- •1.1. Основы общей экологии
- •1.2. Климатические факторы среды
- •1.3. Почва и рельеф
- •1.4. Абиотические факторы водной среды
- •1.5. Биотические и антропогенные факторы среды
- •1.6. Совместное действие экологических факторов
- •1.7. Жизненные формы организмов
- •1.8. Популяции
- •1.9. Биоценозы
- •1.10. Экологические системы
- •1.11. Энергия в экологических системах (биогеоценозах) и их продуктивность
- •1.12. Структурно-функциональная организация биогеоценотических систем и ее изучение
- •1.12. Структурно-функциональная организация биогеоценотических систем и ее изучение
- •1.15. Основные закономерности организации и развития биосферы
- •1.16. Биосфера и человек
- •1.17. Антропогенные проблемы экологии
- •1.18. Методы исследования экологических систем
- •1.19. Здоровье среды
- •2.1. Полевые занятия
- •Практическое занятие №1 Окружающая среда и ее факторы
- •Практическое занятие №2 Демографические показатели популяции
- •Практическое занятие №3 Динамика численности популяции
- •Практическое занятие №4 Пространственная структура популяции
- •Практическое занятие №5 Видовая структура биоценоза Меры видового разнообразия
- •2. Концентрация доминирования (индекс Симпсона).
- •Сравнение сообществ по видовому составу
- •Практическое занятие №6 Функциональная и трофическая структура экосистемы
- •Практическое занятие №7 Расчет пищевого обеспечения населения Региона за счет собственных сельскохозяйственных угодий
- •Практическое занятие №8 Пространственная структура биоценоза
- •Практическое занятие №9 Экологическая ниша вида
- •Практическое занятие №10 Межвидовые отношения в биоценозе
- •Практическое занятие №11 Сообщества и условия среды
- •Инструкция
- •Практическое занятие №13 Продуктивность экосистем
- •Практическое занятие №14 Продуктивность биомов Земли
- •Практическое занятие №15 Биологический круговорот в экосистемах
- •Что такое экология? Выберите наиболее правильное современное определение
Практическое занятие №7 Расчет пищевого обеспечения населения Региона за счет собственных сельскохозяйственных угодий
Нарисовать схему пищевого обеспечения жителей Региона, рассчитать норму обеспечения 1 человека сельскохозяйственными угодьями, оценить количество населения, которое Регион может обеспечить своими продуктами питания.
Прокомментировать выводы к расчетам.
Расчет проводить поэтапно, подробно отражая этапы в рабочих тетрадях.
Исходные данные для расчетов (в учебных целях приводятся усредненные и приблизительные данные):
1. Потребность в белках на 1 чел./день – 100 г, из них 50 г – животного происхождения, 50 г – растительного происхождения.
Содержание белка в мясных продуктах – 20%, усвояемость – 96%.
Содержание белка в растительных продуктах: злаки – 10%, бобовые – 20%. Усвояемость растительного белка – 70%.
2. Потребность в углеводах на 1 чел./день – 500 г, из них 250 г – за счет зерновых, 250 г – за счет овощей.
Содержание углеводов в зерновых – 60%, в овощах – 20%, усвояемость – 96%.
3. Потребность в жирах (условно принимаем) обеспечивается тем же количеством мясной и растительной пищи, поэтому расчет по жирам не производится.
4. Расход кормовых культур для выращивания 1 ц мяса составляет 15 ц корм. ед.
5. Средняя урожайность кормовых культур (корнеплоды, зернофураж, многолетние и однолетние травы и проч.) составляет … (например, 20 ц корм. ед./га).
6. Урожайность зерновых – … (примем 15 ц/га), овощей – … (к примеру, 150 ц/га).
7. Площадь сельскохозяйственных угодий Региона – ______ тыс.га. (для Белгородской обл. – 2145 тыс. га, общая площадь пашни 1654,75 тыс. га).
8. Численность населения ___ тыс. чел. (для Белгородской обл. – 1498 тыс. чел.)
Примечание.Реальные результаты расчетов могут отличаться от вычисленных в ходе занятия в связи с тем, что, с одной стороны, несколько завышены нормы потребления мясных продуктов, с другой – не учтены площади, занятые под технические культуры, низкопродуктивные участки, а также допущен еще целый ряд неточностей.
Практическое занятие №8 Пространственная структура биоценоза
Задание 1.Приведенные ниже сокращенные видовые составы сообществ широколиственного леса и луговой степи дифференцируйте в виде схемы согласно их вертикальной структуре (ярусности). При этом виды располагайте в порядке снижения их значимости, ориентируясь на оценки обилия по шкале Друде. Растения и животных обозначайте условными знаками.
Широколиственный лес.
