Занятие № 8. Динамика популяций 2 ч

Цель: изучить основные динамические показатели популяции.

План занятия

I. Вопросы для обсуждения:

1. Рождаемость как количественный показатель популяции.

2. Смертность. Кривые смертности.

3. Биотический потенциал.

4. Экологические стратегии.

5. Колебания численности в популяции. Типы популяционной динамики.

6. Гомеостаз популяций.

II. Решение задач.

1.   В лесу ученые равномерно расставили ловушки на зайцев. Всего было поймано 50 зверьков. Через неделю отлов повторили. Поймали 70 зайцев, из которых 20 были с метками. Определите численность зайцев на данной территории, принимая во внимание, что меченные в первый раз зверьки равномерно распределились по территории.

2. В одном из степных заповедников на площади 250 га насчитывалось 370 сурков байбаков, из них: новорожденных - 118, годовалых - 49, двухлетних - 50, трехлетних и старше - 153. Спустя два года на участке было 448 особей, среди них новорожденных - 122, годовалых - 83, двухгодовалых - 78, остальные - старше. Изменилась ли возрастная структура популяции? Построить возрастную пирамиду. Какова смертность молодых особей за этот период.

3. Начальная численность карасей составляла Х особей. Из этого числа особей пометили 40 карасей и отпустили. Через некоторое время отловили 50 карасей, из которых 20 оказались меченными. Какова начальная численность?

4. У зябликов в период от весеннего прилета до вылупления птенцов около 50% популяции составляют годовалые птицы, впервые начинающие размножение. На двухлетних приходится 22%, трехлетних - 12%, четырехлетних - 8%, пятилетних - 4%. На каждую тысячу птиц насчитывается только 8 особей старше 7 лет. Начертите возрастную пирамиду зяблика. Как измениться пирамида популяции после выведения птенцов, учитывая, что чаще всего в кладке у зябликов 5 яиц, а смертность птенцов до вылета около 40%?

5. На территории площадью 100 км² ежегодно производили частичную рубку леса. На момент организации заповедника на этой территории было отмечено 50 лосей. Через 5 лет их численность увеличилась до 650 голов. Ещё через 10 лет – уменьшилась до 90 и стабилизировалась в последующие годы на уровне 80 -110 голов. Определите численность и плотность поголовья лосей: а) на момент создания заповедника; б) через 5 лет; в) через 15 лет. Объясните, почему сначала численность лосей резко возросла, а позднее упала и стабилизировалась.

6. Выберите правильные суждения: а) в реальных условиях потенции к размножению никогда не реализуются; б) наличие ресурсов и жизненного пространства определяет биотический потенциал вида; в) уровень К индивидуален для каждой отдельной особи; г) усиление конкуренции за пищу стимулирует рост численности популяции; д) для r-стратегии характерна высокая численность мелких потомков; е) значительная продолжительность жизни – характерная черта r-стратегов; ж) к-стратеги развиваются медленно; з) экологическая стратегия – это общая характеристика роста и размножения данного вида; и) r-виды более приспособлены к освоению новых сред обитания; к) к-виды имеют преимущество в уже освоенных средах; л) r-виды нейтральны к условиям жизни; н) к-виды в ходе эволюции в конечном итоге вытеснят r-виды.

III. Тестовый контроль.

Задания для самостоятельной работы

1. Найти и дать объяснение следующим терминам (занести в словарь):обилие, рождаемость, абсолютная рождаемость, удельная рождаемость, смертность, динамика популяции, рост популяции, экспоненциальный рост, логистический рост, циклические колебания численности, биотический потенциал, сопротивление среды, гомеостаз популяции, r-стратегия, К-стратегия.

2. Вопросы для самоконтроля

2.1. Приведите примеры циклических колебаний численности животных или растений.

2.2. Какую роль в изменении плотности популяции играют абиотические и биотические факторы?

2.3. Перечислите возможные способы снижения численности популяций вредных насекомых, основываясь на особенностях их размножения и образа жизни.

2.4. Используя дополнительную литературу, заполните табл. 12.

Таблица 12

Экологические стратегии

Факторы	К-стратегия	R-стратегия
1. Климат
2. Смертность
3. Кривые выживания
4. Размер популяции
5. Внутривидовая и межвидовая конкуренция
6. Развитие особей
7. Размеры тела
8. Размножение
9. Потомство
10. Продолжительность жизни
11. Стратегия приводит к…

2.5. У всех ли видов можно ожидать взрыв численности популяции при отсутствии врагов?

3. Оформление экологического портрета – пункты 10 – 11 плана.

Литература основная

1. Бродский А.К. Общая экология. М.: Академия, 2006. – 256 с.

2. Миркин Б.М. Основы общей экологии/ Б.М. Миркин, Л.Г Наумова. – М.: Университетская книга, 2005. – 240 с.

