Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Общая экология задания для практических работ. Практикум

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
21
9. Эксперимент, проведенный Г. Гаузе. В пробирку были помещены два
сходных вида инфузорий Paramecium caudatum (1) и Paramecium aurelia (2).
1 5 20
18
19
19
17
15
13
10 7 5 3 3 2 0
2 5 16
19
45
55
62
77
80
82
84
86
88
86
87
88
Дни 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
13
14
15
Результаты эксперимента привели к формулировке закона_____________ ____________________________________________________________________
10. Как человек использует явления хищничества и паразитизма в мире
животных для борьбы с сельскохозяйственными вредителями? Назовите из­вестные вам способы.
11. Как действует естественный отбор в системе «хищник — жертва»?
Какие адаптации у хищника_______________________________________
жертвы________________________________________
Как называется этот эволюционный процесс? ________________________
1.12. Экосистема и биогеоценоз: сущность и структура
Задание 1. Предположите, как устроена экосистема (биогеоценоз) леса (озера, луга). Можно изобразить в виде схемы или рисунка.
Задание 2. Попробуйте сформулировать определение. «Я думаю, что эко- система — это…»
Задание 3. Запишите возникшие в ходе работы вопросы.
Задание 4. Прослушайте лекцию или прочитайте в учебнике раздел «Эко-
система».
Задание 5. Запишите основные понятия.
Задание 6. Сравните биоценоз и биогеоценоз. Выявите черты сходства и
черты различий. Запишите их в соответствующий раздел схемы.
22
Черты
сходства Черты
сходства
Биоценоз Биогеоценоз
Домашнее задание. Напишите диаманту по теме. Инструкцию см. в заня- тии 1.3.
1.13. Экосистема: поток энергии и круговорот веществ
Задание 1. Предположите, как связаны вещество и энергия в экосистемах.
Можно изобразить в виде схемы или рисунка.
Энергия Вещество
Задание 2. Запишите возникшие в ходе работы вопросы.
Задание 3. Прослушайте лекцию или прочитайте в учебнике раздел «Эко-
система».
Задание 4. Запишите основные понятия.
Задание 5. Сравните организм и экосистему. Выявите черты сходства и
черты различий. Запишите их в соответствующий раздел схемы.
Организм Экосистема
Различия
Различия
Различия
Различия
23
Домашнее задание. Напишите синквейн по теме. Инструкцию см. в заня- тии 1.4.
1.14. Зависимость состава экосистем от абиотических факторов
Задание 1. Выявите взаимосвязь типов экосистем и параметров абиотиче­ских факторов, проявляющихся в них (смотрите рисунок). Результаты запишите в таблицу.
Название экосистемы
Название абиотического
фактора
Параметры абиотических
факторов
Рис. 1. Типы растительных сообществ в зависимости
от средней температуры и годового количества осадков
Задание 2. Запишите выводы.
1.15. Живое вещество как компонент биосферы
Задание 1. Выберите правильное утверждение:
1. Биосфера включает в себя все части планеты, освоенные жизнью.
2. Земля и есть биосфера.
24
1. Главный компонент биосферы — это ее живое вещество.
2. Главный компонент биосферы — это литосфера.
1. Живое вещество представлено в биосфере в виде отдельных тел — ин-
дивидуальных организмов.
2. Живое вещество — это совокупность биохимических молекул.
1. Землю справедливо будет назвать планетой жуков.
2. Землю справедливо будет назвать планетой людей.
1. Все живые организмы изучены наукой.
2. Много живых организмов науке неизвестно.
1. Живое вещество в биосфере распределено равномерно.
2. Живое вещество распределено в биосфере неравномерно, оно образует
сгущения на границах раздела литосфера — гидросфера — атмосфера.
1. Набор (состав) химических элементов в живых организмов индивидуален
и отличается от звездного и солнечного вещества.
2. Набор (состав) химических элементов, которые образуют звездное и
солнечное вещество и вещество живых существ, практически один и тот же.
1. Водород, углерод, азот и кислород в живых организмах представлены в
наибольшем количестве.
2. Фосфор и сера в живых организмах представлены в наибольшем коли-
честве.
1. Фотосинтезирующие живые организмы составляют 99 % всей массы живо-
го вещества.
2. Животные составляют 99 % всей массы живого вещества.
Задание 2. Ответьте на следующие вопросы, обращаясь к тексту, представ­ленному ниже.
1. К каким последствиям привело бы явление, при котором живое веще­ство биосферы имело совершенно особый химический состав, отличный от хи­мических элементов космоса и планеты Земля?
25
2. Объясните, почему биомасса живого вещества суши и океана различ-
ны, а продуктивность их практически одинакова? Какие участки биосферы об­ладают наибольшей продуктивностью?
3. Живое вещество — важнейший компонент биосферы. Каковы же иные компоненты биосферы?
