Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4310

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
926.78 Кб
Скачать

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия»

ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Методические указания к практическим занятиям для студентов направления подготовки бакалавров 022000.62 «Экология и природопользование»

ВОРОНЕЖ 2015

УДК 502/504

Лисова О.С. Основы природопользования [Текст]: методические указания к практическим занятиям для студентов направления подготовки бакалавров 022000.62 «Экология и природопользование» / О.С. Лисова, Н.Л. Прохорова; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2015.- 30 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № от г.)

Ответственный редактор

ВВЕДЕНИЕ

Учебным планом дисциплины «Основы природопользования» предусмотрены практические работы в течение двух семестров. Темы практических работ приведены в содержании данных методических указаний.

Целью практических работ по дисциплине «Природопользование» является формирование экологического мышления и навыков самостоятельного использования полученных знаний в профессиональной деятельности.

Студент обязан выполнить практическую работу в полном объеме, предусмотренном методическими указаниями, и в часы, регламентированные

расписанием, оформить в установленные сроки отчет по практической работе и защитить его.

Отчет о выполнении практической работы должен включать титульный лист, оформленный согласно образцу ТПУ, цели выполненной работы, расчеты, их обоснование и выводы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 Закрепление знаний «Общей экологии»

Любой организм может функционировать только при условии тесной связи с окружающей средой. Совокупность абиотических и биотических условий жизни организма называют средой обитания.

Среда – одно из основных экологических понятий, это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие. На нашей планете живые организмы освоили четыре среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. Условия обитания различных видов удивительно разнообразны. Одни из них, например некоторые мелкие клещики или насекомые, всю жизнь проводят внутри листа растения, который для них – целый мир, другие осваивают огромные и разнообразные пространства, как, например, северные олени, киты в океане, перелетные птицы.

Все элементы среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами.

В природе на организмы одновременно влияет целый комплекс факторов среды в разных комбинациях и с разной силой. Вычленить роль каждого из них непросто. Закон ограничивающего фактора гласит, что наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений. Именно от него и зависит в данный конкретный период выживание особей. В разные отрезки времени ограничивающими могут быть разные факторы, и в течение жизни организмы встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности.

Задание № 1. Используя перечисленные факторы, распределите их по группам, заполнив таблицу:

Ф. абиотические Ф. биотические Ф. антропогенные Свет, паразитизм, мутность воды, вырубка леса, кислотность воды,

конкуренция, давление, хищничество, ветер, каннибализм, кислотность почвы, смерч, нефтяная пленка на поверхности океана, глобальное увеличение температуры, эфтрофикация, разрушение фреонами озонового слоя, торнадо, форезия, ультрафиолетовое излучение, повышенная кислотность почвы (в результате действия кислотных осадков).

Задание № 2. Определите, какой из перечисленных факторов можно считать ограничивающим, т.е. не позволяющим организмам существовать в предлагаемых условиях:

1)для морских растений в океане на глубине 6000 м: вода, температура, углеки слый газ, соленость воды, свет, давление;

2)– для растений в пустыне летом: температура, свет, вода;

3) – для скворца зимой, в подмосковно м лесу: температура, пи ща, влажность воздуха, продолжительность светового дня;

4)– для кабана в северной тайге: температура, свет, влажность воздуха, высота снежного покров а;

5)– для речной щуки в Черном море: температура, свет, пища, соленость воды, кислород

Задание № 3. Зная «правило десяти процентов», рассчитайте, сколько понадобится фитопланктона, чтобы вырос один синий кит весо м 150 тонн (пищевая цепь: фитопланктон – зоопланктон – синий кит).

* Условно принимайте, что на каждом трофическо м уровне всегда поедаются только представители предыдущег о уровня

Задание № 4. Температурный фактор является одним из наиболее значимых в природе. На рисунке 1 изображен граф ик зависимости численности колорадского ж ука от температуры окружающей среды.

Укажите:

А) температуру, оптимальную для данного вида; Б) пределы выносливости вида;

В) температуру, ограничивающую ж изнедеятельность вида; Г) диапазон температур для зон угнетения.

Задание № 5. Укажите, какая из пирамид численности (рис. 2) соответствует следующей пищевой цепи:

Трава – травоядное млекопитающее – блоха – жгутиковое простейшее

Рис. 1. Зависимость численности колорадского жук а от температуры окружа ющей среды.

Рис. 2. Пирамиды численности

Пр актическая работа № 2 Взаимоотно шения организмов в экосистеме.

Биомасса и продуктивность экосистемы.

Ни один организм в природе не существует вне связей с условиями внешней среды, представленными абиотическими факторами и другими орган измами, то есть в составе экосистем. Эти связи – основное условие жизни орган измов и их сообществ. Через них осуществляется образование цепей питания, регулирование численности организмов и их поп уляций, реализация

механизмов устойчивости систем и другие явления. В пр

оцессе взаимосвязей

происходит поглощение

и

рассеивание энергии

и,

в

конечном

счете,

осуществляется

круговорот

веществ, а также важней

шие,

особенно для

совре менного

периода,

средообразующие,

средоохра нные

и

средостабилиз ирующие функции живого вещества.

 

 

 

 

 

 

 

Так же одно

из

важнейших сво йств организмов,

их

популяций

и

экоси стем в целом -

способность создавать органическое

вещество,

которое

называют продукцией. Образование продукции в единицу

времени (час, сутки,

год) на едини це площади (метры квадратные, гектар) ил

и объема (в водных

экоси стемах)

характеризует

продуктивность

экосистем.

