Основы экологической культуры. Учебно-методическое пособие
.pdf11.Изучитесуточныйритмчастотывашихсердечныхсокращений:
втечениенеделитриразавсутки(утром,днем,вечером)водно
ито же время в спокойном состоянии измеряйте частоту своего пульса за 60 секунд (одна минута). Данные фиксируйте в таблице.
Результаты измерений проанализируйте. Сделайте вывод о периодичностичастотывашихсердечныхсокращенийвтечениесуток. Проявился ли суточный ритм в этом физиологическом процессе?
|
|
Время суток |
|
День недели |
Утро |
День |
Вечер |
|
7.00 |
15.00 |
21.00 |
Понедельник |
|
|
|
|
|
|
|
Вторник |
|
|
|
|
|
|
|
Среда |
|
|
|
|
|
|
|
Четверг |
|
|
|
|
|
|
|
Пятниц |
|
|
|
|
|
|
|
Суббота |
|
|
|
|
|
|
|
Воскресенье |
|
|
|
|
|
|
|
12. Заполните таблицу «Периодические явления в природе».
Биологические |
Примеры ритмов |
|
ритмы |
В неорганическом мире |
В живой природе |
|
|
|
13. Фотопериодизм – это реакция организмов на сезонные изменения длины дня и ночи. Известны два типа фотопериодической реакции организмов: короткодневный и длиннодневный. Приведите примеры фотопериодизма в жизни растений и живот-
ных, заполнив таблицу «Фотопериодизм в жизни растений и жи-
вотных».
41
Организмы |
Тип фотопериодической реакции |
|
|
|
|
|
Короткодневный |
Длиннодневный |
|
|
|
Растения |
|
|
|
|
|
Животные |
|
|
|
|
|
14. Фенология – наука о явлениях. Изучает закономерности сезонного развития природы.
Проведите фенологические наблюдения в своем регионе в течение трех месяцев любого сезона. Наблюдения осуществляйте ежедневно,водноитожевремя.Результатыфиксируйтевтаблице. Для удобства ее заполнения введите условные обозначения, указав их перед таблицей. Вычислите средние значения всех показателей. Сделайте вывод.
Явления в природе
|
Темпе- |
Дав- |
Направле- |
|
|
Изменения |
|
Дата |
Ясность |
Осадки |
в живой |
||||
ратура |
ление |
ние ветра |
|||||
|
|
|
|
|
|
природе |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы для самоконтроля
1.Дайте определение понятию «среда обитания». Есть ли разница между понятиями «окружающая среда», «среда обитания», «среда жизни», «жизненная среда»?
2.Назовите основные среды жизни на нашей планете по мере их возникновения в процессе эволюции.
3.Охарактеризуйте водную среду жизни.
4.Охарактеризуйте наземно-воздушную среду жизни.
5.Охарактеризуйте почвенную среду жизни.
6.Охарактеризуйте организм как среду жизни.
42
7.Что такое адаптация? Назовите факторы, влияющие на развитие адаптаций.
8.Охарактеризуйте три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды.
9.Расскажите о морфологических, физиологических и этологических адаптациях. Каково их значение в жизни организмов?
10.Отметьте основные адаптации у растений и животных к водной, наземно-воздушной, почвенной, организменной средам жизни.
11. Что такое экологические факторы? Дайте классификацию факторам среды.
12.В чем заключается влияние каждой группы экологических факторов (абиотических, биотических, антропогенных)? Приведите примеры.
13.Ккакойгруппеэкологическихфакторовотносятсявнутривидовые и межвидовые взаимоотношения организмов?
14.Каквыдумаете,почемуантропогенныйфакторвыделенотдельно, а не входит в группу биотических, ведь человек относится
кживым организмам?
15.Назовите основные закономерности действия экологических факторов.
16.Какой закон показывает зависимость интенсивности жизнедеятельности организмов от силы воздействия экологических факторов? Охарактеризуйте его. Приведите примеры.
17.В чем заключается сущность закона независимости факторов В. Вильямса? Приведите примеры.
