Электронный учебник экология. 1 Основы общей экологии
 Скачать 1.91 Mb.
|
Практическое занятие №10 Задание 1. На приведенном ниже графике показана динамика численности трофически связанных видов – зайца-русака и лисицы в Белгородской области.  Рис. 2.3.11. Динамика численности зайца-русака и лисицы в Белгородской области Проанализируйте график и попытайтесь объяснить выявленные тенденции с точки зрения особенностей взаимоотношений в системе «хищник – жертва». Задание 2. В экологии отношения «хищник – жертва» описываются математическими моделями, наиболее простой из которых является модель Лотки – Вольтерры. Согласно этой модели, жертва увеличивает число своих особей в соответствии со своей внутренней скоростью роста (r1), умноженной на плотность популяции жертвы (N1), и теряет число особей со скоростью, которая пропорциональна числу встреч особей хищника и жертвы, т. е. равна произведению плотности популяции жертвы на плотность популяции хищника (N2): dN1/dt = r1N1 - PN1N2 Хищник увеличивает число особей со скоростью, пропорциональной тому же произведению плотностей популяций, и теряет особи соответственно смертности (d2), умноженной на плотность популяции хищника: dN2/dt = aPN1N2 - d2N2 Здесь Р – коэффициент хищничества (отношение числа встреч к числу добытых жертв), а – коэффициент, относящий число рождений хищников к числу съеденных ими жертв. Используя эту модель, определите значения коэффициентов Р и а для ситуации стабильного состояния популяций зайца-русака и лисицы в Белгородской области (соответственно – 19,9 и 4,5 тыс. голов, по среднемноголетним данным). Каждая пара лис в год приносит 7 детенышей, каждая пара зайцев – 12. Теоретически предположим, что зайцы не умирают естественной смертью, а естественная смертность лисицы равна ее рождаемости. Задание 3. Как вы думаете, почему опытные огородники советуют уносить с поля сполотые сорняки? Почему запахивание некоторых сорняков (например, пырея), действует угнетающе на всхожесть семян культурных растений? Задание 4. Известно, что в зимний период копытные (лоси, косули, олени, зубры) питаются веточным кормом. При росте численности поголовья этих животных в лесах происходит сокращение численности многих кустарников, но не всех. Волчье лыко, наоборот, резко увеличивает свою численность. Какие факторы могут этому способствовать? Практическое занятие №11 Задание 1. В табл. 2.3.9 приведены различные типы лесонасаждений бассейна р. Северский Донец и некоторые характеристики почв, на которых они произрастают. Таблица 2.3.9 Почвенные условия лесонасаждений бассейна р. Северский Донец
* – буквенные обозначения видов деревьев: С – сосна; Д – дуб; Я – ясень; К – клен; Л – липа; О – осина. Какие градиенты среды, на ваш взгляд, имеют наибольшее значение для распространения лесных фитоценозов? Как изменяется состав лесных фитоценозов (древостоя) по градиентам условий местообитаний? Задание 2. Из приведенных природных факторов, влияющих на распространение растительности, выберите те, которые формируют градиенты среды. Межвидовые отношения, антропогенное влияние, свет, свойства почвы, эрозионные процессы, поемность, формы рельефа, высотная поясность, континентальность климата, сезонные факторы, солнечная радиация, сумма температур, годовое количество осадков. Определите уровень их влияния: планетарный, региональный, ландшафтный и ценотический. Задание 3. Приведите примеры градиентов среды, характерных для Вашего региона, имеющие региональное, ландшафтное и локальное значение. Изобразите схему локального градиента среды, на которой покажите направление изменения фактора (факторов) и соответствующий экоклин биоценозов. Задание 4. В табл. 2.3.10 приведены сокращенные описания лесных фитоценозов, характерных для Белгородской области. Таблица 2.3.10 Видовой состав лесных фитоценозов
