Экологические группы растений по степени адаптации к условиям крайнего дефицита тепла:

1. Не хладостойкие растения – сильно повреждаются или гибнут при температурах ниже точки замерзания воды, гибель связана с инактивацией ферментов, нарушением обмена нуклеиновых кислот и белков, проницаемостью мембран и прекращением тока ассимилятов. Это растения дождевых тропических лесов, водоросли теплых морей.

2. Не морозостойкие растения – переносят низкие температуры, но гибнут как только в тканях начинает образовываться лед. При наступлении холодного времени года у них повышается концентрация осмотически активных веществ в клеточном соке и цитоплазме, что понижает точку замерзания до -5… -7⁰С. В переохлажденном состоянии не устойчивы всего несколько часов, что, однако позволяет растениям переносить заморозки. К ним относятся вечнозеленые субтропические виды.

3. Льдоустойчивые или морозоустойчивые растения – произрастают в областях с муссонным климатом с холодными зимами. Во время сильных морозов надземные органы деревьев и кустарников промерзают, но сохраняют жизнеспособность. Растения подвергаются предварительной закалке: в клетках накапливаются сахара до 30%, некоторые аминокислоты и другие защитные средства, связывающие воду.

Экологические группы растений по степени адаптируемости к высоким температурам

1. Нежаростойкие виды – повреждаются уже при температуре +30⁰ – +40⁰С (эукариотические водоросли, водные цветковые, наземные мезофиты).

2. Жаровыносливые – эукариоты – растения сухих местообитаний с сильной инсоляцией (степей, пустынь, саванн, сухих субтропиков), переносят получасовое нагревание до +50 – +60⁰С.

3. Пирофиты – устойчивы к пожарам. Характерны для саванн, сухих жестколиственных лесов, у деревьев толстая корка, пропитанная огнеупорными веществами, надежно защищающая внутренние ткани; плоды и семена имеют толстые покровы, которые растрескиваются под действием огня.

Таблица 4

Экологические группы организмов

Экологическая группа	Особенности строения	Местообитание	Фактор среды	Представители

5. Для стимулирования роста дуба в высоту совместно с ним выращивают другие породы. Какие особенности биологии дуба используются в этом методе?

6. Если бы вы сделали разрезы почв в широколиственном и хвойном лесу, то увидели бы разные по цвету, структуре почвы. Разное в них и содержание гумуса. Выскажите ваше мнение, в каком лесу почвы более плодородны. Ответ поясните.

Тема 2. Популяции и экосистемы

1. Занятие № 3. Популяция. Структура и энергетика экосистем 2 ч

Цель: изучить основные характеристики популяции как экологической единицы, виды структуры популяции.

План занятия

1. Вопросы для обсуждения:

2. Определение популяции. Экологическая ниша и местообитание.

3. Половая и возрастная структура.

4. Пространственная и этологическая структура. Эффект группы.

5. Статистические показатели популяции. Численность и плотность. Методы их учета.

6. Понятие о биоценозе. Понятие об экосистемах. Структура экосистем.

7. Цепи питания. Расход энергии в цепях питания.

8. Энергетика экосистем. Продуктивность. Экологические пирамиды: биомассы, численности, энергии.

II. Лабораторная работа Методы оценки размеров популяций

Цель работы: Определение численности природных популяций, используя методы изъятия и мечения.

Материалы и оборудование: статистические таблицы, калькуляторы, линейки.

Среди методов оценки размеров популяций можно выделить методы прямого учета (метод квадрата, прямое наблюдение и фотографирование) и косвенные методы учета (метод изъятия, мечения, повторного отлова и др.).

♦ Метод квадрата. Территория местообитания вида разбивается на некоторое число квадратов. Затем устанавливается число организмов в пределах выбранного квадрата и простым умножением числа организмов в квадрате на число квадратов определяется численность организмов на всей территории.

♦ Прямое наблюдение. Прямой подсчет особей возможен как к сидячим или медленно перемещающимся животным, так и к крупным подвижным животным, например, в тот момент, когда они покидают места ночлега.

♦ Фотографирование. Прямым подсчетом особей на фотоснимках можно установить размеры популяций крупных млекопитающих и морских птиц, собирающихся на открытых пространствах.

♦ Метод изъятия удобен для оценки численности мелких организмов, например, насекомых. Животных отлавливают, записывают число пойманных и не выпускают их до конца исследования. Затем еще трижды повторяют отлов, при этом с каждым разом число пойманных животных уменьшается. Затем строят график, на котором отмечают число пойманных животных при каждом отлове и общее число (см. табл. 10 и рисунок 10).

Таблица 10