Практическая работа 1. Изучение характеристик экосистем. Изучение характеристик экосистем
 Скачать 79 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский Индустриальный университет» Институт геологии и нефтегазодобычи Кафедра «Техносферной безопасности» ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА по дисциплине "Экология" на тему: Изучение характеристик экосистемВыполнил: студент группы ЭДНб(до)з-15-1 Щеглов К.С. Проверил: доцент каф. "ТСБ" Петрова Е.Ю. Тюмень, 2018 Задание 1. На какие группы условно подразделяются факторы окружающей среды. По какому признаку эти факторы объединены в группы. Представить группы, дать определение каждой, привести примеры. Факторы: 1. Абиотические — факторы неживой природы: климатические: годовая сумма температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность физические: шум, магнитные поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения 2. Биотические — связанные с деятельностью живых организмов: фитогенные — влияние растений микогенные — влияние грибов зоогенные — влияние животных микробиогенные — влияние микроорганизмов 3. Антропогенный (антропический) фактор В 1912 г. российский ученый проф. Г. Ф. Морозов в своей книге "Учение о лесе" определил воздействие человека на природу в качестве отдельного экологического фактора и разделил его по характеру влияния на природную среду на прямое, косвенное и условное антропогенное воздействие [Морозов, 1949]. Прямое антропогенное воздействие – непосредственное влияние человека на компоненты экосистемы (биогеоценоза). Это сбор ягод, грибов, вырубка деревьев и т.п. Косвенное антропогенное воздействие – влияние человека через промежуточный уровень. Это изменение уровня грунтовых вод, изменение температурного режима, радиационное загрязнение и т.п. Условное антропогенное воздействие – это воздействие биотических и абиотических факторов, усиленных или ослабленных воздействием человека. Задание 2. Если бы вы сделали разрезы почв в широколиственном и хвойном лесу, то увидели бы разные по цвету и структуре почвы. Разное в них содержание гумуса. В каком лесу почвы более плодородны? Почему? Более плодородны почвы в широколиственном лесу, т.к. лиственные леса образуют богатый зольными элементами опад листьев, который во влажных и теплых условиях и при большом кол-ве микрофлоры и беспозвоночных образует гумус. Также каждый год опадает листва, которая перегнивает. Задание 3. Попробуйте предсказать, какие изменения произойдут на дачном участке, в сквере, на окраине города, на стройке, на пустыре, если полностью прекратить обработку земли? Как называются такие изменения? В каком направлении они будут идти далее? При прекращении обработки земли будет происходить восстановление природного биоценоза. Такое явление называется вторичная (восстановительная) сукцессия. В процессе сукцессии видовые популяции организмов и типы функциональных связей между ними закономерно, периодически и обратимо сменяют друг друга. Смена фаз сукцессии идет в соответствии с определенными правилами. Каждая предыдущая фаза готовит среду для возникновения последующей, постепенно нарастают видовое многообразие и ярусность. Вслед за растениями в сукцессию вовлекаются представители животного мира, а развивающийся биоценоз становится более богатым видами; цепи питания в нем усложняются, развиваются и превращаются в сети питания. Активизируется деятельность редуцентов, возвращающих органическое вещество из почвы в состав биомассы, ее объем неуклонно растет. Процесс практически прекращается, когда добавление или исключение видов не приводит к изменению среды развивающейся экосистемы. В ходе сукцессии формируется почва, которая обогащается органическим веществом и азотом, а смена видов растений идет в направлении повышения их высоты и длительности жизни, что соответствует модели благоприятствования. Однако при этом возрастает уровень конкуренции за свет и почвенные ресурсы (особенно на стадии ели), ухудшаются условия для приживания всходов, повышается вероятность гибели семян, что соответствует модели толерантности, смена моделей происходит на четвертой стадии. Кульминацией сукцессии является возникновение стабилизированной экосистемы, в которой на единицу потока энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество межвидовых взаимодействий. Дачный (приусадебный) участок, сквер, окраина города, стройка, пустырь зарастет сначала сорной травой (крапивой и т. д.) и затем деревьями, обычными для данной местности - например, березами и кленами. На месте березняка может вырасти дальше сосновый лес или дубрава. Зависит от климата. В зависимости от обстоятельств, предшествовавших началу процесса, сукцессии подразделяют на следующие виды: антропогенные, вызванные хозяйственной деятельностью человека, в том числе лаборогенные, связанные с трудовой деятельностью; катастрофические, связанные с какими-либо катастрофическими для экосистемы природными или антропогенными факторами; пирогенные, вызванные пожаром независимо от его причин; зоогенные (фитогенные), вызванные необычно сильным воздействием животных (растительности), как правило, в результате их массового размножения. Задание 4. Заполните таблицу. В зависимости от способа питания подберите трофическую группу* организмов. Приведите примеры.
