1. К началу осени популяция зайцев-беляков насчитывала 3000 особей. В ходе зимовки погибло 40% особей (из их числа 3/4– от охотничьего промысла и 1/4– от пресса хищников, инфекций и погодных условий). К началу весеннего гона 47% от общего количества выживших зайцев составляли способные к размножению самцы, 45% – самки, 8% были неспособны к размножению (старые и больные особи). Половозрелая самка беляка за весну-лето приносит два помета, в каждом из которых может быть от 2 до 8 зайчат (в среднем для данной популяции – 4 детёныша), однако второй помёт имеют не все половозрелые самки, а лишь 90% из них. Смертность молодняка от хищников, инфекций и непогоды в первом помёте составляет 45%, а во втором – 50%. К осени 2,5% от количества всех родившихся в этом году зайчат эмигрировали, а 257 молодых особи вселились в данную популяцию из соседней. Кроме того, к сентябрю погибли от разных причин 87,5% неразмножавшихся особей (старые и больные), 146 размножавшихся самцов и 128 самок.
Ответьте на вопросы: Во сколько раз изменилась численность данной популяции к осени нового года? 15 сентября – открытие осенне-зимней охоты на зайца. Какое количество лицензий на отстрел может быть выдано охотникам с тем, чтобы численность зайцев при равных прочих условиях подошла к весеннему размножению на том же уровне, что и в прошлом году?
2. Ястребы-перепелятники начинают размножаться в годовалом возрасте. Плодовитость самки обычно составляет 4-6 яиц, однако взрослые особи не всегда могут прокормить всех вылупившихся птенцов, поэтому часть из них погибает еще в гнездовой период жизни. В среднем из гнезда вылетает 3 птенца. Основной вклад в величину
смертности ястребов приходится на внегнездовую часть года (сезонные миграции). На западе России гибель вылетевших из гнезда молодых к весне следующего года составляет 50%, а к концу второго года жизни погибает 40% от численности годовиков. По показателям смертности самцы и самки принципиально не отличаются друг от друга. Рассчитайте, как изменится численность популяции перепелятников к осени второго года наблюдений, если к началу гнездового периода первого года наблюдений она составляла 1000 половозрелых особей, появившихся на свет в прошлом году, причем на двух самок в ней приходится 3 самца, а величинами иммиграции и эмиграции можно пренебречь, поскольку они взаимно уравновешивают друг друга.
3. Физиологическая плодовитость леща составляет
10.000 икринок. Выход половозрелых рыб зависит от успешности оплодотворения икры и состояния условий среды обитания в ходе развития личинок и мальков. Рассчитайте выход половозрелых лещей из икры пяти нерестящихся лещей, если: а) вероятность оплодотворения икринок в естественных условиях составляет 50%; б) личинки выходят в среднем лишь из 20% оплодотворенных икринок; в) выход малька из личинки в среднем составляет около 10% от количества личинок; г) до половозрелой стадии доживает около 2% от числа мальков. Какова суммарная смертность (в
%) леща на всех этих стадиях жизненного цикла?
4. Нерка – обитающая в реках Канады рыба семейства лососевых. Осенью каждая самка откладывает в гнездо, сооружаемое на галечных перекатах, в среднем 3200 икринок. Следующей весной, спустя полгода, 640 мальков, вылупившиеся из отложенной икры, выходят в озеро вблизи отмели. Уцелевшие 64 серебрянки (мальки
постарше) живут в озере один год, а затем спускаются вниз по реке в море. Две взрослые рыбы (уцелевшие из состава серебрянок) возвращаются к местам нереста спустя 2,5 года. Отнерестившиеся рыбы умирают. Определите процент умерших особей нерки для каждой из возрастных стадий. Какова общая величина дорепродуктивной смертности среди этих лососевых рыб? Нарисуйте кривую выживания (кривая зависимости процента выживших особей от возраста, если количество отложенной икры принять за 100%).
