| Костер безостый | Клевер луговой | Осока омская | Осока прямоколосая | |
| Лисохвост луговой | Клевер красный | Осока стройная | Осока пузырчатая | |
| Луговик дернистый | Клевер альпийский | Осока черная | Лисохвост коленчатый | |
| Мятлик болотный | Лютик ползучий | Осока плевельная | Лисохвост луговой | |
| Мятлик луговой | Лютик золотистый | Камыш лесной | Колокольчик скученный | |
| Овсяница луговая | Лапчатка серебристая | Камыш озерный | Вейник наземный | |
| Полевица собачья | Лапчатка Гольдбаха | Болотица болотная | Дягиль лекарственный | |
| Полевица тонкая | Колокольчик раскидистый | Ситник скученный | Вербейник обыкновенный | |
| Пырей ползучий | Колокольчик скученный | Ряска малая | Полевица побегообразующая | |
| Тимофеевка луговая | Вербейник монетчатый | Ряска трехдольная | Ива ломкая | |
| Люцерна серповидная | Вербейник обыкновенный | Калужница болотная | Кокушник длиннорогий | |
| Люцерна хмелевая | Герань луговая | Вейник седеющий | Любка двулистная | |
| Борщевик сибирский | Щавель конский | Тайник овальный | Люцерна серповидная | |
| Дягиль лекарственный | Полевица побегообразующая | Герань Роберта | Герань кроваво-красная | |
| Черноголовка обыкновенная | Гравилат речной | Гаммарбия болотная | Белоус торчащий | |
| Зверобой продырявленный | Горицвет кукушкин | Пушица стройная | Пальчатокоренник Фукса | |
| Ива ломкая | Калужница болотная | Болотница болотная | Ладьян трехнадрезанный |
Контрольные вопросы:
- Видовая структура сообществ. Группы видов в сообществе.
- Показатели видового разнообразия сообществ.
- Факторы, влияющие на видовое разнообразие сообществ.
Задания для внеаудиторной работы:
Заполните словарь терминов: вид, видовая структура сообщества, видовон разнообразие, постоянство видов, частота встречаемости видов, обилие видов, проективное покрытие видов, эдификаторы, доминанты, малочисленные и редкие виды, ассектаторы, виды: убиквисты, компополиты, эндемичные, реликтовые, преферентные, характерные, ксеноценные, индифферентные.
Занятие 22
Тема: Трофическая структура сообществ.
Цель: ознакомиться с понятием трофической структуры сообществ, научиться строить пищевые цепи и сети.
Литература:
ЗАДАНИЯ для аудиторной работы:
1. Ознакомьтесь с видеофильмом «Кто в тайге главный». Какие типы экосистем можно выделить на основе отсутствия или присутствия компонентов цепи питания? Составьте цепи выедания и цепи разложения в экосистеме тайги.
2. Работая с карточками, выпишите термины по разделу классификация групп консументов в тетрадь, подберите не менее 5-6 примеров на каждую трофическую группу.
3. Решите задачи, постройте пирамиды численности и биомасс организмов:
3.1. Какое количество растительной биомассы (приблизительно) сохраняет 1 особь гигантской вечерницы, весящая 50 г, питающаяся крупными растительноядными жуками.
3.2. Экологи подсчитали, чтобы прокормить в течение года одного мальчика весом в 45 кг, достаточно 4,5 телят весом в 1035 кг, а для них 20 млн. растений люцерны с биомассой 8,2 тонны. Энергия, заключенная в такой массе люцерны, составляет 14,9 млн. калорий, в телятах содержится 1,19 млн. калорий, а в мальчике – 8300. Рассчитайте КПД при передаче энергии в каждом звене пищевой цепи. Какое количество солнечной энергии (в калориях) нежно для поддержания жизни мальчика, если учесть, что КПД продукции люцерны составляет в данном случае 0,24%?.
