Praktikum_2010

от угла падения на нее солнечных лучей (от наклона поверхности по отноше- нию к лучам) и от продолжительности освещения (длины дня) на широтные пояса – «климаты» - климатические пояса.

Климатообразующие факторы - это различные условия и причины, оп- ределяющие формирование климата рассматриваемой территории. К климато- образующим факторам относятся радиационный баланс, циркуляция атмосфе- ры, характер подстилающей поверхности.

Погода - это физическое состояние атмосферы в данной местности в опре- деленный момент или за небольшой отрезок времени. Сходные погоды объеди- няются в типы:

§ясная малооблачная погода с кратковременными ливневыми осадками;

§облачная с прояснениями погода с кратковременными ливневыми осад- ками;

§пасмурная погода с низкой облачностью;

§ненастная погода с обложными осадками.

Биом - это группа экосистем со сходным типом растительности, опреде- ляемым сходными климатическими условиями (степи, лесостепные леса, арк- тическая тундра пустыни). Термин употребляется главным образом в зарубеж- ной экологической и биологической литературе. В отечественной литературе чаще употребляется термин «природная зона».

Жизненная форма - это внешний облик растений (габитус), отражающий их приспособленность к условиям среды. К одной жизненной форме относятся виды разных систематических групп, произрастающие на удаленных друг от друга территориях. Например, кустарники, травы.

Самостоятельная работа

Задание 1. Вспомните, что такое климат? Перечислите основные климато- образующие факторы. Раскройте содержание понятий «погода», «типы погод».

Задание 2. Изучите легенду карты «Географические пояса России» (ис- пользуйте географический атлас). В биотических компонентах опишите типы почв, характерные для природной зоны, и характер растительности по основ- ным жизненным формам. Определите понятия «биом», «жизненная форма». Ре- зультаты исследования занесите в таблицу, опираясь на карты атласа России и знания предыдущих курсов. Результаты работы оформите в виде таблицы 5.

Задание 3. Проанализируйте таблицу по следующему плану:

§как изменяются с севера на юг температура января и июля, количество осадков, зональные типы почв и растительности?

§как проявляются черты зональности и провинциальности в распределе- нии растительного покрова лесной зоны?

§какие абиотические факторы определяют вертикальную зональность биоценозов?

Задание 4. Дайте характеристику природных зон вашего административ- ного района по вышеперечисленным показателям.

21

Таблица 5 - Характеристика основных биомов

		Компоненты
Биом	Абиотические			Биотические
	кол-во осадков,	температура		почва	расти-
	мм/год				тельность
		январь	июль
Арктический
Тундра
Тайга
Лесостепь
Степь
Пустыни и полупустыни

Вопросы для обсуждения:

1.Климатические пояса Земли.

2.Закономерности географического распространения экосистем

3.Признаки наземных и водных экосистем.

4.Какой абиотический фактор оказался в процессе эволюции главным ре- гулятором и сигналом сезонных явлений в жизни растений и животных?

5.Какие сходные приспособления к жизни на суше возникли у животных

ирастений?

Вопросы самоконтроля:

1.Перечислите среды жизни организмов в порядке их освоения

2.Назовите основные абиотические экологические факторы сред жизни.

3.Какая из сред жизни, по вашему мнению, обладает наименее динамич- ными экологическими факторами?

4.Перечислите лимитирующие факторы водной среды.

6.Перечислите лимитирующие факторы наземно-воздушной среды.

7.Перечислите лимитирующие факторы почвенной среды.

3.4. АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Цель: изучение свойств, структуры и принципа функционирования антро- погенных экосистем.

Задачи: изучить содержание понятий «агробиогеоценоз», «урбосистема», «селитебная зона», «промышленная зона»; определить сходства и отличия при- родных и искусственных экосистем; познакомиться с основными агросистема- ми Кемеровской области.

Оборудование: Атлас Кемеровской области

22

Основные теоретические положения темы

Антропогенные экосистемы – экосистемы, созданные человеком. К ним можно отнести агроэкосистемы (поля, огороды, пастбища и т.д.), аквакультуры (выращивание водных организмов на специально созданных морских планта- циях и в континентальных водоемах), индустриально-городские системы (горо- да, поселки). Для этих систем характерны следующие особенности:

§они потребляют энергию ископаемого и ядерного топлива;

§продуцируют кислород и потребляют диоксид углерода при сгорании ис- копаемого топлива;

§истощают или представляют угрозу для плодородных почв;

§расходуют много воды, загрязняют ее;

§разрушают местообитания различных видов дикой природы;

§производят загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться за счет населения;

§требуют больших затрат для постоянного поддержания и восстановления;

§не могут существовать без природных систем.

