Введение

В настоящих методических указаниях приведены задания для самостоятельной работы студентов по темам: «Экологические факторы и их среда обитания, биологические ритмы, жизненные формы растений и животных», «Экология популяций, биоценозы, экосистемы и их динамика, биосфера, охрана окружающей среды». Выполнение работ будет способствовать освоению следующих компетенций: самосовершенствование (осознание необходимости); потребность и способность учиться; способность работать самостоятельно; способность к познавательной деятельности; способность использовать законы и методы математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении профессиональных задач; способность ориентироваться в основных проблемах техносферной безопасности.

Врезультате изучения дисциплины студент должен:

•знать структуру и основные закономерности окружающей природной среды, особенности взаимодействия и взаимовлияния живых

организмов с окружающей средой, а также глобальные проблемы окружающей среды и пути их решения;

•уметь применять на практике основные принципы рационального природопользования, самостоятельно и творчески использовать теоретические знания;

•владеть специальной терминологией и лексикой данной дисциплины, навыками самостоятельного овладения новыми знаниями в области природопользования и охраны окружающей среды.

3

1.ОРГАНИЗМЕННЫЙ УРОВЕНЬ ЖИВОГО

1.1.Экологические факторы и среда обитания

Задание 1. Все экологические факторы среды делятся на три большие группы: 1) абиотические; 2) биотические; 3) антропогенные.

Ниже приведен перечень экологических факторов. К каждой группе, обозначенной буквой, подберите экологические факторы, обозначенные цифрой. Ответ должен состоять из цифры и буквы.

Задание 2. Большинство организмов имеют различные пределы толерантности по отношению к различным факторам среды. Для описания их экологической ниши применяется специальная терминология. Так, актиния является политермным, эврифотным и олигобатным организмом, тогда как жаброногий рачок артемия − эвритермным, полигалинным, стенофагическим, а озерная лягушка − полигидрическим, олигофотным и эврибатным организмом. Охарактеризуйте с использованием экологической терминологии их условия обитания.

Задание 3. Различные виды растений относятся к разным экологическим группам и жизненным формам, например:

Каким высочайший (сем. гвоздичные) является мезоксерофитом. Ветреница алтайская (сем. лютиковые) является геофитом.

Лук желтеющий (сем. луковые) является кальцефилом, геофитом. Полынь метельчатая (сем. сложноцветные) является терофитом,

гемикриптофитом, ксерофитом, псаммофитом.

Бессмертник песчаный (сем. сложноцветные) является псаммофитом, олиготрофитом, гелиофитом.

4

Охарактеризуйте условия и места обитания перечисленных видов растений с использованием экологической терминологии.

Задание 4. Отметьте, какие из данных суждений правильны:

а) Организмы с широким диапазоном толерантности, как правило, имеют больше шансов в борьбе за существование.

б) Толерантность особи остается неизменной в течение всей жизни. в) Виду свойственна только одна определенная ниша независимо от

места его обитания и географического района.

г) Степень выносливости, критические точки, оптимальная и пессимальные зоны отдельных индивидуумов не совпадают.

д) Степень выносливости к какому-либо фактору означает соответствующую экологическую валентность вида по отношению к остальным факторам.

е) Полное отсутствие воды или хотя бы одного из основных элементов минерального питания делает жизнь растения невозможной, несмотря на благоприятные сочетания других условий.

Задание 5. В каких условиях формируются эврибионты и стенобионты: в экстремальных или благоприятных?

К какой группе вы отнесете коралловых полипов: к эврибиотическим или стенобиотическим организмам?

Где формируются стенооксибионты при длительном обитании: в водоемах, богатых кислородом; в водоемах с низким содержанием кислорода в воде; в водоемах, в которых наблюдаются значительные колебания содержания кислорода в воде?

Задание 6. Почему у некоторых видов птиц яйца пигментированы в темные цвета или в крапинку, а у других однотонно окрашены или белые?

Задача 7. Воробьи и другие птицы любят купаться не только в воде, но и в мелком песке, пыли дорог. Объясните, почему птицы это делают.

