При чрезмерном увеличении численности (плотности) популяции. От растений возделываемых на полях человек

Г еометрическая прогрессия размножения. — КиберПедия

Живые организмы способны к беспредельному размножению. Однако

численность видов в природе достигает лишь определенных пределов, потому что ограниченность ресурсов, воздействие неблагоприятных факторов и взаимодействия между организмами ставят непреодолимые преграды возможностям безграничного размножения.

■ Примеры и дополнительная информация

1. Культурные растения, сельскохозяйственные животные, промысловые виды составляют пищевые ресурсы человека, которые постоянно

возобновляются именно благодаря размножению организмов.

Продукты жизнедеятельности различных видов, от бактерий до животных, используются во многих отраслях промышленности (текстильная, кожевенная, фармацевтическая и др.). Таким образом, размножение организмов, т. е. воспроизведение ресурсов, создает основу

жизнеобеспечения человека.

Освоение новых, быстро размножающихся видов может дать богатые дополнительные источники сырья и продуктов питания. Например, в

жарких районах в прудах и озерах разводят синезеленые водоросли из рода спирулина, которые дают урожай в 10 раз выше, чем пшеница. Сухая мука из спирулины богата белком и жирами и используется для корма рыб,

домашней птицы, крупного рогатого скота и производства некоторых диетических продуктов для человека.

2. Годовое количество семян на одно растение мать-и-мачехи составляет 60 тыс. Мать-и-мачеха может произрастать только на обнаженных участках почвы, где нет еще других растений. Плоды- парашютики разносятся ветром, и лишь некоторые случайно попадают в

подходящие условия.

Возможности семенного размножения растений огромны. Например, ромашка непахучая производит за год 210 тыс. семян, полынь — до 700

тыс., а дерево черного тополя — до 28 млн. Но, кроме того, у растений еще существует способность к вегетативному размножению. В подходящих условиях растительность быстро занимает освободившееся пространство. Теоретически, по подсчетам известного ученого В. И. Вернадского, чтобы создать общую массу, равную массе земной коры, бактериям при беспрепятственном размножении нужно 1,6 суток, зеленым водорослям — около 24,5 суток, а слонам — 1300 лет. Несмотря на различия, все эти сроки очень малы по сравнению с историей нашей планеты — более 4,5 млрд лет.

3. Среди рыб наибольшей плодовитостью отличаются те, икра которых

плавает в толще воды и служит пищей многим водным обитателям. Самое большое число икринок мечет в воду крупная тропическая луна-

рыба — до 300 млн ежегодно. Мелкая каспийская килька производит до 60 тыс. икринок, осетр — до 800 тыс., белуга — до 7,7 млн.

Средиземноморская акула-пилохвост откладывает всего два крупных яйца в твердых роговых капсулах и охраняет их.

4. Плодовитость дальневосточной горбуши — 1,5 тыс. икринок. Самка горбуши перед нерестом вырывает в галечном дне реки продолговатую яму, откладывает туда икру, которую самец поливает молоками, и

засыпает сверху слоем песка и гальки. Образуется гнездо-бугор. По

подсчетам, в одной из дальневосточных рек в гнезда горбуши попадает всего 58% икры, содержавшейся в самках, остальная сносится

течением. До весны сохраняется всего 4% икринок, остальные гибнут из-за недостаточной аэрации, промерзания, инфекций и других причин. Мальки выносятся течением в море, но по пути служат пищей многим хищным рыбам. Через несколько лет взрослая горбуша

возвращается из моря в реку, где она родилась, и приступает к размножению, после которого погибает. В среднем до половозрелого состояния доживает примерно одна особь из возможных 750.

□ Вопросы. 1. От растений, возделываемых на полях, человек стремится получить

максимально возможную продукцию. Каждое сортовое растение пшеницы может дать до 300 семян, что означало бы урожай в 600 ц на 1 га. Однако на практике высоким считается

урожай в 40—50 ц на 1 га. Каковы возможные причины того, что урожайность пшеницы не достигает максимума? 2. В зрелых буковых лесах взрослые деревья смыкаются кронами. В таких лесах почти нет молодых буков, хотя на старых ежегодно вызревают многие тысячи орешков. Объясните, какие причины могут тормозить появление следующих поколений.

□ Задания. 1. Два вида полевок (мелкие мышевидные грызуны) несколько различаются по

плодовитости. Самки стадной, или узкочерепной, полевки приносят в среднем за 1 помет по 8 детенышей. У каждой самки за жизнь бывает 4 помета. У пашенной полевки число пометов достигает 7, в среднем по 6 детенышей. Какое число потомков от одной самки каждого вида может быть получено в третьем поколении? Каким будет соотношение видов по численности и по массе, если вес стадной полевки составляет для самцов 50 г, для самок — около 34 г. а

пашенной полевки — 44 и 32 г соответственно? 2. По принципу построения графика на

рисунке 3 начертите кривые для видов с разной скоростью размножения: каждое следующее поколение больше материнского в 2, 3, 5 раз. Сравните конфигурацию и наклон кривых. 3.

Одно растение василька голубого производит в среднем 1500 семян. Семена сохраняют

всхожесть до 10 лет. Определите запасы семян этого сорняка в почве после 3 лет засорения им посевов на одном поле со средней численностью 3 растения на 1 м2.