Агроэкосистемы (агробиогеоценозы) — вторичные, измененные челове- ком биогеоценозы, ставшие значительными элементарными единицами био- сферы.

Отсутствие общепринятой классификации агроэкосистем восполняется в известной мере типизацией структур земледелия. Согласно этой типизации, выделено пять видов землепользования, по каждому из которых, классифици- рованы агроэкосистемы:

∙земледельческое (полевое) – богарные, орошаемые агроэкосистемы (ро- тации зерновых, бобовых, кормовых, овощных и др. культур);

∙плантационно-садовое – плантационные агроэкосистемы (чайный куст, дерево какао, сахарный тростник), садовые агроэкосистемы (плодовые сады, ягодники, виноградники);

∙пастбищное землепользование – пастбищные агроэкосистемы (отгонные пастбища: тундровые, пустынные, горные; лесные пастбища; сенокосы);

∙смешанное – смешанные агроэкосистемы, характеризующиеся равно- значным соотношением и сочетанием нескольких видов землепользования, а также процессов получения первичной и вторичной биологической продукции;

∙землепользование в целях производства вторичной биологической про- дукции - агропромышленные экосистемы (территории интенсивного «инду- стриализированного» производства молока, мяса, яиц и другой продукции на основе процессов снабжения системы веществом и энергией извне).

Основные свойства агроэкосистем:

1. основу составляют искусственно созданные, обедненные видами живых организмов биотические сообщества. В структуру входят консументы, проду- центы, редуценты;

2. эти сообщества формируют и регулируют люди для получения сельско- хозяйственной продукции;

23

3.агроэкосистемы отличаются высокой биологической продуктивностью и доминированием одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) рас- тений или животных;

4.выращиваемые культуры и разводимые животные подвергаются искус- ственному отбору;

5.растения и животные, культивируемые человеком, неконкурентоспособ- ны в борьбе с дикими видами без поддержки человека;

6.агроэкосистемы получают, кроме солнечной, дополнительную энергию, субсидируемую человеком.

7.чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не попадает в це- пи питания биоценоза, поэтому круговорот веществ неполный, что приводит к обеднению почвы, и необходимости вносить удобрения;

8.агросистемы - упрощенные системы, находящиеся на ранних стадиях сукцессии, и они так же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как при- родные пионерные сообщества, а потому не могут существовать без поддержки человека.

Пути повышения продуктивности агроэкосистем: правильная и своевре- менная обработка почв; севооборот; создание новых сортов, устойчивых к за- болеваниям и приспособленным к разным климатическим зонам; создание но- вых препаратов для борьбы с насекомыми-вредителями (инсектициды), с гри- бами-паразитами (фунгициды), с сорняками (гербициды); повышение биораз- нообразия в агроэкосистемах.

Индустриально-городские системы (урбосистемы) – это системы, в ко-

торых энергия топлива полностью заменяет солнечную энергию. По сравнению

спотоком энергии в природных экосистемах - здесь ее расход на два-три по- рядка выше. Урбанистическая система - «неустойчивая система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушенных естественных экоси- стем». Существование урбосистем зависит от энергии горючих ископаемых и атомно-энергетического сырья, искусственно регулируется и поддерживается человеком.

По мере развития города в нем все более дифференцируют его функцио- нальные зоны - это промышленная, селитебная, лесопарковая.

Промышленные зоны - это территории сосредоточения промышленных объектов различных отраслей (металлургической, химической, машинострои- тельной и др.) – основной источниками загрязнения окружающей среды.

Селитебные зоны - это территория сосредоточения жилых домов, админи- стративных зданий, объектов культуры, просвещения.

Лесопарковая зона - это зеленая зона вокруг города, окультуренная чело- веком, т.е. приспособленная для массивного отдыха, спорта, развлечения. Воз- можны ее участки и внутри городов, но обычно здесь городские парки - древес- ные насаждения в городе, занимающие достаточно обширные территории и то- же служащие горожанам для отдыха. В отличие от естественных лесов и даже

лесопарков городские парки и подобные им более мелкие посадки в городе (скверы, бульвары) не являются самоподдерживающимися и саморегулируе- мыми системами. Лесопарковая зона, городские парки и другие участки терри-

24

тории, отведенные в специально приспособленные для отдыха людей, называ- ют рекреационными зонами (территориями, участками).