18.Сформулируйте закон толерантности В. Шелфорда. Что такое предел выносливости?
19.Какими особенностями характеризуются стенобионты, эврибионты? Приведите примеры.
20.Как называется экологический фактор, выходящий за пределы выносливости вида? Сформулируйте закон минимума Ю. Либиха.
21.Охарактеризуйте температуру как экологический фактор.
22.Охарактеризуйте свет как экологический фактор.
23.Охарактеризуйте воду как экологический фактор.
43
24.Охарактеризуйте почву как экологический фактор. Что вы понимаете под эдафическими факторами?
25.Охарактеризуйте давление как экологический фактор.
26.Дайте определение понятию «фотопериодизм». Что лежит
воснове этого явления? Приведите примеры фотопериодических явлений в природе.
27.Какое практическое значение для человека имеет знание явления фотопериодической реакции растений и животных? Приведите примеры.
28.Является ли фотопериодизм наследственно закрепленным, генетически обусловленным свойством? Может ли воздействие другихфакторовсредыоказыватьвлияниенапроявлениефотопериодизма? Докажите примерами.
29.Что вы понимаете под биологическими ритмами? Классифицируйте их. Расскажите о явлениях, связанных с биоритмами. В чем их адаптационное значение? Приведите примеры биологических ритмов разных типов.
30.Чтотакоебиологическиечасы?Какоебиологическоезначениевжизниорганизмовимеетихспособность«измерятьвремя»?
31.Какие биологические ритмы лежат в основе способности организма «чувствовать и измерять время»?
44
Тема: Экология популяций
Вопросы для самостоятельного изучения
1.Понятие о популяции.
2.Статические показатели популяции.
3.Динамические показатели популяции.
4.Продолжительность жизни.
5.Экологические стратегии выживания.
6.Регуляция численности популяции.
Понятия и термины |
|
Ареал |
Независимые от плотности |
Вид |
факторы |
Возрастная структура |
Панмиктическая популяция |
Выживаемость |
Первичное, вторичное |
Генетическая структура |
и третичное соотношения |
Генофонд |
полов |
Географическая популяция |
Перманентная популяция |
Гомеостаз |
Плотность |
Гомеостаз популяции |
Половая структура |
Демографические таблицы |
Популяция |
Динамические таблицы |
Продолжительность жизни |
выживания |
Пространственно-этологиче- |
Зависимые от плотности |
ская структура |
факторы |
Разорванный ареал |
Закон Харди-Вайнберга |
Репродуктивный ареал |
Клональная популяция |
Рождаемость |
Клонально-панмиктическая |
Саморегуляция |
популяция |
Скорость роста популяции |
Ключевой фактор |
Смертность |
Космополиты |
Сплошной ареал |
Кривые роста популяции |
Средняя продолжительность |
Максимальная |
жизни |
продолжительность жизни |
Статическая популяция |
Механизмы торможения |
Статические показатели |
роста численности особей |
|
45
Статические таблицы |
Частота генотипов |
выживания |
Численность |
Темпоральная популяция |
Экологическая популяция |
Типы кривых выживания |
Экологическая стратегия |
Трофический ареал |
выживания |
Убиквисты |
Экспоненциальный рост |
Физиологическая |
численности популяции |
продолжительность жизни |
Элементарная популяция |
Частота аллеля |
Эндемики |
Материал для справок
Вид – это группа особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических, биохимических, генетических особенностей и занимающих в природе определенную территорию – ареал.
Популяция– это группа свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида.
Ареал – это территория обитания особей вида.
Рис. 2. Расположение популяции в пределах ареала
46
Виды, различающиеся по величине ареала
итипу распространения
•Космополиты – это виды растений и животных, которые встречаются на большей части Земли (серая крыса, комнатная муха…).
•Убиквисты – это виды растений и животных, которые существуют в разных экологических условиях и имеют обширные ареалы (тростник обыкновенный, волк…).
•Эндемики–этовидырастенийиживотных,которыесуществу- ют только в определенных экологических условиях и имеют небольшой ограниченный ареал (кенгуру, коала, утконос, ехидна…).
