Практична робота № 4

Вивчення життєвих форм організмів

Ціль роботи. Закріплення знань, отриманих при вивченні теоретичних розділів «Різноманіття екологічних факторів і життєві форми організмів».

Вихідні матеріали. Відеосистема, фільмотека екологічного профілю, робочі зошити, ручки.

Час проведення 2 години (1 пари).

Завдання. Подивитися обраний фільм. У звіті по роботі відбити спостережуване у фільмі різноманіття екологічних факторів навколишнього середовища й пристосувальні реакції живих організмів, різноманіття життєвих форм зі співвіднесенням їх до відповідної экофакторам. Обсяг звіту, що рекомендує, 1,5-2 сторінки.

Додатковий варіант практичної роботи, що рекомендує, № 4: передбачити можливість його проведення у формі польового заняття, відзначити розходження життєвих форм для дерев, чагарників, лишайників, мохів і т.п. з виконанням відповідного ілюстративного матеріалу. Додатково на ілюстраціях рекомендується відзначати просторову диференціацію досліджуваних співтовариств (яруси, синузии, парцеллы й т.п.), обумовлену розмаїтістю життєвих форм.

бала) - спостерігаються в забруднених районах; більше 0,054 (5 балів) - украй несприятливі екологічні умови, коли рослини перебувають у пригнобленому стані - несприятливе, нездорове навколишнє середовище.

Практичне заняття №1

Навколишнє середовище і її фактори

Завдання 1. Тема: «Середовища життя»

Заповнюючи таблицю, охарактеризуйте чотири основні середовища життя організмів. Оцінюючи ступінь виразність показника середовища, використайте наступні градації рівня виразності показників:

0 – відсутній;
+ – низький рівень;
++ – середній рівень;
+++ – високий рівень.

Охарактеризуйте вимоги середовищ життя до будови й життєдіяльності організмів:

Завдання 2. Тема: «Класифікація екологічних факторів»

У таблиці представлена класифікація екологічних факторів. Приведіть приклади факторів середовища, що оточує будь-який вид організму (мурахи в міському парку й т.д.). При цьому антропогенні фактори можна так само, як і природні, класифікувати на абиотические й биотические.

Які з наведених Вами факторів можна назвати факторами-умовами, а які - факторами-ресурсами?

Завдання 3. Тема: «Дія екологічних факторів»

Який з наведених факторів можна вважати що лімітує (обмежуючим) для організмів у певних умовах:

а) для трав'янистих рослин у густому лісі: волога, світло, родючість ґрунту, рн середовища;

б) для темноокрашенных комах на крейдовому субстраті: наявність їжі, температура, вологість, рн середовища;

в) для трав'янистих рослин у горах на висоті більше 6 км: волога, світло, температура, родючість субстрату, концентрація вуглекислого газу;

г) для дощових хробаків у піщаних субстратах: температура, вологість, зміст гумусу;

д) для риб, що зимують у замерзаючих водоймах: температура, наявність їжі, зміст кисню у воді.

З позиції закону фактора, що лімітує, обґрунтуйте необхідність введення екологічних нормативів - гранично припустимих концентрацій (ПДК) забруднюючих речовин, гранично припустимих рівнів (ПДУ) впливу випромінювань.

Які фактори, на Ваш погляд, можуть компенсувати несприятливу дію:

а) низьких температур на зимуючих птахів;

б) високих температур на тваринні пустелі;

в) відсутності дощів на рослини;

г) низького змісту натрію в кормах на травоїдних тварин?

Завдання 4. Тема: «Екологічна толерантність видів»

У табл. 2.3.1 наведені експериментально певні діапазони толерантності (стійкості) видів прісноводних безхребетних тварин стосовно реакції водного середовища (рн).

Таблиця 2.3. 1 Діапазони толерантності прісноводних безхребетних тварин
до реакції водного середовища (по Березіній, 2001)

Зрівняєте ширину діапазонів толерантності цих видів. Які з них можна назвати эврибионтными стосовно показника рн, а які - стенобіонтними?

Яка реакція середовища є оптимальною для стійкого існування більшості видів?

Підкислення або подщелачивание середовища робить більше негативний вплив на співтовариство цих безхребетних?

Завдання 5. Тема: «Адаптації організмів до дії екологічних факторів»

На мал. 2.3.1 показана реакція на техногенне (нафтохімічне) забруднення середовища видів хвойних дерев, що виражається в зміні густоти корінь й їхнього профільного розподілу.

Рис. 2.3.1. Кількість виходів корінь хвойних дерев на стінці ґрунтових траншів в умовах нафтохімічного забруднення (1) і в екологічно чистих умовах (2) (по: Зайцев, Кулагин, Богаутдинов, 2001)

Як міняється структура кореневих систем даних видів під впливом хімічного забруднення?