*Трофические группы (автотрофы, гетеротрофы, фотоавтотрофы, хемоавтотрофы, фитофаги, зоофаги, паразиты, симбиотрофы, детритофаги) Задание 5. Рассмотрите изображенную на рисунке 2 экологическую (трофическую) пирамиду. Почему экологическая пирамида имеет конфигурацию в виде треугольника? Возможно ли её построение в виде прямоугольника? Ответ поясните. Экологическая (трофическая) пирамида имеет вид треугольника, т.к. на каждом трофическом уровне биомасса на 90-99 % меньше, чем на предыдущем. К примеру, если биомасса продуцентов составляет 10 т, то фитофагов около 100 кг, а плотоядных около 10 кг. Таким образом, данную зависимость можно представить исключительно в виде треугольника, очевидно, что её построение в виде прямоугольника невозможно. Задание 6. Заполните ячейки в схеме.
Примечание: не включайте в схему группу паразитов и симбиотрофов. Задание 7. Согласны ли вы с утверждением, что продуктивность морей значительно ниже продуктивности суши? Ответ обоснуйте. Продуктивность морей значительно ниже продуктивности суши, т.к. большую часть энергии дает солнце, которое является источником жизни на Земле, а в море, солнечная энергия не может проникнуть в самую глубину. Задание 8. Между океаном и сушей происходит обмен влагой. Почему с развитием цивилизации равновесие обмена влагой нарушилось? В связи с развитием цивилизации равновесие обмена влагой между океаном и сушей нарушалось, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Вместо того, чтобы вода стекала в реки и дальше в мировой океан, она идет на полив и испаряется в атмосферу. В океан вытекают концентрированные воды. Задание 9. Строительство очистных сооружений приводит к снижению загрязнения окружающей среды. Почему же специалисты считают, что проблема загрязнений может быть решена только при разработке и внедрении замкнуты, безотходных технологий? Как в естественных экосистемах регулируется процесс потребление - производство – отходы. Задание 10. Какие абиотические факторы влияют на организмы, живущие на суше, в воде и в почве? Впишите в таблицу названия важнейших для каждой среды абиотических факторов.
Задание 11. Какой экологический фактор или ресурс может ограничить нормальное развитие и жизнь организма, вплоть до полного вымирания? Покажите на примере. Контрольные вопросы Что такое биосфера? Назовите ее компоненты, Биосфера (от греч. "bios" - жизнь, "sfera" - шар) - сфера существования жилых организмов, включающая части атмосферы, гидросферы н литосферы. 2. Что изучает экология? Что такое экосистемы? Экология изучает взаимодействие живых организмов между собой и с окружающей их средой. Биотоп и соответствующий ему биоценоз образуют экологическую систему. Биогеоценоз (понятие близкое экосистеме) – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горных пород, растительности, животного мира, микроорганизмов), имеющая свою особую специфику взаимодействия слагающих се компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией. Биотическая структура экосистем. Это продуценты, консументы и редуценты. 4. Что такое гомеостаз? Как он поддерживается? Состояние подвижно-стабильного равновесия экосистемы носит название гомеостаза. В естественных экосистемах гомеостаз поддерживается тем, что они открыты, т.е. постоянно обмениваются веществом и энергией с окружающей средой. В антропогенных, созданных под влиянием человека, системах, для поддержания гомеостаза необходимо вмешательство (управление) людей. 5. Что такое трофические уровни? Приведите примеры. Значит пищевые. Продуценты - в основном зеленые растения автотрофы Консументы - гетеротрофные организмы 6. В чем сущность закона толерантности? Поясните на примере. Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организм. Недостаточное или избыточное значение фактора отрицательно сказывается на жизни особей. Например, оптимум (положительный фактор) для белого медведя - льды Северного ледовитого океана, для дикобраза - теплые предгорья Тянь-Шаня. 7. Что такое адаптация? Это приспособление, закрепляемое в процессе эволюции и естественного отбора на генетическом уровне 8. Что такое "экологическая ниша"? Определенное место, которое каждый вид организмов занимает в среде обитания, обусловленное потребностью в пище, территории, воспроизводстве, 9. Что такое сукцессии? (приведите пример). Последовательная смена одного биоценоза другим. Например, заброшенную пашню сначала осваивают травянистые растения, затем кустарники, светолюбивые деревья (березы), а потом хвойные деревья |