Практическая работа №1. Заполните таблицу Ученые, привнесшие новые термины в экологию

• Название: Заполните таблицу Ученые, привнесшие новые термины в экологию
• Дата: 01.09.2022
• Размер: 94.01 Kb.
• Имя файла: Практическая работа №1.docx
• Тип: Документы; #658160

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задание 1. Заполните таблицу «Ученые, привнесшие новые термины в экологию».

ФИО ученого	Сфера научной деятельности	Страна	Введенный термин и его определение	Год
Эрнст Генрих Геккель	выдающийся немецкий естествоиспытатель	Германия	Термин «экология»	1866 г
Артур Тенсли	геоботаник	Англия	экосистемы	1935
Карл Август Мебиус	зоолог	Германия	Биоценоз	1877
Владимир Николаевич Сукачев	ботаник	СССР	Биогеоценоз	1942
Эдуард Зюсс Владимир Иванович Вернадский	Геолог естествоиспытатель	Австрия СССР	«биосфера»	1875

Задание 2. Заполните таблицу «Основные виды природных экоси- стем в зависимости от жизненных сред». Приведите максимально возмож- но число примеров.

Вид и подвид экосистемы	Примеры
Наземные	1. Лес, пустыня, степь, тундра
Пресноводные:
стоячие воды	медленное перемещение воды, в том числе бассейн, пруд и озёро;
текучие воды	быстро движущаяся вода, например ручей и река;
Морские	Морская вода, океан, иманы, солончаки, коралловые рифы, лагуны а также мангровые болота

Задание 3. Составьте схему экосистемы.
БИОГЕОЦЕНОЗ

(экосистема)

Гидрологические факторы (гидротоп)

ЭКОТОП (БИОТОП)

Климатические факторы ↔ Почвенные факторы

(климатоп) (эдафотоп)

↕

Растительность ↔ Животный мир

(фитоценоз) (зооценоз)

БИОЦЕНОЗ

Микроорганизмы

(микробоценоз)

Задание 4. Заполните ячейки в схеме (не включайте в схему группу паразитов и симбиотрофов).



Задание 5. Заполните таблицу. В зависимости от способа питания подберите трофическую группу организмов. Приведите примеры.

№	Способ питания	Трофическая группа	Пример
1	Используют углерод неорганического вещества, например, СО2	автотрофы	зеленые наземные растения, водоросли, а также цианобактерии или сине-зелёные водоросли
2	Животные, питаются живыми растениями	фитофаги	зайцеобразные, лошади, коровы, овцы и козы.
3	Используют углерод неорганического вещества и химическую энергию	хемоавтотрофы	серобактерии и сульфатредуцирующие бактерии, нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии, железобактерии, водородные бактерии
4	Используют углерод органических веществ и заключенную в них энергию	гетеротрофы	плотоядные животные (зоофаги), растительноядные животные (фитофаги); паразиты; симбиотрофы (организмы, питающиеся выделениями организма-хозяина).
5	Питаются другими животными	зоофаги	лев, кошка, лисица, волк, самка комара, слепень, клещ, гиена, гриф, выдра, медведь, тюлень, пингвин, баклан, египетский мангуст, птица-секретарь, чёрный змееяд
6	Для синтеза органических веществ используют углерод неорганических веществ и солнечную энергию	фотоавтотрофы	Водоросли, ламинария, эвглены, динофлагелляты, ционабактерии
7	Питаются мертвыми органическими веществами	детритофаги	Дождевые черви, термиты, жуки-могильщики, навозники-землерои, многоножки, мокрицы, серые мясные мухи, навозные мухи
8	Питаются соками организма-хозяина	симбиотрофы	мицелиальные грибы, клубеньковые бактерии, хемосинтезирующие бактерии
9	Питаются выделениями из корней растений	микориза	органические кислоты, сахара, аминокислоты

Трофическиегруппы:автотрофы, гетеротрофы, фотоавтотрофы, хемоавто- трофы, фитофаги, зоофаги, паразиты, симбиотрофы, детритофаги.
Задание 6. Какие из данных компонентов экосистем относятся к биоценозу, а какие к биотопу: бактерии, животные, консументы, грибы, климат, редуценты, растения, биогенные вещества, продуценты, вода?