4. При изучении в течение трех лет видового разнообразия личинок двукрылых насекомых низинных болот и полей белорусского Полесья разной степени освоения были получены следующие соотношения биомасс и их различных трофических групп. Проанализировав диаграммы, определите, какие из них соответствуют следующим биоценозам:
1 – осушенное болото, 2 – поля с продолжительностью освоения более пяти лет, 3 – неосушенное болото, 4 – поля в первый год освоения.
Каковы причины изменения трофического статуса?
Рисунок 1 – Изменение видового разнообразия личинок двукрылых насекомых в зависимости от степени освоенности ландшафта (1 –п очвообитающие гетеротрофы, 2 – гидрофильные гетеротрофы, 3 – гидрофобные сапротрофы)
5. Перечертите в тетрадь общую схему соотношения продуктивности трофических уровней. Проанализируйте схему.
Соотношение продуктивности
СВЕТ
Валовая первичная продукция 1-го трофического уровня
 |  | ||
Чистая первичная продукция Дыхание
Вторичная продукция 1-го уровня Прирост биомассы
Опад
Переход энергии на второй трофический уровень
Первичная продукция второго трофического уровня Дыхание
6. Исходя из схемы трофической цепи (рис. 2) определите чистую первичную продукцию и возможную чистую продуктивность на уровне вторичных консументов. Предложите изменения в схеме, позволяющие сохранить стабильность биоценоза при значительном внешнем воздействии.
Рисунок 2 – Схема трофической сети в биоценозе соснового бора
7. В озере Малый Жерон численность популяции рака речного составляет 7 300 особей, по половому признаку они соотносятся как 1: 1. За период с мая по октябрь половина из них не питается четыре недели (самца – 2 линьки), в половина – две недели (самки – 1 линька). Самец за сутки потребляет 0,52 г харовых водорослей, самки – 0,50 г. Определите активный период жизненного цикла для раков, рассчитайте массу потребляемый речными раками растений. Найдите какое количество от продукции водной растительности потребляют раки в озере, используя следующую информацию. Средняя фитомасса озера с 1 м составила 123 г воздушно сухого веса. Плавающая и полупогруженная растительность составляет 4 %, погруженная – 82 %.
8. Анализ спектра питания популяции серокрылых чаек на четырех соседних островах (о.Беринга, о. Медный, о. Арий Камень, о. Топорков) показал существенные различия по данному показателю внутри популяции (рис. 3). В чем причина подобного разделения? Каковы экологические условия обитания данного вида на всех четырех островах?
Рисунок 3 – Спектры питания размножающихся и неразмножающихся чаек на разных островах
9. Проанализируйте данные таблицы 1:
Таблица 1 – Биологическая продукция некоторых сообществ
(масса сухого вещества в граммах на 1 м2 площади в год)
| Организмы | Биоценоз | Продукция |
| 1. Планктон | Пресные водоемы или море | |
| 2. Рыба (все виды) | Пресные водоемы или море | |
| 3. Карп зеркальный | Пруд | |
| 4. Донная растительность | Пресные водоемы или море | |
| 5. Наземные растения | Луг, роща | |
| 6. Фитофаги (млекопитающие) | Дубрава | |
| 7. Опавшие листья | Дубрава | |
| 8. Древесина (прирост) деревьев | Лиственные леса умеренных зон | |
| 9. Древесина деревьев | Лиственные леса тропических зон | |
| 10. Педофауна | Дубрава | |
| 11. Простейшие в почве | Дубрава |
Определите, какая площадь (в гектарах) соответствующего биоценоза может выкормить одну особь последнего звена в цепи питания, учитывая, что в живой массе животных, указанной в скобках, 60% составляет вода:
а) планктон ® синий кит (100 тонн);
б) планктон ® рыба ® тюлень (300 кг);
в) планктон ® рыба ® тюлень ® белый медведь (500 кг);
г) растения ® заяц ® лиса ® волк (50 кг);
д) растения ® беспозвоночные ® карп (3 кг);
е) планктон ® рыба ® скопа ® хищная птица (9 кг).
