Хаматова Р.М., Сурикова Ж.В. Лабораторные работы, задачи и упражнения

Подождите немного. Документ загружается.

берег. Когда море отступает, рыбки зарываются в песок. Здесь самки

откладывают икру, а самцы ее оплодотворяют. Со следующим

приливом они возвращаются в море. Поскольку икра откладывается в

период отлива после высоких приливов, вода не доходит до нее в

течение двух недель и она может развиваться в песке без

перемещений. При следующем высоком приливе вышедшие

личинки с волнами увлекаются в море. Каковы причины

синхронизации времени размножения и развития данного вида?

Какие ритмы могут оказывать влияние на подобную ритмику

процессов размножения?

Литература.

1. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии:

Учебное пособие. -СПб.: ДЕАН+АДИА-М, 1996. -

164с.

2. Митчел П. 101 ключевая идея: Экология. – Пер. с

англ. О.Перфильева. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2001. – 224 с.

3. Степанян Е.Н., Алексахина Е.М. Лабораторные занятия по

зоологии с основами экологии. – М.: Академия, 2001. – 120 с.

4. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая

безопасность. – М.: Академия, 2002. – 480 с.

Тема 3. ПОНЯТИЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Индивидуальные задания.

Задание 1. Заполните таблицу №1.

Таблица 1.

Компоненты экосистемы

Группы Название Определе

ние

Неживые

компоненты

неорганические вещества

органические соединения

климатический режим

продуценты

Живые

компоненты

консументы

редуценты

Задание 2. Заполните таблицу № 2.

Таблица 2.

Типы взаимодействий между популяциями видов А и В

Гетеротипические реакции Вид А Вид В

Конкуренция

Нейтрализм

Мутуализм

Сотрудничество

Комменсализм

Аменсализм

Хищничество

Паразитизм

Обозначить с помощью: 0 - нет влияния на данный

вид, + - благоприятное влияние,  - неблагоприятное

(отрицательное) влияние.

Литература.

1. Агаджанян Н.А., Полунин И.Н., Турзин П.С.,

Ушаков И.Б. Экологическая безопасность человека и

концепция выживания. -Астрахань: АГМА, 1998. - 96

с.

2. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии:

Учебное пособие. -СПб.: ДЕАН+АДИА-М, 1996. -

164с.

3. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана

окружающей среды. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 143 с.

4. Степанян Е.Н., Алексахина Е.М. Лабораторные занятия по

зоологии с основами экологии. – М.: Академия, 2001. – 120 с.

5. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая

безопасность. – М.: Академия, 2002. – 480 с.

Тема 4. ЭНЕРГЕТИКА ЭКОСИСТЕМЫ И

БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ

Вопросы для самоподготовки.

1. Что такое гомеостаз?

2. Что такое обратная связь?

3. Как формулируется первый закон термодинамики?

4. Как формулируется второй закон термодинамики?

5. Что такое энтропия?

6. Что такое принцип стабильности?

Индивидуальные задания.

Задание 1. В балансе между валовой первичной

продукцией и дыханием сообщества заключен смысл

противоречия между хозяйственными устремлениями человека

и стратегией развития природы. Объясните смысл данного

противоречия.

Задание 2. Решите задачу. В конкретной

экосистеме энергетический бюджет складывался

следующим образом: биомасса экосистемы составила

3000 ккал/м

, а ассимилированное органическое вещество

- 1500 ккал/м

; на дыхание израсходовано 1000 ккал/м

, а

не включенная в метаболизм энергия – 750 ккал/м

Сколько всего энергии поступило в биомассу?

Статьи поступления и расхода энергии, т. е.

энергетический баланс экосистемы описывается следующим

образом:

I – энергия, поступившая в биомассу;

NA – часть энергии, поступившая в биомассу, не

включается в метаболизм;

А – используемая или ассимилируемая часть

энергии, которая тратится на дыхание (R) и

продуцирование органического вещества (Р);

Продукция может принимать различные формы:

G -рост, или увеличение биомассы;

Е - ассимилированное органическое вещество,

выделяемое с экскрементами или секретируемое (простые

сахара, мочевина, слизь и т. д.);

S - запас (жировые накопления);

Оставшаяся за вычетом Е часть продукции - биомасса (В).