□ Темы ДЛЯ ДИСКУССИЙ.1. Почему у растений число зачатков никогда не бывает таким

низким, как у некоторых животных, производящих за один раз всего по одному детенышу или яйцу? 2. Если каждый вид обладает способностью к безграничному размножению, как

обьяснить наличие в природе большого числа редких видов? 3. Плодовитость сизого голубя и черного грифа одинакова: 2 яйца в кладке. Однако голубей в природе много, а гриф находится под угрозой исчезновения. Как это обьяснить? 4. Сельскохозяйственная наука

обладает большой суммой знаний о том, как управлять размножаемостью культурных рас- тений и сельскохозяйственных животных. Почему в таком случае во многих странах мира существует продовольственная проблема? 5. Почему в природе взрывы численности отдельных видов, демонстрирующие их способность к размножению, называют

экологическими катастрофами? 6.Многие быстро размножающиеся насекомые: тараканы,

комнатные мухи, комары и другие — вредят человеку. Каково ваше мнение, можно ли использовать потенциал их размножения в хозяйственных целях? Если нет, то почему, а если да, то для каких нужд? 7. На полях, занятых сельскохозяйственными культурами, часто происходят взрывы численности тех видов насекомых, которые никогда не размножались в

таком количестве в природе. Каково ваше мнение, почему это происходит?

ВСПОМНИТЕ

Экологические факторы

§ 2. Общие законы зависимости организмов от факторов среды

Любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на организмы, называют экологическими факторами. Свет, тепло, концентрация солей в воде или почве, ветер, град, враги и возбудители болезней — все это экологические факторы, перечень которых может быть очень большим.

Среди них различают абиотические, относящиеся к неживой природе, и биотические, связанные с влиянием организмов друг на друга.

Экологические факторы чрезвычайно разнообразны, и каждый вид, испытывая их влияние, отвечает на него по-разному. Тем не менее есть некоторые общие законы, которым подчиняются ответные реакции ор- ганизмов на любой фактор среды.

Главный из них — закон оптимума. Он отражает то, как переносят живые организмы разную силу действия экологических факторов. Сила воздействия каждого из них постоянно меняется. Мы живем в мире с переменными условиями, и лишь в определенных местах планеты значения некоторых факторов более или менее постоянны (в глубине пещер, на дне океанов).

Закон оптимума выражается в том, что любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

При отклонении от этих пределов знак воздействия меняется на проти- воположный. Например, животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая. Закон оптимума свидетельствует

о мере каждого фактора для жизнеспособности организмов. На графике он выражается симметричной кривой, показывающей, как изменяется

жизнедеятельность вида при постепенном увеличении воздействия фак- тора (рис. 5).

Схема действия факторов среды на живые организмы. 1.2 — критические точки

2 Сила воздействия ►ч фактора

,Г ибель

Пределы выносливости вида

Рис. 5.

В центре под кривой — зона оптимума. При оптимальных значениях фактора организмы активно растут, питаются, размножаются. Чем

0° 50° t°

Специализирован- Виды, выносливые Специализированные холодолюби- к широкому колеба- ные теплолюбивые виды нию температуры вые виды

Рис. 6.

Положение кривых оптимума на температурной шкале для разных видов

Рис. 7.

Сайка — холодолюбивая рыба Северного Ледовитого океана

больше отклоняется значение фактора вправо или влево, т. е. в сторону уменьшения или увеличения силы действия, тем менее благоприятно это для организмов. Кривая, отражающая жизнедеятельность, резко спус- кается вниз по обе стороны от оптимума. Здесь располагаются две зоны

пессимума. При пересечении кривой с горизонтальной осью находятся две критические точки. Это такие значения фактора, которые организмы уже не выдерживают, за их пределами наступает смерть. Расстояние между критическими точками показывает степень выносливости организмов к изменению фактора. Условия, близкие к критическим точкам, особенно

тяжелы для выживания. Такие условия называют экс тремальными.

Если начертить кривые оптимума какого-либо фактора, например

температуры, для разных видов, то они не совпадут (рис. 6). Часто то, что является оптимальным для одного вида, для другого представляет пессимум или даже находится за пределами критических точек. Верблюды и

тушканчики не могли бы жить в тундре, а северные олени и лемминги — в жарких южных пустынях.

Экологическое разнообразие видов проявляется и в положении кри-

тических точек: у одних они сближены, у других — широко расставлены. Это значит, что ряд видов может жить только в очень стабильных

условиях, при незначительном изменении экологических факторов, а другие выдерживают широкие их колебания. Например, растение

недотрога вянет, если воздух не насыщен водяными парами, а ковыль хорошо переносит изменения влажности и не погибает даже в засуху.

Таким образом, закон оптимума показывает нам, что для каждого вида есть своя мера влияния каждого фактора. И уменьшение, и усиление

воздействия за пределами этой меры ведет к гибели организмов.

Для понимания связи видов со средой не менее важен закон ограни чивающего фактора.

В природе на организмы одновременно влияет целый комплекс фак- торов среды в разных комбинациях и с разной силой. Вычленить роль

каждого из них непросто. Какой из них значит больше, чем другие? То, что мы знаем о законе оптимума, позволяет понять, что нет всецело по-

ложительных или отрицательных, важных или второстепенных факторов, а все зависит от силы воздействия каждого.

Закон ограничивающего фактора гласит, что наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений.

Рис. 8.

Глубина снежного покрова — ограничивающий фактор в распространении оленей

С законами оптимума и ограничивающего фактора постоянно стал- кивается практика сельского хозяйства. Например, рост и развитие пше- ницы, а следовательно, и получение урожая постоянно ограничиваются то

критическими температурами, то недостатком или избытком влаги, то нехваткой минеральных удобрений, а иногда и такими катастрофическими воздействиями, как град и бури. Требуется много сил и средств, чтобы

поддерживать оптимальные условия для посевов, и при этом в первую очередь компенсировать или смягчать действие именно ограничивающих факторов.