Контрольные вопросы:
1. Трофическая структура сообщества: пищевые уровни, цепи и сети питания. Компоненты цепи питания.
2. Цепи выедания и разложения; их характеристика.
3. Продукция и продуктивность в сообществах.
4. Законы биологической продуктивности; пирамиды биомасс, энергии и численности.
Задания для внеаудиторной работы:
1. Заполнить словарь терминов: пищевой уровень, пищевой статус, гетеротрофы, автотрофы, микросотрофы, продуценты, консументы, редуценты, продукция, продуктивность, чистая первичная продуктивность, вторичная продукция, валовая первичная продуктивность, пирамида энергии, пирамида биомасс, пирамида численности, пищевая сеть, пищевая цепь, биомасса, цепи выедания, цепи разложения, гетеротрофные и автотрофные экосистемы, правило Линдемана (правило 10 %), урожай, эккрисотрофия, правило кумулятивного эффекта.
2. Решите задачу:
Ознакомьтесь с данными «Поток энергии через часть луговой экосистемы» (по M. R. Tribe et all (1974)).Размерность в кДж/м2год.
А. Количество падающего света на травянистые растения экосистемы луга – 1880 ×106
Б. Рассеивается в пространство 1856 ×106 единиц энергии;
В. Расход на дыхание травянистых растений – 36×106;
Г. Чистая продукция травянистых растений – 20, 4×106; которая используется птицами-семяноедами, саранчовыми, полевыми мышами. Удаляется из общего потока энергии – 19,8 ×106;
Д. Заглатывается: птицами семяноедами – 60×103, саранчовыми – 444×103, полевыми мышами – 116 ×103 единиц энергии;
Е. На дыхание и иные процессы у птиц тратится 59,2×103, саранчовых – 374,3×103 единиц энергии;
Ж. Пауки, питающиеся саранчовыми, поглощают 700 единиц энергии, тратя на дыхание и иные процессы 500 единиц энергии;
З. Чистая продукция у полевых мышей – 2000 единиц энергии.
- Начертите схему потока вещества и энергии в луговой экосистеме, укажите цифровые значения потоков вещества и энергии.
- Какова валовая первичная продукция злаков и разнотравья?
- Какова эффективность фотосинтеза?
- Какова чистая продукция птиц, питающихся семенами; паукообразными?
- Сколько энергии теряется при дыхании и выделении фекалий у полевых мышей?
- Какие еще могут быть пути для потоков энергии?
5. Изучите данные таблицы
Таблица 1 – Накопление устойчивого пестицида ДДТ
в пищевой цепи (остаток ДДТ млн-1)*
| Объект | Остаток ДДТ |
| вода | 0,00005 |
| планктон | 0,04 |
| щука | 1,33 |
| рыба-игла | 2,07 |
| цапля | 3,57 |
| крачка | 3,91 |
| серая чайка | 6,00 |
| скопа | 13,8 |
| крохаль | 22,8 |
| баклан | 26,4 |
· остатки ДДТ в частях на 1 млн. Частей сырой массы целых организмов
5.1. Рассчитайте коэффициент концентрации (отношение содержание ДДТ в организмах к содержанию в воде) для всех организмов.
5.2. У каких организмов коэффициент концентрации будет наибольшим? Составьте пищевые цепи. Какую роль в цепи питания будет выполнять серебристая чайка?
6. Заполните таблицу 2.
Таблица 2 – Сравнение основных признаков фототрофных пресноводных и наземных экосистем
| Признаки | Пресноводные экосистемы | Наземные экосистемы |
| Среды жизни | ||
| Факторы, лимитирующие первичную биологическую продуктивность | ||
| Соотношение биологической продуктивности и биомассы | ||
| Длина пищевой цепи | ||
| Основные консументы А фитофаги Б зоофаги В детритофаги | ||
| Основные редуценты | ||
| Участие бактерий в цепях питания | ||
| Пирамида биомассы | ||
| Полнота выедания организмов в пищевых цепях | ||
| Период круговорота углерода |
Занятие 23
ТЕМА: Биоморфологический состав экосистем.