Решение:

Биоценоз – бактерии, животные, консументы, продуценты, редуценты, грибы, растения, биогенные вещества.

Биотоп – климат, вода.
Задание 7. Составьте пищевую цепь, характерную для пресноводно- го водоема.

Решение: Разнообразие форм жизни пресного водоёма такое же большое, как и в солёных водах, поэтому и пищевых цепочек тут будет несколько: Ряска и другие мелкие водные растения — личинки комара — водомерки, водяные клопы и жуки — лягушки — цапли. Камыш или рогоз — караси — щуки или окуни — выдры.
Задание 8. Составьте пищевую цепь, характерную для таежного

леса.

Решение: В тайге существуют такие цепи питания:

кедр (орехи) - бурундук - медведь

жуки - дятел - ястреб

растения - мышь - сова

береза - заяц - лиса

осина - косуля - волк
Задание 9. Выберите из списка названия животных, которых можно отнести к консументам второго порядка: серая крыса, слон, тигр, дизентерийная амеба, скорпион, паук, волк, кролик, мышь, саранча, ястреб, морская свинка, крокодил, гусь, лисица, окунь, антилопа, кобра, степная черепаха, виноградная улитка, дельфин, колорадский жук, бычий цепень, кенгуру, божья коровка, белый медведь, медоносная пчела, кровососущий комар, стрекоза, яблоневая плодожорка, тля, серая акула.

Решение: Консументы второго порядка - серая крыса, тигр, скорпион, паук, волк, ястреб, крокодил, лисица, белый медведь и серая акула.
Задание 10. Постройте возможные схемы трофических цепей, включив в них следующие организмы: трава, кролик, почвенные грибы, ягодный кустарник, жук-навозник, растительноядное насекомое, паук, воробей, ястреб, волк, лисица, сова, уж обыкновенный, ястреб, травяная лягушка, заяц, полевка, тля, божья коровка, дуб, медуница, мухоловка, короед, дятел, муха. Назовите организмы по типу питания.

Решение:

Почвенный гриб (гетеротроф, сапротроф) ⇒ поедает всех организмов (является редуцентом, соответственно поедает трупы всех животных без исключения)

Травянистое растение (фотоавтотроф) ⇒ никого не поедает, питается в ходе фотосинтеза

Дикий кролик (гетеротроф, консумент I порядка) ⇒ травянистое растение, дуб обыкновенный, ягодный кустарник, медуница лекарственная

Ягодный кустарник (фотоавтотроф) ⇒ никого не поедает, питается в ходе фотосинтеза

Навозник обыкновенный (гетеротроф, детриофаг) ⇒ никого не поедает, питается каловыми массами других животных

Растительноядное насекомое (гетеротроф, консумент I порядка) ⇒ дуб обыкновенный, медуница лекарственная, травянистое растение, ягодный кустарник

Паук (гетеротроф, хищник) ⇒ мухоловка обыкновенная, гравёр обыкновенный, навозник обыкновенный, семиточечная коровка, кузнечик зелёный, растительноядное насекомое

Домовый воробей (гетеротроф, хищник и растительноядный) ⇒ ягодный кустарник, медуница лекарственная, кузнечик обыкновенный, растительноядное насекомое, мухоловка обыкновенная, гравёр обыкновенный, навозник обыкновенный, паук

Ястреб-тетеревятник (гетеротроф, хищник) ⇒ мышь полевая, волк серый, лисица обыкновенная, дикий кролик, заяц русак, пёстрый дятел

Волк серый (гетеротроф, хищник) ⇒ дикий кролик, заяц русак, лисица обыкновенная

Лисица обыкновенная (гетеротроф, хищник) ⇒ дикий кролик, заяц русак, мышь полевая

Филин обыкновенный (гетеротроф, хищник) ⇒ ястреб-тетеревятник, лисица обыкновенная, волк серый, заяц русак, мышь полевая, дикий кролик, дятел пёстрый, уж обыкновенный