Q Экологические О факторы.

Абиотические факторы.

Биотические факторы.

cyberpedia.su

При чрезмерном увеличении численности (плотности) популяции

rpp.nashaucheba.ru

Задания для самостоятельной работы учащихся. Дидактический материал для прикладного курса "Основы общей экологии"

Дидактические материалы прикладному курсу по общей экологии

Баталинская средняя школа, 2006г. – 22 с.

Составитель:

Стеценко Н.Н. – учитель первой категории Баталинской средней школы Денисовского района.

Рецензенты:

Валяева Е. А. – кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии факультета естественных наук Костанайского государственного педагогического института.

Дидактические материалы прикладному курсу по общей экологии предназначены для чащихся 10 классов, желающих углубленно изучить этот раздел биологической науки. Окружающая нас природа представляет достаточно устойчивую и организованную систему, которую мы называем жизнью на Земле. Изучением этой системы и занимается экология. Знание экологии важно для таких сфер нашей жизни как охрана природы, сельское хозяйство, создание безотходных технологий. В настоящее время эти сферы жизни приобрели не только узкопрактическую направленность, но и имеют глобальные, напрямую связанные с жизнью человечества, проблемы. Решение этих проблем без знания экологии невозможно.

Рекомендовано для учителей биологии и учащихся школ

ВНИМАНИЕ!

Жирным шрифтом – НАБРАНЫ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ОТВЕТА НА КОТОРЫЕ ПОТРЕБУЮТСЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗНАНИЯ ИЗ ДРУГИХ ПРЕДМЕТОВ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Курсивом – НАБРАНЫ ТЕМЫ ДЛЯ ДИССКУССИЙ

I. Потенциальные возможности размножения организмов.

1. От растений, возделываемых на полях, человек стремиться получить максимально возможную продукцию. Каждое сортовое растение пшеницы может дать до 300 семян, что означало бы урожай в 600 центнеров на 1 га. Однако на практике высоким считается урожай в 40-50 на 1 га. Каковы возможные причины того, что урожайность пшеницы не достигает максимума?

2. В зрелых буковых лесах взрослые деревья смыкаются кронами. В таких лесах почти нет молодых буков, хотя на старых ежегодно вызревают многие тысячи орешков. Объясните, какие причины могут тормозить появление следующих поколений.

1. Почему у растений число зародышей никогда не бывает таким низким, как у некоторых животных, производящих за один раз всего по одному детенышу или яйцу?

2. Если каждый вид обладает способностью к безграничному размножению, как объяснению наличие в природе большого числа редких видов?

3. Плодовитость сизого голубя и черного грифа одинакова: 2 яйца в кладке. Однако голубей в природе много, а гриф находиться под угрозой исчезновения. Как это объяснить?

4. Сельскохозяйственная наука обладает большой суммой знаний о том, как управлять размножаемостью видов и повышать тем самым урожайность культурных растений и сельскохозяйственных животных. Почему в таком случаем во многих странах мира существует продовольственная проблема?

5. Почему в природе взрывы численности отдельных видов, демонстрирующих их способность к размножению, называют экологическими катастрофами?

6. Многие быстро размножающиеся насекомые: тараканы, комнатные мухи, комары и другие – вредят человеку. Каково ваше мнение, можно ли использовать потенциал их размножения в хозяйственных целях? Если нет, то почему, а если да, то для каких нужд?

7. На полях, занятых сельскохозяйственными культурами, часто происходят взрывы численности тех видов насекомых, которые никогда не размножались в таком количестве в природе. Каково ваше мнение, почему это происходит?

II. Общие законы зависимости организмов от факторов среды.

1. Нагрузка веса тела на опорную поверхность ног свыше 30 г на 1 см2 сильно затрудняет передвижение животного по рыхлому снегу. У рыси равна 422, а у лося – около 500 г на 1 см2. но для рыси полуметровый слой снега – фактор, ограничивающий активность, а для лося – нет. Как вы думаете, почему?

2. В тропических районах океана, где много тепла и света, жизнь очень бедна. Эти районы называют океаническими пустынями. Как вы думаете, что ограничивает здесь развитие одноклеточных водорослей, от которых, в свою очередь, зависят животные?

3. В теплице, где выращивалась рассада и поддерживалась оптимальная температура и влажность, прекратилась подача воды. Ремонт поломки должен занять два дня. Агроном распорядился ограничить подачу тепла в теплицу. Правильно ли он сделал и почему?

1. 1. Обсудите, почему чувство меры так цениться у всех народов мира и входит в нормы морали.

2. В каких проявлениях сельскохозяйственной деятельности часто нарушается закон оптимума?

3. Существует русская поговорка «Кашу масло не испортишь», которую применяют к некоторым хозяйственным делам. Противоречит ли это закону оптимума?

4. Применим ли закон оптимума к сильнодействующим на человека ядам?

5. Благодаря созданию для себя микроклимата люди могут жить и работать в разных температурных условиях, вплоть до антарктической зимы или космической стужи. Значит ли это, что температура не является фактором, ограничивающим деятельность человечества?

III. Основные пути приспособленности организмов к среде.

1. После летней стрижки верблюдов расход воды на испарине увеличился у них на 50%. Почему это произошло? В какое время года вы рекомендуете стричь животных?

2. Почему медицинские стерилизуют не путем промораживания, а кипячением или нагреванием автоклавах при высоком давлений?

3. Маки и тюльпаны – влаголюбивые растения. Почему они могут расти в жарких пустынях?