5. В результате самоизреживания елей в густых посадках количество деревьев на 1 га лесопокрытой площади составляло: в 20-летних насаждениях – 6720 стволов, в 40-летних – 2380 стволов, в 60-летних – 1170 стволов, в 80-летних – 755 стволов, а в 100-летних – 465 стволов. Начертите диаграмму, отражающую уменьшение количества елей в лесу при увеличении возраста деревьев. Рассчитайте площадь, приходящуюся на одно дерево в разном возрасте. В какой период самоизреживание елей в посадках происходит наиболее интенсивно? Не стоит ли заранее высаживать ели более разрежено? Объясните, почему да или почему нет.
6. На расположенном ниже рисунке отражена динамика уровня стресс-реакции самцов домовых мышей с различным социальным статусом в процессе формирования групп. До момента образования групп самцы размещались раздельно (по: Каменов,1973). Ответьте на вопросы:
1. На каком из этапов эксперимента стресс наиболее выражен? В чем его причина?
2. В чем причина такого высокого уровня стресса субдоминантных самцов до эксперимента и сразу после его окончания?
3. В чем причина такого драматического изменения интенсивности стресса у социально-подчиненных особей на II-ом этапе эксперимента?
Примечание: на оси Х обозначены этапы эксперимента: I – одиночное содержание до формирования группы, II – первые сутки в группе, III – седьмые сутки в группе, IV – вторые сутки после обратного рассаживания особей в клетки поодиночке; на оси Y – выраженность стресс- реакции, определяемая как интенсивность подавления дыхания (1 – доминанты, 2 – субдоминанты, 3 – подчиненные особи, 4 – особи, погибшие в результате стресса).
7. Внимательно проанализируйте изменчивость промысловых заготовок шкурок маньчжурской белки за 20 последовательных лет и постройте иллюстрирующую эту
изменчивость диаграмму. Объем добычи приводится в баллах обилия: 1, 32, 4, 27, 25, 2, 3, 37, 1, 6, 95, 21, 68, 28, 1,
22, 22, 41, 26, 62. Предполагая, что главной причиной изменения величины заготовок является численность популяции белок, объясните наблюдаемые закономерности динамики? В чем заключается причина таких значительных колебаний численности? Можно ли планировать объем заготовок шкурок белки на один год вперед? на 10 лет вперед? Какой из этих планов будет более точным?
8. Чтобы оценить численность форели в небольшом озере 625 форелей были пойманы неводом, помечены и снова выпущены в воду. Через неделю поймали 873 форели, из которых 129 особей имели оставленные в прошлый раз метки. Оцените примерные размеры популяции форели.
9. Изобразите возрастную пирамиду популяции большой синицы на основе соотношения долей в ней особей разных возрастов. Известно, что весной, до гнездования, 60% популяции составляют птицы прошлого года вылупления, участвующие в гнездовании впервые. На двулетних особей приходится 20% численности популяции, на трехлетних – 8%, на четырехлетних – 5%, на пятилетних – 4%. Доля особей в возрасте от 6 до 10 лет в популяции больших синиц составляет 3%.
Как изменится возрастная пирамида популяции большой синицы после вылета молодого пополнения из гнезд? Примите условно, что численность популяции до гнездования составляла 10000 особей; кладка в среднем состоит из 8 яиц; соотношение полов в популяции составляет 1:1, все особи (как молодые, так и взрослые) на этом этапе выживают.
Дата добавления: 2014-11-12 ; просмотров: 3919 . Нарушение авторских прав
Главная > Документ
| Информация о документе | |
| Дата добавления: | |
| Размер: | |
| Доступные форматы для скачивания: |
ЗАДАЧИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ НА ЗАНЯТИЯХ
Задание 1. РАЗЛИЧАЮТ НЕСКОЛЬКО ПОПУЛЯЦИЙ СОБОЛЯ ОДНОГО ИЗ ВИДОВ РОДА КУНИЦ.
Сравните приведённые ниже характеристики. Какие можно сделать выводы?
Заполните таблицу: морфологические и экологические особенности популяции
Камчатская популяция соболя – особенно крупные зверьки, пышный, длинный шерстный покров. Обитает в лесах каменной берёзы и кедровых стланниках.
