Практическая работа № 7 Саморегуляция и саморазвитие экосистем
Основные понятия темы
Гомеостаз экосистемы. Принципы отрицательной обратной связи и Ле-Шателье. Гомеостатические механизмы в экосистеме. Нарушение их человеком. Экологическое дублирование.
Устойчивые и неустойчивые экосистемы. Саморазвитие экосистем (экологическая сукцессия). Первичная и вторичная сукцессии. Отличительные особенности антропогенных и природных сукцессий.
Вопросы для обсуждения
Что понимают под гомеостазом популяции? Почему равновесие экосистемы – равновесие популяции? Сформулируйте принцип Ле-Шателье и прокомментируйте его на конкретных примерах.
Рассмотрите механизм действия обратной отрицательной связи на конкретных примерах.
Прокомментируйте и дополните схему поддержания гомеостаза популяции животных, представленную на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Гомеостаз в популяции животных, регулируемый доступностью пищевых ресурсов
Рассмотрите механизм биологического самоочищения небольшого водоема, состоящего из компонентов, указанных на рис. 10.1.
Рис. 10.1. Основные компоненты экосистемы водоема
Покажите на схеме стрелками взаимодействия между элементами экосистемы, то есть причинные связи: прямые и обратные, положительные и отрицательные.
Какие гомеостатические механизмы поддерживают устойчивость водоема? Существуют ли пределы их действия?
Опишите, каким образом осуществляется самоочищение водоема при попадании в него стоков загрязняющих веществ (например, минеральных удобрений и канализационных стоков, содержащих такие биогенные элементы как азот и фосфор) и покажите, что самоочищение способствует устойчивости водоема.
Какие гомеостатические механизмы нарушаются при сбросе человеком в водоем больших количеств загрязняющих веществ? Какие изменения в водоеме при этом происходят? Опишите процесс нарушения гомеостаза водоема и превращения его в другую экосистему (какую?).
Назовите причину неустойчивости экологических систем.
Что такое сукцессия? Перечислите и охарактеризуйте этапы сукцессии. Каковы особенности климаксной экосистемы? Приведите примеры. Перечислите общие закономерности развития биоценозов в ходе сукцессии.
Почему сообщество не может одновременно быть высокостабильным и давать большой выход чистой продукции?
В чем отличие природной сукцессии от антропогенной?
Прокомментируйте таблицу 7.1, дополнив ее необходимой информацией.
Что понимают под экологическим дублированием?
Темы сообщений
1. Развитие экологических систем.
2. Устойчивость экологических систем.
3. Гомеостатические механизмы в природных экосистемах.
4. Равновесие в экосистемах и их развитие.
Таблица 7.1
Показатели растущей и зрелой экосистем
Показатель |
Растущая экосистема |
Зрелая экосистема |
Урожай |
Высокий |
Низкий |
Видовое разнообразие |
… |
… |
Размеры организма |
… |
… |
Жизненные циклы |
… |
… |
Скорость обмена биогенными элементами между организмом и средой |
… |
… |
Сохранение биогенных веществ |
… |
… |
Стабильность |
… |
… |
Энтропия |
… |
… |
Информация |
… |
… |