Яке фізіологічне значення має, на Вашу думку, ця адаптаційна реакція?

Приведіть інші приклади адаптаций видів до дії антропогенних факторів.

Практичне заняття №2

Демографічні показники популяції

Завдання 1. Тема: Вікова структура популяції»

В одному зі степових заповідників на площі 250 га налічувалося 370 особин бабаків-байбаків, розподілених за віком у такий спосіб: немовляти - 118, однорічних - 49, дворічних - 50, трирічних і старше - 153 (Жердев, Успенський, Дорогань, 2001). Через два роки на ділянці було 488 особин, і серед них немовляти - 122, однорічних - 83, дворічних - 78, інші - старше.

Накреслите вікову піраміду популяції.

Чи змінилася вікова структура популяції? Яка смертність молодих особин за цей період?

Завдання 2. Тема: «Полова структура популяції»

На мал. 2.3.2 показане процентне співвідношення чисельності статевозрілих самців і самок різного віку в популяції трав'яної жаби.

Рис. 2.3. 2. Співвідношення статевозрілих самців і самок
різних віків у популяції трав'яної жаби (по Северцову, 1999)

Вивчивши малюнок, зрівняєте швидкість полового дозрівання самців і самок.

Поясните розходження в співвідношенні підлог статевозрілих особин різних віків.

У якому віці, переважно, особини трав'яної жаби досягають полової зрілості?

Завдання 3. Тема: «Індекс відновлення популяції»

У лісівництві прийнято виділяти наступні вікові групи дерев: p - сходи; j - ювенільні особини; im - имматурные особини; v - виргильные особини; g - генеративні особини; s - сенильные особини.

Співвідношення числа особин у прегенеративному (p, j, im, v) і в генеративному віці (g) є показником відновлення популяції (I):

де I – індекс відновлення, %; I_pr – сума рослин у прегенеративному періоді, шт. /га; I_gen – сума рослин у генеративному періоді, шт. /га.

У табл. 2.3.2 наведені дані про віковий склад популяцій деревних видів у заповідній ділянці «Ворскла^-ворсклі-Ліс^-на^-ворсклі».

Таблиця 2.3. 2 Чисельність особин різних вікових груп популяцій деревних видів
заповідної ділянки «Ліс^-на^-Ворсклі», шт. /га (по Рыжкову, 2001)

Проаналізуйте вікову структуру популяцій.

Які з них, можна назвати инвазионными (зростаючими), які - регресивними (вимираючими), які - нормальними (відносно рівномірно представлені всі вікові групи)?

Розрахуйте індекси відновлення для популяцій цих видів і зрівняєте їх між собою.

Зробіть висновки про стійкість існування популяцій деревних видів на даній заповідній ділянці.

Завдання 4. Тема: «Приріст популяції»

Ємність середовища (ДО) для популяції звичайної білки становить 5000 особин. Максимальна чисельність виводків звичайної білки - 7 дитинчат (при N = K/2), мінімальна - 3 дитинчати (при 3750? N < 5000). При чисельності популяції менше К и більше 0,5 До розмножуються 50 % особин. Смертність популяції (d) становить при N < 1250 d = 5 %, при 1250? N < 2500 d = 25 %, при 2500? N < 3750 d = 50 %, при 3750? N < 5000 d = 75 %.

Визначити абсолютний і питомий (на 1 особину) приріст популяції при її чисельності (N):

а) 1000 особин; б) 2000 особин; в) 3000 особин; г) 4000 особин; д) 5000 особин.

При досягненні якої чисельності популяції приріст її «перекриватися» смертністю?

Завдання 5. Тема: «Виживаність особин у популяції»

У табл. 2.3.3 наведені дані про виживання усоногого ракоподібного Balanus glandula. На підставі цих даних побудуйте криву виживання цього виду.

Таблиця 2.3.3 Виживаність Balanus glandula залежно від віку (по: Грін, Стаут, Тейлор, 1990)

У якому віці виживаність даного виду максимальна?

Розрахуйте середню тривалість життя особин.

Завдання 6. Тема: «Ефект групи»

На мал. 2.3.3 наведені результати експерименту по вивченню виживаності личиночной стадії (пуголовків) остромордой жаби по одинаку й у групах з різним рівнем популяції до моменту метаморфоза - перетворення в молодих лягушат-сеголеток. Оптимальна щільність населення пуголовків становить 1 особину на 0,6 л. води.

Рис. 2.3. 3. Виживаність пуголовків остромордой жаби
при різних рівнях щільності населення (по Северцову, 1999):