Задание 8. Перечислите экологические группы растений по отношению к воде. Распределите следующие виды растений по этим группам: кактус, стрелолист обыкновенный, верблюжья колючка, ряска малая, бодяк огородный, камыш озерный, молочай тонкий, копытень европейский, агава, береза повислая, кувшинка белая, очиток едкий, рис, ковыльволосатик, элодея канадская, алоэ.

5

Задание 9. Охарактеризуйте среду обитания кувшинки, ряски, рдеста. Укажите возможные зоны их обитания в водоеме. К какому типу экосистем относится водоем? Какие организмы, обитающие в водоеме, составляют группу консументов?

Задание 10. Почему животные пустынь и полупустынь могут совсем не потреблять воду?

Задание 11. Наземные млекопитающие и птицы, которые живут в полярных районах, обычно окрашены в белый цвет, а насекомые в этих же местах имеют темную окраску. И та и другая окраска – приспособленность к деятельности одного фактора. Почему приспособленность носит такой разный характер?

Задание 12. Наибольшее число видов земноводных обитает в тропиках с их ровной температурой и большой влажностью. В умеренных широтах их мало, а в Артике и Антарктиде их совсем нет. Почему?

Задание 13. Применяя правило Бергмана–Аллена, поясните, почему у песца ноги короче, а ушные раковины меньше, чем у рыжей лисицы? Почему пингвины, живущие в условиях Крайнего Севера, и верблюды, живущие в пустынях, сбиваются вместе в плотную кучу? При каких условиях обитания это происходит?

Задание 14. Экологическим рядом называется совокупность растительных сообществ (фитоценозов), располагающихся соответственно нарастанию или убыванию какого-либо фактора среды.

Вам предлагается перечень деревьев: ясень, дуб, береза, осина, бук, липа, ольха серая, ольха черная, ель, граб, клен, ива, сосна, пихта.

Составьте экологический ряд древесных пород по возрастающей теневыносливости (от светолюбивых к теневыносливым).

Задание 15. Плавающие в поверхностном слое рыбы серебристые,

на глубине 200 − 400 м они красноватого цвета, еще глубже − фиолетовые и черные, а вот донные глубоководные рыбы вовсе не окрашены. Как вы думаете, почему?

Задача 16. Все растения делятся на три экологические группы: а) гелиофиты; б) сциофиты; в) факультативные гелиофиты. По какому экологическому фактору осуществляется такое деление?

6

Задание 17. Вставьте пропущенное слово:

а) Животные, растения или микроорганизмы, живущие на или внутри другого организма и питающиеся за счет живой субстанции хозяина, называются…

б) Форма межвидовых взаимодействий, выгодных для обоих организмов, называется…

в) Взаимодействия между двумя видами, когда один из них получает одностороннюю выгоду и не вступает в тесные отношения с другим, т.е. не оказывает на него существенного воздействия (ни отрицательного, ни положительного), называется…

г) Любые антагонистические отношения между организмами (видами, популяциями), связанные с борьбой за территорию, пищу, размножение и т.д., называются…

д) Форма биотических отношений, при которой совместно обитающие популяции различных видов не испытывают взаимного влияния, называется…

е) Явление, когда животные поедают особей своего же вида, называется…

Задание 18. Организмы по положению в пищевой цепи относятся к трем группам организмов: продуценты, консументы и редуценты. По какому главному признаку различаются эти организмы? Определите, к какой группе относятся: мышь, навозный жук, костяника, лиса. Почему грибы и животные не могли бы жить на Земле без растений?

Задание 19. Чтобы доказать присутствие воздуха в почве, следует небольшой комок почвы бросить в воду. Появятся пузырьки воздуха. А как доказать наличие воздуха в воде?

Задание 20. Ознакомьтесь с классификацией биотических взаимодействий между организмами (табл. 1). К каждому типу взаимодействия, обозначенному цифрой, подберите характер взаимодействий, обозначенный буквой.

7