методичка_бакалавры

21

2 КУРС

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ

Цель занятия: повторить знания по теоретической экологии, полученные в предыдущем семестре.

Занятие проводится в виде расширенного опроса по разделу аутэкология.

Контрольные вопросы

1.Понятие о среде обитания и экологических факторах. Классификации экологических факторов.

2.Основные закономерности взаимодействия организма с окружающей средой. Адаптация организмов. Способы и виды адаптаций.

3.Стратегии живых организмов

4.Биологические ритмы: понятие, классификации, значение для живых организмов.

5.	Свет	как	экологический	.фактКоличественныер	и	качественные
	характеристики света.
6.	Экологические группы живых организмов по отношению к освещенности.
	Основные адаптации организмов к освещенности окружающей среды.
7.	Температура		как экологический фактор. Организмы,		существующие			в
	условиях экстремальных значений температур.
8.	Температурные		адаптации	животных. Экологические	правила		Аллена,
	Бергмана, Глогера.

9.Температурные адаптации растений. Экобиоморфы растений по отношению к температуре окружающей среды.

10.	Вода и ее биологическое значение.
11.	Влажность наземно-воздушной среды и			почвенная	. влагаОсобенности
	действия на живые организмы.
12.	Экологические группы		живых организмов	по отношению к влажн
	окружающей среды
13.	Общая характеристика водной среды обитания. Экологические зоны водоемов.
14.	Экологические группы гидробионтов. Адаптации живых организмов к водной
	среде обитания
15.	Общая	характеристика	наземно-воздушной	среды	обитания. Погодно-

климатические условия наземно-воздушной среды обитания

16.Адаптивные особенности наземных организмов.

17.Общая характеристика почвенной среды обитания.

18.Экологические группы почвенных организмов.

19.Организм как среда обитания. Основные группы паразитов и симбионтов и их адаптивные особенности.

22

СИНЭКОЛОГИЯ

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2

ЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИЙ

Цель занятия: закрепить знания о структуре и функционировании популяций и сообществ живых организмов.

Основные понятия: популяция, численность и плотность популяции, гомеостаз популяции

Задание 1. Исправьте ошибки в тексте.
Особи	одного	вида, достаточно	длительное	время	обитающие

определенной территории называются популяцией. На одной территории, характеризующейся определенными условиями, могут сосуществовать несколько популяций одного вида. Популяции разных видов объединяются в сообщества, структура которых соответствует погодно-климатическим условиям. В состав сообщества включаются только компоненты живой , приркотодыре определяют его структуру. Наиболее значимой структурой биоценозов является

экологическая, которая	отражает	возможное	распределение	популяций
сообществе без учета их реального положения в пространстве.
Задание 2. Какие из	приведенных	ниже групп	особей являются примера
популяций (ответ обоснуйте):
Г р уп п а г е п а р д о в в з о о п а р к е; с е м ь я в о л к о в; о к у н и в о з е р е;

у л и т ки о д но г о ви д а, о б и та ю щ и е в у щ ел ье;	п т ич и й б а з а р;
б у р ы е м е д в е д и н а о. С а ха л и н ; с т а д о о л е н е й ;	м о р с к и е ч а й к и

в К р ы м у ; к о л о н и я г р а ч е й ; в с е р а с т е н и я е л о в о г о л е с а.

Задание 3. Из предложенных вариантов выберите факторы, способствующие разделению вида на популяции (ответ подтвердите соответствующими примерами):

·доступность корма;

·расчлененность занимаемой территории на неоднородные участки;

·отсутствие конкурентов;

·	степень	подвижности	отдельных		особей		или	расселения		за
	организмов (икры, семян, пыльцы, спор и т.д.);
·	обилие хищников.
Задание 4. Наиболее эффективной				причиной		ограничения		ареалов	являютс
географические барьеры. Приведите примеры различных видов барьеров. Может
ли человеческая деятельность формировать такие преграды? Ответ обоснуйте.
Задание 5. Какие		типы структур		популяций		выделяют? Дайте		им	краткую

характеристику по следующему плану:

·определяющий фактор;

·правила, которым подчиняется формирование данной структуры;

·группы популяций в рамках структуры;

·примеры популяций.