Суммируя все статьи поступления и расхода

энергии, получим:

A= I-NA; P=A-R; P=G+E+S; В=Р-Е; B=G+S.

Задание 3. Ответьте на вопросы: Как влияют на

энергетические характеристики экосистемы размеры

особей? Так, биомасса бактерий в данный момент или

биомасса рыбы или млекопитающих будет больше, если

эти группы использовали одинаковое количество

энергии? Что такое обменный и резервный фонды

экосистемы?

Литература.

1. Агаджанян Н.А., Ушаков И.Б. с соавт. Экология

человека: Словарь-справочник / Под. Общ. Ред.

Н.А.Агаджаняна. - М.: ММП «Экоцентр», изд.

Фирма КРУК, 1997. - 208 с.

2. Ахатов А. Г. Экология: Энциклопедический словарь.

- Набережные Челны: Ecopolis Ltd, 1995.

3. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии:

Учебное пособие. -СПб.: ДЕАН+АДИА-М, 1996. -

164с.

4. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана

окружающей среды. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 143 с.

5. Степанян Е.Н., Алексахина Е.М. Лабораторные занятия по

зоологии с основами экологии. – М.: Академия, 2001. – 120 с.

6. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая

безопасность. – М.: Академия, 2002. – 480 с.

Раздел II. БИОЭКОЛОГИЯ

Тема 5. ДЕЙСТВИЕ БИОТИЧЕСКИХ И

АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Индивидуальные задания.

Задание 1. Какие два основных способа адаптации

особи к изменениям абиотических факторов существуют?

Какой из способов адаптации рассматривается в

нижеследующем примере? Рогатая ящерица, Phrynosoma

plaiyrhinos, обычное животное пустыни Нового Света,

специализируется на питании муравьями и обычно кроме

них ничего не ест. Поскольку муравьи - животные мелкие

и содержат много неусвояемого хитина ящерица должна

поедать их в большом количестве. Особям любого вида,

специализирующегося на питании муравьями, необходим

большой, относительно размеров тела, желудок. Масса

желудка рогатой ящерицы. выраженная в долях массы

тела, составляет значительную величину (13%) по

сравнению с массой желудка других видов ящериц. Обла-

дание таким объемистым кишечником приводит к

изменению формы тела (тело этих животных напоминает

бочонок), что в свою очередь снижает скорость их

движения и ограничивает способность удирать от

хищников. Поэтому естественный отбор способствовал

формированию на поверхности тела рогатой ящерицы

шипов и переходу к скрытному образу жизни, хотя

другим видам ящериц свойственны гладкая поверхность

и высокая подвижность, что позволяет им быстро

скрываться от врагов.

Задание 2. Заполните таблицу № 3.

Таблица 3.

Экологические группы рыб

Экологическа

я группа по

обитанию в

толще воды

Особенности внешнего строения

Фор

ма

тела

Дли

на

тела

Расп

олож

ение

рта

Окрас

ка

Количе

ство

плавни

ков

Литоральные

(летучая

рыба)

Пелагические

(сельдь,

окунь, акула)

Придонные

(камбала,

скат)

В аннотации к таблице ответьте на вопрос: что такое

адаптация; какие факторы обусловили изменение строения

рыб различных экологических групп; чем отличаются рыбы

разных экологических групп по внешнему строению?

Задание 3. Заполните таблицу № 4.

Таблица 4.

Экологические группы птиц.