Классификация популяций
1.По размерам занимаемой территории и степени связи между особями:
а) элементарные (локальные) – группировка особей, которая характеризуется полной панмиксией;
б) экологические – совокупность пространственно-смежных элементарных популяций;
в) географические – совокупность групп пространствен- но-смежных экологических популяций.
2.По способности к самовоспроизведению и самостоятельной эволюции:
а) перманентные (постоянные) – относительно устойчивые в пространстве и во времени, способные к неограниченно длительному самовоспроизведению, являющиеся элементарными единицами эволюции;
б) темпоральные (временные) – популяции, неустойчивые в пространствеивовремени,неспособныекдлительномусамовоспроизведению, со временем преобразующиеся в перманентные
иисчезающие.
47
3. По способу размножения особей популяции:
а) панмиктические – особи размножаются половым путем, оплодотворение перекрестное;
б) клональные – особи размножаются бесполым способом; в) клонально-панмиктические – особи размножаются путем
чередования полового и бесполого размножения [20, с. 49].
Задания для самостоятельной работы студентов
1. Изучите классификацию популяций, заполните таблицу.
|
Классификация популяций |
||
|
|
|
|
Классификацион- |
Тип популяций |
Характеристика |
Пример |
ный принцип |
|
|
популяций |
|
|
|
|
|
Элементарные |
|
|
Размер террито- |
(локальные) |
|
|
рии, занимаемой |
|
|
|
|
|
|
|
популяцией, |
Экологические |
|
|
и степень связи |
|
|
|
между особями |
Географические |
|
|
|
|
|
|
Способность к |
Перманентные |
|
|
самовоспроизве- |
(постоянные) |
|
|
дению и самосто- |
|
|
|
Темпоральные |
|
|
|
ятельной эволю- |
|
|
|
ции |
(временные) |
|
|
|
Панмиктические |
|
|
Способ размноже- |
|
|
|
Клональные |
|
|
|
ния популяции |
|
|
|
|
Клонально-пан- |
|
|
|
миктические |
|
|
|
|
|
|
48
2. Заполните таблицу.
Экологические показатели популяции
Показатели |
Характеристика |
Пример |
(на любой популяции) |
||
|
|
|
1. Статические |
|
|
Численность |
|
|
Плотность |
|
|
Половая структура |
|
|
Возрастная структура |
|
|
Пространственная структура:
а) распределение в пространстве:
–равномерное
–неравномерное
–случайное
б) тип использования пространства:
–оседлые
–кочевые
Этологическая структура. Форма совместного существования:
–одиночный образ жизни
–семейный образ жизни
–колонии
–стаи
–стада
Генетическая структура
2. Динамические
Рождаемость
Смертность
Скорость роста популяции. Кривые роста популяции: J-образная
S-образная
49
3.Дайте определение понятию «биотический потенциал». Кем и когда оно было введено в экологию? Как биотический потенциал вида связан с удельной (врожденной) скоростью роста популяции?
Уразных видов животных биотический потенциал имеет разную величину:
– самка косули производит за свою жизнь 10 – 15 козлят;
– трихина откладывает 1,8 тыс. яиц;
– самка медоносной пчелы откладывает 50 тыс. яиц;
– луна-рыба производит до 3 млрд. икринок.
Однакобиотическийпотенциалприродныхпопуляцийникогда полностью не реализуется. Объясните почему. Какие показатели (явления) влияют на реализацию биотического потенциала?
Чемопаснодляпопуляциибезграничноеразмножениеособей?
4.Что такое продолжительность жизни? От чего она зависит?
Заполните таблицу «Продолжительность жизни».
Вид продолжитель- |
Определение |
Влияющие |
Примеры |
ности жизни |
|
факторы |
|
Физиологическая |
|
|
|
продолжительность |
|
|
|
жизни (ФПЖ) |
|
|
|
Максимальная |
|
|
|
продолжительность |
|
|
|
жизни (МПЖ) |
|
|
|
Средняя продол- |
|
|
|
жительность жизни |
|
|
|
(МПЖ) |
|
|
|
50