3. Чернова Н.М. Общая экология/ Н.М. Чернова, А.М. Былова – М.: Дрофа, 2007. - 411 с.

Литература доплнительная

1. Бигон М., Харпер Дж., Таундсенд К. Экология. Особи, популяции, сообщества. В 2х томах. Т. 2. - М.: Мир, 1989. – 477 с.

2. Гиляров А.М. Популяционная экология – М.: Изд-во МГУ, 1990. – 191 с.

3. Радкевич В.А. Экология. – Минск: «Вышэйшая школа», 1998. – 159 с.

4. Степановских А. С. Экология – Курган: ГИПП Зауралье, 2000. – 616 с.

5. Экология / Под ред. проф. Денисова. – М.: «Март»; Ростов н/Д: «Март», 2006. – 768 с.

 

 

Тема 3. Биоценозы

Занятие № 9. Понятие биоценоза. Структура биоценоза           2 ч

Цель: дать понятия биоценоза, экологических ниш, рассмотреть основные характеристики биоценоза.

План занятия

I. Вопросы для обсуждения:

1. Понятие о биоценозе.

2. Видовая структура биоценоза. Консорции.

3. Пространственная структура биоценоза. Синузии и парацеллы.

4. Экологическая структура биоценоза.

5. Пограничный эффект.

6. Концепция экологической ниши.

7. Механизмы регуляции численности популяций в биоценозах.

II. Лабораторная работа. Экологические ниши как пример экологической классификации организмов

Экологическая ниша отображает участие вида в биоценозе. Представление об экологической нише было впервые высказано американским зоологом Дж. Гриннелом в 1914 г. Современное представление об экологической нише основано на позиции Ю. Одума (1975), который вкладывает в понятие ниша тройственный смысл: физическое пространство, занимаемое видом, место вида в системе воздействующих внешних факторов и его функциональная роль в экосистеме.

В определении принадлежности организмов к той или иной нише исходят из характера питания этих организмов, из их способности добывать пищу. Например, каждое зеленое растение обеспечивает существование целому ряду экологических ниш. Среди них могут быть ниши, охватывающие организмы, питающиеся тканями корней или тканями листьев, цветками, плодами, выделениями корней (рис. 11). Каждая из этих ниш включает в себя разнородные по видовому составу группы организмов (табл. 13).

Любая из названных ниш не однородна и, в свою очередь, представлена разнообразием других, более мелких единиц. Например, экологическая ниша «стволоеды» является сложной, состоящей из целого ряда специфических ниш, каждая из которых выполняет определенные функции в биогеоценозах. Состав видов, входящих в каждую из этих ниш, в разных биогеоценозах различен (например, состав видов в ельнике отличается от видов в березняке или дубраве), но работа, выполняемая ими, сходна. Представителями этих более мелких специфических ниш являются насекомые, которые специализировались нападать на больное или здоровое растение.

Рис. 11.Схема размещения экологических ниш, приуроченных к растению: 1 - корнееды; 2 - эккрисотрофы, поедающие корневые выделения; 3 - листоеды; 4 - стволоеды; 5 — плодоеды; 6 — семяеды; 7 - цветкоеды; 8 - пыльцееды; 9 - сокососы; 10 - почкоеды

Размещение организмов по разным экологическим нишам обеспечивает более сложную структуру биогеоценоза на данной территории, обеспечивая более полное использование условий жизни в природных экосистемах и максимальное потребление ее продукции. Функционирование одной экониши дополняется действием другой, в результате осуществляется более полное использование биомассы.

Зададние 1. Изучение видового разнообразия и структуры экологической ниши

Цель работы: изучить характер занимаемой видом экологической ниши как комплекса его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды; изучить принцип разнокачественного участия в потреблении пищевого ресурса как выхода из конкуренции для совместно обитающих видов.

Материалы и оборудование: раздаточный демонстрационный материал - таблицы «Экологические ниши», «Схема размещения экологических ниш, приуроченных к растению»; «Экологическая ниша «стволоеды», раздаточный иллюстративный и коллекционный материал.

Ход работы

1. Изучите спектр экологических ниш, приуроченных к зеленому растению: а) выявите критерий в основе принадлежности организмов к определенной экологической нише; б) выполните рис. 11; в) заполните табл. 13

2. Изучите особенности и механизм разграничения экологических ниш между группами животных, образующих единое сообщество (зооценоз):

а) изучите сложную структуру экологической ниши на примере ниши стволоеды, выявив мелкие специфические ниши в составе экологической ниши стволоеды. (В состав экологической ниши ство лоеды входят следующие мелкие специфические ниши: первичные «вредители», вторичные «вредители», третичные «вредители».);

б) выявите принцип распределения организмов по мелким специфическим нишам, составляющим экологическую нишу стволоеды;

в) заполните таблицу 14.

Таблица 13