4. Составьте список терминов и понятий, которые характеризуют живое вещество как компонент биосферы и как особый класс веществ.
5. Подтвердите примерами существование живого вещества в форме че­редования поколений и стремления заполнить все возможное пространство.
6. Объясните справедливость утверждения, что живому веществу прису­ща высокая скорость химических реакций. Сравните, например, синтез аммиака в промышленности и в живой клетке.
7. Вы прочли эпиграф к главе. Как вы понимаете выражение «Всецельно дышащей природы!»? Чувствуете ли вы свое единство с природой? Как вы от­ветите на вопрос поэта «Каким законом объяснить родство таинственное наше»?
Живое вещество как компонент биосферы
Термин «биосфера» ввел австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831–1914).
Современная концепция биосферы связана с именем академика В. И. Вернад­ского.
Биосфера включает в себя все части планеты, освоенные жизнью. Это и
атмосфера, и океан, и все части земной поверхности, где утвердилась жизнь в
Вы, моря шумного пучины, Ты, неба вечного простор, И ты, светил блестящий хор, И вы, родной Земли вершины, Поля и пестрые цветы, И с гор струящиеся воды — Отдельно взятые черты Всецельно дышащей природы: Какая вас связала нить, Одна другой светлей и краше? Каким законом объяснить
26
любых ее формах. Главный компонент биосферы — это ее живое вещество. «...На земной поверхности нет химической силы более постоянно действую­щей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом» — писал В. И. Вернадский.
Рассмотрим подробнее живое вещество. Оно представляет собой сово­купность организмов, сведенную к их весу, химическому составу и энергии. Если жизнь поддерживает себя как устойчивое явление, то она непременно должна быть представлена в разных формах. И действительно, живое вещество представлено организмами всех биологических видов. В какой форме суще­ствует живое вещество в биосфере? Из самого определения живого вещества следует, что оно представлено в биосфере в виде отдельных тел — индивиду­альных организмов.
Живое вещество представлено организмами различных размеров. Самые крупные из них — киты. Длина тела современных китов от 1,1 до 33 м, масса от 30 кг до 150 т. К высочайшим деревьям относится секвойя вечнозеленая, кото­рая достигает высоты до — 112 м и имеет диаметр 6–10 м.
По приблизительной оценке, за время существования жизни на Земле в биосфере существовало более миллиарда видов.
Среди живых существ преобладают насекомые (их около миллиона ви­дов), а среди насекомых — жуки. Примерно каждый четвертый из известных видов — жук, так что Землю справедливо будет назвать планетой жуков. По­звоночные составляют всего 2 % известных видов, и все же ежегодно ученые открывают в разных уголках планеты в среднем 3 новых вида птиц и 15 — мле­копитающих. Известный нам мир жизни более чем на 70 % состоит из живот­ных, 22 % — это растения и грибы (в последние годы биологи считают, что грибы — не растения, это отдельное царство живых существ), 5 % — однокле­точные организмы. Насколько эти соотношения соответствуют реальности, то­же неизвестно. Возможно, они выглядели бы совершенно иначе, если бы био­логи досконально изучили морские глубины и тропические леса. Некоторые специалисты полагают, что на морском дне можно будет найти тысячи неиз­вестных животных. В тропических лесах большинство неизвестных видов опять-таки насекомые.
Живое вещество распределено в биосфере неравномерно, оно образует сгущения на границах раздела литосфера — гидросфера — атмосфера: в водое­мах близ поверхности, на дне морей и океанов, на поверхности суши. На мате­риках наблюдаются береговые, пойменные, озерные, тропические, субтропиче­ские сгущения жизни. На суше преобладают растения, а в океане — животные.
27
Каков химический состав живого вещества? Отличается ли он от состава химических элементов Вселенной?
Набор (состав) химических элементов, которые образуют звездное и сол­нечное вещество и вещество живых существ, практически один и тот же.
Процентное содержание относительно более тяжелых элементов в телах растений и животных возрастает по сравнению со звездным веществом.
Четыре элемента — водород, углерод, азот и кислород, наиболее широко распространенные во Вселенной, — в живых организмах тоже представлены в наибольшем количестве. Таким образом, живое вещество биосферы состоит из атомов, наиболее распространенных в космосе.
Масса живого вещества называется биомассой. Она выражается в едини­цах массы сухого или сырого вещества, отнесенной к единицам площади или объема любого местообитания. Общая масса живого вещества в сухом виде со­ставляет примерно 4 × 1018 г, что в миллиард раз меньше массы Земли, которая составляет 5,98 × 1027 г. Однако живое вещество постоянно обновляется, в среднем раз в 8 лет, а потому общая масса живого вещества (6,5 × 1027 г) за всю историю превышает массу Земли. И уже это обстоятельство определяет огром­ную роль живого вещества в формировании планеты.