Определите сходство (по коэффициенту Жаккара) их видового состава и методом полярной ординации разместите их на оси градиента среды. Определите вид этого градиента. Из списков видового состава приведенных фитоценозов назовите диагностические (характерные, дифференциальные виды). Инструкция 1. Расчет коэффициента Жаккара производится по формуле:  где j – число общих видов на обоих участках; а – число видов на участке А; b – число видов на участке В. 2. Метод полярной ординации позволяет оценить главные градиенты среды, вдоль которых происходят изменение состава и структуры сообществ. Для этого видовые описания сообществ сравниваются по коэффициенту Жаккара или Сьеренсена и определяются два наиболее несхожих описания. Несходство (D) можно определить по формуле: D = 1 – CJ Два наиболее несходных описания называются краевыми и выбираются в качестве первой пары концевых точек на оси. Остальные описания размещаются на оси между краевыми точками по теореме Пифагора:  где x – положение сообщества на оси; L – расстояние (несходство) между краевыми точками; D1 – расстояние описания, помещенного на оси, считая от одной краевой точки; D2 – аналогичное расстояние, рассчитанное от второй краевой точки. Кроме положения на оси, можно рассчитать положение над осью (е):  Вид градиента можно определить, исходя из оценки условий среды, в которых существует каждый биоценоз. Тогда изменение этих условий от одного краевого биоценоза к другому и будет градиентом среды. 3. Диагностические виды позволяют различить типы сообществ по их присутствию в одном типе сообществ и отсутствию в других. Выделяют два типа этих видов: – характерные виды – сосредоточены в особом типе сообществ, но отсутствуют или имеют меньшую значимость в описаниях других типов сообществ; – дифференциальные виды присутствуют в описаниях одного типа сообществ, но отсутствуют в большинстве или во всех описаниях, относящихся к другому типу сообществ, когда сравниваются только эти два типа сообществ. Задание 5. В табл. 2.3.11 показано изменение состава и жизненного состояния сообществ, расположенных на разном расстоянии от металлургического комбината. Определите, градиент каких факторов среды вызывает изменения сообществ. В чем эти изменения проявляются? Таблица 2.3.11 Состав и жизненное состояние сообществ, подверженных влиянию металлургического предприятия (Копцик С.В., Копцик Г.Н., Меряшкина Л.В., 2004)
Задание 1. В табл. 2.3.12 приведены тезисы концепции детерминированной сукцессии Ф. Клементса. Заполните таблицу, вписав в нее соответствующие представления оппонентов этой концепции (Уиттекера, Коннела, Слейтера). Таблица 2.3.12 Концепция детерминированной сукцессии Ф. Клементса
Задание 2. Заполните таблицу, характеризующую различные модели межвидовых отношений в ходе сукцессий.
Задание 3. В табл. 2.3.13 приведены некоторые характеристики стадий первичной постгляциальной сукцессии. Проанализируйте таблицу, отмечая тенденции в изменении условий среды, структуре сообщества и взаимоотношениях организмов. Таблица 2.3.13 Характеристика стадий постгляциальной сукцессии (Chapin et all., 1994; цит. по Миркин, Наумова, Соломец, 2001)
Задание 4. На рис. 2.3.12 показано изменение степных сообществ под влиянием выпаса разных видов скота (зоогенная сукцессия).  Рис. 2.3.12. Изменение степных сообществ под влиянием выпаса разных видов скота (по: Юнусбаев, Мусина, Суюндуков, 2003): 1 – выпас овец, 2 – выпас коров, 3 – выпас лошадей; а – запас надземной фитомассы в сухом весе, ц/га; б – отношение надземной фитомассы к подземной; в – видовое богатство, число видов на 100 м2; г – доля видов, слагающих естественные степные сообщества, % Определите, как изменяются структурные и функциональные характеристики сообществ при разном уровне воздействия выпаса. Как различаются эти изменения, в зависимости от вида выпасаемых животных? Попытайтесь объяснить направленность изменений. Задание 5. В равнинных ландшафтах реки, меандрируя, формируют отложения песка, на которых начинаются первичные сукцессии. Изобразите схему этого явления, расположив последовательно серийные сообщества: пионерные, с доминированием тополя, ивы, липы, вяза, ольхи черной. Как повлияет на протекание данного явления: а) вырубка лесов в водосборе реки; б) облесение водосбора; в) вырубка леса в пойме? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||