Растения (высота; обилие*) |
Беспозвоночные |
Птицы |
Млекопитающие |
Боярышник (1,8 м; cop1) Дуб черешчатый (20 м; сор3) Звездчатка жестколистная (20 см; cop1) Клен остролистный – подрост (до 3 м; сор2) Копытень европейский (10 см; sol) Лещина (до 3 м; cop2) Осока волосистая (30 см; cop1) Сныть обыкновенная (30 см; cop3) Фиалка удивительная (15 см; sp) Черемуха обыкновенная (10 м; сор1) Яблоня лесная (12 м; сор1) |
Геофилы Дождевые черви Дубовая листовертка Жуки-могильщики Жуки-листоеды Кивсяки Комары Костянки Мокрицы Муравьи Пауки Пчелы Пяденица зимняя (гусеницы) |
Ворона Зяблик Неясыть обыкновенная Певчий дрозд Пестрый дятел Пищуха обыкновенная Поползень Синица московка Синица-лазоревка Славка Сорока |
Барсук Заяц Землеройка Косуля Крот Лесная полевка Серая белка Соня Волк |
* Обозначения обилия по шкале О. Друде см. в прил. 1 и 2.
Луговая степь.
Растения (высота; обилие) |
Беспозвоночные |
Птицы |
Млекопитающие |
Костер безостый (до 70 см, cop1) Ковыль перистый (50-60 см, soc) Тимофеевка луговая (50-60 см, sp) Живокость клинолистная (50-60 см, sol) Шалфей луговой (40-50см, cop2) Подмаренник настоящий (40-50 см, cop1) |
Дождевые черви Моллюски Мокрицы Уховертки Жуки-щелкуны Кобылки Бабочки Тля Муравьи Клопы Жуки-жужелицы |
Полевой воробей Трясогузка Жаворонок Перепел Куропатка Ястреб-перепелятник Лунь полевой |
Полевка Суслик Сурок-байбак Заяц Лисица |
Для каждого яруса биоценозов определите ведущий процесс функционирования (формирование микроклимата сообщества, усвоение солнечной энергии, образование первичной продукции, ее потребление (консумпция), разложение органического вещества, возобновление сообщества и др.).
Дайте название растительной ассоциации, используя классификацию по доминантным видам.
Задание 2.На рис. 2.3.7 показано участие древесных пород в формировании ярусов дубрав Центрально-Черноземного заповедника в 1979 и 1989 гг.
Рис. 2.3.7. Изменение состава древесных ярусов дубрав Центрально-Черноземного заповедника (по Рыжкову, 2001)
В табл. 2.3.7 приведены основные таксационные характеристики ярусов.
Таблица 2.3.7 Динамика основных таксационных показателей насаждений (по Рыжкову, 2001)
Показатели |
I ярус |
II ярус |
III ярус |
Число стволов, шт./га |
499 466 |
170 66 |
59 93 |
Средний диаметр, см |
24,3 26,3 |
13,6 15,1 |
8,7 10,0 |
Средняя высота, м |
16,3 17,9 |
10,4 12,2 |
5,7 8,6 |
Абсолютная полнота, м2/га |
19,2 22,1 |
2,2 1,0 |
0,3 0,7 |
Запас, м3/га |
150,5 193,7 |
11,9 6,7 |
1,0 3,4 |
Примечание. Над чертой – 1979 г., под чертой – 1989 г.
Проанализируйте изменение вертикальной структуры дубрав за 10 лет. Каковы могли быть причины этих изменений?
Задание 3. На рис. 2.3.8 показана динамика пространственного размещения деревьев разных пород в дубо-кленовнике снытьевом в заповедном участке «Лес-на-Ворскле».
Перенесите схему в тетрадь, обозначив на ней пунктирными линиями границы парцелл древостоя (условные значки отдельных деревьев переносить не надо). Парцеллы необходимо выделять как участки с преимущественным доминированием одного вида (например, дубовая, липово-дубовая, кленовая парцеллы).
Рис. 2.3.8. Динамика пространственного размещения деревьев разных пород в дубо-кленовнике снытьевом (заповедный участок «Лес-на-Ворскле») (по Рыжкову, 2001)
Как изменилась горизонтальная структура (мозаичность) фитоценоза с 1935 по 1993 год? Попытайтесь дать этому объяснение.
Задание 4. На рис. 2.3.9 показан процесс самозарастания шахтного отвала в течение пяти и двадцати лет. Проанализируйте особенности горизонтальной структуры молодых экосистем разного возраста.
Рис. 2.3.9. Самозарастание шахтного отвала в течение пяти (а) и двадцати лет (б) (по: Дзыбов, Денщикова, 2001): I – сплошное покрытие травостоем; II – мелкоземистый субстрат с единичными особями растений; III – обломки пустой породы; IV – мелкообломочный субстрат; 1-10 – номера площадок
Какие факторы, на Ваш взгляд, определяют такую структуру в данном техногенном ландшафте?
Как изменяется эта структура во времени при зарастании отвала?
Определите среднее проективное покрытие растительностью для учетных площадок 5- и 20-летней экосистем.