Углубление процессов урбанизации ведет к усложнению инфраструктуры города. Значительное место начинает занимать транспорт и транспортные со- оружения (автомобильные дороги, заправки, гаражи, станции обслуживания, железные дороги со своей сложной инфраструктурой, а в том числе подземные - метрополитен; аэродромы с комплексом обслуживания и др.).

Самостоятельная работа

Задание 1. Сравнить природные и антропогенные экосистемы, заполнив таблицу. Результаты оформите в виде таблицы 6.

Задание 2. Используя карты Кемеровской области, определите, какие виды землепользования применяются в Кемеровской области.

Задание 3. Объясните причины неравномерного размещения агроэкоси- стем по территории Кемеровской области.

Задание 4. Дайте характеристику агроэкосистем вашего административно- го района по следующим показателям: природно-климатические условия, нали- чие полей, тепличных комбинатов, плодовых питомников, животноводческих ферм и птицеферм; выращиваемые культуры, животные; ведутся ли таежный промысел и заготовки.

Таблица 6 - Сравнительная характеристика природных и антропогенных экоси-

стем

Показатели		Экосистема
	Природная	Сельскохозяйст-	Индустриально-
		венная	городская
Источник энергии
Видовое разнообразие
Плотность видовых по-
пуляций
Продуктивность
Отбор
Устойчивость
Круговорот веществ

Вопросы для обсуждения:

1.Являются ли антропогенные экосистемы открытыми системами?

2.Почему антропогенные экосистемы являются менее устойчивыми по сравнению с антропогенными экосистемами?

Вопросы самоконтроля:

1.Перечислите основные характеристики антропогенных экосистем.

2.В чем сходство между естественными биогеоценозами и агроценозами?

3.В чем различие между естественными биогеоценозами и агроценозами?

4.Как повысить продуктивность агроэкосистем?

25

ТЕМА 4. ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

4.1. ПРИХОДНО-РАСХОДНАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Цель: изучение физиолого-гигиенических основ питания и особенностей питания современного человека.

Задачи: изучить влияние питания на процессы роста и развития, состояние здоровья человека, познакомиться с теориями в области питания; изучить при- ходно-расходную модель организма человека.

Оборудование: наглядные пособия (таблицы, слайды, схемы и др.), табли- цы калорийности продуктов, линейки, карандаши, рабочая тетрадь, калькуля- торы.

Основные теоретические положения темы

Для обеспечения жизненных процессов организм нуждается в Питание - процесс поступления в организм энергетических веществ и пла-

стических материалов, необходимых для обновления тканей и роста тела. Так- же с пищей организм получает вещества, способствующие оптимальному тече- нию обменных процессов (витамины, минеральные соли) и вещества, необхо- димые для нормального функционирования пищеварительного тракта (клетчат- ка и др.).

Кпластическим пищевым веществам относят белки, частично жиры и некоторые минеральные вещества (кальций, фосфор и др.).

Кэнергетическим пищевым веществам относят углеводы, жиры и час-

тично белки, к регулярным - микроэлементы, витамины и др., участвующие в обмене веществ и осуществляющие каталитические и другие функции.

Потребности в питании человек удовлетворяет за счет пищевых продук- тов. Суточный пищевой рацион (паек) должен обеспечить человека всеми пере- численными пищевыми веществами в нужных для него количествах. Энергети-

ческая ценность и качественный состав суточного пищевого рациона зависят от многих обстоятельств, из которых наибольшее значение имеют возраст, рост и масса тела человека, профессия, физиологическое состояние (например, бере- менность, кормление грудью), состояние здоровья и климатические условия.

Питание человека - один из факторов внешней среды, существенно влияю- щий на его здоровье, работоспособность и продолжительность жизни. Непол- ноценное питание приводит к нарушению функций отдельных органов и сис- тем и к общему ослаблению организма и его иммунитета и развитию болезней.

Здоровое питание обеспечивается:

1) надлежащей энергетической ценностью пищевого рациона; 2) качественной полноценностью пищевого рациона, т. е. наличием в нем

необходимых количеств всех пищевых веществ; 3) рациональным режимом питания (наиболее физиологично четырехразо-

вое питание);

26

4)условиями, способствующими максимальному сохранению и усвоению пищевых веществ, что зависит от способа кулинарной обработки пищи, прида- ния ей приятного вкуса, аромата, вида, обеспечения разнообразия и удобовари- мости;

5)соблюдением санитарных правил при производстве, транспортировке, хранении и кулинарной обработке пищевых продуктов для защиты их от зара-

жения патогенными организмами (микробы, микроскопические грибы и др.) и попадания токсических веществ.