Уж обыкновенный (гетеротроф, хищник) ⇒ травяная лягушка, мышь полевая

Травяная лягушка (гетеротроф, хищник) ⇒ растительноядное насекомое, зелёный кузнечик, паук

Заяц русак (гетеротроф, консумент I порядка) ⇒ травянистое растение, дуб обыкновенный, ягодный кустарник, медуница лекарственная

Мышь полевая (гетеротроф, консумент I порядка) ⇒ травянистое растение

Тля обыкновенная (гетеротроф, консумент I порядка) ⇒ медуница лекарственная, травянистое растение, ягодный кустарник

Семиточечная коровка (гетеротроф, хищник) ⇒ тля обыкновенная

Дуб обыкновенный (фотоавтотроф) ⇒ никого не поедает, питается в ходе фотосинтеза

Медуница лекарственная (фотоавтотроф) ⇒ никого не поедает, питается в ходе фотосинтеза

Кузнечик зелёный (гетеротроф, хищник и растительноядный) ⇒ медуница обыкновенная, травянистое растение, ягодный кустарник, семиточечная коровка

Мухоловка обыкновенная (гетеротроф, хищник) ⇒ паук, кузнечик зелёная, семиточная коровка, гравёр обыкновенный, назовник обыкновенный, microdon analis (журчалка), растительноядное насекомое

Гравёр обыкновенный или короед (гетеротроф, консумент I порядка) ⇒ дуб обыкновенный, ягодный кустарник

Пёстрый дятел (гетеротроф, хищник) ⇒ мухоловка обыкновенная, семиточная коровка, растительноядное насекомое, кузнечик зелёный, навозник обыкновенный, гравёр обыкновенный, microdon analis (журчалка), паук

Microdon analis или журчалка (гетеротроф, хищник) ⇒ никем не питается в данной сети, так как объект добычи - муравьи

Задание 11. Даны следующие организмы: тля, дрозд, розовый ку- старник, паук, сокол, божья коровка.

1. 
   Составьте пищевую цепь.
   
2. 
   Укажите количество трофический уровней.
   
3. 
   Укажите консумента I уровня в этой цепи.
   
4. 
   Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой и, предполагая, что животные каждого трофического уровня пита- ются только организмами предыдущего уровня, рассчитайте, сколько по- надобится растительности, чтобы вырос один сокол весом 3 кг.
   

Задание 12. Выберите, какая из предложенных последовательностей правильно показывает передачу энергии в пищевой цепи:

а) лисица - землеройка - дождевой червь - листовой опад - растения; б) листовой опад - дождевой червь - растения - землеройка - лисица; в) растения - листовой опад - дождевой червь - землеройка - лисица; г) растения - землеройка - дождевой червь - листовой опад - лисица.

В выбранной последовательности укажите количество трофических уровней и назовите организмы по типу питания.

Ответ: в) растения - листовой опад - дождевой червь - землеройка - лисица;

Задание 13. В водной экосистеме обитают цапли, водоросли, окуни, плотва. Опишите размещение этих организмов по разным трофическим уровням в соответствии с правилом экологической пирамиды и объясните изменения, которые произойдут в экосистеме, если численность водорослей увеличится, а цапель – уменьшится.

Решение:

Трофические уровни пирамиды: 1-й– водоросли, 2-й –плотва, 3-й– окуни, 4-й– цапли;

увеличится численность плотвы, питающейся водорослями; увеличится численность окуней, так как у них станет больше пищи (плотвы) и меньше врагов (цапли).

Задание 14. Если общаямасса полученной потребителем II порядка равна 10 кг, то какова была совокупная масса продуцентов, ставших источником пищи для данного потребителя?
Задание 15. Охарактеризуйте представленную экологическую пирамиду. Какие трофические уровни на ней присутствуют? Какой тип пищевой цепи она отображает?
Решение:

IV- трофический уровень (уровень третичных консументов) – хищники II порядка;

ІІІ – трофический уровень (уровень вторичных консументов) – хищники I порядка;

ІІ – трофический уровень (уровень первичных консументов) – растительноядные животные;

І – трофический уровень (уровень продуцентов) – растения.


