Характеристика возрастных стадий колорадского жука

ПО ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АСИММЕТРИИ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ

Цель работы— интегральная экспресс-оценка качества среды обитания живых организмов по флуктуирующей асимметрии лис­товой пластины березы повислой (Betula pendula).

Материалы и оборудование:линейка, транспортир; гербарий листьев березы повислой.

Рис. 2.Примеры «загнутости» макушки листа: 1 - не загнута; 2 - загнута влево; 3 - загнута вправо; 4 - «ласточкин хвост»
Рис. 1. Параметры промеров листьев для детального расчета: 1 — ширина половинки листа (лист складывают пополам, потом разгибают и по образовавшейся складке проводят измерения); 2 — длина второй жилки от осно­вания листа; 3 — расстояние между основаниями первой и второй жилок; 4 — расстояние между концами этих жилок; 5 — угол между главной и второй от основания жилками

, где N - число признаков.

, где n - число значений Z, т.е. число образцов (листьев).

, где п_а — число асимметричных; п_с — число сим­мет­рич­ных листьев.

Таблица 1

Пятибалльная шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития для березы повислой

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Получить у преподавателя задание и / или комплект листьев.

2. В соответствии с рис. 1 измерить жилки листовой пластины березы по пяти параметрам. Занести данные по всем листьям в рабочую таблицу.

3. Провести статистическую обработку данных, заполняя вспомогательную таблицу.

4. Провести экспресс-оценку загрязнения окружающей среды по результатам всех измерений. Сделать вывод о качестве среды обитания живых организмов в соответствии с табл. 1.

Результаты замеров листьев травянистых и древесных пород

Примечание. л — левая сторона; пр — правая сторона.

ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

ВЫВОД: __________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Дата выполнения _________________ Подпись преподавателя _____________

Работа №2. ВОЗРАСТНАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА ПО ВОЗРАСТУ ЛИЧИНОК

Цель работы: изучить возрастную структуру колорадского жука(Leptinotarsa decemlineata Say.) в зависимости от периода вегетации.

Материалы и оборудование: линейка, миллиметровая бумага, зафиксированные сборы личинок колорадского жука.

Ход работы:

1) Получить от преподавателя зафиксированных в спирте или формалине личинок колорадского жука с указанием даты сбора;

2) по ширине головной капсулы (табл. 2) установить возраст личинок: ширину головной капсулы измерять при помощи линейки или миллиметровой бумаги. Измерив ширину головной капсулы, определить возраст личинок и численность той или иной возрастной стадии; занести данные во вспомогательную, а по окончании работы – в основную таблицу;

Таблица 2.

Характеристика возрастных стадий колорадского жука

Вспомогательная таблица

3) построить гистограммы возрастной структу­ры личинок колорадского жука;

4) по полученным результатам определить время перехода личинки в стадию куколки, и, следователь­но, реально спрогнозировать меры и сроки борьбы с вредителем.

ВЫВОД:__________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Дата выполнения _________________ Подпись преподавателя _____________

Работа №3. РОСТ НАРОДОНАСЕЛЕНИЯ

Цель: Изучение демографических процессов в популяциях

Выполнив данную работу, Вы сможете:

- объяснить, как влияет на рост населения суммарный коэффициент рождаемости;

- описать, как сказывается на численности народонаселения средняя продолжительность жизни индивидов;

- использовать половозрастные пирамиды для прогноза роста населения в будущем;

- определить типы роста популяций.

Материалы и оборудование: рулон или полосы бумажной ленты, карандаш, ножницы, линейка, клей.

Изменение демографических показателей на планете А (______________)

Изменение демографических показателей на планете Б (______________)

На основании табличных данных в рабочей тетради постройте кривые роста популяций, откладывая по оси абсцисс годы, а по оси ординат – численность людей. Обе кривые представьте в одном графике.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Ответьте на следующие вопросы.

А. Сравните рост численности двух популяций.

· Прекратится ли когда-нибудь рост популяции А? Через какое время ее числен­ность удвоится? ____________________________________________ ________________________________________________________________

Демографическая пирамида планеты А

· Удвоится ли численность популяции Б? __________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

· Как влияет суммарный коэффициент рождаемости на рост населения? _______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

Б. Сравните половозрастные пирамиды двух популяций.

· Какова форма пирамиды и кривой роста популяции А? ______________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

· Какова форма пирамиды и кривой роста популяции Б? _______________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

В. Сравните эти половозрастные пирамиды с ситуацией в разных странах планеты Земля __________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

Г*. Демографический потенциал. Повторите работу для одной популяции с 5000, 4000 и 3000 человек в первых трех возрастных группах. Заполните таблицу с учетом того, что суммарный коэффициент рождаемости равен 4 в первые 30 лет и затем падает до 2. Постройте кривую роста населения.

Изменение демографических показателей на планете В (______________)

Ответьте на следующие вопросы.