4. Колибри, крохотные птицы западного полушария, отыскивают пищу с помощью зрения. Они питаются нектаром цветов и мелкими насекомыми. За день они съедают корма вдвое больше, чем весят сами. Колибри очень активны, частота взмахов крыльев у разных видов от 20 до 100 в секунду, частота сокращения сердца – до 1000 ударов в минуту. С наступлением сумерек садятся на ветки и впадают в оцепенение. Температура их тела падает до +17-180С. Объясните, в чем выгоды такого приспособления.

5.У домового воробья нижняя критическая температура в январе равна – 250С, а в августе – 00С. Чем это можно объяснить?

1. Реален ли, с биологической точки зрения, полный анабиоз у человека?

2. Почему до сих пор, несмотря на отсутствие реальных подтверждений, ученые не отказались от мысли обнаружить жизнь на Марсе?

3. Что, по-вашему, выгоднее – строить больше зернохранилищ с эффективным режимом хранения зерна или стремится получить вдвое больший урожай?

4. Известно, что у многих рыб температура тела постоянна. Значит ли это, что их можно отнести к теплокровным животным?

5. У лошадей, коров, овец, и других домашних животных постоянная температура тела и при хороших, и при плохих кормах. Значит ли это, что регуляция температуры у них не зависит от корма?

IV. Пути воздействия организмов на среду обитания

1. В почву часто вносят ядохимикаты для борьбы с вредителями растений. Как это может отразиться на процессах разложения растительных остатков?

2. Какое влияние оказывают лесополосы вокруг полей на условиях произрастания сельскохозяйственных культур?

3. Возможности самоочищения водоемов сильно снижаются при сборе в них теплых промышленных вод. Почему? Почему это явление называют тепловым загрязнением водоемов?

1. Растения можно выращивать без почвы, на гидропонике, т.е. в растворах питательных веществ, и получать большие урожаи. Значит ли это, что нарушения почвообразующей деятельности живых организмов уже не являются предметом беспокойства для людей?

2. Гнус (комары и мошки) в некоторых районах сильно досаждают человеку. Обсудите, что произойдет с окружающей средой, если полностью уничтожить этих насекомых, применив ядохимикаты.

3. Если в природе так много фильтрующих организмов и так велики возможности самоочищения водоемов, то почему же возникла проблема загрязнения вод?

4. Правильно ли используют роль зеленых насаждений для улучшения в том районе, где живете?

V. Основные среды жизни.

1. У некоторых водных позвоночных животных, например у акул, скелет состоит не из костей, а из эластичного хряща. У наземных позвоночных скелеты только костные. Как это можно объяснить с экологической точки зрения?

2. Многие паразиты имеют упрощенное строение тела по сравнению со свободноживущими родственными видами. Например, у свиного и бычьего цепней отсутствует кишечник, очень слабо развиты нервная система и органы чувств. Как вы думаете, почему?

3. Одно из экологических бедствий – кислотные дожди. Они образуются, когда в каплях дождя растворяются промышленные газы, в основном сернистый газ, и выпадают практически растворы серной кислоты. Как это может повлиять на жизнь в почве?

4. Что общего в приспособлениях в среде у таких разных животных, как белый медведь и верблюд?

1. Влияет ли погода на обитателей водоемов?

2.Вво многих районах с интенсивным земледелием в почвах исчезли черви из-за постоянного внесения ядохимикатов. Как вы думаете, отразиться ли это на почвенном плодородии, если в землю регулярно вносят высокие дозы минеральных удобрений?

3. В научной фантастике рисуют картины построения подводных городов для человека. С решением, каких основных проблем столкнуться проектировщики таких городов?

4. В воздухе постоянно находятся поднятые ветром мелкие насекомые – пауки, семена, споры. Почему же на суше нет сидячие животных, которые питались бы, фильтруя через себя воздух?

5. Как лучше называть: «воздушная среда жизни» или «наземно-воздушная среда жизни»? Обоснуйте ответ.

VI. Приспособительные формы организмов.

1. Основоположник современной систематики Карл Линней, живший в XVIII веке, сначала относил китов к рыбам и лишь через несколько лет исправил ошибку. Объясните, на основании чего он мог прийти к ложному заключению и что послужить доказательством истинного систематического положения китообразных.

2. Среди мелких почвенных животных различают жизненные формы поверхностных и глубинных обитателей. Как измениться состав жизненных форм таких животных в местах массового отдыха, где ходит много людей?

3. Какие общие приспособительные черты можно отметить во внешней форме верблюда и страуса?

4. В каких условиях адаптивна форма растения перекати-поле?

5. Во влажном тропическом климате среди растительности преобладают древесные формы, в умеренном и холодном увеличивается доля травянистых многолетников с подземными почками возобновления. Объясните, с чем это связано.

1. Применимо ли правило Алена к человеку?

2. Какие изменения – в составе видов или в составе жизненных форм – отражают более серьезные перестройки в природных сообществах? Как вы предложите в связи с этим организовать службу мониторинга в заповедниках.

3. Предложите конструкцию парящего в воде аппарата на основе анализа жизненных форм у представителей планктона.

4.Экологическая инженерия разрабатывает принципы создания искусственных сообществ и восстановления нарушенных. Вам надо создать парк для отдыха. С чего следует начинать планирование мероприятий –

с подбора жизненных форм или видов растений? Почему?

5. Перед вами задача – восстановить лес на безжизненных глинистых отвалах в местах добычи полезных ископаемых. Какие формы растений и животных вы подберете для этих целей?

VII. Приспособительные ритмы жизни.

1. Многие уверяют, что ночью в тишине более продуктивна подготовка к экзаменам, чем днем. Согласны ли вы с этим? Обоснуйте ответ.

