Лаба2. Лабораторная работа 3 Изучение структуры и энергетики экосистем с помощью расчетной программы Пирамиды Цель работы изучить структуру и закономерности функционирования экосистемы. К работе допущен Работу
 Скачать 1.09 Mb.
|
 Лабораторная работа №3 Изучение структуры и энергетики экосистем с помощью расчетной программы «Пирамиды» Цель работы: изучить структуру и закономерности функционирования экосистемы. К работе допущен: Работу выполнил: Работу защитил: Ковров 2020  Теоретическое введениеСовокупность популяций различных биологических видов, занимающих определенное пространство, формирует биоценоз. Этот термин впервые предложил Мебиус в 1877 г. Поскольку существование любого биоценоза самым непосредственным образом зависит от факторов неживой природы, компонентов среды - рельефа, почвы, водных объектов, климата (составляющих битоп), то правильней говорить об экосистемах, в состав которых входят популяции различных видов. 1. Типы распределения особей популяции в пространстве экосистемы Каждая популяция характеризуется определенным набором свойств и параметров. Одним из таких свойств является закономерность размещения особей внутри популяции (в целом, можно говорить и о закономерности распределения особей конкретного вида в рамках всего биоценоза). Выделяют три типа распределения особей в пространстве (рис. 1): Равномерный Дисперсный Мозаичный     Рис.1.Типы распределения особей в пространстве. Тип распределения особей популяции можно определить, рак считав соотношение S2/Ncp где S - математическая дисперсия, а среднее арифметическое количество особей во всех выборках данной популяции. По средним значениям количества особей, попавших в выборку, можно по специальным методикам определить и примерную численность всей популяции. Зная эту величину и площадь (объем), которую занимает популяция, получают еще одну характеристику - плотность популяции. Тип распределения и плотность популяции являются важными биологическими и хозяйственными (если речь идет об эксплуатационных и экономических свойствах) критериями популяции. 2. Пищевые или трофические связиВ любом природном сообществе между ее компонентами - отдельными особями, видами, популяциями и т.д. - существует множество функциональных связей. Пищевые или трофические связи являются наиболее важными, поскольку они определяют особенности передачи и перераспределение энергии в экосистеме. Во всех экосистемах энергия передается через трофические сети, состоящие из множества трофических цепей. Организмы, объединенные одним способом получения энергии (питания) формируют трофический уровень (рис. 2).  Рис.2.Схемотическое изображение трофической цепи экосистемы В зависимости от принадлежности к тому или иному трофическому уровню организмы делятся на: 1. Продуценты (производят первичную биологическую продукцию из простых неорганических соединений с помощью энергии света в процессе фотосинтеза или энергии химических связей в процессе хемосинтеза. 2. Консументы (используют в качестве источника энергии первичную или вторичную биологическую продукцию) и 3. Редуценты (преобразуют мертвое органическое вещество в простые неорганические соединения).Типичными представителями продуцентов являются фотосинтезирующие (зеленые) растения. Консументы, в зависимости от причин принадлежности к трофическому уровню, делят на консументов 1-го порядка (например, травоядные животные), 2-го порядка (например, хищники), 3-го порядка (паразиты и сверхпаразиты). Часто по другой классификации количество порядков консументов соответствует количеству занимаемых ими трофических уровней, в этом случае в экосистеме могут присутствовать и консументы 4-го, 5-го более высоких (очень редко) порядков. Редуценты в экосистеме представлены преимущественно микроорганизмами (бактериями, грибами др.). Для наглядности структуру экосистемы представляют не только в виде схемы трофической сети, но и в виде так называемых экологических пирамид. В этом случае каждый трофический уровень изображается в соответствующем масштабе (в зависимости от количественных значений) в виде прямоугольника (рис. 3).  Рис.3.Различные конфигурации экологический пирамид а) прямая пирамида, б) перевернутая пирамида. Существует три типа экологических пирамид: пирамида энергий (иллюстрирует средние значения энергии, поступающей на каждый трофический уровень), пирамида чисел (изображает численный состав каждого трофического уровня) и пирамида биомасс (представляет значения общей биомассы на каждом трофическом уровне). Два последних типа пирамид являются производными от первого. Поскольку в любой экосистеме основной поток энергии направлен от нижележащих трофических уровней к вышележащим (обратный отток энергии крайне незначителен и не превышает, в лучшем случае, нескольких процентов), пирамиды энергий всегда имеют «прямую» форму (рис. 3, а).Пирамиды чисел и биомасс могут иметь как «прямую», так и «перевернутую» формы (рис. 3, б). 3. Правило 10% Передача энергии в экосистемах подчиняется правилу (закону) 10%: В среднем на каждый вышележащий трофический уровень передается не более 10% энергии, сосредоточенной на нижележащем трофическом уровне (остальная энергия рассеивается в окружающей среде в виде тепловой энергии). Знания о трофической структуре экосистемы, особенностях ее энергетики имеют важное прикладное значение, поскольку позволяют прогнозировать тенденции развития ситуаций, решать задачи оптимизации получения наибольшей выгоды эксплуатации экосистемы при условии ее сохранения. Подробнее см. в учебном пособии «Основы общей экологии».  Практическая частьТаблица 1   а) б) с) а) Пирамида количеств б) Пирамида масс с) Пирамида энергий Вывод: В ходе данной работы были изучены структуры и закономерности функционирования экосистемы. |