Цель: рассмотреть спектр жизненных формы животных и растений в сообществах.
Литература: [3], [4], [5], [6], [8], [10], [13], [11], [12], [14]
ЗАДАНИЯ для аудиторной работы:
1. По предложенному гербарию определить жизненные формы растений (по Раункиеру и Серебрякову), сравнить две схемы классификации жизненных форм.Как вы думаете, почему классификацию называют распределением на группы по формам роста растений?
2. На указанных карточках определите жизненные формы насекомых и укажите примеры видов.
3. Проведите сравнение жизненности растений одного вида в сообществе. На гербарии с генеративными особями овсяницы луговой проведите измерения параметров растений: диаметра основания куста, длину генеративных побегов, ширину листовых пластинок. Определите жизненность как мощность, степень развития вегетативных и генеративных органов, общих размеров, массы растения.
Полученные данные сравните с табличными, сделайте выводы:
Таблица 1 – Шкала жизненности генеративных особей овсяницы луговой
| Балл | Диаметр основания куста | Число генеративных побегов в % от общего числа | Длина генеративных побегов, см | Ширина листовых пластинок, мм |
| Ж-8 | 50 и более; 20-50 | более 20 | более 80 | 2 и более |
| Ж-7 | 50 и более; 20-50 | более 20 | более 80 | 2 и более |
| Ж-6 | 50 и более; 20-50 | 10-20 | менее 80 | 2 и более |
| Ж-5 | 20-50 | 10-20 | менее 80 | 2 и более |
| Ж-4 | 20-50 | менее 10 | менее 80 | 2 и более |
| Ж-3 | менее 20 | менее 10 | менее 80 | 2 и более |
| Ж-2 | 10-20 | менее 10 | менее 80 | менее 2 |
| Ж-1 | менее 10 | менее 10 | менее 80 | менее 2 |
Может ли изменяться жизненность растений в разные годы? Чем можно объяснить нахождение в ценопопуляции сообщества одновременно особей с высокой и низкой жизненностью?
4. Укажите формы роста видов мхов на гербарных экземплярах. Рассмотрите выданные гербарные листы, определите форму роста мхов (жизненные формы) по системе Н. Мюзеля (1935) и Малышевой Т.В. (1987), ориентируясь на следующие данные.
Формы роста моховидных:
n Т – высокие дерновинки, направление роста побегов прямое, вертикальное; система напоминает ворсинки ковров, длина побегов более 2 см;
n Те – высокие дерновинки с ограниченным ростом побегов, облик тот же, что и у т, но рост побега ограничен;
n Тр – высокие дерновинки с ризоидным войлоком вдоль стебля;
n т – низкие дерновинки, облик тот же, что и у Т, но длина побега в нормальных условиях не более 2 см;
n М – грубые (шероховатые) коврики, основные побеги прикрепляются свободно и растут невысоко и параллельно субстрату; прямые, обильные, ветвление беспорядочное;
n Мс – гладкие коврики, главные побеги и ветви плотно между собой переплетены, простираются невысоко и горизонтально над субстратом; растения плотно прикреплены к почве;
n Мт – нитевидные коврики, главные побеги нежные, изредка ветвящиеся; иногда кое-где прикреплены к субстрату; часто мхи свободно простираются среди других растений или формируют тонкие коврики;
n В – покровы (сплетения), главные побеги длинные, беспорядочно и часто ветвящиеся, сильные, крепкие; ветви образуют арки или восходят высоко над субстратом;
n Д – древовидная форма, побеги симподиальные, вначале столоновидные, на вертикальных стеблях ветви располагаются в виде «кроны» дерева.