Амурская популяция соболя – средний и мелкий размер, низкий волосяной покров. Предпочитает смешенные хвойные леса.
Енисейская популяция соболя – по размеру крупный и средний зверь имеющий грубый шерстный покров красноватого цвета. Предпочитает хвойные, кедровые, сосновые леса.
Задание 2. Представьте себе, что Вы изучаете популяцию дикого голубя. Предварительные наблюдения позволили установить, что ее плотность в вашем районе составляет 130 особей/га. За период размножения (у голубя раз в году) из одной кладки яиц в среднем выживает 1,3 детеныша. В популяции равное число самцов и самок. Смертность голубя постоянна, в среднем за год погибает 27% особей.
На основании имеющихся данных определите, как будет меняться плотность популяции голубя в течение 5 ближайших лет. При расчетах отбрасывайте дробную часть числа.
Произведя вычисления, заполните таблицу , руководствуясь приведенными ниже примерами расчетов изменения численности за первый год.
Рождаемость = плотность самок * плодовитость = 130 : 2 ·1,3 = 84
Смертность = общая плотность * удельная смертность = 130 · 27 : 100 = 35.
Плотность популяции к началу следующего года есть ее плотность к началу данного года плюс рождаемость и минус смертность. Таким образом, к началу второго года плотность популяции составит:
130 – 35 + 84 = 179.
Показатели популяции голубя
Задание 3. В лесоводстве принято выделять следующие возрастные группы деревьев: p – всходы; j – ювенильные особи; im – имматурные особи; v – виргильные особи; g – генеративные особи; s – сенильные особи.
Соотношение числа особей в прегенеративном (p, j, im, v) и в генеративном возрасте (g) является показателем восстановления популяции (I):
где I – индекс восстановления, %; I pr – сумма растений в прегенеративном периоде, шт./га; I gen – сумма растений в генеративном периоде, шт./га.
В табл. приведены данные о возрастном составе популяций древесных видов в заповедном участке «Лес-на-Ворскле».
Численность особей различных возрастных групп популяций древесных видов заповедного участка «Лес-на-Ворскле», шт./га (по Рыжкову, 2001)
Проанализируйте возрастную структуру популяций.
Какие из них, можно назвать инвазионными (растущими), какие – регрессивными (вымирающими), какие – нормальными (относительно равномерно представлены все возрастные группы)?
Рассчитайте индексы восстановления для популяций этих видов и сравните их между собой.
Сделайте выводы об устойчивости существования популяций древесных видов на данном заповедном участке.
Рис.1. Графики отражающие изменение выживаемости.
Задание 4. Какая из кривых отражает высокий уровень смертности в раннем возрасте — рис. 1 А или рис. 1 Б?
Какой из графиков, А, Б или В (рис. 2), отражает непрерывный рост популяции?
Рис. 2. Изменение численности в трех популяциях во времени (гипотетическая модель)
Какой из графиков, А или Б (рис. 3), отражает популяцию с устойчивой динамикой колебания численности? На каком графике показаны случайные изменения численности?
Рис.3. Графики, отражающие изменение численности (гипотетическая модель)
Задание5. На одном из пунктов наблюдений за перелетными птицами в течение 10 лет было окольцовано следующее число ястребов-перепелятников: 73, 80, 86, 78, 57, 45, 39, 40, 50, 70. Считая, что количество окольцованных птиц пропорционально их общей численности, определите, в какой период смертность в популяции была более высокой. Выделяются ли многолетние периоды в колебаниях численности?
Задание 6. Постройте график изменения заготовок шкурок зайца-беляка на севере европейской части России последовательно за 30 лет (объем заготовок приводится в баллах).
Баллы:2,2, 1, 1,3,4,5, 15,30,80, 100,60,55, 15,5,0, 1, 1, 1,2, 8,90, 130, 100,30,5, 1,2,2,3.
а) Проанализируйте изменения в количестве заготовок шкурок зайца-беляка.
б) Сколько лет длится один цикл в динамике численности зайца-беляка?
