Практическая работа по "Экологии"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Февраля 2012 в 12:35, практическая работа

Краткое описание

Как описывают связи между биотой и абиотической компонентой в экосистеме?
Что такое пределы выносливости вида живых организмов? Приведите примеры живых организмов с отличающимися пределами выносливости для разных экологических факторов.

Содержимое работы - 1 файл

Практическая работа ЭК 93.docx

— 49.39 Кб (Скачать файл)

Изменчивость - важнейший фактор эволюции. Популяционная  изменчивость повышает внутреннее разнообразие вида. Это, в свою очередь, повышает устойчивость вида к локальным (местным) изменениям условий жизни, позволяет  ему проникать и закрепляться в новых для себя условиях и  

районах. Можно сказать, что существование в форме популяций обогащает вид, обеспечивает его целостность и постоянное самоподдержание основных видовых свойств.

Популяции, обитающие в различных участках видового ареала (общей области распространения  вида), не живут изолированно. Они  взаимодействуют с популяциями  других видов, образуя вместе с ними биотические сообщества? целостные системы еще более высокого уровня организации. В каждом сообществе популяция данного вида играет отведенную ей роль, занимая определенную экологическую нишу и совместно с популяциями других видов обеспечивая устойчивое функционирование сообщества.

Популяция обладает не только биологическими свойствами составляющих ее организмов, но и собственными, которые присущи только этой группе особей в целом. Как и отдельный  организм, популяция растет, совершенствуется, поддерживает сама себя. Однако групповые  свойства, например обилие, рождаемость, смертность, возрастной состав, могут  характеризовать только популяцию в целом и не применимы к отдельным ее особям.

Составляющие  популяцию организмы связаны  друг с другом различными взаимоотношениями: они совместно участвуют в  размножении, они могут конкурировать  друг с другом за те или иные виды ресурсов, могут поедать друг друга  или вместе обороняться от хищника. Внутренние взаимоотношения в популяциях очень сложны. Поэтому реакции  отдельных особей на изменения тех  или иных экологических факторов и популяционные реакции часто  не совпадают.

Гибель  отдельных организмов (например, от хищников) может улучшить качественный состав популяции (гибнут слабые, остаются сильные), повысить ее способность к  самоподдержанию численности. Здесь мы сталкиваемся с одним очень важным правилом, применимым к экологическим объектам, состоящим из многих элементов, связанных друг с другом различными взаимоотношениями: о состоянии экологического объекта (будь то популяция, сообщество или экосистема) не всегда можно судить по состоянию его отдельных элементов.

Демографические показатели. Такие популяционные  характеристики, как обилие, рождаемость, смертность, возрастной состав, называются демографическими показателями. Знание их очень важно для понимания  законов, управляющих жизнью популяций  и предугадывания происходящих в  них постоянных изменений. 
 

Задание 4.

Какие Вы знаете сообщества и экосистемы, имеющие более или менее четкие границы?

Ответ: Любой организм проводит всю свою жизнь среди множества других живых существ. Вступая с ними в самые разнообразные отношения, он в конечном итоге не способен существовать без этого живого окружения, где связи с другими организмами обеспечивают ему нормальные условия жизнедеятельности. Таким образом, многообразные живые организмы сочетаются не произвольно, а образуют определенные сожительства, или  
 

сообщества, в которые входят приспособленные  к совместному обитанию виды.

Сообщество (биоценоз)? совокупность видов животных и растений, длительное время сосуществующих в определенном пространстве и образующих экологическое единство. Как и популяция, сообщество имеет собственные свойства и характеризуется собственными показателями, присущими только ему.

При изучении биоценоза последний условно  расчленяют на отдельные компоненты: фитоценоз - растительность, зооценоз, животный мир, микробоценоз - микроорганизмы. Однако важно подчеркнуть, что все их следует рассматривать как биологические единства разных типов и уровней.

Размеры биоценотических группировок весьма различны: это и небольшие сообщества подушек лишайников на стволах деревьев или гниющий пень, но это и население целых ландшафтов, например, степей, лесов, пустынь и др. Часто сообщества не имеют четких границ, неуловимо переходя одно в другое. Живые организмы в биоценозах тесно связаны не только друг с другом, но и с неживой природой через вещество и энергию. Протекающие через живые организмы потоки вещества и энергии в процессе обмена веществ весьма велики. Любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой, или экосистемой.

Природные экосистемы могут быть самого различного объема и протяженности. Это и  капля воды с ее обитателями, и  лужа, пруд, луг, тайга, степь. Однако любая экосистема, независимо от размера, включает в себя живую часть (биоценоз) и ее физическое, т.е. неживое, окружение. При этом малые экосистемы входят в состав все более крупных, вплоть до глобальной экосистемы Земля. Аналогично общий биологический круговорот вещества на планете также складывается из взаимодействия множества более мелких, частных круговоротов.

При классификации  наземных экосистем обычно используют признаки растительных сообществ (составляющих основу экосистем) и климатические (зональные) признаки. Так, выделяются определенные типы экосистем, например тундра лишайниковая, тундра моховая, лес хвойный (еловый, сосновый), лес лиственный (березняк), лес дождевой (тропический), степь, кустарники (ивняк), болото травянистое, болото сфагновое.

Растительные  сообщества (и экосистемы) обычно не имеют резких границ и переходят друг в друга постепенно? в соответствии с изменением условий местообитаний в пространстве и во времени. Однако, учитывая переходные полосы, в большинстве случаев можно достаточно четко установить границы, отделяющие одну экосистему от другой, определить границы биогеоценозов. Немаловажным аспектом, позволяющим определять типы и границы экосистем, является трофическая структура сообщества и соотношение производителей биомассы, её потребителей и разрушающих биомассу организмов, а также показатели продуктивности и обмена вещества и энергии. 
 