· Прекращается ли рост населения при снижении суммарного коэффициента рождаемости до 2? Почему?__________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________

· Что такое демографический потенциал? __________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

· Соотнесите это понятие с ростом населения в развивающихся странах. _______________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

Дата выполнения _________________ Подпись преподавателя _____________

Работа № 4. ИЗМЕНЕНИЯ ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Цели: Выполнив данную работу, Вы сможете:

- описать, как хищничество вызывает адаптивные изменения в популяции жертвы;

- описать, как хищничество вызывает адаптивные изменения в популяции хищника;

- приводить примеры, иллюстрирующие естественный отбор и выживание наиболее приспособленных особей; объяснить, каким образом факторы приводят к постепен­ному изменению, или эволюции, популяций.

Материалы и оборудование: а) не менее пяти видов сухих семян (бобы, фасоль красная, фасоль черная, нут, горох, чечевица, другие бобовые); б) коврик площадью около 1 квадратного метра белого, зеленого, коричневого и красного оттенков (можно использовать обрезки линолеума или обоев); в) пластмассовые ложки, вилки, ножи, бумажные / пластиковые стаканчики.

Фон («биотоп») ______________________________

Фон («биотоп») ______________________________

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Игра началась при одинаковом числе особей каждого варианта жертвы. Особей какого варианта жертв осталось больше? Почему? ______ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

2. Какие варианты жертв сократили численность? Почему? ________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

3. У каких вариантов жертв число особей практически не изменилось? Почему? ________________________________________________________ __________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________ _______________________________________________________________

4. Изменились ли полученные результаты при использовании фона другого цвета? __________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

5. Свяжите Ваши результаты с природной популяцией жертвы. Что означает выжива­ние наиболее приспособленных, или естественный отбор? Будет ли изменяться природная популяция при появлении новых биотических или абиотических факторов? Поясните Ваш ответ. _________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

6. Игра началась при одинаковом числе особей каждого варианта хищника. Особей какого варианта осталось больше? Почему? _____________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

7. Какие варианты хищников исчезли из популяции? Почему? ______ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

8. Свяжите Ваши результаты с популяцией хищников в природных условиях. Как ее изменяют естественный отбор и выживание наиболее приспособленных? ______________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

Дата выполнения _________________ Подпись преподавателя _____________

Работа № 5. ИМИТАЦИОННАЯ ИГРА «ОСТРОВ»

Цель: изучение функциональной структуры экосистем.

Материалы и оборудование: комплект игровых карт, схемы трофических взаимоотношений и полной экологической пирамиды острова.

Ход работы: Получить у преподавателя игровой комплект. Провести тур игры полным комплектом игровых карточек. Повторите игру при иных вводных условиях: а) с половинным набором продуцентов; б) с одним видом консументов 1 / 2 порядков; в) с минимально необходимым набором особей всех трофических уровней.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Какие свойства экосистемы демонстрирует эта игра? _____________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Какой вариант игры «сложился» легче всего, а какой – труднее всего? ______ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Какие причины затрудняют построение комплектной экосистемы? _________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Какие консументы оказались наиболее уязвимыми? Почему? _____________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Без каких биотических компонентов невозможно функционирование экосистемы? _______________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Какой биотический компонент экосистем не включен в схему игры? Может ли реальная экосистема функционировать без него? _____________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Дата выполнения _________________ Подпись преподавателя _____________

Работа № 6 ЦИКЛ УГЛЕРОДА

Цели. Выполнив данную работу. Вы сможете: – разобраться в цикле углерода; – проследить различные пути гипотетического атома углерода из атмосферы через различные организмы и обратно в атмосферу.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Подсчитайте, сколько Ваш атом:

а) «посетил» различных организмов _____________;

б) совершил циклов _________;

в) сделал «шагов» в самом длинном цикле _______________;

г) времени подряд провел в атмосфере _________________.

Предположите, в каком типе биотопов «вращался» Ваш атом. Обоснуйте Ваш выбор _______________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

2. В целях экономии места и времени в игре были пропущены некоторые важные пути углерода. Какие? Опишите, как атомы углерода в них попадают и как по ним проходят? В частности, расскажите о движении углерода в водных экосистемах и о процессе образования ископаемого топлива. _______________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

3. В каких превращениях участвуют углеродные атомы, проходя цикл? Назовите несколько органических и неорганических углеродсодержащих соединений, входящих в цикл углерода. ________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________

4. Почему атомы углерода из диоксида углерода не включаются в молекулу сахара в темноте? Что необходимо для образования соединения с большей потенциальной энергией? ____________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

5. Значительная часть съеденной пищи в любом организме метаболизируется в процессе клеточного дыхания. Почему? Что и как получает организм в результате? _____________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________

6. Цикл углерода и загрязнение

Опишите антропогенную трансформацию цикла углерода. _________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Почему не происходит загрязнения природной экосистемы отходами различных организмов? Приведите примеры, иллюстрирующие Вашу точку зрения, заполнив следующую таблицу.

7. В ходе какого метаболического процесса происходит окончательное разложение органических соединений с образованием безвредных неорганических веществ? _________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Дата выполнения _________________ Подпись преподавателя _____________

Работа № 7 ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ГОРОДСКОЙ ЭКОСИСТЕМЫ

ХОД И РЕЗУЛЬТАТЫ ИГРЫ