Установите в каких типах сообществ произрастают моховидные с теми или иными формами роста. Сделайте вывод. Определите экобиоморфы у предложенных видов мхов, соотнесите их с формами роста, сделайте вывод.
5. В таблице 1 приведены биологические спектры четырех экосистем, контрастных по климатическим факторам. Какие жизненные формы преобладают в том или ином спектре, составляющем фитоценозы экосистем? Определите, какие основные климатические факторы обусловили развитие именно такого соотношения жизненных форм в экосистемах. Назовите, по крайней мере, два таких абиотических фактора и объясните влияние каждого из них на формирование ландшафта (фитоценоза конкретной экосистемы).
Таблица 1 – Биологические спектры экосистем (% участия жизненных форм растений)
| Биологические спектры экосистем | |||||||
| Жизненная форма | % | Жизненная форма | % | Жизненная форма | % | Жизненная форма | % |
| Кустарники | Кустарники | Эпифиты | Эпифиты | ||||
| Кустарнички | Кустарнички | Деревья, кустарники | Деревья, лианы | ||||
| Стланики | Стланики- Подушки | Кустарнички | Кустарнички | ||||
| Растения подушки | Полукустар-ники | Многолетние травы | Многолетние Травы | ||||
| Многолет. травы | Многолетние травы | Геофиты (луковичные) | Геофиты (луковичные) | ||||
| Геофиты (луковичные) | Геофиты (луковичные) | Однолетники | Однолетники | ||||
| Однолетники | Однолетники |
Постройте по данным таблицы графики спектров жизненных форм по экосистемам. Ответьте на вопросы:
5.1. Какие из абиотических факторов влияли на формирование тундры?
5.2. Какие из абиотических факторов влияли на формирование листопадного леса умеренного пояса?
5.3. Какие из абиотических факторов влияли на формирование дождевого тропического леса?
5.4. Какие из абиотических факторов влияли на формирование пустыни?
6. Рассмотрите рисунок 1, отражающий разнообразие животных различных жизненных форм в степных пространствах Азии, Африки и Австралии.
| Азия | Африка | Австралия |
| 
| 
|
| 
| 
|
| 
| 
|
| 
| 
|
Рисунок 1 – Жизненные формы животных в степных пространствах различных континентов
Выясните и опишите какой образ жизни ведут указанные виды, где они кормятся? Почему в процессе эволюции стало возможным образование близких в морфологическом отношении форм – не близких родственников?
Контрольные вопросы:
1. 1. История развития понятийного значения термина «жизненная форма» и учения о жизненных форм растений и животных.
2. Особенности жизненных форм растений по классификации К. Раункиера и И.Г. Серебрякова. Ботанико-географический анализ с использованием спектров жизненных форм.
3. Разнообразие классификаций жизненных форм животных: по А.Н. Формозову, по В.В. Яхонтову, по Д.Н. Кашкарову и др.
4. Соотношение понятий «жизненная форма» и «экобиоморфа».
Задания для внеаудиторной работы:
1. Заполнить по теме занятия словарь: жизненная форма, габитус, экстерьер, хамефиты, терофиты, фанерофиты, криптофиты, гемикриптофиты, травы, деревья, кустарники, кустарнички, лианы, стланики.
- Занести в тетрадь схему жизненных форм по Раункиеру, И.Г. Серебрякову, Д.Н. Кашкарову.
- Продолжите наблюдения за искусственной экосистемой.
- Заложите опыт «Эвтрофикация водных экосистем».
4.1.Приготовьте 6 растворов, используя дистиллированную воду.