Задание 16. Зная правило 10 %, рассчитайте, сколько понадобится фитопланктона, чтобы выросла одна щука весом 10 кг (пищевая цепь: фитопланктон – зоопланктон – мелкие рыбы – окунь – щука). Условно принимайте, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются толь ко представители предыдущего уровня. Решение: С одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий ее уровень (по «лестнице» продуцент – консумент – редуцент) , в среднем около 10 % энергии, поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды.

Итого для того чтобы выросла щука весом в 10 кг нам надо 100 кг окуня - или 1000 кг мелкой рыбы - или 10000 кг зоопланктона или 100 000 кг фитопланктона

Задание 17. Зная правило 10 %, рассчитайте, сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весов 5 кг (пищевая цепь: трава – заяц – орел). Условно принимается, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются только представители предыдущего уровня.

Решение: Если орёл должен вырасти 5 кг, то мяса зайца ему надо съесть 50 кг, а если зайца должно быть 50 кг, то зайцу надо съесть 500 кг травы.
Ответ: 500 кг.
Задание 18. Вес самки одного из видов летучих мышей, питающихся насекомыми, не превышает 5 г. Вес каждого из двух ее новорожденных детенышей – 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых?

Дано:

m(самки)=5 г.

m₁(детеныша) =1 г.

m₁(детеныша за месяц) = 4,5г.

Найти: m(насекомых за месяц)-? m(растений)-?

Решение:

1) определяем массу, набранную детенышами летучей мыши после рождения:

4,5-1=3,5 (г), тогда набранный вес двух детенышей будет:

3,5*2=7 (г)

2) построим пищевую цепь:

Растения → растительноядные насекомые → летучая мышь

3) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу насекомых, которых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство:

Растения → растительноядные насекомые → летучая мышь

700 г 70 г 7 г

4) определяем общую массу самки и потомства:

7+5=12 (г)

5) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу растений, сохраняющихся за счет истребления растительноядных насекомых:

Растения → растительноядные насекомые → летучая мышь

1200г 120 г 12г

Ответ: 1) масса насекомых должна быть 70 г, чтобы самка могла выкормить свое потомство. 2) масса растений составляет 1200 г, сохраняющихся за счет истребления растительноядных насекомых.
Задание 19. Если предположить, что волчонок с месячного возраста, имея массу 1 кг, питался исключительно зайцами (средняя масса 2 кг), то подсчитайте, какое количество зайцев съел волк для достижения им массы в 40 кг и какое количество растений (в кг) съели эти зайцы.

Решение: Вычисление массы, набранной волком: Масса, набранная волком = 40 кг – 1 кг = 39 кг 

Масса зайцев = 39 кг ∙ 10 = 390 кг; масса растений = (39 кг ∙ 10) ∙ 10 = 3900 кг кол-во зайцев = 390 кг: 2 кг = 195 шт

 Ответ: волк съел 195 зайцев, которые съели 3900 кг растений.
Задание 20. Приведены различные вещества: битум, почва, базальт, микроорганизмы, нефть, гранит, природный газ, кора деревьев, песок, глина, ил, природные воды, атмосфера. Определите к какому типу веществ по классификации В. И. Вернадского относятся представленные примеры.

Решение:

БИОГЕННЫЕ: каменный уголь, нефть, торф, известняк, мел, кремнезем.

КОСТНЫЕ: глина, базальт, гранит, слюда.

Задание 21. Постройте схему всех пищевых цепей (пищевую сеть) для луговой экосистемы. Обозначьте трофические уровни и постройте соответствующую пирамиду чисел.
Компоненты луговой экосистемы:

• растения, 3500 единиц;

• 
  улитки, 50 единиц - питаются растениями;
  

• бабочки, 100 единиц - питаются растительной пищей;

• 
  мухи, 200 единиц - растительноядные;
  

• стрекозы, 20 единиц - охотятся на бабочек и мух;

• 
  жабы, 5 единиц - поедают мух;
  

• ящерицы 5 единиц - поедает стрекоз, улиток и мух;

• 
  барсук, 1 ед. - питается жабами и ящерицами, улитками.
  