				23
Задание 6.	Какие	параметры		популяции		относятся	к	основн
характеристикам? Как		они	соотносятся?		Какими	факторами	определяются
основные характеристики популяции? Ответ проиллюстрируйте примерами.
Задание 7.	Как можно классифицировать				факторы, влияющие на		численность
популяции? Дайте им характеристику, приведите соответствующие примеры.
Задание 8.	Объясните,	почему	существуют		редкие	и находящиеся	под	угрозой

исчезновения организмы, если любой вид способен к беспредельному росту

численности.
Задание 9. Что	такое	гомеостаз	популяций? Какими		параметрами		он
определяется?	Какие	существуют	естественные	механизмы		поддержан

гомеостаза популяций?

Задание 10.Число всходов маленьких елочек от одной плодоносящей ели может достигать 700-900 штук на 10 м2. через 20 лет на этой площади останется2 – 3 молодые ели. Почему большая часть молодых елей погибнет? Объясните биологическое значение этого явления.

Контрольные вопросы.

1.Каковы основные признаки популяции?

2.Какие виды ареалов различают?

3.Что понимают под термином «сопротивление среды»?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3

ЭКОЛОГИЯ СООБЩЕСТВ

Цель занятия: закрепить знания о структуре и функционировании экосистем. Основные понятия: биоценоз, консорция, экологическая ниша, биотические

взаимоотношения.

Задание 1. Заполните пропуски.

Комплекс совместно обитающих и связанных между собой видов называют

___. Виды, определяющие состав сообщества называются___ или ___. Наряду с

ними в	сообществе присутствуют	второстепенные		в(илиды ___).	Они
необходимы	в сообществе для___. Положение,		которое	занимает	вид в
биоценозе, называется ___. Совместно		живущие	виды могут иметь		частично

перекрываемые ___, однако, полностью они никогда не совпадают, так как при этом вступает в силу закон ___, и один вид вытесняет другой из ___.

Задание 2. Какие функциональные группы организмов можно выделить сообществе? Какова их роль? Какими параметрами определяется отношение каждого из организмов к определенной функциональной группе сообщества? Задание 3. Назовите виды-эдификаторы следующих биоценозов:

·	Сосняк-черничник	·	Сфагновое болото
·	Ковыльная степь	·	Птичий базар
·	Коралловый риф	·	Муравейник

	24
· Дубрава	· Широколиственный лес

Задание 4. Что такое консорции? Какие организмы способны их образовывать? Какое распределение видов в пространстве можно выделить в рамках консорции? Ответ проиллюстрируйте примерами.

Задание 5. Какие		виды распределения организмов			в	сообществе		выделяю?
Какими параметрами среды они определяются? Ответ						проиллюстрируйте
примерами.
Задание 6. Ярусность как структурное явление присуща многим биоценозам. На
продольном срезе		любой	биоценоз	напоминает многоэтажный			. домНазовите
«этажи» и их количество в смешанном лесу, в еловом лесу, на злаково-клеверном
лугу.
Задание 7. Дайте		определение		описанным	ниже		типам	био
взаимоотношений:
1) каждая	популяция		подавляет, неблагоприятно			влияет	на	другую,

поскольку они используют одни и те же ресурсы, обычно имеющиеся в недостатке;

2)одна из популяций извлекает выгоду из взаимодействия, вторая не испытывает какого-либо влияния первой;

3)одна из популяций уничтожает и потребляет особей другой популяции, получая при этом выгоду;

4)две популяции вообще никак не взаимодействуют друг с другом и н зависят одна от другой;

5)взаимодействие, приносящее обоюдную пользу обеим популяциям, но не являющееся обязательным условием выживания одной из популяций;

6) взаимодействие, приносящее обоюдную пользу обеим популяция, причем ни одна сторона не может существовать без другой;

7)одна из популяций уничтожает другую, но при этом особь, испытывающая вредное влияние, погибает не сразу, а в течение некоторого периода является источником ресурсов, средством доставки или убежищем;

8)одна из популяций испытывает вредное влияние другой, а вторая не

подвержена действию первой.

Задание 8.

Составьте

схему

классификации

типов

взаимоотношений

живы

организмов

в

биоценозах. Приведите

примеры

каждого

из

взаимоотношений.

Задание 9.

Травоядные

организмы

имеют

специальные

приспособле,

помогающие им в полном объеме переварить растительные , тканибогатые

целлюлозой и лигнином. Приведите примеры таких приспособлений.

Задание 10.Из

приведенного

ниже

списка

составьте

пары

, орга

вступающих

в

следующие

взаимоотношения: конкуренция (4

примера),

хищничество (5 примеров), комменсализм (4 примера), мутуализм (3 примера),

паразитизм (4 примера).