Основной раствор №1, дополнительный раствор будет смесью растворов с №2 по № 6:
1. NaNO3 – 1г/400мл воды 4. K2 HPO4 – 6г/400 мл воды
2. MgSO4 – 2г /400 мл воды 5. CaCl2 – 1г /400 мл воды
3. K3PO4 – 4г/400мл воды 6. NaCl – 1г/400 мл воды
Отставьте в сторону основной раствор. Чтобы приготовить дополнительный раствор, добавьте по 10 мл каждого из растворов с №2 по №6 к 950 мл дистиллированной воды. Пометьте 5 колбочек (стаканчиков) объемом 150 мл буквами от А до Д. Добавьте дополнительный раствор и основной раствор в следующих соотношениях:
Колба Основной раствор Дополнительный раствор
А 0 мл 100 мл
Б 5 мл 95 мл
В 10 мл 90 мл
Г 20 мл 80 мл
Д 40 мл 60 мл
4.2.Закройте колбочки ватными пробками и прокипятите 20 мин. В каждую колбочку добавьте по 5 мл культуры водорослей. Поставьте колбы на свет и оценивайте рост водорослей каждый день в каждой колбе по шкале от 0 до 10 (0 – нет признаков роста, 10 – очень густой, интенсивный рост). Эксперимент проводите в течение 7 дней.
Занятие 24
ТЕМА: Сукцессионные явления в экосистемах.
Цель: изучить информацию об изменения в экосистемах.
Литература: [3], [4], [5], [6], [8], [10], [13], [11], [12], [14]
ЗАДАНИЯ для аудиторной работы:
1. Составьте схему «Изменения в экосистемах».
2. В собственной искусственной экосистеме зафиксируйте состояние и число видов организмов. Если экосистема погибла, объясните, почему. Если количество видов в экосистеме длительное время не изменяется, дайте объяснение. Сделайте выводы.
3. В приготовленном сенном настое определите число видов организмов. По предложенным картам установите стадию сукцессионных изменений. Сделайте выводы.
4. Сравните пионерное и климаксовое сообщество; флюктуационные и сукцессионные изменения в таблицах. Форму таблицы и признаки для сравнения предложите самостоятельно.
5. Рассмотрите результаты опыта, заложенного на предыдущем занятии. Сделайте выводы. Составьте схему эвтрофикации водоема. К какому типу динамики сообществ относятся описанные вами наблюдения, ответ объясните.
6. Дайте описание экосистемы, возникающей при данном типе сукцессии на этапе сукцессионного ряда, обозначенного на схеме знаком вопроса (рис. 1),и охарактеризуйте ее с точки зрения основных характеристик сукцессионной смены экосистем
Рисунок 1 – Смена стадий в процессе сукцессии
7. Предложите возможные варианты продолжения сукцессионных рядов, тип которых указан на схеме (рис. 2).Что произойдет, если ход аутогенной сукцессии будет прерван на одной из пионерных стадий по причине антропогенного вмешательства? Объясните изменения, которые вы можете внести в схему в этом случае.
Рисунок 2– Схема начальных этапов различных типов сукцессий
Контрольные вопросы:
1. Динамические процессы в экосистемах.
2. Обратимые изменения в сообществах, их значение. Аспекты сообществ.
3.Необратимые изменения в экосистемах. Климаксовые сообщества.
4. Законы изменений экосистем биологическая продуктивность и биомасса климаксовых экосистем.
5. Основные принципы устойчивости экосистем.
Задания для внеаудиторной работы:
1. Заполнить словарь терминов: динамика, сукцессии, флюктуации, типы флюктуаций, типы сукцессий, модели сукцессий, дигрессия, климаксовое сообщество, пионерное сообщество, сериальная стадия (сукцессионная серия), серия.
Закон последовательности прохождения фаз развития, закон сукцессионного изменения, правило максимума энергии.
2. Выписать в тетрадь схему сукцессионных сериальных стадий сукцессий: «Зарастание террикона», «Зарастание послепожаровой гари в лесу».
Занятие 25
ТЕМА: Компоненты биосферы. Границы биосферы.
Цель: рассмотреть состав биосферы, ее границы, понятие о живом веществе.