Задание 22. Установите соответствие функций живого вещества:

Процесс			Функция
1) образование озонового слоя	в		а) энергетическая
2) выделение живыми организмами аммиака	в		б) газовая
3) аккумуляция железобактериями железа	г		в) концентрационная
4) образование органических ве- ществ при автотрофном питании	а		г) окислительно- восстановительная
5) способность хвощей накапливать кремний	в		д) средообразующая
6) процессы фотосинтеза	а		е) рассеивающая
7) процессы минерализации орга- нических веществ	деструктивная		ж) информационная
8) процессы дыхания	а
9) выделение кислорода сине- зелеными водорослями	б
10) разложение организмов после их гибели	деструктивная

Задание 23. Приведите примеры функций живого вещества, о которых писал В. И. Вернадский. Осуществляя эти функции, организмы создали себе среду обитания. Опишите процессы, о которых говорил Вернадский. Приводила ли замена одних организмов другими в ходе эволюции к изменению биогеохиимческих функций живого вещества?

Решение:

1. Энергетическая функция представляется в

– ассимиляции солнечной энергии при фотосинтезе

- химическая энергия путем разложения энергонасыщенных веществ

- передаче энергии по пищевым цепям

2. Концентрационная функция – избирательное поглощение живыми организмами определенных видов веществ и накопление их в больших концентрациях, чем содержит окружающая среда. 

3. Деструктивная функция проявляется в минерализации органического вещества после смерти организмов и вовлечении его в биологический круговорот. Решающая роль в этом принадлежит редуцентам. Если бы живое вещество не реализовывало эту функцию за последний миллиард лет, то на планете накопилась бы масса органического вещества, превышающая массу земной коры в 10 раз.

4. Средообразующая функция заключается в преобразовании физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. В.И. Вернадский писал: «Организм имеет дело со средой, к которой не только приспособлен сам, но и которая приспособлена к нему».

5. Транспортная функция заключается в переносе вещества вопреки силе тяготения и в горизонтальном направлении.

Все неживое само по себе перемещается сверху вниз

-движение воды

-ледников

-лавин

-селей

-дождь, снег

Живому же веществу свойственно движение против силы тяжести - полеты птиц, движения рыб, насекомых.

Задание 24. Среди перечисленных изменений экосистем выберите циклические и поступательные: листопад; зарастание озера; цветение растений; зарастание болота кустарником; сезонные миграции птиц.

Решение:

Циклические - листопад; цветение растений; сезонные миграции птиц.

Поступательные - зарастание озера; зарастание болота кустарником;
Задание 25. Какие из представленных пищевых цепей являются пастбищными, а какие детритными?

а) диатомовые водоросли – личинка поденки – личинка ручейника б) бурая водоросль – береговая улитка – кулик – сорока

в) мертвое животное – личинка падальной мухи – травяная лягушка – уж обыкновенный

г) нектар – муха – паук – землеройка – сова

д) коровий помет – личинка мухи – скворец – ястреб-перепелятник; е) листовая подстилка – дождевой червь – землеройка – горностай

Решение:

Пастбищные - а) диатомовые водоросли – личинка поденки – личинка ручейника; б) бурая водоросль – береговая улитка – кулик – сорока; г) нектар – муха – паук – землеройка – сова.