Экологич

еская

группа

Особенности внешнего строения

Длин

крыл

ьев

Форма

клюва

Стро

ение

лап

Особен

ности

окраски

Особен

ности

силуэта

Водные

(гуси,

гагары)

Лесные

(дятел,

стриж)

Болотно-

луговые

(цапля,

аист)

Открыты

простран

ств

(дрофа,

стрепет)

В аннотации к таблице ответьте на вопрос: что

повлияло на большое разнообразие внешнего строения

птиц; чем отличаются птицы разных экологических групп

по внешнему старению; чем отличаются принципы

разделения птиц и рыб на экологические группы?

Задание 4. Заполните таблицу № 5.

Таблица 5.

Экологические группы млекопитающих

Наземные Водные

Возду

шные

(летуч

ие

мыши)

Подзе

мные

(крот,

слепы

ш)

Лесны

(собо

ль,

белка,

лось,

лиса)

Открыт

ых

простра

нст

(лошадь

, хомяк)

Настоя

щие

(киты,

ластон

огие)

Полув

одные

(бобр,

выдра)

Особенности внешнего строения (лап, хвоста,

окраски, длины ног, размеров, способности рыть

норы, органов чувств)

В аннотации к таблице ответьте на вопрос: почему

млекопитающие менее зависят от климатических

факторов по сравнению с другими наземными

позвоночными животными; на основании каких

признаков млекопитающих относят к экологической

группе; чем отличаются животные леса и открытых

пространств; как повлияла водная среда на внешний

облик водных животных; каковы особенности строения

конечностей и органов чувств у воздушных и подземных?

Задание 5. Немецкий физиолог Карл Бергман в

1847 г. установил правило, называемое ныне правилом

Бергмана. Заполните пробелы в комментарии к правилу:

«Теплокровным животным в жарком климате полезно

излучать, а в холодном, наоборот, удерживать тепло. По

мере же _____________ размеров животного поверхность

тела возрастает в квадрате, а его объем - в кубе.

Следовательно, поверхность крупного животного

сравнительно __________, чем у мелкого. Отсюда следует

простой вывод, что теплокровным животным,

населяющим холодные страны, полезно быть __________,

а животным, населяющим теплые страны, -

___________».

Задание 6. Какова правильная формулировка правила

Аллена: «У теплокровных животных по направлению к

тропикам наблюдается удлинение ________, ______,

________, парных _________ и различного вида __________ -

хохлов, рожков, воротничков и т. д. Проиллюстрируйте

справедливость правила Аллена несколькими (5-6)

примерами.

Задание 7. Правило Глогера гласит, что ________

позвоночных животных, обитающих в странах с влажным

климатом, как правило, ________ и ________, чем у

географических популяций тех же видов, распространенных в

странах с сухим климатом. Пример: дальневосточный тигр

заметно _______ индийского. Проиллюстрируйте

справедливость правила Аллена собственными (3-4)

примерами.

Литература.

1. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии: Учебное

пособие. -СПб.: ДЕАН+АДИА-М, 1996. -164с.

2. Митчел П. 101 ключевая идея: Экология. – Пер. с англ.

О.Перфильева. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2001. – 224 с.

3. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая

безопасность. – М.: Академия, 2002. – 480 с.

Тема 6. ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ

Индивидуальные задания.

Задание 1. Численность популяции определяется в

основном двумя противоположными явлениями -

рождаемостью и смертностью. Пусть N - численность

популяции. Тогда отношение dN/dt означает мгновенную

скорость изменения N, т.е. изменение N в момент времени t. а

отношение dN/dt*N - удельную мгновенную скорость измене-

ния численности популяции.

Решите задачу. В популяции инфузорий исходная

численность - 100 особей, а численность особей через час

- 200. Чему равен рост популяции (особей в час)? Чему равен

рост популяции в расчете на одну особь (особь в час).

Задание 2. От чего зависят значения

коэффициентов рождаемости и смертности?

Существует три типа кривых выживания (рис. 3).

Объясните ход кривых 1, 2, 3.

Время

Рис. 3. Различные типы кривых выживания. 1 - дроэофила

(верхняя кривая) и человек (нижняя), 2 - пресноводная

гидра, 3 – устрица.

Задание 3. Большое значение для увеличения