- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Содержание
- •Введение
- •Раздел 1. Общая экология
- •Задание:
- •Экологическая классификация организмов
- •Задание:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 2: реакция живых организмов на действие факторов среды Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 3: среды жизни и приспособления к ним живых организмов Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задания:
- •Характеристика основных экологических факторов четырёх сред жизни
- •Адаптация видов к существованию в средах жизни
- •Задания:
- •Алгоритм решения
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Классификация загрязнений
- •Поведение химических загрязнителей в среде
- •Задание:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 7: нормирование качества природной среды Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Классификация нормативов качества природной среды
- •Задание:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 8: предельно допустимые нормы нагрузки на окружающую природную среду Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Задание:
- •Задание:
- •Тема 11: количественная оценка токсичности отработавших газов автотранспорта Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Тема 12: расчет загрязнения почвы андшафтов бенз(а)пиреном (бп) на участках, расположенных вдоль автомобильных дорог Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 13: количественное определение свинца в растениях в зависимости от расположения источника загрязнения Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Тема 14: влияние загрязненности почвы на прорастание семян кресс – салата Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Тема 15: определение запыленности воздуха Время выполнения работы – 2 часа
- •Задание:
- •Тема 16: экспресс-методы определения содержания углекислого газа в воздухе помещений Время выполнения работы – 2 часа
- •Ход работы:
- •Раздел 3. Основы мониторинговых исследований в экологии
- •Тема 17: мониторинг зеленых насаждений населенного пункта Время выполнения работы – 4 часа
- •Теоретический материал:
- •Методика исследований:
- •3. Обработка материалов исследования.
- •Задание:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 19: влияние загрязненности атмосферы на развитие и состояние хвои сосны Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Тема 20: биоиндикация антропогенного воздействия по шкале
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Раздел 4. Экология гидросферы
- •Тема 21: способы биоиндикации состояния водоемов Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Классификация водных экосистем. Трофность
- •Изменения водных экосистем при антропогенном загрязнении. Понятия сапробности и токсобности
- •Тема 22: определение скорости течения воды, направления и скорости ветра Время выполнения работы – 4 часа
- •Теоретический материал
- •Ход работы:
- •1 Способ
- •2 Способ
- •Задание:
- •Тема 23: исследования качества воды (органолептический метод) Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Ход работы:
- •Тема 24: исследования качества воды (химический метод) Время выполнения работы – 4 часа
- •Ход работы: Качественное определение примесей воды
- •Тема 25: оценка устойчивости к загрязнению поверхностных вод Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Тема 26: биоиндикация качества воды Время выполнения работы – 2 часа
- •Ход работы:
- •Биоиндикация с помощью Индекс Вудивисса
- •Биотический индекс Вудивисса
- •Биоиндикация с помощью Индекса Майера
- •Индекс Майера
- •Задание:
- •Задание:
- •План общей характеристики населенного пункта
- •1. Состояние атмосферного воздуха.
- •2. Состояние водных ресурсов.
- •3. Земельные ресурсы области и их состояние
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 28: определение экологического резерва ландшафта Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Тема 29: оценка экологической стабильности территории Время выполнения работы – 2 часа
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Тема 30: оценка возможности сохранения биологического разнообразия в ландшафтах
- •Теоретический материал:
- •Задание:
- •Вопросы самоконтроля:
- •Приложения
- •Словарь терминов и определений
- •Список литературы:
Задания:
Для усвоения теоретического материала предлагается выполнить следующие задания:
Рассчитать коэффициенты использования ФАР Персиановской степью при создании ВПП, ЧПП и ЧПС, если известно, что в конце вегетации зафиксирована биомасса сухих веществ растений в пределах 500 г/м2, степь не используется человеком, энергия ФАР распределяется на широте пос. Персиановский следующим образом:
Таблица 4
Приход ФАР, ккал/ м2 / месяц
Месяц
|
1. |
2. |
|
4. |
5. |
6. |
7. |
8. |
9. |
10. |
11. |
12. | |||||||||
ФАР |
15000 |
25000 |
45000 |
57000 |
79000 |
82000 |
82000 |
72000 |
54000 |
34000 |
18000 |
12000 |
Дополнительные сведения: соотношение надземной массы к приросту биомассы корней для ковыльных степей 1: 2,5. Калорийность надземной растительной массы 3,5 ккал/г сухого вещества, а корней 3 ккал/г сухого вещества.