2. Если бы от вас зависела организация работы в ночную смену на предприятии, что бы вы выбрали: а) постоянную ночную работу с повышенной оплатой для тех, кто согласен на такой режим,

б) чередование дневной и ночной работы для каждого, с увеличением отдыхом после ночи,

в) только дневную работу для одних и чередования дневных и ночных смен для других работников,

г) какие-либо другие формы организации труда? Обоснуйте ответ.

3. Как, по-вашему, лучше организовать доставку спортивной команды на всемирные соревнования из Москвы в Японию: а) самолетом за два дня до соревнований, б) самолетом за две недели до его начала, в) поездом и затем на корабли за неделю до начала? Обоснуйте ваше мнение.

4. У людей рождение детей не приурочено к какому-либо времени года. Каково ваше мнение, может ли фотопериод иметь влияние на состояние человеческого организма? Почему да или почему нет?

5.Среди растений умеренного или тропического климата встречаются виды наиболее чувствительные к длине дня?

VIII. Типы взаимодействия организмов.

1. 1. Подумайте, какие типы связей возникают в лесных сообществах между такими парами видов, как белка и дятел, синица и дятел, дождевой червь и дуб, заяц-беляк и синица.

2. Каковы последствия для урожая, если усилить или ослабить каждую из трех последовательных связей в пищевой цепи: культурное растение – растительноядное насекомое – их паразиты – сверхпаразиты?

3. Приведите примеры возможного использования взаимовыгодных отношений между видами при разведении лесов в степных районах.

1. 1. Всегда ли присутствие сорняков на полях оказывается вредным для культурных растений?

2. Встреча хищника и жертвы часто оказывается для жертвы роковой. Однако известно много случаев, когда уничтожение видов-хищников приводит, в конце концов к резкому снижению численности видов-жертв. Как вы думаете, почему?

3. Каковы могут быть биологические последствия широкого применения гербицидов – химических средств борьбы с сорняками? Должны ли мы отказаться от гербицидов или, наоборот, усилить их применение?

4. Стоит ли стремиться полностью, уничтожить всех паразитов человека?

5. В начале нашего века широко пропагандировали переселение чужеземных растений и животных для обогащения отечественной фауны и флоры. Было сделано много практических попыток такого переселения. Постепенно это увлечение прошло. Как вы думаете, почему? Должны ли мы отказаться или, наоборот, усилить практику такого переселения видов?

IX. Законы и следствия пищевых отношений.

1. 1. Хотя расчеты и опыты свидетельствуют, что в природе между каждой парой видов хищник – жертва могут возникать колебательные циклы, в природе такие циклы наблюдаются редко. Почему?

2. В дальневосточных лесах ведут интенсивный промысел ценного лекарственного растения – женьшеня. Вид находится на грани исчезновения. Какие меры вы приняли бы для его сохранения? Какое отношение к этим мероприятиям имеет понимание связей хищник – жертва?

3. Долгое время у нас в стране поощрялась охота на волков и за каждого убитого зверя выдавали премию. Затем охоту на волка полностью запретили. В настоящее время в ряде районов этот запрет вновь снят и часть волков разрешено отстреливать. Как вы думаете, чем можно объяснить такую «непоследовательность» в распоряжениях природоохранительных органов?

4. В природе отношения хищник – жертва между конкретными видами существуют миллионы лет. Современный человек, вступая в такие отношения с видами дикой природы (охота, рыбная ловля, сбор лекарственных и пищевых растений, цветов и т.п.), быстро подрывает их численность. Почему так происходит? Может ли изменить эти результаты знание и применение экологических правил?

5. Предположим, что вы должны установить норму вылова ценного вида рыб. Какими сведениями об этом виде вы должны располагать, чтобы рассчитать эту норму? Что произойдет в случае завышения нормы вылова? Ее занижения?

X. Законы конкурентных отношений в природе.

1. Назовите 5-6 видов растений, первыми появляющихся на вспаханных полях или обнажившихся участках земли. Долго ли они удержатся на месте, если предоставить участки стихийному зарастанию? Что можно сказать о конкурентной способности этих видов?

2. На одном из морских мелководий существовало сообщество из 8 видов малоподвижных животных: моллюсков мидий и морских блюдечек, сидячих рачков, морских желудей и морских уточек и других. Всеми ими питался один вид хищников – крупная морская звезда, которая больше всего поедала мидий. Чтобы сохранить сообщество всех морских звезд выловили и удалили.

Через некоторое время на участке не осталось никаких видов, кроме мидий. Объясните, как это могло произойти. Какой вывод можно сделать о роли хищников в сообществе на основании этого примера?

3. Как рациональнее провести посадку леса с учетом возрастания конкуренции между деревьями по мере роста: сразу на расстояние, соответствующее площади питания взрослого дерева, или более густо, с последующим прореживанием?

4. Назовите, как можно большее число способов избежать пищевую конкуренцию:

а) у совместно обитающих насекомоядных птиц

б) у муравьев

5. Назовите виды растений и животных, которые выступают конкурентами по отношению к человеку в сельскохозяйственной и промысловой практике?

1. Должен ли человек стремиться уничтожать дикие виды, являющиеся конкурентами домашних животных и культурных растений?

2. Конкурирующие виды часто можно найти в природе в одном местообитании. Значит ли это, что закон Гаузе о конкурентном исключении не верен?

3. Как бы вы спланировали территорию старых отвалов, чтобы создать на этом месте богатое многовидовое сообщество растений и животных?

