Электронный учебник экология. 1 Основы общей экологии

• Название: 1 Основы общей экологии
• Анкор: Электронный учебник экология.doc
• Дата: 25.12.2017
• Размер: 1.91 Mb.
• Имя файла: Электронный учебник экология.doc
• Тип: Документы; #12875
• страница: 24 из 27

Практическое занятие №13

Продуктивность экосистем
 

Задание 1. Оцените чистую продукцию травянистого растительного сообщества зерновых культур в массовом и энергетическом эквиваленте на основе данных определения биомассы частей растений (абсолютно сухой вес) на учетной площадке в 1 м². При этом учитывайте, что потери от насекомых составляют 2 г и что для посева использовались семена общей массой 5 г. Ткани растений содержат в среднем около 4,25 ккал энергии.

Фракция	Биомасса, г
Стебли	148
Листья	72
Цветки и плоды	87
Корни	46

 

Задание 2. Сравните чистую первичную продукцию и биомассу молодого дубово-соснового леса и климаксного широколиственного леса (табл. 2.3.14). Оцените вклад различных ярусов и фракций в формирование чистой первичной продукции и биомассы.

Таблица 2.3.14 Чистая продукция и биомасса разных типов лесных сообществ (Уиттекер, 1980)

Показатель	Дубово-сосновый лес		Климаксный широколиственный лес
	Чистая продукция	Биомасса	Чистая продукция	Биомасса
Чистая продукция (г/м2·год) и биомасса (кг/м2)	1060	9,7	1300	58,5
Чистая продукция и биомасса для растений нижних ярусов	134	0,46	90	0,135
Процентное участие разных фракций:   древесина ствола кора ствола древесина и кора ветвей листья плоды и цветки корни	14,0 2,5 23,3 33,1 2,1 25,1	36,1 8,4 16,9 4,2 0,2 34,2	33,3 3,7 13,1 29,1 1,8 19,0	69,3 6,3 10,3 0,6 0,03 13,5

Определите коэффициент аккумуляции биомассы в этих сообществах (отношение биомассы к продукции).

Определите коэффициент обновляемости биомассы для разных ее фракций в данных сообществах (отношение продукции к биомассе).

Определите валовую первичную продукцию этих сообществ, если расходы на дыхание растений в дубово-сосновом лесу составляют 1450 г/м²·год, а в климаксном широколиственном лесу – 2110 г/м²·год.

Определите аккумуляцию биомассы в экосистемах, если на дыхание животных в дубово-сосновом лесу расходуется не менее 80 г/м²·год, на дыхание сапробов – 580 г/м²·год, а в широколиственном лесу – не менее 1070 и 250 г/м²·год.

 

Задание 3. Определите вторичную продукцию кобылки за один день. Плотность популяции  составляет 3 экз./м², масса тела кобылки – в среднем 67 мг. Кобылка ежедневно поедает 0,28 г травы на каждый грамм массы тела. 62 % пищи переходит в экскременты, а 34 % усвоенной пищи расходуются на дыхание.
Практическое занятие №14

Продуктивность биомов Земли
 

Задание 1. Используя данные табл. 2.3.15, определите участие (в %) различных типов экосистем Земли в формировании биомассы и чистой первичной продукции (ЧПП) биосферы.

Таблица 2.3.15 Чистая первичная продукция и растительная биомасса Земли (Уиттекер, 1980)

Тип экосистемы	Площадь, 106 км2	ЧПП, г/м2 · год	Мировая ЧПП, 109 т/год	Биомасса, кг/м2	Глобальная биомасса, 109 т
Тропический дождевой лес	17	2200	37,4	45	765
Тропический сезонный лес	7,5	1600	12,0	35	260
Вечнозеленый лес умеренной зоны	5,0	1300	6,5	35	175
Листопадный лес умеренной зоны	7,0	1200	8,4	30	210
Бореальный лес	12,0	800	9,6	20	240
Редколесье и кустарники	8,5	700	6,0	6	50
Саванна	15,0	900	13,5	4	60
Злаковники умеренной зоны	9,0	600	5,4	1,6	14
Тундра и альпийская растительность	8,0	140	1,1	0,6	5
Пустынная и полупустынная растительность (полукустарники и кустарники)	18	90	1,6	0,7	13
Экстремальные пустыни, скалы, пески и лед	24,0	3	0,07	0,02	0,5
Возделываемые земли	14,0	650	9,1	1	14
Болота	2,0	2000	4,0	15	30
Озера и реки	2,0	250	0,5	0,02	0,05
Все континенты	149,0	773	115	12,3	1837
Открытый океан	332,0	125	41,5	0,003	1,0
Зоны подъема глубинных вод на поверхность	0,4	500	0,2	0,02	0,008
Континентальный шельф	26,6	360	9,6	0,01	0,27
Заросли водорослей и рифы	0,6	2500	1,6	2	1,2
Речные дельты	1,4	1500	2,1	1	1,4
Мировой океан	361	152	55,0	0,01	3,9
Всего	510	333	170	3,6	1841

 

Проведите оценку продуктивности экосистем Земли, приняв за 100 баллов продуктивность тропического дождевого леса.

Сравните экосистемы континентов и океана по показателям биомассы и продуктивности. Объясните причину различия показателей биомассы и продуктивности экосистем Мирового океана и континентов.

 

Задание 2. В табл. 2.3.16 приведены показатели, характеризующие продуктивность основных биомов Земли. Используя эти данные, а также привлекая данные из табл. 2.3.15, оцените:

1)   эффективность формирования чистой первичной продукции (г/м² листовой поверхности в год);

2)   эффективность продуктивности хлорофилла разных типов экосистем (г/г хлорофилла);

3)   скорость биологического круговорота в наземных экосистемах по отношению массы подстилки к массе чистой первичной продукции;

4)   степень использования чистой первичной продукции животными (%);

5)   степень перехода органического вещества растений в животное органическое вещество (%).

Таблица 2.3.16 Характеристика продуктивности биосферы по основным экосистемам земного шара (Уиттекер, 1980)

Тип экосистемы	Хлорофилл, 106 т	Листовая поверхность, 106 км2	Масса подстилки, 109 т	Потребление животными, 106 т/год	Продукция животных, 106 т/год	Биомасса животных, 106 т
Тропический дождевой лес	51	136	3,4	2600	260	330
Тропический сезонный лес	18,8	38	3,8	720	72	90
Вечнозеленый лес умеренной зоны	17,5	60	15,0	260	26	50
Листопадный лес умеренной зоны	14,0	35	14	420	42	110
Бореальный лес	36,0	144	48,0	380	38	57
Редколесье и кустарники	13,6	34	5,1	300	30	40
Саванна	22,5	60	3,0	2000	300	220
Злаковники умеренной зоны	11,7	32	3,6	540	80	60
Тундра и альпийская растительность	4,0	16	8,0	33	3	3,5
Пустынная и полупустынная растительность (полукустарники и кустарники)	9,0	18	0,36	48	7	8
Экстремальные пустыни, скалы, пески и лед	0,5	1,2	0,03	0,2	0,02	0,02
Возделываемые земли	21,0	56	1,4	90	9	6
Болота	6,0	14	5,0	320	32	20
Озера и реки	0,5			100	10	10
Все континенты	226	644	111	7810	909	1005
Открытый океан	10,0			16600	2500	800
Зоны подъема глубинных вод на поверхность	0,1			70	11	4
Континентальный шельф	5,3			3000	430	160
Заросли водорослей и рифы	1,2			240	36	12
Речные дельты	1,4			320	48	21
Мировой океан	18,0			20230	3025	997
Всего	244			28040	3934	2002