в) Какой прогноз для заготовок шкурок будет более точным? Правильный ответ подчеркните:
– на 1 год вперед;
– средний на 5 лет вперед;
– средний на 10 лет вперед.
г) Перечислите факторы, которые могут вызывать подобные периодические колебания численности вида.
Задание 7. Начертите возрастную пирамиду популяции большой синицы, если весной, до вылупления птенцов, 60% популяции составляют птицы прошлого года рождения, участвующие в размножении первый раз, на двухлетних приходится 20%, трехлетних – 8%, четырехлетних – 5%, пятилетних – 4%; 3% составляет доля особей в возрасте от 6 до 10 лет. Как изменится возрастная пирамида популяции большой синицы после вылета птенцов из гнезда, если численность до гнездования составляла 10 000 особей, а кладка в среднем состоит из 8 яиц при соотношении полов 1:1?
Задание 8. Начертите возрастную пирамиду зяблика, используя данные, приведенные выше. Как изменится возрастная пирамида популяции после выведения птенцов, учитывая, что чаще всего в кладке у зябликов 5 яиц, а смертность птенцов до вылета по разным причинам около 40%.
Задание 9. В одном из степных заповедников на площади в 250 га насчитывалось 370 особей сурков-байбаков, распределявшихся по возрасту следующим образом: новорожденных — 118, годовалых — 49, двухлетних — 50, трехлетних и старше — 153. Спустя два года на участке было 488 особей, и среди них новорожденных — 122, годовалых — 83, двухгодовалых — 78, остальные — старше. Изменилась ли возрастная структура популяции? Какова смертность молодых особей за этот период?
Задание10. В нижнем течении реки Лены самки осетра приступают к размножению в 12—14 лет при средней длине тела 70 см. Наиболее старые особи доживают до 50 лет, вес их — около 13 кг. На реке Алдан самки осетра начинают метать икру в 10—12 лет при средней длине тела 58 см. Самым старым особям не более 21 года. Промысловая мера, т. е. минимальный размер особей, разрешенных к отлову, составляет 62 см. Что произойдет с алдан-ской и ленской популяциями осетра, если в результате интенсивной добычи будут вылавливаться все особи, крупнее этих размеров?
Задание 11. У буков, в зависимости от условий произрастания, состояние подроста длится от 2 до 30 лет, молодого неплодоносящего дерева — от 15 до 120 и плодоносящего — от 40 до 350 лет. Рассчитайте и сравните самый короткий и максимальный сроки прохождения деревом своего жизненного цикла.
Задание 12. На территории площадью 100 км 2 ежегодно производили рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80-110 голов. Определите численность и плотность поголовья лосей:
а) на момент создания заповедника ______________,___________
б)через 5 лет после создания заповедника _________,_____________
в)через 15лет после создания заповедника_______ , ___________ Объясните, почему сначала численность лосей резко возросла, а
позже упала и стабилизировалась?
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
К началу осени популяция зайцев-беляков насчитывала 3000 особей. В ходе зимовки погибло 40% особей (из их числа 3 / 4 – от охотничьего промысла и 1 / 4 – от пресса хищников, инфекций и погодных условий). К началу весеннего гона 47% от общего количества выживших зайцев составляли способные к размножению самцы, 45% – самки, 8% были неспособны к размножению (старые и больные особи). Половозрелая самка беляка за весну-лето приносит два помета, в каждом из которых может быть от 2 до 8 зайчат (в среднем для данной популяции – 4 детёныша), однако второй помёт имеют не все половозрелые самки, а лишь 90% из них. Смертность молодняка от хищников, инфекций и непогоды в первом помёте составляет 45%, а во втором – 50%. К осени 2,5% от количества всех родившихся в этом году зайчат эмигрировали, а 257 молодых особи вселились в данную популяцию из соседней. Кроме того, к сентябрю погибли от разных причин 87,5% неразмножавшихся особей (старые и больные), 146 размножавшихся самцов и 128 самок. Ответьте на вопросы: Во сколько раз изменилась численность данной популяции к осени нового года? 15 сентября -открытие осенне-зимней охоты на зайца. Какое количество лицензий на отстрел может быть выдано охотникам с тем, чтобы численность зайцев при равных прочих условиях подошла к весеннему размножению на том же уровне, что и в прошлом году?