целлюлозоразрушающие

инфузории,

белый

медведь,

муха, сойка, тюлень, свинья, омела, пингвин, божья

коровка,

тля,

белка,

лиса,

ворон,

паук,

ястреб,

клен,

25

синица, гусеницы капус тной белянки, лягушка, волк, спорынья, лишайник, липа, собака, муравей, репейник, морская черепа ха, росянка, осина, одноклеточные водоросли, подосиновик, рыба -прилипала, ленивец, береза, касатка, термиты, наездник, печеночный сосальщик, дуб, рожь.

Контрольные вопросы.

1.Каковы основные особенности биоценозов?

2.Согласно какому правилу происходит распределение экологических ниш?

3.Чем определяются границы фундаментальной экологической ниши?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ. БИОТИЧЕСКИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ

Цель занятия: проиллюстрировать особенности структуры и функционирования сообществ и охарактеризовать отношения популяций в них

Задание 1.	Выполните лабораторную работу на тему«Определение численности
и биомассы популяций в сообществе»1
Задание 2.	Выполните лабораторную работу на тему: «Определение видовой
структуры сообщества»
Задание 3.	Выполните	лабораторную	работу	на : «темуМоделирование
биотических взаимоотношений в сообществе»

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Цель занятия: закрепить знания о структуре и функционировании экосистем. Основные понятия: экологическая система, биогеоценоз, трофическая структура

экосистем, биологические пирамиды, сукцессия.

Задание 1. Экосистему можно представить в форме следующего выражения:

экосистема = абиотический компонент + биотический компонент

Какова роль каждого из компонентов экосистемы? Какими параметрами обеспечивается существование экосистемы как единого целого? Какие виды биотических взаимоотношений имеют наибольшее значение в поддержани целостности экосистемы на протяжении длительного времени?

1 Здесь и далее приведены задания из «Экологического практикума» (Автор-составитель Цублова Е.Г. – Изд-во БГИТА, 2007.)

26

Задание 2. Оцените правильность утверждения.

· совокупность совместно обитающих популяций составляет экологической системы;

·функционирование экосистемы определяется всеми отношениями межд абиотическими и биотическими компонентами;

·для любой экосистемы характерен круговорот вещества и энергии;

·структура экосистемы на определенной территории постоянна;

·самой крупной экосистемой является биосфера Земли.

Задание 3. Консументы по

типу потребляемой пищи делятся на три порядка.

Распределите ниже приведенных животных по соответствующим порядкам:

к ор о ва ,

л е в,

а м еб а , п а ук ,

в ол к ,

з а я ц, м ы ш ь,

з е ле н ый

к уз н е ч и к , я с т р е б ,

г ус ь , л и с и ц а , щ ук а , а н т и л оп а ,

г а д ю к а,

с т е п н а я

ч е р е па, ха в и н ог р ад н а я

ул и т, ка д е л ьф и н ,

к о л о р а д с к и й

ж ук,

б ы ч и й

ц е п е н,ь г ус е н и ц ы

к а п у с т н о й

б е л я н к и,

б е л ы й

м е д ве д,ь п че л а ,

с т р е ко з а ,

я б л о не в а я

п л о д о ж о р ка , т л я , се р а я а к ул а .

Задание 4. Какой

тип

взаимоотношений

отражает

трофическая

струк

экосистемы? Какие функциональные группы организмов выделяют в трофической

структуре экосистем? Дайте им сравнительную характеристику, оформив ответ в

виде таблицы.

Критерии оценки

Группы организмов

Источник энергии

Источник органических соединений

Конечный этап преобразования

потребляемых веществ

Экологическое значение

Примеры организмов

Задание 5. Считается, что каждый организм в трофической структуре экосистемы может вступать только в строго определенном качестве, однако в природе имеются виды, которые нарушают такую зависимость. Приведите примеры следующих «нарушителей»:

·животные, которые в цепях питания могут занимать место консументов всех порядков;

·растения, выступающие в качестве консументов.

Задание 6. Для графического изображения трофических взаимоотношений между организмами в экосистеме используют экологические пирамиды. Они отражают такие характеристики экосистемы как численность, биомассу, энергию экосистемы. В основании пирамиды всегда располагаются продуценты, выше них остальные группы организмов. В большинстве случаев в пирамиды не включают редуцентов, поэтому на вершине пирамиды располагаются хищники. На рисунке

27

3А приведен классический вариант пирамиды численности, однако, в некоторых случаях пирамида численности может иметь другие варианты(рис. 3Б, В).