Детритные - в) мертвое животное – личинка падальной мухи – травяная лягушка – уж обыкновенный; д) коровий помет – личинка мухи – скворец – ястреб-перепелятник; е) листовая подстилка – дождевой червь – землеройка – горностай
Задание 26. Определите из представленного списка тип сукцессии: а) превращение заброшенных полей в дубравы

б) появление лишайников на остывшей вулканической лаве в) постепенное обрастание голой скалы

г) превращение гарей в еловые леса

д) постепенная смена вырубок сосняком

е) превращение деградированных пастбищ в дубравы

Решение:

а) превращение заброшенных полей в дубравы – вторичная сукцессия;

б) появление лишайников на остывшей вулканической лаве – экологическая сукцессия;

-в) постепенное обрастание голой скалы – первичная сукцессия;

г) превращение гарей в еловые леса – вторичная сукцессия;

д) постепенная смена вырубок сосняком – вторичная сукцессия;

е) превращение деградированных пастбищ в дубравы – вторичная сукцессия.

Задание 27. Опишите, какие изменения будут происходить с непроточным озером, которое год от года мелеет. Можно ли назвать изменения в озере сукцессией? Изменится ли при этом состав организмов и продуктивность экосистемы? Будет ли наблюдаться этот процесс в полной мере в проточном озере и почему?

Решение: непроточное озеро постепенно будет зарастать. Через десятки лет на месте озера возникнет наземная экосистема. Этот процесс является сукцессией. Состав организмов и продуктивность экосистем в ходе сукцессии изменяется. В проточном озере в полной мере этот процесс наблюдаться не будет, т.к. большая часть органических веществ из него вымывается
Задание 28. Установите последовательность появления организмов при формировании биоценоза на первично свободной территории (лишайники, травы, мхи, кустарники, деревья).

Решение:

Последовательность появления организмов при формировании биоценоза на первично свободной территории происходила так: лишайники→мхи→ травы→кустарники→ деревья.
Задание 29. Объясните, почему чуждые для местных экосистем виды растений произрастают, как правило, по нарушенным местам: обочинам дорог, свалкам, берегам рек, заброшенным стройкам, отвалам грунта, пороям животных, на выпасных и сенокосных лугах, в агроценозах и т.д. Почему их не встретишь в ненарушенных сообществах?

Решение:

Пришельцы, как правило, хуже приспособлены к местным условиям, чем длительно живущие и совместно эволюционирующие здесь виды. Поэтому последние являются более конкурентно сильными. В нарушенных же сообществах конкурентная мощь местных видов ослаблена за счет внешних сил либо эти виды попросту уничтожены. Это позволяет селиться в таких местах «пришельцам».
Задание 30. В рыбном хозяйстве широко разводят форелей, карпов и толстолобиков. Какие из этих рыб обходятся, с энергетической точки зрения, дешевле, если форели питаются в природе в основном личинками водных насекомых, толстолобики – преимущественно фитопланктоном и водными растениями, а карпы имеют смешанный характер питания?

Решение:

Толстолобики самые дешёвые, потому что у толстолобиков усваивается меньше 10%,кормят их иногда просто тиной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   Блинов Л. Н. Экология: учебное пособие для прикладного бака- лавриата / Л. Н. Блинов, В. В. Полякова, А. В. Семенча ; под общ. ред. Л. Н. Блинова. – М.: Издательство Юрайт, 2017. – 209 с. – (Серия : Бакалавр. Прикладной курс).
   
2. 
   Гордиенко В. А., Показеев К. В., Старкова М. В. Экология. Базо- вый курс для студентов небиологических специальностей: Учебное посо- бие. – СПб: Изд-во «Лань», 2014. – 640 с.
   
3. 
   Старикова Г.В., Столбова Н.В., Дорофеева Э.С. Охрана окружаю- щей природной среды: Учебное пособие. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2000.–94 с.
   
4. 
   Степановских А. С. Биологическая экология. Теория и практика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экологическим специально- стям. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. – 791 с.
   

Учебное издание

ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭКОСИСТЕМ

Методические указания к практическим занятиям

Составители СТАРИКОВА Галина Васильевна ТЕЛУШКИНА Татьяна Юрьевна

Вавторскойредакции

Подписано в печать 07.09.2018. Формат 60х90 1/16. Усл. печ. л. 2,0.

Тираж 300 экз. Заказ № 18-183.

Библиотечно-издательский комплекс федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего образования

«Тюменский индустриальный университет».

625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
Типография библиотечно-издательского комплекса.

625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.