Ястребы-перепелятники начинают размножаться в годовалом возрасте. Плодовитость самки обычно составляет 4-6 яиц, однако взрослые особи не всегда могут прокормить всех вылупившихся птенцов, поэтому часть из них погибает еще в гнездовой период жизни. В среднем из гнезда вылетает 3 птенца. Основной вклад в величину смертности ястребов приходится на внегнездовую часть года (сезонные миграции). На западе России гибель вылетевших из гнезда молодых к весне следующего года составляет 50%, а к концу второго года жизни погибает 40% от численности годовиков. По показателям смертности самцы и самки принципиально не отличаются друг от друга. Рассчитайте, как изменится численность популяции перепелятников к осени второго года наблюдений, если к началу гнездового периода первого года наблюдений она составляла 1000 половозрелых особей, появившихся на свет в прошлом году, причем на двух самок в ней приходится 3 самца, а величинами иммиграции и эмиграции можно пренебречь, поскольку они взаимно уравновешивают друг друга.
Физиологическая плодовитость леща составляет 10.000 икринок. Выход половозрелых рыб зависит от успешности оплодотворения икры и состояния условий среды обитания в ходе развития личинок и мальков. Рассчитайте выход половозрелых лещей из икры пяти нерестящихся лещей, если: а) вероятность оплодотворения икринок в естественных условиях составляет 50%; б) личинки выходят в среднем лишь из 20% оплодотворенных икринок; в) выход малька из личинки в среднем составляет около 10% от количества личинок; г) до половозрелой стадии доживает около 2% от числа мальков. Какова суммарная смертность (в %) леща на всех этих стадиях жизненного цикла?
Нерка – обитающая в реках Канады рыба семейства лососевых. Осенью каждая самка откладывает в гнездо, сооружаемое на галечных перекатах, в среднем 3200 икринок. Следующей весной, спустя полгода, 640 мальков, вылупившиеся из отложенной икры, выходят в озеро вблизи отмели. Уцелевшие 64 серебрянки (мальки постарше) живут в озере один год, а затем спускаются вниз по реке в море. Две взрослые рыбы (уцелевшие из состава серебрянок) возвращаются к местам нереста спустя 2,5 года. Отнерестившиеся рыбы умирают. Определите процент умерших особей нерки для каждой из возрастных стадий. Какова общая величина дорепродуктивной смертности среди этих лососевых рыб? Нарисуйте кривую выживания (кривая зависимости процента выживших особей от возраста, если количество отложенной икры принять за 100%).
В результате самоизреживания елей в густых посадках количество деревьев на 1 га лесопокрытой площади составляло: в 20-летних насаждениях – 6720 стволов, в 40-летних – 2380 стволов, в 60-летних – 1170 стволов, в 80-летних – 755 стволов, а в 100-летних – 465 стволов. Начертите диаграмму, отражающую уменьшение количества елей в лесу при увеличении возраста деревьев. Рассчитайте площадь, приходящуюся на одно дерево в разном возрасте. В какой период самоизреживание елей в посадках происходит наиболее интенсивно? Не стоит ли заранее высаживать ели более разрежено? Объясните, почему да или почему нет.
На расположенном ниже рисунке отражена динамика уровня стресс-реакции самцов домовых мышей с различным социальным статусом в процессе формирования групп. До момента образования групп самцы размещались раздельно (по: Каменов,1973). Ответьте на вопросы:
1. На каком из этапов эксперимента стресс наиболее выражен? В чем его причина?
2.В чем причина такого высокого уровня стресса субдоминантных самцов до эксперимента и сразу после его окончания?
3.В чем причина такого драматического изменения интенсивности стресса у социально-подчиненных особей на II-ом этапе эксперимента?