4. Считают, что одновидовые посевы культурных растений менее эффективны с экологической точки зрения по сравнению с многовидовыми. Согласны ли вы с этим мнением? Почему да или почему нет? Какую связь это имеет с проблемой межвидовой конкуренции растений?

XI Популяции.

1. 1. Сравните формы внутривидовых связей могут возникнуть между растениями клевера на одном лугу?

1. 2. Как проявляются отношения между особями в поведении домашних собак? Какие тины экологических связей выражают различные формы их поведения?

1. 3. Приведите примеры использования животными разных органов чувств в передаче и восприятии информации друг о друге. Как развит обмен этой информацией в популяциях

а) птиц

б) лягушек

в) рыб

г) кузнечиков?

1. 1.Существует мнение, что в жизни любого вида преобладает жесткая конкуренция и борьба особей друг с другом. Опровергните или подтвердите это мнение.

1. 2. Могут ли существовать виды, состоящие всего из одной популяции?

3. Применимо ли к человеку представление о том, что вид состоит из популяций?

1. 4. Одни животные при выведении потомства создают семьи, другие – нет. Можно ли сказать, что первые более приспособлены к среде, чем вторые? В чем приспособительное значение семьи у животных?

1. 5. Как бы вы организовали учет численности синиц в лесу?

2. Рачков- дафний в пруду?

XII. Демографическая структура популяций.

1. 1. Сравните возрастную структуру популяции трески в Баренцевом море по вылову рыб в конце 50-х и конце 80-х годов. Сделайте вывод о состоянии популяции в тот и другой периоды.

2. На одном из участков растения кормового злака – полевицы тонкой – распределялись повозрастному состоянию следующим образом: проростки – 73, молодые – 9, взрослые плодоносящие – 16, старые – 2. Через четыре года возрастной состав полевицы на этом же участке был соответственно 0, 3, 30 и 60. Как изменилась популяция за этот период? Что можно сказать о длительности жизни этого растения?

1. Плодовитость рыб обычно очень высока. Следует ли беспокоиться о том, что вылавливается крупная часть популяции, ведь даже оставшиеся немногие половозрелые особи дают много икры?

1. 2. В теории и практике лесоразведения два подхода. Первый из них – создание одновозрастных культур рядами, по типу пшеничного поля. Он требует меньше первоначальных затрат. Второй, более трудоемкий – создание разновозрастных культур со сложной пространственной мозаикой. Какой из методов выбрали бы вы и почему?

3. Какие изменения в возрастной и половой структуре популяции серой крысы желательны с точки зрения человека, старающегося сократить ее численность?

4. Стоит вопрос об охране редкого вида млекопитающих на одной из двух территорий. На одной из них живут взрослые плодовитые особи, но нет молодых. На другой – существуют молодые, но погибли взрослые. Какой из двух участков вы решили бы выбрать для заповедника?

5. У какой популяции растений больше шансов на выживание: у той, которая состоит из одних проростков? Из проростков, молодых и взрослых растений?

XIII. Рост численности и плотности популяций

1. 1. При необходимости ограничивать численность сусликов часто применяют ядохимикаты. Это опасный способ, так как возникают загрязнение среды и нежелательные последствия. Обнаружено, что некоторые безвредные для человека и других животных препараты, использованные в ничтожных количествах в приманках, резко снижают агрессивность сусликов. Обдумайте последствия применения этих препаратов. Что произойдет с популяцией сусликов на следующий год?

1. 2. Самцы рыбы-колюшки строят гнездо, в которое самка откладывает икру, а затем самцы заботятся о потомстве. Если в аквариуме за стеклянной перегородкой поместить «соперника», то самец выбирает место для гнезда в противоположном конце аквариума. В чем причина такой «трусливости» самца?

1. 1.При сильнозагущенном посеве семян клевера самоизреживания растений не произошло. Общий урожай зеленой массы оказался таким же, как и при разреженном посеве. Значит ли это, что саморегуляция популяции растений в данном случае отсутствовала?

2. Если у бабочек сибирского шелкопряда так сильно развиты способы реакции на высокую плотность популяции, приводящие, в конце концов, к затуханию очага размножения, то стоит ли проводить борьбу с этим насекомым?

1. 3.У слонов снижение скорости размножения начинается при повышении плотности популяции в 2-3 раза, а у многих насекомых – только когда плотность возрастает в десятки и сотни раз. Обсудите возможные причины столь разной «чувствительности» видов к изменению плотности популяций

4. Если популяция реагирует на собственную высокую плотность снижением рождаемости, то почему возможно чрезмерное размножение вредителей на полях и в садах? 5. Стоит ли разрешать охоту на диких животных? Если да, то можно ли сделать так, чтобы охота не наносила урона популяциям этих животных?

XIV. Численность популяций и ее регуляция в природе

1. 1. Численность ворон в городе Москве ежегодно зимой увеличивается в несколько раз по сравнению с летом, в марте резко падает, а в мае возрастает. С чем связаны такие особенности динамики численности этих птиц в городе?

1. 2. Что может служить причинами, ограничивающими плотность популяций птиц-дуплогнездников, например синиц, в лесу? В старом городском парке?

1. 3. У всех ли видов можно ожидать взрывов численности популяций при отсутствии врагов?

1.Что нужно знать о виде, чтобы с достаточной точностью прогнозировать его численность?

2. Буквальное исполнение лозунга «Превратим всю землю в цветущий сад!» опасно с экологической точки зрения. Почему?

3. Жизнь домашних животных полностью обеспечивается человеком. Какое отношение теория динамики численности популяций имеет к животноводству?

4. Если взрывы численности – нормальное явление в жизни некоторых животных, почему это так беспокоит человека?