Рациональным называется питание - достаточное в количественном от-

ношении и полноценное в качественном. Основа такого питания - сбалансиро- ванность, т.е. оптимальное соотношение компонентов пищи. Рациональное пи- тание обеспечивает поступление пластических, энергетических и регуляторных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма.

По признаку и, соответственно, по количеству энергетических затрат люди делятся на четыре группы. Людей интеллектуального труда, в том числе сту- дентов относят к первой группе. Их суточные затраты не превышают 3000 ки- локалорий у мужчин и 2700 килокалорий у женщин.

Основа сбалансированности и полноценности питания - это соотноше-

ние белков, жиров, углеводов в пропорции 1:2:4.

Обеспечение суточной калорийности за счет правильного подбора белков (15% суточной калорийности, причем белки животного происхождения должны составлять не менее половины общего количества белка), жиров (30% суточной калорийности) и углеводов (55%). Животные жиры должны составлять 75-80% общего количества жира в питании, а растительные масла - 20-25%. Кроме то- го, в пище должно содержаться достаточное количество витаминов и мине- ральных солей.

Если количество энергетического приема не соответствует потерям, в ор- ганизме постепенно нарушается обмен веществ. Самую лучшую, разнообраз- ную и калорийную пищу должны получать дети и подростки, организм, кото- рых растет и развивается. А вот пожилым людям слишком калорийная пища может навредить.

Однообразное питание, исключающее на длительный срок отдельные группы пищевых продуктов, нарушает сбалансированность пищевых компо- нентов, понижает усвояемость и синтез веществ.

Самостоятельная работа

Задание 1. Изобразите приходно-расходную модель своего организма. ре- зультаты зафиксируйте в виде таблицы 7.

Ход работы:

а) В таблицу 7 внести перечень продуктов, съеденных вами за предыдущие сутки, в том числе и «на ходу».

б) По таблице 8 установите калорийность и содержание биогенов в 100г и в истинном количестве пищи дневного рациона, заполните соответствующие колонки в вашей таблице.

27

в) Суммируйте общую калорийность и приход биогенных элементов в ор- ганизм.

Сумма белков + сумма жиров + сумма углеводов = 100%, из них сумма белков Х% и т.д.

Таблица 7 - Общая калорийность и содержание биогенов в дневном рационе

Пище-	Кало-	Факт.	Факти-		Содержание биогенов, г
вой	рий-	Коли-	ческая
				в белках		в жирах		в углеводах
про-	ность в	чество,	калорий
				в 100г	фак-	в 100г	фак-	в 100г	фак-
дукт	100г	г	ность		тичес-		тичес-		тичес-
					кое		кое		кое
1.
2.					%		%		%
…
			сумма	сумма белков		сумма жиров		сумма углеводов

г) Соотнесите полученный результат и сравните с требуемой калорийно- стью для людей по профессиональному признаку (для людей интеллектуально- го труда, в том числе студентов суточные затраты не превышают 3000 килока- лорий у мужчин и 2700 килокалорий у женщин).

Задание 2. Подсчитать затраты энергии за истекшие сутки, используя таб- лицу 9. Сравните данные, полученные Вами при выполнении заданий 1 и 2, подсчитайте баланс вашего организма.

Задание 3. Оцените сбалансированность вашего питания по калорийности, питательным веществам, витаминному составу. Изучите таблицу 8 по потреб- ности в белках, жирах, углеводах и таблицу 10 по потребности в витаминах. Сравните эти приведенные данные с результатами, полученными в Вашей «приходно-расходной модели». Сделайте вывод о сбалансированности вашего питания.

Задание 4. Изучите таблицу 11 о совместимости продуктов питания и сравните с сочетанием продуктов в вашем рационе. Сделайте вывод о том, пра- вильно ли вы питаетесь.