Суммарное количество биомассы, образовавшееся за конкретный период времени, или скорость образования биомассы характеризует продуктивность. Величину продукции относят к единице площади или объема. Установлено, что наибольшей продуктивностью обладают пойменные сгущения живого веще­ства: при площади менее 1 % они производят около 10 % живого вещества су­ши. Фотосинтезирующие живые организмы составляют 99 % всей массы живо­го вещества. Живое вещество океана по массе составляет менее 0,2 % от био­массы суши. Однако продуктивность океана, то есть производство биомассы в единицу времени и на единицу площади, примерно равна продуктивности био­массы растений. Почему это так, вы сможете объяснить, опираясь на знания о сроках жизни простейших, точнее, всего населения планктона.
Живое вещество, в отличие от косного, обладает удивительным свой­ством: химические реакции, происходящие в нем, протекают с замечательной упорядоченностью и в гораздо менее жестких условиях, чем при производстве веществ чисто химическими методами. Так, жиры и углеводы окисляются в ор­ганизме при температуре около 37 °С, а вне его — при температурах 400– 500 °С. В промышленных условиях для получения аммиака из молекул азота и водорода необходима температура 500 °С и высокое давление. Эта реакция в теле микроорганизмов происходит при обычных температурах и атмосферном давлении.
28
Известно, что продолжительность жизни каждого отдельного организма имеет пределы, он смертен. Как же поддерживается непрерывность жизни в биосфере? Непрерывно размножаясь, живые организмы образуют поток чере­дующихся поколений: на смену погибающим появляются новые существа. Тем самым современное живое вещество по происхождению связано с живым ве­ществом прошлых геологических эпох. Из существующих на Земле живых ор­ганизмов наибольшей силой размножения отличается гриб дождевик гигант­ский. Каждый экземпляр его дает до 7,5 млрд спор. Если каждая спора даст начало новому организму, то во втором поколении объем дождевиков в 800 раз превысит размеры нашей планеты. Способность производить огромное число потомков В. И. Вернадский называл давлением жизни.
Мириады живых существ населяют биосферу, составляют живое веще­ство биосферы. Химический состав живого вещества сходен с составом звезд и Солнца, что подтверждает единство природы. У живого вещества современны­ми методами могут быть измерены масса, количество заключенной в нем энер­гии, характер отвечающего ему пространства. Современному живому веществу присуще большое химическое разнообразие.
1.16. Свойства и функции биосферы
Задание 1. Закончите предложения:
Биосферой называется область ____________________________________
____________________________________________________________________
Живое вещество ________________________________________________ ____________________________________________________________________
Функция — это _________________________________________________ ____________________________________________________________________
Задание 2. Запишите, возникшие в процессе выполнения предыдущего задания вопросы.
Задание 3. Прослушайте лекцию (или прочитайте в учебнике раздел «Биосфера»), попытайте услышать и записать ответы на следующие вопросы:
1. Какой ученый ввел в науку понятие «биосфера»?
2. Какие типы вещества были им определены?
29
3. Охарактеризуйте кратко свойства живого вещества?
4. Какие функции живого вещества вы можете назвать?
Задание 4. Вернитесь к заданию 1 и, если нужно, сделайте исправления в предложениях.
Домашнее задание. Напишите отзыв о предмете, где отразите:
свое отношение к методам учебной работы;
к преподавателю;
к атмосфере на занятиях;
к изученным темам (какие занятия вам понравились, а какие не понра-
вились и почему) и т.д.
Подготовьтесь к заключительному занятию: повторите весь материал (под­готовьтесь к тестированию), выполните все задания, оформите портфолио.
30
2. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Методические указания
к выполнению практических работ
Практические работы по каждому модулю, приведенному в технологиче­ской карте учебного курса, выполняются согласно учебному пособию «Практи­кум по общей экологии» (Ильиных И. А., 2008). Выше предложены избранные темы практических работ.
Работа считается выполненной, если студент:
индивидуально выполнил практическую работу;
осмыслил теоретический материал на уровне свободного воспроизведения;
аккуратно оформил в тетради ответы на задания;
сформулировал правильные выводы и дал письменные ответы на кон-
трольные вопросы;
защитил работу.
2.1. История развития экологии
Задание 1. Заполните недостающей информацией пропуски в табл. 3.
Таблица 3
Календарь экологических событий
(по Г. С. Розенбергу, с изменениями и дополнениями)
Год или период,
в который
появилась идея
или сделано
открытие
Автор идеи
или открытия
Экологическая сущность
идеи или открытия
VI–IV вв. до н.э.
Страна?
Эпические поэмы «Махабхарата» и «Рамаяна» — описан образ жизни и мест обитания примерно 50 видов животных.
Аристотель
«История животных» — классификация живот­ных, имеющая экологическую окраску: по образу жизни, способу питания………………………….
……….
Теофраст
(Феофраст)
…………………………………………….……….