Приведите примеры								цепей	питания, которые							соответствовали бы данным
пирамидам.
							А					4	Б									В
				4												4
			3							3							3
		2											2						2
							1					1							1

Рисунок 3 – Пирамиды численности

Обозначения: 1 –продуценты, 2 –консументы I порядка, 3 –консументы II порядка, 4 –консументы III порядка

Задание 7. Что такое биомасса экосистемы? Каким параметром она определяется?

Какие организмы

формируют первичную

продукцию экосистемы, а какие

вторичную?

На рисунке 4

представлены пирамиды биомассы пресноводной

экосистемы

(озеро,

пруд),

характерные для

весны и ранней осени. Как Вы

думаете, какими параметрами определяются такие различия в пирамидах?

3

Весна

3

Осень

2

2

1

1

Рисунок 4 – Пирамиды биомассы пресноводной экосистемы Обозначения: 1 –продуценты, 2 –консументы I порядка, 3 –консументы II порядка

Задание 8. При анализе энергии в экосистеме пресного водоема были получены

следующие данные: энергия всех продуцентов составила87110								кДж/м2∙год,
консументов I порядка – 14098 кДж/м2∙год, консументов II порядка – 1603
кДж/м2∙год и	консументовIII порядка –				88	кДж/м2∙год. Постройте пирамиду
энергии данной экосистемы. Какова средняя величина энергии (%), переходящей
на каждый последующий трофический уровень? На							основании	полученных
данных сформулируйте правило переноса энергии в экосистемах.
Задание 9. Из	предложенного			списка	выберите		критерии, характеризующие
естественные экосистемы.
Фо рм ир уют ся		тол ько		пр и	уча ст ии		че ло; векспаос обн ы		к
сам оре г уля ци и		в	т е чен ие д ли т ел ьн ог о				вр еме; ндиля с во ег о
с ущ ес тво ван ия			треб уют	п ос тоя нн ый			пр и ток	и ск ус с твен н ой
эне рг и и;	с ос та в		б ио т ич ес ко г о			к омп о не н та		о пр ед ел яе тс

м еж в ид о в ым и вз а и мо о тн ош е н ия м и; не с т аб и л ь ны в м е н я ющ и хс я усл о вия х с ред ы; и ме ют че тк о о п реде ле нн ую вза им ос вя з ь м ежд у ко м п он е н та м и

28

Задание 10. Экосистемы

океанических

островов

подверглись

разрушению

результате прохождения мощного цунами. Власти страны, которой принадлежали

острова, решили

возобновить

эксплуатацию

только

самого

крупного

поврежденных

островов,

восстановив

на

нем

строения, транспортные

и

коммуникационные

сети.

Остальные

острова

были

предоставлены

восстановления

природе.

Опишите

изменения,

происходящие

на

всех

разрушенных островах. Какие отличия будут наблюдаться в восстановленной структуре экосистем островов? Как называются процессы, которые будут происходить на островах, неохваченных человеческой деятельностью?

Контрольные вопросы.

1.Как можно классифицировать экосистемы?

2.Каким видам циклических изменений подвержены экосистемы?

3.Какие виды сукцессий выделяют?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6

ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ДИНАМИКА ЭКОСИСТЕМ

Цель занятия: проиллюстрировать особенности структуры и функционирования естественных и искусственных экосистем, стадии сукцессий

Занятие проводится в виде экскурсии. По результатам экскурсии студенты составляют отчет по следующему плану.

1.Структура естественных экосистем. Основные компоненты. Особенности круговорота веществ и обмена энергии

2.Структура искусственных экосистем. Основные компоненты. Особенности круговорота веществ и обмена энергии

3.Динамика экосистем. Структура вторичной сукцессии

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №7

ЛАНДШАФТ, БИОТА, БИОСФЕРА

Цель занятия: закрепить знания о крупных природных системах.

Основные понятия: ландшафт, биота, биосфера, живое вещество, ноосфера.

Задание 1. Что такое ландшафт? Какие виды ландшафтов выделяют? Составьте схему классификации ландшафтов, приведите соответствующие примеры.

Задание 2. Составьте схему урбанистического ландшафта. Отразите в схеме основные его элементы и пути их взаимодействия. Какие элементы ландшафта будут в большей мере способствовать длительному его существованию, а какие могут явиться причиной его разрушения?

29

Задание 3. Что понимают под термином«биота»? Как биота взаимодействует с окружающей средой. Какие концепции взаимодействия выделяют? Раскройте суть каждой из них.

Задание 4. Дайте понятие биосферы. Укажите границы биосферы Земли. На основании каких критериев они были определены?

Задание 5. Согласно В.И. Вернадскому живое вещество биосферы выполняет определенные функции. Раскройте суть каждой из функций. Какие из функций живого вещества не способен выполнять человек?

