже списка факторов выделите (А) те, которые определяют биотический потенциал и (Б) – сопротивление среды: недостаток воды, способность к захвату новых местообитаний, рождаемость, хищники, конкуренты, способность к расселению, защитные механизмы, неблагоприятные погодные условия, болезни, паразиты, ограниченность территорий соответствующих местообитаний, способность выдерживать неблагоприятные условия, недостаток пищи.
7
Задание № 2. Размер популяции рассматривают как баланс между факторами, способствующими ее росту или сокращению.
Выберите из перечисленной ниже совокупности факторов те, которые приводят к снижению или увеличению численности особей в популяции. Заполните таблицу, распределив по графам следующие факторы регуляции численности особей в популяции: достаточное освещение, неблагоприятная химическая обстановка, низкая скорость воспроизводства, способность адаптироваться к окружающей среде, широкие параметры экониши, оптимальная температура, недостаточное или избыточное освещение, доступность и достаточность пищи, нарушение местообитания, слишком низкая или высокая температура, избыток конкурентов, соответствующее местообитание, благоприятная химическая обстановка, конкурентоспособность в борьбе за ресурсы, способность защиты от хищников, способность мигрировать и жить в других местах, неспособность противостоять болезням и вредителям, неспособность адаптироваться к изменениям окружающей среды.
Категории фактором |
|
Факторы |
увеличения |
Факторы |
уменьшения |
|
|
численности (биотический |
численности (устойчивость |
||
|
|
потенциал) |
|
к изменениям окружающей |
|
|
|
|
|
среды) |
|
|
|
|
|
|
|
Абиотические |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биотические |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Колебание температур |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Факторы, связанные |
с |
|
|
|
|
плотностью популяции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Факторы, не зависящие |
|
|
|
|
|
от плотности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Численность любой популяции чрезвычайно динамична и подвержена постоянным изменениям. Понятие “стабильности” численности особей в популяции относительно и характеризует динамику изменений около некого среднего уровня в соответствии с изменяющимися условиями.
На численность популяций влияют самые разнообразные факторы, которые можно объединить в две группы: зависящие от плотности и не зависящие от ее численности. При высокой численности главенствующее значение приобретают факторы внутривидовых и межвидовых отношений.
8
Изменения в размерах, структуре и распределении популяций, которые составляют основу экосистем, реагируют на изменения окружающей среды не только изменением численности, но и структурными показателями. Изменение уровня смертности и рождаемости является основной реакцией видов на изменения окружающей среды.
Задание № 3. Приведите свои доводы в пользу того, что знания демографической ситуации необходимы человеку. Рассчитайте:
Сколько воды и пищи (растительной и животной) человек потребляет за всю свою жизнь. В среднем в течение одного дня он съедает около 2 кг обработанной растительной пищи (хлеб, крупы, овощи и фрукты) и 0,5 кг животной пищи (мясо, рыба, молоко и молочные продукты, яйца). В сутки человеку требуется 2,5 л воды. В среднем люди живут 70 лет. Полученные данные занесите в таблицу:
Потребление человеком пищевых ресурсов
Потребность |
|
Животная пища, т |
Растительная пища, |
Вода, л |
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
Потребность человека в год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребность |
человека за |
|
|
|
жизнь (70 лет) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребление |
городским |
|
|
|
населением численностью 1 |
|
|
|
|
млн жителей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При проведении расчетов учитывайте закон 10 %, позволяющий оценить потребность в животной пище для человека с учетом предыдущего трофического уровня – растений. Для этого пересчитайте массу животной пищи, потребляемой человеком в расчете на биомассу растений, которая потребовалась для выращивания этих животных.
Задание № 4. В одном из информационных буклетов ООН в области народонаселения сообщалось, что в 1980-е годы численность народонаселения в мире увеличивалась на 3 человека в секунду. Сколько детей рождалось за год (год не считается високосным)?
9
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
Экологические системы
Любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот вещества, называют экологической системой, или экосистемой.
Совокупность живых организмов, составляющих структурную основу, экосистемы представляют отдельные виды, популяции и биоценозы.
Задание № 1. В таблице, представленной ниже, показано несоответствие между типами взаимоотношений и соответствующим им понятиям. Определите типы взаимодействий организмов и дайте терминам соответствующие определения, используя сведения таблицы.
Выберите пары живых организмов из предлагаемого ниже перечня, соответствующие одному из типов биотических отношений: карась, муха,
клубеньковые азотфиксирующие бактерии, цапля, лев, человек, дизентерийная амеба, береза, рыба-лоцман, акула, горох, росянка, щука, подберезовик, муравей, заяц-беляк, водные бактерии, тля, шмель, пшеница, бодяк полевой, шакал, заяц-русак, аскарида, инфузория, клевер.
В таблицу впишите примеры живых организмов, характеризующих тот или иной тип биотических взаимоотношений.
|
Таблица 1 |
Типы биотических связей |
|
|
|
Типы взаимоотношений |
Определение понятия |
|
|
Мутуализм (симбиоз) |
Взаимодействие особей двух видов, при котором |
|
для одних последствия отрицательны, а для |
|
других нейтральны. |
|
|
Нейтрализм |
Особи одного вида используют остатки пищи |
|
особей другого вида |
|
|
Конкуренция |
Совместное взаимовыгодное сосуществование |
|
особей двух или более видов |
|
|
Комменсализм (нахлебничество) |
Особи одного вида предоставляют убежище |
|
особям другого вида, и это не приносит хозяину |
|
ни вреда, ни пользы |
|
|
Аменсализм |
Совместное обитание особей двух видов, |
|
непосредственно не взаимодействующих между |
|
собой |
|
|
|
10 |
|
Окончание табл. 1 |
|
|
Типы взаимоотношений |
Определение понятия |
|
|
Паразитизм |
Особи одного или нескольких видов со сходными |
|
потребностями сосуществуют при ограниченных |
|
ресурсах, что приводит к снижению жизненных |
|
показателей взаимодействующих особей |
|
|
Хищничество |
Одни организмы получают от других |
|
необходимые питательные вещества и место |
|
постоянного или временного обитания |
|
|
Комменсализм (квартиранство) |
Особи одного вида поедают особей другого вида |
|
|
Основные типы организмов, которые формируют биотические компоненты экосистем, принято делить на продуценты, консументы и редуценты. Это разделение базируется на преобладающем способе питания организмов.
В функционирующей природной экосистеме не существует отходов. Последовательность организмов, в которой каждый последующий съедает или разлагает другой, называют пищевой цепью. При переходе от одного пищевого уровня к другому передается около 10 % энергии. Такая потеря энергии приводит к тому, что число видов в пищевой цепи незначительно – 3-5. Обобщенные пирамиды энергетических потоков показывают уменьшение количества доступной энергии на каждом последующем трофическом уровне пищевой цепи.
Задание № 2. Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой (около 10 %) и предполагая, что животные каждого трофического уровня питаются только организмами предыдущего уровня, постройте пирамиду годовой биологической продуктивности следующей пищевой цепи:
Растения – кузнечики – лягушки – ужи – ястребы.
Постройте пирамиду чисел этой пищевой цепи, зная, что масса:
1 побега травянистого растения – 5 г; 1 кузнечика – 1 г; 1 лягушки – 10 г; 1 ужа – около 100 г; 1 ястреба – около 2 кг.
Количество особей подсчитайте суммарно за год с учетом общей годовой продуктивности растений – 40 тонн.