5. Предложите принципы охраны в природе редких видов.

XV. Биоценоз и его устойчивость

1. 1. Назовите доминирующие и малочисленные виды в птичьем населении: 1) городских территорий, 2) сельских поселков.

2. Чем отличаются по набору видов растений, птиц и млекопитающих биоценозы естественной дубравы и городского парка?

1. 3. Перечислите группы организмов, из которых можно сформировать устойчивый аквариумный биоценоз.

1. 1. Конструируя лесополосы, парки, сады и т. п., человек подбирает только небольшое число основных видов. В природных биоценозах видов во много раз больше. Значит ли это, что мы не можем создавать устойчивые сообщества?

2. Могут ли в настоящее время сохраниться биоценозы, не подверженные никаким антропогенным воздействиям?

3. Как можно использовать «опушечный эффект» при планировании сельскохозяйственных угодий?

4. При удалении какого-либо вида из биоценоза остальные занимают его место, повышают численность и выполняют его роль. Зачем тогда заботиться о сохранении видового разнообразия сообществ?

5. Существуют ли в природе неустойчивые сообщества?

XVI. Законы организации экосистем

1. Как проявляется круговорот веществ в аквариуме? Насколько он замкнут? Как сделать его устойчивее?

2. В степном заповеднике на участке, полностью огражденном от травоядных млекопитающих, урожай трав составил 5,2 ц/га, а на выпасаемом участке – 5,9. Почему устранение консументов понизило продукцию растений?

1. 3. Почему снижается плодородие почвенного покрова Земли, если вещества, изъятые человеком в виде урожая с полей, все равно рано или поздно в переработанном виде вновь возвращаются в окружающую среду?

1. В окрестностях дымящих промышленных предприятий в лесах стала накапливаться подстилка. Почему это происходит, и какие прогнозы можно высказать о будущем этого леса?

2. Возможно ли существование экосистем, в которых живая часть представлена только двумя группами – продуцентами и репродуцентами?

3. В прошлые эпохи в ряде районов Земли возникли большие запасы каменного угля. Что можно сказать об основных чертах экосистем, в которых это происходило?

4. В сложных экосистемах дождевых тропических лесов почва очень бедна биогенными элементами. Как это объяснить? Почему тропические леса не восстанавливаются в прежнем виде, если их свести?

5. Какой должна быть экосистема космического корабля для полетов на долгие годы?

XVII. Законы биологической продуктивности

1. 1. В рыбном хозяйстве широко разводят форелей, карпов и толстолобиков. Какие из этих рыб обходятся, с энергетической точки зрения. Дешевле, если форели питаются в природе в основном личинками водных насекомых, толстолобики в основном – преимущественно фитопланктоном и водными растениями, а карпы имеют смешенный характер питания?

1. 2. Назовите животных, которые могут занимать только строго определенное место в цепи питания.

1. 1. Предложите разные принципиальные пути повышения урожайности сельскохозяйственных растений, возможные с экологической точки зрения.

2. Многие люди увлекаются вегетарианством. Необходим ли такой путь для всего человечества, если учесть рост населения на Земле?

В чем преимущества и недостатки ограничения рациона людей только растительной пищей?

1. 3. Какие места в цепях питания занимает человек? Приведите примеры.

4. Если можно получать высокие урожаи на полях, стоит ли беспокоиться о снижении продуктивности дикой природы?

XVIII. Агроценозы и агроэкосистемы.

1. 1. Поля хлопчатника сильно страдают от тлей, которые размножаются в гигантских количествах. Однако на тех полях, к которым примыкают посевы медоносов или залежи и пустоши, богатые цветущими растениями, тлей мало. Объясните возможные причины этого явления. Какие выводы можно сделать для предотвращения избыточных химических обработок хлопковых полей?

1. 2. В опытах с выращиванием ячменя присутствие в почве дождевых червей дало прибавку урожая 54%. Какие связи возникают в агроценозах между дождевыми червями и культурными растениями?

1. 1. Усиление регуляторных способностей агроценозов влечет за собой некоторое снижение урожайности. Можем ли мы пойти на это, если рост численности населения требует увеличения сельскохозяйственной продукции?

2. Можно ли полностью отказаться от химических мер борьбы с вредителями и перейти на биометод?

1. 3. Почему культурные растения не могут расти в природных сообществах или, «одичав», теряют свои сортовые качества?

4.Один из передовых методов современной агрономии – выращивание сортосмесей или побор разных видов на одном поле. Что это дает с экологической точки зрения?

1. 5. Совместимы ли высокая устойчивость и высокая продуктивность агроэкосистем?

XIX. Саморазвитие агроэкосистемы.

1. Почему чужеземные виды растений чаще всего внедряются в местную растительность по обочине дорог, насыпям, берегам рек, пашням и другим подобным местообитаниям и не приживаются в лесах, на лугах ил в степях?

2. Саморазвитие сообществ на скалах – длительный вековой процесс. Какими способами можно его ускорить?

3. Почему сорные растения первыми осваивают обнажившиеся участки?

4. Почему луга в лесной полосе встречаются в основном вдоль рек?

1. Что произойдет в природе, если представить, что все сообщества достигнут стабильного состояния и виды, связанные с неустойчивыми стадиями, исчезнут.

2. Ранее залежно-переложное земледелие целиком было основано на использовании восстановительных сил природы. Истощенный участок забрасывали, он зарастал и восстанавливался плодородием, а затем его распахивали вновь. Можем ли мы возвратиться к этому экологическому хозяйствования?

3. Можно ли на восстанавливаемых землях сразу создать зрелое, стабильное сообщество, не проходящее длительных предварительных стадий развитий?

