UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ TOMSK
UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ TOMSK N. W. Baranovskaya, M. P. Tschubik, O.G. Barizhnikova General Ecology Este recomandat de consultanța editorială și editorială a Universității Politehnice Tomsk ca stagiu Editura Universității Politehnice Tomsk 2009
Consolidarea cunoștințelor din secțiunea teoretică a disciplinei Ecologie generală: soluționarea sarcinilor. Scopul este repetarea și consolidarea cunoștințelor secțiunilor cursului de ecologie generală. Materiale și echipamente: stilou, carnet de exerciții, riglă, calculator. Partea practică 1. Finalizați schema ecosistemului (Ab.1). Afișați elementele identificate prin numere. 1 biotop hidrosferă litosferă 2 plante (fitocoenoză) biocenoză 4 3 Figura 1. Schema ecosistemului. 1 2 3 4 4
2. Scrieți componentele lipsă în schema diversității ecosistemelor (Figura 2): Componente naturale 1 Componente ale solului? Componente artificiale 2 Oraș? Componente remodelate 3 Ecosistem Urbo? Figura 2. Schema diversității ecosistemelor. 1 2 3 5
3. Dați exemple de organisme Eurytherm și Stenotherm care corespund numerelor 1, 2, 3 din schemă (Figura 3), dacă valorile temperaturii în grade Celsius pe axa X și grade de favorizare a Factorul minciună. Figura 3. Răspunsul organismelor la expunerea la factor. 4. Dați exemple de lanțuri alimentare care încep cu resturi de plante moarte, biban unicelular și plante de pământ și se termină cu oamenii. 5. Tabelul 1 arată productivitatea pădurii și a câmpului de grâu. Comparați aceste informații și trageți concluzii despre productivitatea acestor ecosisteme. Ce semnificație au aceste ecosisteme pentru biosferă? Tabelul 1. Productivitatea comparativă a biogeocenozei și fitocoenozei agricole. Productivitatea ecosistemului 1 hectar de pădure 2 dt de ciuperci, 5 dt de nuci, 6 dt de afine, 6 dt de zmeură, 25 t de sevă de mesteacăn, lemn. 1 ha de câmp 15-30 dt de cereale 6. Arată diferența fundamentală între sistemele naturale și artificiale. Introduceți informațiile din tabelul 2. Al 6-lea
Stenotherms Eurytherms Stenotherms A c t i v i t ä t Rece (Optimum) Optimal Warmth (Optimum) min max min max temperature Figura 4. Organisme euriterme și stenoterme. Organismele stenoterme sunt capabile să reziste fluctuațiilor de temperatură numai în limite înguste. A. Stenobath (1) - Eurybath (2); b. Stenogal (1) - Eurygal; c. Stenotherm (1) - Eurytherm (2); d. Stenotrof (1) - Euritrofic (2); e. Stenofoth (1) - Euryfoth (2); f. Stenoion (1) - eurion (2); G. Stenooxibiont (1) - Euroxibiont (2). 11. Factorul de temperatură este unul dintre cei mai importanți din natură. Figura 5 prezintă o reprezentare grafică a dependenței numărului de gândaci Colorado de temperatura mediului. Arătați: a) temperatura optimă pentru această specie; b) limite de rezistență de acest fel; c) temperatura, care limitează procesele de viață ale speciei; d) Intervalul de temperatură pentru zona morții. 9
Număr (indivizi) Figura 5. Dependența numărului de gândaci Colorado de temperatura ambiantă. 12. În natură, factorii nu acționează separat asupra organismului, se corectează reciproc. Iată un grafic care arată modul în care mortalitatea pupa moliei depinde de temperatură și umiditate (Figura 6). 1. Determinați care factor este factorul limitativ în punct cu următoarele coordonate: a) T o + 10 o C; Umiditate - 100%; b) T o + 4 o C; Umiditate - 80%; c) T o + 40 o C; Umiditate 80%; 2. Afișați zona de temperatură și umiditate optimă pentru tip; 3. Arată la ce parametri de temperatură și umiditate mortalitatea este minimă. 10
Temperatură, o C mortalitate 100% mortalitate optimă,% umiditate relativă,% Figura 6. Dependența mortalității pupelor de molii de temperatură și umiditate. 13. Arătați care dispoziție corespunde următorilor termeni: a) jaf; b) amensalism; c) Mutualism (și simbioza de mai jos); d) parazitism; e) concursul; f) cartierele; g) comensalism; j) neutralism. Determinarea: 1) Indivizii unei specii mănâncă indivizii din aceeași specie sau din specii diferite. 2) Unele organisme dobândesc nutrienții necesari și locul de locuit permanent sau temporar de la alții. 3) Coabitarea indivizilor de două feluri nu dă nici consecințe pozitive, nici negative. 11