Алгоритм решения
Определение ЧПС в степи в г сухого вещества – перевод ЧПС в ккал – расчёт ЧПП в ккал - определение суммы энергии ФАР за вегетационный период - расчёт коэффициентов использования ФАР при создании ВПП, ЧПП и ЧПС.
Рассчитать площадь охоты лисы при условии, что она питается только сусликами, весит 8 кг, на поддержание её метаболизма необходимо по 1 ккал на каждый грамм живого веса в сутки. Место обитания суслика целинная степь, ЧПП которой 600 г/м2 / год сухой массы калорийности 3,5 ккал/г сухого вещества. Лиса усваивает 25% энергии суслика. Суслик выедает 30% фитомассы степи. Время охоты лис за сусликами март – октябрь месяцы.
Рассчитать, какое количество пастбища обеспечит кормом козу массой 30 кг, если известно, что её потребность в корме 0,6 ккал/г живой массы, ЧПП надземной массы пастбища которой 600 г/м2 / год, калорийность фитомассы 4 ккал/г. Животное для сохранения устойчивости экосистемы не должно поедать более 30% фитомассы пастбища. Продолжительность выпаса с мая по октябрь месяц.
Вопросы для самоконтроля:
Приведите примеры трансформации энергии в экосистемах.
Понятие о первичной продуктивности экосистем.
Назовите единицы выражения первичной продуктивности.
Причины трансформации энергии ВПП в ЧПП и ЧПС.
Укажите величину использования коэффициента ФАР степными травянистыми экосистемами.
Тема 5: ДИНАМИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Время выполнения работы – 2 часа
Цель работы: изучить динамические качества экосистем и причины, влияющие на их проявление.
Теоретический материал:
Динамические качества - совокупность взаимосвязанных свойств, определяющая способность экосистемы адекватно изменять состояние, структуру и функции под воздействием внутренних и внешних факторов. Взаимосвязь и выраженность (полное проявление) динамических качеств природных экосистем определяет их стабильность, эволюционный характер развития, возможности адекватных ответных реакций, направленность и предсказуемость сукцессионного процесса.
Характеристика динамических качеств
Гомеостаз – способность экологической системы к саморегуляции и самовосстановлению. Это свойство проявляется как внутреннее динамическое равновесие, поддерживаемое регулярным возобновлением структуры и вещественно-энергетического состава. Чаще всего гомеостаз проявляется как контроль за абиотическими факторами среды. В сукцессионном процессе контроль над средой возрастает медленно, поэтому молодые, развивающиеся экологические системы, не достигшие климакса, обладают не полным гомеостазом.
Доступность – способность экологической системы принять новые для нее виды. Популяции сообществ стремятся занять пространственные, временные и функциональные ниши. Внедрение организмов возможно только в случае освобождения одной из них или в случае формирования сообщества в сукцессионном процессе.
Живучесть (резистентная устойчивость) – способность системы сопротивляться резким внешним воздействиям, сохраняя и поддерживая свою внутреннюю структуру и функции. Экологические системы различаются по способности сопротивляться таким воздействиям, как пожары, затопления, ливни, штормы, бураны и иные природные аномалии.
Устойчивость упругая – скорость восстановления структурных и функциональных свойств экологической системы после вывода её из стабильного состояния сильными внешними воздействиями. Это свойство, как и предыдущее, тоже по-разному проявляется у природных экосистем.
Замкнутость – проявление степени реутилизации веществ внутри системы. У замкнутых систем практически отсутствует выход (в том числе вынос, миграция) веществ за их границы.
Надежность – способность экологической системы неопределенно долго сохранять структуру и функции при относительно стабильных внешних воздействиях. Чем полнее механизмы саморегуляции и самовосстановления, тем система надёжнее. Таким образом, надёжность - это способность системы сохранять гомеостаз во времени.
Задание:
Оценить проявление динамических качеств экосистем по 5-бальной шкале. Результаты оценки оформить в виде таблицы.
Таблица 5
Проявления динамических качеств экосистем
Название экосистемы |
Проявление динамических качеств, баллы | |||||
Гомеостаз |
Доступность |
Живучесть |
Устойчивость упругая |
Замкнутость |
Надежность | |
|
|
|
|
|
|
|
Примерный перечень экологических систем
Широколиственный спелый лес.
Молодая дубрава.
Полезащитная лесная полоса.
Сосновый бор.
Заросли тростника.
Ковыльная степь.
Сбитое пастбище.
Пырейная залежь.
Песчаный берег реки или моря.