Контрольные вопросы.

1. Приведите основные исторические этапы взаимодействия общества и природы. Какова диалектика этих взаимоотношений?

2. Перечислите последствия НТР в сфере воздействия на окружающую среду.

3. Перечислите особенности взаимодействия общества и природы в условиях современной экологической ситуации.

4. Назовите антропогенные факторы, ведущие к дестабилизации условий обитания на Земле.

5. Какие отрасли экономики оказывают наиболее сильное влияние на окружающую среду? Каковы последствия?

Практическое занятие

Вопросы для обсуждения:

1. Уровни организации живого вещества.

2. Экологические факторы среды обитания и общие закономерности их действия на организмы.

3. Лимитирующие факторы и их значение в деятельности человека.

4. Продуктивность и динамика экосистем.

5. Особенности взаимодействия общества и природыв условиях современной экологической ситуации

Задача 1.1. Ознакомиться со схемой круговорота азота (рис. 1.3.).

1) Рассчитать максимальное количество азота, накопленное каждой компонентой экосистемы пихтового леса (ретенция). В какой из них он содержится в максимальном количестве?

2) Определить количество азота, проходящее через каждую компоненту экосистемы пихтового леса (массоперенос).

Полученные результаты занести в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

Максимальная величина ретенции азота и массоперенос между

компонентами экосистемы зрелого пихтового леса

№ п/п	Компонента экосистемы	Ретенция азота, кг/га	Массоперенос азота, кг/га
1	Надземные части
2	Корни
3	Микориза
4	Лесная подстилка
5	Грибы
6	Органические вещества почвы		н.о.*

н.о.* – не определяли

Рис. 1.3 Круговорот азота

Данные максимальной величины биомассы, массопереноса и содержания азота в компонентах экосистемы зрелого пихтового леса представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Максимальная величина биомассы, массопереноса и содержания азота

в компонентах экосистемы зрелого пихтового леса

Компонента экосистемы	Биомасса, кг/га	Массоперенос, кг/га	Содержание азота, %
Надземные части	260 000	3 200	0,16
Корни	49 000	0	0,08
Микориза	25 000	14 600	0,62
Лесная подстилка	19 000	3 000	0,47
Грибы	23 000	9 200	0,80
Органические вещества почвы	450 000	Не определялось	1,70

Методические указания.

Круговорот азота. Азот живые организмы получают из атмосферы и разлагающихся органических веществ. Азот в изобилии присутствует в воздухе, но недоступен для большинства организмов в силу своей инертности. Он усваивается лишь после того, как будет переведен сначала в аммонийную, а затем в нитратную форму в процессе фиксации азота. Способностью фиксировать азот обладает лишь небольшое число видов бактерий. В связи с этим многие экосистемы характеризуются низкой суммарной скоростью усвоения азота. Для их сохранения необходимо поддержание замкнутого азотного цикла, поэтому для большинства экосистем важную роль играет высвобождение азота после гибели организмов и деградации образующихся органических соединений.

Величина ретенции (накопления) азота компонентами экосистемы определяется по формуле:

,

где – накопление азота, кг/га;

– биомасса компонентов экосистемы, кг/га;

– содержание азота в компонентах экосистемы, %.

Массоперенос азота между компонентами экосистемы определяется по формуле:

,

где – массоперенос азота, кг/га;

– величина переносимых биомасс (массоперенос), кг/га;

– содержание азота в компонентах экосистемы, %.

Задача 1.2. 1) Построить график зависимости жизнедеятельности собаки и ящерицы от действия температуры. Выделить зоны оптимума, пессимума и критические точки на каждом графике. Определить экологическую валентность каждого вида по отношению к температуре. Сделать соответствующие выводы. Исходные данные приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5

Температурные границы жизнедеятельности некоторых видов животных

Вид	Температурные границы, °С
	оптимальная	минимальная	максимальная
Собака	+ 25	- 40	+ 50
Ящерица	+ 30	+ 5	+ 50

Задача 1.3. Рассчитать первичную продукцию агроценоза с 1 м² посева. Исходные данные представлены в таблице 1.6. Провести ранжирование культур по максимальной продуктивности агроценоза.

Таблица 1.6

Суммарная радиация, эффективность фотосинтеза и вегетационный период сельскохозяйственных культур

Культура	Суммарная радиация, (кДж/м2) день	Эффективность фотосинтеза, %	Вегетационный период, дн.
Пшеница яровая	18 000	3,7	90
Ячмень	18 000	4,0	80
Рис	28 500	7,1	100
Горох	18 000	4,2	70
Кукуруза	28 500	6,7	115
Картофель	16 700	5,4	90
Свекла сахарная	16 700	9,5	160

Пояснения к заданию. Продуктивность экосистем тесно связана с потоком энергии, проходящим через ту или иную экосистему. Органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза, называют первичной продукцией экосистемы. Количественно ее выражают в сырой массе растений или энергетических единицах – эквивалентном числе джоулей.

Как известно, лишь часть энергии света, получаемой зеленой поверхностью, может быть использована растениями в процессе фотосинтеза. Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию в результате фотосинтеза, называется валовой первичной продуктивностью. Около 20 % этой энергии расходуется растениями на дыхание и фотодыхание. Скорость накопления органического вещества, за вычетом этого расхода, называется чистой первичной продуктивностью. Это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней.

При расчете первичной продукции агроценоза сначала необходимо определить количество энергии, поглощаемой 1 м² посева сельскохозяйственной культуры по формуле:

,

где – количество энергии, поглощаемой 1 м² посева, кДж;

– суммарная радиация, (кДж/ м²)*день;

– эффективность фотосинтеза, %.

Первичная продукция агроценоза после этого определяется по формуле:

,

где – первичная продукция агроценоза, кДж/ м²;

– количество энергии, поглощаемой 1 м² посева, кДж;

– продолжительность вегетационного периода, дней.

Полученные результаты занести в таблицу 1.7.

Таблица 1.7

Первичная продукция агроценоза с 1 м² посева

Культура	Количество энергии, поглощаемой 1 м2 посева за 1 день, кДж	Количество первичной продукции с 1 м2 посева за вегетационный период, кДж	Ранг культуры по максимальной продуктивности агроценоза
Пшеница яровая
Ячмень
Рис
Горох
Кукуруза
Картофель
Свекла сахарная

ВОПРОСЫ И ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ ОБУЧЕНИЯ