4. Можно ли сформировать плодовый сад по принципу зрелого биоценоза?

5. Как использовать принцип саморазвития сообществ в сельском хозяйстве, чтобы, не возделывая поля ежегодно, получать в течение многих лет урожаи культурных растений?

XX. Биологическое разнообразие как основное условие устойчивости популяций, биоценозов и экосистем.

1. При длительном, в течение 80 лет, применении высоких доз азотных удобрений на одном из лугов, содержавшем ранее 49 видов растений, осталось только 3 вида. На неудобренном участке видовое богатство сохранилось. Объясните, почему это могло произойти.

2. Как структура растительного покрова может быть связана с разнообразием видов птиц?

3. Что такое отрицательная обратная связь в биоценозах? Приведите примеры.

4. Какие принципы организации природных сообществ надо учесть в устройствах аквариумного биоценоза?

5. Экологи считают, что мелкомасштабность смены сообществ поддерживают стабильность более крупных экосистем. Может ли вы подтвердить эту точку зрения?

1.Еесли экосистемы могут сохранять стабильность при замене одних видов другими со сходными функциями, значит ли это, что такие замены не должны интересовать человека?

2. Неустойчивые сообщества в природе имеют тенденцию развиваться в устойчивые. Зачем тогда беспокоится о восстановлении нарушенных человеком биоценозов и экосистем?

3.Известно, что множество видов вымерли в прошлые эпохи. Значит ли это, что видовое состав природы объединялся?

4. Стоит ли стремится уничтожить всех паразитов человека? Почему?

5. Что общего можно найти между экосистемой и детской игрушкой типа «конструктор» или «строитель»?

XXI. Биосфера

1. Один из крупнейших русских ученых, К.А.Тимирязев, исследовавший фотосинтез растений, писал, что растения выполняют космическую роль на Земле. Подтвердите его точку зрения.

2. Следы препарата ДДТ, использовавшегося против вредных насекомых в сельском хозяйстве развитых стран, обнаружены на берегах Антарктиды. Какими путями мог туда попасть этот препарат?

1. Вечна ли биосфера?

2. Могут ли люди усовершенствовать биосферу?

3.Как изменяться условия жизни на Земле, если все захороненное в недрах органическое вещество будет сожжено или подвержено разложению?

4. Почему считают, что человечество стало силой геологического масштаба?

Содержание.

ДЛЯ ЗАМЕТОК:

22

3

4

21

5

20

19

6

7

18

8

17

16

9

10

15

11

14

12

13

multiurok.ru

Ekologia_Chernova_10-y_klass - Стр 2

комнатные мухи, комары и другие — вредят человеку. Каково ваше мнение, можно ли использовать потенциал их размножения в хозяйственных целях? Если нет, то почему, а если да, то для каких нужд? 7. На полях, занятых сельскохозяйственными культурами, часто происходят взрывы численности тех видов насекомых, которые никогда не размножались в

таком количестве в природе. Каково ваше мнение, почему это происходит?

ВСПОМНИТЕ

Экологические

факторы

§ 2. Общие законы зависимости организмов от факторов среды

Любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на организмы, называют экологическими факторами. Свет, тепло, концентрация солей в воде или почве, ветер, град, враги и возбудители болезней — все это экологические факторы, перечень которых может быть очень большим.

Среди них различают абиотические, относящиеся к неживой природе, ибиотические, связанные с влиянием организмов друг на друга.

Экологические факторы чрезвычайно разнообразны, и каждый вид, испытывая их влияние, отвечает на него по-разному.Тем не менее есть некоторые общие законы, которым подчиняются ответные реакции организмов на любой фактор среды.

Главный из них — закон оптимума. Он отражает то, как переносят живые организмы разную силу действия экологических факторов. Сила воздействия каждого из них постоянно меняется. Мы живем в мире с переменными условиями, и лишь в определенных местах планеты значения некоторых факторов более или менее постоянны (в глубине пещер, на дне океанов).

Закон оптимума выражается в том, что любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

При отклонении от этих пределов знак воздействия меняется на противоположный. Например, животные и растения плохо переносят сильную жару и сильные морозы; оптимальными являются средние температуры. Точно так же и засуха, и постоянные проливные дожди одинаково неблагоприятны для урожая. Закон оптимума свидетельствует о мере каждого фактора для жизнеспособности организмов. На графике он

выражается симметричной кривой, показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при постепенном увеличении воздействия фак-

тора (рис. 5).

Схема действия факторов среды на живые организмы. 1.2 — критические точки 2 Сила воздействия ►ч фактора

studfiles.net

1. От растений, возделываемых на полях, человек стремиться получить максимально возможную продукцию. Каждое сортовое растение пшеницы может дать до 300 семян, что означало бы урожай в 600 центнеров на 1 га

genskov.ru

1. От растений, возделываемых на полях, человек стремиться получить максимально возможную продукцию. Каждое сортовое растение пшеницы может дать до 300 семян, что означало бы урожай в 600 центнеров на 1 га

www.genskov.ru

• 
  Растения для рокария названия и фото
• 
  Растения для ванной комнаты без окна
• 
  Георгин травянистые растения для открытого грунта
• 
  Если цветки растений закрываются днем то
• 
  Конский навоз для каких растений полезен
• 
  Коричневые пятна на листьях комнатных растений
• 
  Для однодольных растений характерен двойной околоцветник
• 
  Клубеньки на корнях бобовых растений это
• 
  Ткани растений таблица 5 класс таблица
• 
  Систематика животных и растений 7 класс
• 
  Борьба с белокрылкой на комнатных растениях