 
 
 
 

Задание 5.

Назовите  виды животных и растений, занимающих последовательные трофические уровни и находящиеся в единой пищевой  цепи.

Ответ: Между организмами биоценоза возникают и устанавливаются прочные пищевые взаимоотношения, или цепь питания. Последняя состоит из трех основных звеньев: продуцентов, консументов и редуцентов.

Цепи  питания, которые начинаются с фотосинтезирующих  организмов, называют цепями выедания (или пастбищными), а цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, - детритными цепями. Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем, он характеризуется различной интенсивностью протекания потока веществ и энергии.

Первый  трофический уровень всегда составляют продуценты; растительноядные консументы относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, живущие за счет растительноядных форм, - к третьему; потребляющие других плотоядных - соответственно к четвертому, и т.д. Вследствие этого различают консументов первого, второго, третьего и четвертого порядков, занимающих разные уровни в цепях питания.

Очевидно, что основную роль при этом играет пищевая специализация консументов. Виды с широким спектром питания могут включаться в цепи питания на разных трофических уровнях. В рацион, например, человека входит как растительная пища, так и мясо травоядных и плотоядных животных. Поэтому он выступает в разных пищевых цепях в качестве консумента первого, второго или третьего порядков.

Так как  при передаче энергии с одного уровня на другой происходит ее потеря, цепь питания не может быть длинной. Обычно она состоит из 4-6 звеньев. Однако такие цепи в чистом виде в природе обычно не встречаются, поскольку одни и те же виды могут быть одновременно в разных звеньях. Это обусловлено тем, что монофагов в природе мало, намного чаще встречаются олигофаги и полифаги. Например, хищники, которые питаются различными растительноядными и плотоядными животными, являются звеньями многих цепей. Из-за этого в каждом биоценозе исторически формируются комплексы цепей питания, представляющие собой единое целое. Подобным образом создаются сети питания, которые отличаются большой сложностью. Таким образом, можно сделать вывод о том, что пищевая цепь - основной канал переноса энергии в сообществе.

Уже из этой схемы видно, что представление  о пищевых цепях и трофических уровнях - скорее абстракция. Линейную цепь с четко разделенными уровнями можно создать в лабораторных условиях. Однако в природе реально существуют трофические сети, в которых многие популяции принадлежат сразу к нескольким трофическим уровням. Один и тот же организм потребляет в пищу и животных, и растения; хищник может питаться консументами I и II порядка; многие животные едят как живые, так и отмершие растения.

Благодаря сложности трофических связей выпадение  какого-то одного вида нередко почти  не сказывается на сообществе. Пищу исчезнувшего вида начинают потреблять другие «пользователи», питавшиеся им виды находят новые источники  пищи, и в целом в сообществе сохраняется равновесие. 

Хорошо  известна функция распространения  семян животными-фитофагами. Формирование плодов, привлекательных для животных, также есть выражение приспособления к зоохории. Плодоядные животные не специализированы на переваривании  семян и потому способствуют их эффективному расселению. Всхожесть семян борщевика (Heracleum laciniatum) после прохождения их через кишечник медведя гризли значительно повышается. Это явление характерно и для многих других видов животных и растений. 
 

Задание 6.

Каковы  причины снижения скорости потока энергии  по мере удаления от первичного продуцента?

Ответ: Ни один живой организм не продуцирует энергию - она может быть получена только извне. В современной биосфере главнейший источник энергии, утилизируемой в биогенном круговороте, - это энергия солнечного излучения. К причинам снижения скорости потока энергии по мере удаления от первичного продуцента можно отнести следующие:

В первую очередь это связано с первым законом термодинамики, основой  современной физики. Который гласить, что энергия переходить из одной  формы (солнечный свет практически  единственный источник энергии на земли) в другую (потенциальную энергию  пищи, к примеру), но она никогда  не создается вновь и не исчезает. А второй закон все той же термодинамики  гласит, что не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии, без потери некоторой её части.

Из выше сказанного следует, что первичные  продуценты в основном растения получая 100% энергии от солнца в процессе фотосинтеза, тратят часть энергии на собственную жизнь (рост, дыхание и т.д.).

Очевидно, в жизни экологических систем действуют общие термодинамические  принципы и законы сохранения энергии, вещества, информации:

- Закон сохранения энергии (первый принцип термодинамики).

-  Второй принцип (начало, закон) термодинамики.

В ходе фотосинтеза растения связывают  в среднем лишь около 1% попадающей на них солнечной энергии. Животное, которое съело растение, часть  пищи не переваривает и выделяет в  виде экскрементов. Усваивается обычно 20-60% растительного корма, усвоенная энергия расходуется на поддержание жизнедеятельности животного. Функционирование организма сопровождается выделением тепла, в результате существенная доля энергии пищи вскоре рассеивается в окружающей среде. Сравнительно небольшая часть пищи идет на построение новых тканей и создание жировых запасов. В дальнейшем хищник, съевший это растительноядное животное и представляющий третий трофический уровень, получает только ту энергию

из накопленной  растением, которая задержалась в теле его жертвы (второй уровень) в виде прироста биомассы.

Согласно  расчетам, на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой  цепи теряется примерно 90% энергии и  только около одной десятой доли ее переходит к очередному потребителю. Указанное соотношение в передаче энергии в пищевых связях организмов называют «правилом десяти  
 

процентов» (принцип Линдемана). Например, количество энергии, которая доходит до третичных плотоядных (пятый трофический уровень), составляет лишь около 10-4 энергии, поглощенной продуцентами. Тем самым объясняется ограниченное количество (5-6) звеньев (уровней) в пищевой цепи независимо от сложности видового состава биоценоза.

Информация о работе Практическая работа по "Экологии"