Задание 6. В разных частях биосферы плотность живого населения неодинакова. Как Вы думаете, какие участки биосферы(в вертикальном и горизонтальном

направлениях) будут максимально заселены? Ответ обоснуйте.
Задание 7.	Все эволюционные	изменения, происходившие	в живом веществе
биосферы,	оказывали влияние	на функционирование	биосферы. Занесите в

таблицу эволюционные процессы(из списка под таблицей), наблюдавшиеся в определенный промежуток времени, указав ключевые изменения в биосфере.

		Период				Изменения			Биосферные
						живого вещества			изменения
	Архейская эра (3,5 – 2,7 млрд. лет)
	Протерозойская эра (2,7 – 0,6 млрд. лет)
	Палеозойская эра (600 – 230 млн. лет)
	Мезозойская эра (270 – 67 млн. лет)
	Кайнозойская эра (67 млн. лет по сей день)
	В ы хо д ж и вы х о р г а н и з м о в н а с у					ш у; п о я вл е н и е		ч е л о ве к а ;
	в оз н и к н о в е н и е		п р о ц е с с а				ф о т о с;и н т епзао я в л е н и е
	м н о г о к л е т о ч н ы х		о р г а н и з м о;в и н т е н с и в н о е					н а к о п л е н и е
	м ас сы о т м е рш и х о р г а ни ч е с ки х о с та т ко; в п о п у л я ц ио н н ы й
	в з р ы в	ч и с л е н н о с т и				а в т о т р о ф н ы х			;	в о д о р
	ф ор м и ро ва н ие		п е р в ы х		ж и вы х		о р г а ни; з мроавс ц ве т
	б ес по з в он о ч н ы х ж и во тн ы х; п о я в л е ни е в ыс ши х р а с те н ий и
	м л е к о п и т а ю щ и х ;		у в е л и ч е н и е		ч и с л а		в и д о в	р а с т е н и й		и
	ж и в о т н ы х ;	п о я в л е н и е		э у к а р и о;т э в о л ю ц и я				н а	ур о в н е
	с о о б щ е с т в
Задание 8. Каким		образом человек может повлиять на эволюцию биосферы?

Приведите соответствующие примеры. На каком этапе развития человечества стало возможным человеку воздействовать на биосферные процессы? Какие факторы имеют наибольшее значение в этом процессе?

Задание 9. Дайте определение следующим понятиям: косное вещество, биогенное вещество, биокосное вещество. Какими объектами они представлены? В какие периоды существования планеты Земля образовывались(либо образуются до сих пор) перечисленные виды вещества?

Задание 10. Заполните пропуски.

30

Высшая стадия развития биосферы – это ___. Она представляет собой такое взаимодействие природы и общества, при котором ___. Данное состояние биосферы формируется в результате ___. Возникновению ___ предшествует ___

период, в течение которого человеческое общество должно ___, ____, ___. Особая роль принадлежит ___.

Контрольные вопросы.

1.Каким образом биота Земли регулирует состояние окружающей среды?

2.В чем заключается основная роль живого вещества в биосфере?

3.Какими критериями характеризуется стадия ноосферы?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №8

КОЛЛОКВИУМ №1 Вопросы к коллоквиуму

1.Понятие популяции. Характеристики популяции.

2.Пространственная, половая, возрастная структуры популяций

3.Численность и плотность популяций. Динамика численности популяций

4.Гомеостаз популяций.

5.Понятие о биоценозе

6.Видовая, пространственная, экологическая структуры биоценоза. Экологические ниши.

7.Отношения организмов в биоценозах

8.Экосистема, биогеоценоз. Структуры экосистем.

9.Трофическая структура экосистемы.

10.Основные характеристики экосистем. Биологические пирамиды.

11.Обмен веществом в экосистемах. Пищевые цепи.

12.Энергия экосистем. Превращения энергии в экосистемах.

13.Динамика экосистем. Сукцессии.

14.Биота. Биотическое регулирование окружающей среды.

15.Понятие ландшафта. Виды ландшафтов.

16.Биосфера – глобальная экосистема. Состав и структура биосферы.

17.Живое вещество и его функции.

18.Эволюция биосферы.

19.Ноосфера как высшая стадия развития биосферы и общества.

Термины, законы и правила к коллоквиуму №2

1.	Популяция	5.	Географическая популяция
2.	Ареал	6.	Численность популяции
3.	Микропопуляция	7.	Плотность популяции
4.	Экологическая популяция	8.	Нормальная популяция