ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭКОЛОГИЯ»

Тема 1. Основы общей экологии. Экология сообществ.

Решение экологических задач (2 часа)

Рекомендуемая литература:

1) Давыдова Н.Ю. Основы экологии и охраны природы: учебно-методическое руководство [Текст] / Н.Ю. Давыдова, Е.А. Давыдов. – Барнаул: Изд-во АГАУ, 2005. – 72 с.

2) Колпакова В.П., Овчаренко Н.Д. Основы экологии [Текст]: учебное пособие для вузов. – Барнаул, 2005. – 196 с.

3) Экология [Текст]: сборник описаний практических работ / В.А. Казанцев, В.Н. Катаева, Т.Г. Малахова, Н.П. Миронычева-Токарева, Е.Н. Филонова. – Новосибирск: СГГА, 2011. – 78 с.

4) Гордиенко В.А. Экология. Базовый курс для студентов небиологических специальностей [Электронный ресурс]: учебное пособие / В. А. Гордиенко, К. В. Показеев, М. В. Старкова. – Электрон. текстовые дан. – СПб.: Лань, 2014. – 640 с. – Режим доступа: http//e.lanbook.com/vien/book/42195

5) Лобанова Т.В., Малкова Н.Н. Экология и природопользование в лесном деле [Текст]: учебное пособие. – Барнаул: РИО Алтайского ГАУ, 2014. – 159 с.

6) Лобанова Т.В., Малкова Н.Н. Экология и природопользование в лесном деле [Текст]: учебно-методическое пособие. – Барнаул: РИО Алтайского ГАУ, 2015. – 80 с.

Экологические задачи

1. Укажите знаком «+» в соответствующей графе таблицы, за какие природные ресурсы конкурируют между собой растения, а за какие – животные. Если конкуренции нет, то отмечать не надо.

Таблица – Конкуренция между разными экологическими группами

2. Ниже перечислены известные Вам растения и животные. Выпишите их названия в две колонки в соответствии с экологической ролью этих организмов в экосистеме.

Роль в природе:

– Продуценты

– Консументы I порядка

– Консументы II порядка

– Редуценты

Пантера, аскарида, акула, заразиха, рыба-прилипала, удав, клоп постельный, клещ, повилика, божья коровка, паук, свиной цепень, росянка, орхидея, баклан, актиния, омела, раффлезия, гиена, лишайник-эпифит, трипаносома, сокол, лягушка, крокодил, стрекоза, минога.

3. К какому из трофических уровней и к какой пищевой цепи относятся перечисленные ниже группы организмов?

Автотрофы, однолетние травы, гетеротрофы, овцы, рыбы, дельфины, макроконсументы, пчела, кустарник, микроконсумент, фитопланктон, волк, детритофаг, микроорганизм

4. Приведите пример пастбищной луговой пищевой цепи?

5. Приведите пример пастбищной пищевой цепи в хвойном лесу?

6. Приведите пример пищевой сети в смешанном лесу?

7. Приведите пример цепи выедания в пруду?

8. Приведите пример детритной луговой пищевой цепи?

9. Приведите пример детритной пищевой цепи в хвойном лесу?

10. Приведите пример цепи разложения в озере?

11. Рассчитайте затраты коровы на дыхание, если известно, что за одну неделю она съела 200 кг травы и прибавила в весе 5 кг?

12. Рассчитайте биомассу дождевых червей в кислых суглинистых почвах на 10 сотках, если известно, что на 1 м 2 их содержится 20 штук, а масса одного червя – 0,5 г?

13. При учете численности популяции лесной мышовки при первом отлове в июне поймали 18 особей, всех пометили. При повторном учете в августе поймали 60 особей, причем 6 из них были помечены. Какова численность данной популяции лесной мышовки?

14. Рассчитайте продукцию четвертого трофического уровня, если известно, что в смешанном лесу продуктивность первого составляет 1,4*10 ¹² кг?

15. Распишите пищевую цепь и рассчитайте продуктивность всех трофических уровней в луговой пищевой цепи, если известно, что продуктивность второго уровня составляет 1,2*10 ¹⁰ кг?

16. Составьте цепь с максимально возможным числом звеньев, последним из которых являются рыбоядные звери. Вычислите массу водорослей, необходимую для существования выдры массой 25 килограмм, которая питается рыбой?

17. Подсчитайте, какую массу растений сохранит пара птиц при выкармливании 5 птенцов, по 3 грамма каждый?