Таблица 8 - Калорийность и химический состав некоторых продуктов (в 100 г продукта)

Продукты	Кило-	Белки, г	Жиры, г	Углеводы,
	калории			г
Молоко (простокваша, кефир)	62	3,0	3,5	4,5
Сметана 1 -го сорта	285	2Д	28,0	3,0
Творог жирный	230	11,0	19,0	3,0
Творог нежирный	75	14,0	0,5	3,5
Сыр	380	21,0	30,0	2,5

28

Продолжение таблицы 8

Мороженое сливочное	180	3,4	9,4	18,5
Говядина 1-й категории	154,0	15,0	10,0	-
2-й категории	106,0	18,0	4,0	-
Баранина 1-й категории	206,0	14,0	16,0	-
Свинина мясная	245,0	14,0	20,0	-
Свинина жирная	390,0	13,0	36,0	-
Ветчина	365,0	14,0	33,0	-
Колбаса любительская	290,0	12,0	36,0	-
чайная	150,0	10,0	11,0	-
Судак	72	16,0	1,0	-
Треска	65	15,0	0,5	-
Сельдь соленая атлантическая	120	16,0	6,0	-
Яйца	150	10,0	11,0	0,5
Хлеб ржаной	240	5,1	1,0	42,5
Хлеб пшеничный	230	7,1	1,0	46,5
Сахар	390	-	-	95,5
Мед	320	0,3	-	78,0
Шоколад молочный	568	5,8	37,0	47,0
Макароны	339	9,3	0,8	70,9
Крупа гречневая	329	10,6	2,3	64,4
пшеничная	335	10,1	2,3	66,5
манная	333	9,5	0,7	70,1
Рис	332	6,4	0,9	72,5
Кукуруза	340	8,4	4,3	64,9
Горох	310	19,6	2,2	50,8
Фасоль	310	19,6	2,0	51,4
Картофель осенний	89	1,7	-	20,0
весенний	89	1,7	-	20,0
Масло сливочное	734	0,4	78,5	0,5
топленое	869	-	93,5	-
Масло растительное	872	-	93,5	-
Капуста белокочанная свежая	27	1,5	-	5,2
Морковь	36	1,3	-	7,6
Лук зеленый	21	1,1	-	4,1
репчатый	48	2,5	-	9,2
Огурцы свежие	15	0,7	-	2,9
Томаты красные	18	0,5	-	4,0
Арбуз	38	0,4	-	8,8
Яблоки	48	0,3	-	11,5
Груши	44	0.3	-	10.5

29

Продолжение таблицы 8

Виноград	70	0,3	-	16,7
Смородина черная	43	0,7	-	9,8
красная	44	0,5	-	10,5
Земляника	43	1,5	-	8,9
Лимон	41	0,8	-	9,2
Апельсины	41	0,8	-	9,2
Вишня	52	0,7	-	12,0
Слива	47	0,7	-	10,7
Грибы белые	32	4,6	0,5	3,0
Маслята	21	1,7	0,3	3,3
Опенки	23	1,7	0,5	3,8
Орехи грецкие	612	15,0	55,4	8,3

Таблица 9 - Затраты энергии, ккал/кг массы тела/ч

Вид работы	Затраты	Вид работы	Затраты
	энергии		энергии
Сон	0,93	Бег со скоростью 9 км/ч	9,0
		Бег со скоростью12 км/ч	10,6
Отдых лежа	1,1
		Бег со скоростью 15 км/ч	16,2
Чтение вслух	1,5
Работа на пиш. машинке	2,0	Чрезвычайно тяжелые работы	4,5
		по дому
Легкие работы по дому	1,8-3,0	Скоростной бег на 100м	4,0
Медленная ходьба	3,2	Ходьба на лыжах 12 км/ч	12,0
Ходьба со скоростью, 6 км/ч	4,5	Вольная борьба	14-16
Быстрая ходьба	10,0	Езда на велосипеде	4,0-9,0
Подъем в гору со скоростью, 2 км/ч	17,0	Езда на автомобиле	1,6
Спокойный бег	6,0	Тяжелые работы по дому	3,8

Таблица 10 - Содержание витаминов в некоторых пищевых продуктах, мг/100г

Продукты	А	В1	В2	РР	С
Хлеб ржаной	-	0,15	0,13	0,45	-
Хлеб пшеничный белый	-	0,10	0,07	0,67	-
Крупа гречневая	-	0,51	0,24	4,3	-
Крупа овсяная	-	0,60	0,14	1,0	-
Горох	-	0,72	0,15	2,4	4,0
Чечевица	-	0,50	0,21	1,8	3,0
Говядина	0,01	0,10	0,17	4,22	-
Баранина	-	0,17	0,15	5,8	-

30