Литература: [3], [4], [5], [6], [8], [10], [13], [11], [12], [14]
ЗАДАНИЕ для аудиторной работы:
1. Прослушайте доклад о жизни и деятельности В.И. Вернадского. Заполните таблицу:
Таблица 1 – Жизнь и деятельность В.И. Вернадского
| Дата | Основные события и труды |
| 28февраля (12 марта) | |
| 1890-1910 | |
| 1918-20 | |
| 1922-1926 | |
| 1933-36 | |
| 1941-43 | |
| 1945 6 января |
2. Сравните живые и косные тела. Сделайте вывод.
3. Составьте схему «Общая структура биосферы». Изобразите схему в тетради. Нанесите на рисунке пределы биосферы, структурные подразделения и укажите содержание понятий, используя термины:
Мегабиосфера – весь слой нынешнего или прошлого воздействия жизни на природу земли в атмосфере, гидросфере, литосфере.
Панбиосфера – слои атмосферы, вся гидросфера, часть литосферы, где постоянно или временно присутствуют живые организмы (сумма парабиосферы, эубиосферы и гипобиосферы).
Эубиосфера – нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы Земли, населенные живыми организмами, «область существования живого вещества».
Аэробиосфера – подсфера биосферы, населенная аэробионтами.
Апобиосфера – «надбиосфера» с небогатым набором биогенных элементов в высоких слоях атмосферы (60-80 км), в которые никогда не поднимаются организмы. Структурная часть мегабиосферы.
Стратобиосфера – верхняя часть аэробиосферы, где теоретически еще могут существовать микроорганизмы, главным образом в виде спор (верхняя граница 7 км).
Парабиосфера – пространство в атмосфере куда живые организмы проникают случайно, не размножаются (от 6-7 до 60-80 км над поверхностью)
Эоловая зона – высотная часть террабиосферы где невозможна жизнь высших растений, но ветры приносят с более низких вертикальных поясов органическое вещество, достаточно тепла от прямой солнечной инсоляции для существования живого.
Тропобиосфера – часть биосферы от вершин деревьев до наиболее частого расположения кучевых облаков (6-6,2 км).
Гидробиосфера – подсфера биосферы, населенная гидробионтами.
Фотосфера – слой гидробиосферы, относительно ярко освещенный (до 200м).
Дисфотосфера – сумеречный слой воды (до 1% солнечной инсоляции).
Афотосфера – слой абсолютной темноты.
Аквабиосфера – подразделение биосферы, охватывающее пресноводные бассейны.
Маринобиосфера – часть биосферы, охватывающее морские водоемы
Геобиосфера – верхняя часть земной коры (подсфера биосферы), населенная геобионтами.
Террабиосфера – часть биосферы и геобиосферы в пределах суши на ее поверхности.
Фитобиосфера – область жизни от поверхности земли до верхушек деревьев.
Педосфера – область жизни педобионтов в почвах, лежащих под ними подпочвах..
Литобиосфера – часть биосферы, занимающая верхние слои литосферы (до 2-3, максимально до 6 км глубиной), область распространения живых организмов по трещинам, подземным водоемам, слои биогенных осадочных пород (следы «былых биосфер»).
Гипотеррабиосфера – слой литобиосферы, где возможна жизнь аэробов.
Теллуробиосфера – слой литобиосферы, где возможно обитание анаэробов.
Гипобиосфера – слой литосферы, где живые организмы могут находиться лишь временно, в результате случайных причин и в состоянии временно жить, но не размножаться.
Метабиосфера – слой литосферы, преобразованный жизнью, но в котором ныне живые организмы не присутствуют.
Абиосфера – слои литосферы, не испытывающие и ранее никогда не подвергавшиеся какому бы то ни было влиянию живых организмов; пространства околоземного космического пространства, где практически нет газов, порожденных биосферой Земли.
Сравните изображение биосферы на рисунке 1 с собственное графическое построение. Сделайте выводы.
Рисунок 1 – Структура биосферы
Контрольные вопросы
1. Биосфера – история изучения. Понятие «биосфера».
2. Компоненты биосферы.
