Презентация на тему «Продуктивность сообщества 10 класс»

Практическое занятие № 4 Экосистемы

Вопросы

Что такое экосистема? Что такое биогеоценоз?

Задание № 1

Что из нижеперечисленного является экосистемой и биогеоценозом? Луг Озеро Кочка с травой посередине озера Капля воды Море Цветок в горшке

Вопросы

Что такое трофические цепи? Что такое трофический уровень? Что такое трофические сети?

Задание № 2

Даны следующие организмы: травы, почвенные грибы, ягодный кустарник, жук-навозник, гусеница, паук, синица, ястреб, волк, лисица, сова, уж обыкновенный, травяная лягушка, заяц, полевка, тля, кролик, божья коровка, дуб, мухоловка, короед, дятел. Постройте схемы пищевых цепей. Назвать организмы по типу питания. Составьте пищевую сеть из полученных пищевых цепочек.

Задание № 3

Выберите, какая из предложенных последовательностей правильно показывает передачу энергии в пищевой цепи: а) лисица – землеройка – дождевой червь – листовой опад – растения; б) листовой опад – дождевой червь – растения – землеройка – лисица; в) растения – листовой опад – дождевой червь – землеройка – лисица; г) растения – землеройка – дождевой червь – листовой опад – лисица.

Задание № 4

Даны следующие организмы: тля, дрозд, паук, розовый кустарник, божья коровка, сокол. 1. Составьте пищевую цепь. 2. Укажите количество трофических уровней. 3. Укажите консумента I уровня в этой цепи. 4. Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой и, предполагая, что животные каждого трофического уровня питаются только организмами предыдущего уровня, рассчитайте, сколько понадобится растительности, чтобы вырос один сокол весом 3 кг.

Вопросы

Какие типы экологических пирамид вы знаете? В чем заключается сущность правила 10 процентов?

Задание № 5

Постройте пирамиды биомассы озера в зимний и весенний период по следующим данным (Грин, Стаут, Тейлор, 1990):

Экологические группы организмов

Экологические группы организмов

Биомасса, г/м3

Биомасса, г/м3

Зима

Весна

Продуценты

2

100

Первичные консументы

10

12

Вторичные консументы

15

6

Объясните, почему в течение года пирамида «переворачивается».

Задание № 6

Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой (около 10%) и предполагая, что животные каждого трофического уровня питаются только организмами предыдущего уровня, постройте пирамиду годовой биологической продуктивности следующей пищевой цепи: растения – кузнечики – лягушки – ужи – ястребы. Постройте пирамиду чисел этой пищевой цепи, зная, что масса 1 побега травянистого растения – 5 г; 1 кузнечика – 1 г; 1 лягушки – 10 г; 1 ужа – около 100 г; 1 ястреба – 1.8 кг. Количество особей подсчитайте суммарно за год с учетом общей годовой продуктивности 40 тонн.

Задание № 7

Ниже приведены данные о количестве ДДТ, заключенном в биомассе организмов, находящихся на разных трофических уровнях пищевой цепи (в единицах массы ДДТ на 1 млн. единиц биомассы): вода (0,02) – кладофора (0,04) – карась (10) – щука (50) – скопа (75). В чем заключается эффект концентрации ядохимикатов в пищевых цепях? Рассчитайте кратность увеличения концентрации на последовательных уровнях данной пищевой цепи. На каком уровне ДДТ окажет наиболее сильное влияние? Объясните, почему гибель организмов (птиц, млекопитающих) от ДДТ наблюдается в период нехватки корма?

Вопросы

Что такое сукцессия? Какие типы сукцессий вы знаете?

Задание № 8

Определите тип сукцессии: Превращение заброшенных полей в дубравы Появление лишайников на остывшей вулканической лаве Постепенное обрастание голой скалы Появление на песчаном грунте соснового леса Превращение гарей в еловые леса Постепенная смена вырубок лиственницей Превращение деградированных пастбищ в березовый лес

Задание № 9

Используя данные табл.1, определите участие (в %) различных типов экосистем Земли в формировании биомассы и первичной продукции (ПП) биосферы континентов. Таблица 1. Первичная продукция и растительная биомасса некоторых экосистем Земли (Уиттекер, 1980)

Сравните экосистемы по показателям биомассы и продуктивности.

Тропический дождевой лес

17

37,4

765

Экстремальные пустыни, скалы, пески и лед

24,0

0,07

0,5

Все континенты

149,0

115

1837

Тип экосистемы

Площадь/106, км2

Мировая ПП/109, т/год

Глобальная биомасса/109, т

ПП, г/(м2?год)

Биомасса, кг/м2

% Пп

% Био массы

Продуктивность экосистем

Продуктивность - биомасса, производимая на единице площади в единицу времени. Единицы измерения -Ккал/(м2?год), кДж/(м2 ? год). Валовая первичная продукция (Pg) – скорость накопления органического вещества продуцентами. Чистая первичная продукция (P1N)– скорость накопления органического вещества продуцентами, за вычетом энергии, пошедшей на дыхание. Вторичная продукция (P2) – прирост массы консументов за единицу времени. Чистая продуктивность сообщества (PN)- скорость накопления органического вещества, не потребляемого гетеротрофами (консументами и редуцентами)

Задание № 10

Рассчитать для двух экосистем: Pg/R, PN На основании рассчитанных данных сделать вывод о том, какая экосистема является климаксовой, а какая развивающейся, указать тип сукцессии (гетеротрофный, автотрофный) для развивающейся экосистемы.

Чистая первичная продукция, г/(м2·год)

Чистая первичная продукция, г/(м2·год)

Расходы на дыхание растений, г/(м2·год)

Расходы на дыхание растений, г/(м2·год)

Энергия, потребляемая консументами (дыхание), г/(м2·год)

Энергия, потребляемая консументами (дыхание), г/(м2·год)

Дубово-сосновый лес

1194

1450

80

580

Широколиственный лес

1390

2110

1070

250

Консументами

Редуцентами

Климаксная экосистема

Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называют климаксом, а экосистему климаксной.

В климаксной экосистеме наблюдается тенденция к равновесию (равенству) между связанной энергией и энергией, затрачиваемой на поддержание жизнедеятельности системы (общее дыхание экосистемы).Вследствие этого значение чистой продуктивности сообщества стремится к нулю

Энергетические изменения в экосистемах во время сукцессии

~1

Pg/R

Pg/B

Урожай (PN)

B/Pg

Возрастает биомасса (В) и количество органического детрита, Снижается чистая продуктивность сообщества (PN), Увеличивается энергия, пошедшая на дыхание (R) Увеличивается валовая первичная продукция (Pg), которая при приближении к климаксному состоянию уменьшается

Признаки экосистемы

Развивающаяся стадия

Климаксная (зрелая) стадия

>1<

Высокое значение

Низкое значение

Высокое значение

Низкое значение

Низкое значение

Высокое значение

Функционирование экосистем

Круговороты веществ: Вода Углерод Кислород Фосфор Сера Азот

Функционирование экосистем

Круговорот воды в биосфере

Функционирование экосистем

Круговорот азота

Функционирование экосистем

Круговорот углерода

Функционирование экосистем

Круговорот фосфора

Функционирование экосистем

Круговорот кислорода

Функционирование экосистем

Круговорот серы