16. Piramidele M și K reprezintă biomasa planctonului din lac primăvara și iarna. Explicați de ce piramida se răstoarnă în timpul anului. F G P Iarna Primăvară Figura 8. Piramida biomasei planctonului. Denumiri: producători P, consumatori erbivori GK, consumatori carnivori FK. Cifrele indică productivitatea, care este exprimată în grame de substanță uscată (per 1 m 3). Lucrare practică 1 Investigarea particularităților fiziologice pentru adaptarea organismului la temperaturile scăzute Scopul este de a investiga efectul temperaturilor scăzute ale mediului asupra proceselor fiziologice ale organismului și de a determina posibilitățile de adaptare a acestuia. Țesături și echipamente: bazin din polietilenă cu apă rece, tonometru, ceas, stilou, riglă, carnet de exerciții. Introducere teoretică Capacitatea de adaptare este una dintre caracteristicile vieții pe pământ. Fiecare organism poate trăi în limitele intervalului specific de temperatură. Straturile exterioare ale corpului formează 13 la toate animalele cu sânge cald
Datele pentru realizarea acestei lucrări sunt date în Tabelul 1. Pentru calcul utilizați formula sumei termenilor seriei geometrice: ((1 + TP/100) - 1) * q Q =, TP/100 unde Q- rezerva resursei, q- producția anuală a resursei, TP - creșterea consumului de resurse, t- sunt anul. Tabelul 1. Informații pentru calcularea datei epuizării resurselor. Date inițiale Variante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Resurse Piatra Gaz natural Petrol brut Fe P Cu Zn Pb Al U cărbune Stoc de 6800 280 250 12 T 40 0,6 0,24 0,15 12 300 Quelle, Q, Billiont Producție 3, 9 1, 7 3, 5 0, 79 0,023 0,008 0,006 0,004 0,01 0,2 a resursei 6 t/an Creșteți 2 1, 5 2 2, 5 1, 8 1, 7 1, 3 2, 2 2 din consumul TP,% pe an Logaritmul expresiei pentru Q oferă următoarea formulă pentru calcularea datei epuizării sursei: ln ((Q * TP)/(q * 100) + 1 t = ln (l + TP/100) 16
Coasta frunzei din al doilea rând (poziția 4 din 2) este extinsă la gradele câinelui de alimentare (poziția 5 din 2) cu ajutorul riglei. Figura 2. Măsurarea unghiului dintre coastele frunzelor Informațiile de măsurare sunt introduse în Tabelul 1. Tabelul 1. Valorile anchetei. Data Cercetător Locul colectării Numărul primei caracteristici a doua caracteristică a treia caracteristică a patra caracteristică a cincea caracteristică frunză l R l R l r L R l r 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Calcule Mărimea asimetriei este evaluată cu ajutorul valorii caracteristice integrale. Aceasta este dimensiunea diferenței relative medii față de caracteristică (media aritmetică a raportului diferenței cu suma parametrilor frunzei din stânga și din dreapta, care aparține caracteristicilor). Pentru calculul său se face următoarele: 1. Mai întâi se calculează diferența relativă (Y) între valorile caracteristicii din stânga (X l) și din dreapta (X r) pentru fiecare caracteristică. Pentru aceasta 26
se calculează diferența dintre valorile măsurătorilor în funcție de o caracteristică pentru o foaie, apoi se calculează suma acestor valori și se împarte diferența cu suma. Y se calculează utilizând următoarea formulă: X l - X r Y = ---------------------- (1) X l + X r Rezultatul este introdus în tabel 2 înregistrate. Tabelul 2. Tabelul auxiliar pentru calcularea valorilor bioindicării. Numărul YZ al foii Primul al doilea al treilea al patrulea al cincilea al cincilea mijloc Caracteristică relativă Caracteristică caracteristică Caracteristică Un- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Diferența față de caracteristica X Astfel de calcule se fac după fiecare caracteristică, apoi există 5 valori Y 1-5 pentru o foaie. Astfel de calcule se fac pentru fiecare foaie. 2. Calculați valoarea diferenței relative medii dintre laturi la caracteristica pentru fiecare frunză (Z). Pentru a face acest lucru, suma diferențelor relative trebuie împărțită la numărul de caracteristici. Aceasta se calculează utilizând următoarea formulă: Y 1 + Y 2 + Y 3 + Y 4 + Y 5 Z = --------------------------- -------------- (2), N 27