Этапы опыта
Примечание: на оси Х обозначены этапы эксперимента: I – одиночное содержание до формирования группы, II – первые сутки в группе, III – седьмые сутки в группе, IV – первые сутки в группе, III – седьмые сутки в группе, IV – клетки поодиночке; на оси Y – выраженность стресс-реакции, определяемая как интенсивность подавлениядыхания (1 – доминанты, 2 – субдоминанты, 3 -подчиненные особи, 4 – особи, погибшие в результате стресса).
Внимательно проанализируйте изменчивость промысловых заготовок шкурок маньчжурской белки за 20 последовательных лет и постройте иллюстрирующую эту изменчивость диаграмму. Объем добычи приводится в баллах обилия: 1, 32, 4, 27, 25, 2, 3, 37, 1, 6, 95, 21, 68, 28, 1, 22, 22, 41, 26, 62. Предполагая, что главной причиной изменения величины заготовок является численность популяции белок, объясните наблюдаемые закономерности динамики? В чем заключается причина таких значительных колебаний численности? Можно ли планировать объем заготовок шкурок белки на один год вперед? на 10 лет вперед? Какой из этих планов будет более точным?
Чтобы оценить численность форели в небольшом озере 625 форелей были пойманы неводом, помечены и снова выпущены в воду. Через неделю поймали 873 форели, из которых 129 особей имели оставленные в прошлый раз метки. Оцените примерные размеры популяции форели.
Популяция и виды, сходство и различие в природе.
Влияние хозяйственной деятельности людей на состояние популяций животных и растений.
Вид и его критерии.
Методы определения численности и плотности популяции.
Задание для самостоятельной работы.
Составить тезисный план конспект. Ю.Одум т.2 гл.6,7
Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К.Экология. особи, популяции и сообщества: в 2-х томах М.: Мир, 1989.
Гиляров А. М. Популяционная экология: Учеб. пособие.—М.: Изд-во МГУ, 1990.
Бродский А. К. Общая экология. – М.: Издательский центр «Академия», 2010.
Пономарева И.Н. Общая экология. – Ростов н/Д: Феникс, 2009.
Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология.- М.: Дрофа, 2007.- 416 с.
смертности ястребов приходится на внегнездовую часть года (сезонные миграции). На западе России гибель вылетевших из гнезда молодых к весне следующего года составляет 50%, а к концу второго года жизни погибает 40% от численности годовиков. По показателям смертности самцы и самки принципиально не отличаются друг от друга. Рассчитайте, как изменится численность популяции перепелятников к осени второго года наблюдений, если к началу гнездового периода первого года наблюдений она составляла 1000 половозрелых особей, появившихся на свет в прошлом году, причем на двух самок в ней приходится 3 самца, а величинами иммиграции и эмиграции можно пренебречь, поскольку они взаимно уравновешивают друг друга.
Ответы
Современная биология – совокупность естественных наук, изучающих жизнь как особую форму существования материи.
Образно говоря, современная биология представляет собой огромное, многоэтажное здание, содержащее тысячи "комнат" – направлений, дисциплин, целых самостоятельных наук.
В этом здании можно выделить 4 главных "этажа", соответствующих фундаментальным уровням организации живой материи:
1) Молекулярно генетический.
Изучает: гены, мутации, процесс передачи наследственной информации.
Значение: *молекулярная биология – управление человеком жизненными процессами;
*генетика и генная инженерия – изменение на пользу человека наследственной природы различных микроорганизмов, растений, животных.
2) Онтогенетический.
Изучает: *эмбриология – индивидуальное развитие;
*анатомия – внутреннее строение;
*морфология – внешнее строение;
*физиология – процессы жизнедеятельности.
Значение: выявление механизмов нормального развития каждой особи.
3) Популяционно-видовой
Изучает: популяции, адаптации, возникновение новых видов.
Значение: *ботаника, зоология, микология, антропология – систематика живых сообществ;
*палеонтология – выяснение путей развития органического мира;
*эволюционное учение – историческое развитие;
*популяционная биология – управление эволюционным развитием.
4) Биосферный
Изучает: изменение динамического равновесия в экологических системах разного масштаба.
Значение: *экология – сохранение природы в "рабочем состоянии" и возможные пути освоения.