3. Живое вещество в биосфере. Понятие о витасфере.
Задания для внеаудиторной работы:
1. Приготовьте настой сенной палочки и накопительную культуру серобактерий.
Для получения накопительной культуры десульфофицирующих серобактерий необходимо приготовить питательную смесь следующего (на 1 литр воды) состава: сегнетова соль – 5 г, аспарагин – 2 г, сульфат магния – 1-2 г, фосфат калия – 1г, сульфат железа – следы. Смесь наливают в высокие конические колбы до самой пробки, заражают почвой и ставят на 7 суток в термостат при температуре + 25 0С.
Настой сенной палочки готовят так: в высокий химический стакан наливают воду, прибавляют туда свежеосажденный гидрооксид железа и небольшое количество ила из водоема. Туда же добавляют немного сена, предварительно вываренного в небольшом количестве воды. Сосуд оставляют при комнатной температуре и через несколько дней наблюдают на его стенках ржавые пятна, которые постепенно разрастаются и образуют сплошной «войлок», состоящий преимущественно из бактерий.
Занятие 26
ТЕМА: Круговороты веществ в биосфере.
Цель: выявить стадии и значение в биосфере круговоротов веществ.
Литература:
ЗАДАНИЕ для аудиторной работы:
1. Зарисуйте схемы круговоротов веществ, выявите роль живого вещества в осуществлении круговоротов элементов.
2. Выполните практическую работу «Исследование серобактерий».
2.1. В культуре сенной палочки, накопительной культуре серобактерий проведите обнаружение сульфат иона раствором хлорида бария. Напишите сокращенное ионное уравнение качественной реакции. Объясните появление сульфат иона в культурах бактерий.
2.2. Приготовьте мазок накопительной культуры серобактерий. На предметное стекло сделайте мазок из накопительной культуры серобактерий. Высушите мазок, зафиксируйте его в пламени спиртовки, окрасьте. Микроскопируйте мазок. Сделайте рисунок.
3. Проведите демонстрацию модели парникового эффекта (самостоятельная работ № 16). Сделайте выводы.
4. Проанализируйте заранее заложенные опыты (самостоятельные работы) «Аммонификация животных белков», «Обнаружение нитратов в растительной продукции» и «Получение биогаза». Сделайте выводы.
Контрольные вопросы
1. Типы круговоротов веществ: большой, малый. Биологические и биогеохимические циклы элементов.
2. Рассмотреть круговороты веществ: воды, углерода, азота, ксенобиотиков (свинца, ртути и др.). Охарактеризовать их по плану.
2.1. Начертить схемы круговоротов.
2.2. Выделить функции живого вещества в круговоротах.
2.3. Обозначить резервный и обменный фонд веществ.
2.4. Объясните, какие стадии круговоротов веществ осуществляются с участием человека, какие - без его участия.
2.5. В каких экосистемах круговороты веществ нарушены, конечны? Приведите примеры.
2.6. В круговоротах ксенобиотиков отразите кумулятивный, антагонистический, синэргетический эффекты.
Занятие 27
ТЕМА: Устойчивость экосистем. Саморегуляция в экосистемах.
Цель: проанализировать процессы, поддерживающие устойчивость экосистем.
Литература: [3], [4], [5], [6], [8], [10], [13], [11], [12], [14]
Задания для семинарского занятия:
1 Общие понятия о биоразнообразии как основе устойчивости экосистем: генном, видовом, экосистемном, ландшафтном.
2 Взрывы численности в экосистемах.
3 Свойства биоценозов, обеспечивающее видовое разнообразие.
4 Саморегуляция в сообществах.
5 «Экологические законы» Барри Коммонера с точки зрения представлений об устойчивости экосистем.
6 Заполните словарь терминов: устойчивость, саморегуляция, принцип обратной связи в экосистемах, принцип экологической конгруэнтности, принцип комплементарности, принцип формирования экосистем, принцип эмерджентности.