Продукция

и

продуктивность могут определяться для экосистем

в целом

или для отдельных

групп организм ов (растений, животных, микроорганизмов)

или видов.

 

 

Продукцию растений называют первичной, а

жив

отных

- вторичной.

Наряду с продукцией р азличают биомассу организма, гр

упп организмов или

экосистем в целом. Под ней понимают всю живую органическую массу, которая содержится в экосистеме или ее элементах вне зависимости от того, за какой период она образовалась и накопилась. Биомасса и продукция (продуктивность) обычно выражаются через абсолютно сухой вес.

Задание 1.

1.1 Составить схему пищевой цепи из перечисленных организмов, обозначить трофические уровни и дать им определения, указать, к какому типу

относится пищевая цепь:

 

а) личинки падальных мух, мертвое

 

животное, лягушка, обыкновенный

 

уж;

 

б) лиса, трава, кролик;

л) сельдь, диатомовые водоросли,

в) листовая подстилка, дождевой

веслоногие рачки;

червь, ястреб-перепелятник,

м) пухоед, хвоя сосны, большая

черный дрозд;

синица, сосновый шелкопряд;

г) божья коровка, тля, сосна,

н) паук, нектар цветов, муха,

насекомоядная птица, паук;

синица, ястреб;

д) кулик, береговая улитка, сорока,

о) короед, дятел, древесина;

фитопланктон

п) кузнечик, уж, цапля, лягушка,

е) землеройка, паук, нектар, сова,

трава;

муха;

р) мышь, аист, семена, гадюка;

ж) скворец, личинка мухи,

с) гусеница, листья, кукушка;

пищевые отходы, ястреб-

т) личинка ручейника, зоопланктон,

перепелятник;

бокоплав, полярная тресочка,

з) землеройка, дождевой червь,

тюлень (кит, полярный медведь),

опавшая листва;

фитопланктон;

и) паук, сок розового куста, хищная

у) личинки насекомых, торф,

птица, насекомоядная птица, тля;

хариус, белый медведь;

к) рыжая полевка, обыкновенная

ф) утка-морянка, фитопланктон,

неясыть, ежевика;

бокоплав.

2. На рис. 1. показаны потоки энергии, проходящей через небольшую часть луговой экосистемы:

Рис. 1 Поток энергии через небольшую часть луговой экосистемы (кДж / м 2 год)

а) какова валовая первичная продукция злаков и разнотравья; б) какова эффективность фотосинтеза, т.е. преобразования

поступающей солнеч ной энергии в валовую продукцию; в) чему равна продукция паукообразных; г) чему равна п родукция саранчовых;

д) сколько энергии теряется при дыхании и выделе нии фекалий у полевых мы шей;

е) какие организмы являются продуцентами; ж) какие организмы являются первичными консументами;

з) какие организмы являются вторичными консумен тами;

и) какие организмы относятся к автотрофам, гетеротрофам?

3. Для экосистем, указанных в табл. 1. рассчитать чистую первичную продукцию, продуктивность сообщества. Сравнить экосистемы. Какие сообщества являются стабильными?

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Годовая продукция в экосистемах, ккал/ м2 в год

 

 

 

 

 

 

 

Дождевой

 

 

Показатели

 

Поле

Посадки

Сосновый

Большой

 

Прибрежный

потока

 

люцерны

сосны

лес

ручей

лес

 

пролив

энергии

в

 

 

 

 

 

 

 

экосистемах

 

 

 

 

 

45000

 

 

Валовая

 

24400

12200

11500

20800

 

5700

первичная

 

 

 

 

 

 

 

 

продукция

 

 

 

 

 

32000

 

 

Дыхание

 

9200

4700

6500

12000

 

3200

автотрофов

 

 

 

 

 

13000

 

 

Дыхание

 

800

4600

3000

6800

 

2500

гетеротрофов

 

 

 

 

 

 

 

4. С помощью рис. 1.6 выполнить следующие задания.

а) В пирамиде А первичные продуценты (растения) - организмы малых размеров, а численность их выше численности травоядных животных. Опишите и объясните различия между пирамидами А и Б.

б) Жгутиковые простейшие Leptomonas паразитируют на мелких насекомых, тысячи их могут быть найдены в одной блохе. Постройте пирамиду численности на основе следующей пищевой цепи: трава - травоядное млекопитающее - блоха - Leptomonas.

в) Дайте объяснение различия между пирамидами А и В.

5. Пользуясь правилом экологической пирамиды, подсчитайте, какая площадь соответствующего биогеоценоза может выкормить одну особь последнего звена в цепи питания:

а) планктон - нехищная рыба - щука 10 кг; б) планктон - нехищная рыба - скопа 5 кг;

в) планктон - нехищная рыба - орлан-белохвост 6 кг; г) растения - беспозвоночные - карп 3 кг.

Биологическая продуктивность планктона 600, донной растительности 1000 г/м2 в год (в пересчете на сухое вещество).

6. По данным, приведенным в табл. 1.2 определить, какой из видов более эффективно использует энергию пищи на рост и накопление жировых запасов.

8. Зная правило десяти процентов, рассчитайте:

A. Сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг. Уровни пищевой цепи: орел, трава, заяц.

Б. Сколько понадобится фитопланктона, чтобы выросла одна щука весом 10 кг. Уровни пищевой цепи: зоопланктон, мелкие рыбы, щука, окунь, фитопланктон.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]