18.  Рассчитайте, какую биомассу растений сохранит от уничтожения гусеницами пара синиц, выкармливая четырех птенцов по 5 грамм. Какую часть общей биомассы растений это будет составлять (в %, если площадь сбора гусениц составляет 400 м², а производительность растений 200 г/м²)?

19. Взрослая синица в период выкармливания потомства в день приносит корм в гнездо 400 раз. Птенцы остаются в гнезде 21 день. Допустим, что в плодовом саду живет 10 пар синиц. Сколько яблок (в тоннах) могут «сберечь» от гусениц синицы за период вскармливания птенцов, если условно представить, что они употребляют в этот период только таких насекомых? Возьмите во внимание, что одна самка гусениц откладывает около 160 яиц, масса гусеницы 0,5 г, а содержание сухого вещества в яблоках составляет около 5%. Процесс трансформации энергии с одного уровня на другой проходит в соответствии с правилом 10% Линдемана. На 3 уровне содержится 50 кДж энергии.

20. Одна мышь, биомассой 5 г рожает двух детенышей массой 0,5 и 1,0 г. За 3-4 недели мать выкармливает детенышей молоком, и их масса становится 5 и 4 г соответственно. На основании правила экологической пирамиды, определите, какая биомасса дерна необходима самке, чтобы выкормить свое потомство?

21. В цепи питания переход энергии переход энергии с одного трофического уровня на другой составляет 10%, а со второго на третий – 5%. Рассчитайте прирост биомассы (в кг) на третьем трофическом уровне, если на первом запас энергии составляет 2*10⁴ Дж в 1 кг биомассы?

22. Определите минимальную территорию (в м²) экосистемы острова, которая обеспечивает суточную жизнедеятельность пяти волков. Схема трофической цепи: растения (трава)®травоядные животные (консументы I порядка)®хищник (волк). Суточный прирост одного волка составляет 360 ккал, растения полностью покрывают остров и их суточная первичная продукция составляет 990 ккал/м².

23. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, чтобы в море вырос один дельфин массой 300 кг..

24. Приведенные в беспорядке факты изложите в логически правильной последовательности (в виде цифр):

· Нильский окунь стал поедать много растительноядных рыб.

· Сильно размножившись, растения стали загнивать, отравляя воду.

· Для копчения нильского окуня требовалось много дров.

· В 1960 г. британские колонисты запустили в воды озера Виктория нильского окуня, который быстро размножался и рос, достигая веса 40 кг и длины 1,5 м.

· Леса на берегах озера интенсивно вырубались – поэтому началась водная эрозия почв.

· В озере появились мертвые зоны с отравленной водой.

· Численность растительноядных рыб сократилась, и озеро стало зарастать водными растениями.

· Эрозия почв привела к снижению плодородия полей.

· Скудные почвы не давали урожая, и крестьяне разорялись.

25. Экосистема площадью 1м² площади экосистемы дает 800 г сухой биомассы за год. Построить цепь питания (4 трофических уровня) и определить, сколько гектаров необходимо, чтобы прокормить человека массой 70 кг (из них 63% составляет вода). Цепь питания: растения (трава)®травоядные животные (консументы I порядка)®хищники ((консументы II порядка)®человек.

26. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определите, какая площадь (в гектарах) соответствующей экосистемы может прокормить одну особь последнего звена в цепи питания: планктон→рыба→тюлень (300 кг). Сухая биомасса планктона с 1м2 моря составляет 600 г. Из указанной в скобках массы 60% составляет вода.

27. Вычислить возможность существования в озере Лох-Несс плезиозавра, причем не одного, а целой семьи, так как для сохранения вида необходима репродукция. Плезиозавры - подотряд больших ископаемых морских хищных ящериц отряда Зауроптеригий. Имели короткий, широкий и сплюснутый позвоночник, длинную шею, небольшую голову и хвост (общая длина тела - почти 15 метров), или некоторые (плиозавры) - короткую шею и большую голову, ластообразные конечности с большим количеством фаланг. Допустим, что общая масса семьи плезиозавров-100 тонн (5-7 особей, 40% сухое вещество). Общая площадь озера Лох-Несс- (57000 км²). Цепь питания: фитопланктон – личинки насекомых - мальки рыбы – рыбы – семья плезиозавров. Какая площадь акватории озера необходима, чтоб прокормить этих животных, когда известно, что биомасса фитопланктона – 500г/м² сухой массы?