Цель работы

Экосистема – это любая совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды. Экосистемами являются например, муравейник, участок леса, географический ландшафт.

Экосистемы состоят из живого и неживого компонентов, по типу питания подразделяются на автотрофные и гетеротрофные организмы.

Автотрофы синтезируют необходимые им органические вещества из неорганических по источнику энергии для синтеза. Они разделяются на два типа, фотоавтотрофы и хемоатотрофы.

Фотоавтотрофы для синтеза органических веществ используют солнечную энергию. Это зеленые растения, имеющие хлорофилл и другие пигменты и усваивающие солнечный свет. Процесс, при котором происходит его усвоение, называется фотосинтезом.

Хемоавтотрофы для синтеза органических веществ используют химическую энергию. Это серобактерии и железобактерии, получающие энергию при окислении соединений железа и серы. Хемоавтотрофы играют значительную роль только в системах подземных вод. Их роль в наземных источниках сравнительно невелика.

Гетеротрофы используют органические вещества, которые синтезированы автотрофами, и вместе с этими веществами получают энергию. Гетеротрофы, таким образом, зависят в своем существовании от автотрофов и понимание этой зависимости необходимо для понимания экосистем.
Ход работы:
Вариант 1.3.

Пищевые звенья	Биомасса (Б)	Продукция (П)	Затраты на дыхание (ТД)	Рацион (Р)
Дождевой червь	13	187	380	580
Большая синица	5	76	118	199
Ястреб	51	98	3	152
Листовая подстилка	126
Дрозд	4	15	46	65

Задание 1.

Составить схему пищевой цепи (сети) из перечисленных организмов, обозначить трофические уровни и дать им определения, указать к какому типу относится пищевая цепь. Данные занести в таблицу.

Пищевая цепь: Листовая подстилка (детрит) – дождевой червь (редуцент) – дрозд (первычный консумент) – большая синица (первычный консумент) – ястреб (вторичный консумент)

Четыре трофических уровня.

Тип пищевой цепи – детритная цепь.

Номер трофического уровня, n	Наименование пищевых звеньев	Ассимиляционная продукция (АП) АП=П+ТД		Эффективность использования рациона на рост трофического звена (%), К1=П*100/Р	Эффективность использования АП на рост трофического уровня (%), К2=Р*100/АП	Обеспеченность пищей (ОП)
		АП троф.звена АПтр.зв.=П/Б	АП троф. уровня (средний) АПт.у.=ΣАП/n			ОПт.зв.	ОПт.у.
I	Листовая подстилка	-	-	-	-	-	-
II	Дождевой червь	14,78	567	32,24	102,3	0,32	0,32
III	Дрозд	3,75	127,5	23,07	207,05	0,04	0,31
IV	Большая синица	15,2	127,5	38,2	207,05	0,99	0,33
V	Ястреб	1,92	101	64,47	150,5	2,47	0,37

Задание 2.

Определить из рисунка 2.1 на котором показаны потоки энергии, проходящей через небольшую часть луговой экосистемы: какова эффективность образования чистой продукции у птиц, питающихся семенами.

Дыхание и фекалии: 59,2*10³

[(80*10³ – 59,2*10³) / 80]*100% = 26%
Задание 3.

Для экосистемы, указанной в таблице 2.1, рассчитать чистую первичную продукцию, продуктивность сообщества и определить эффективность их образования. Сравнить экосистемы. Какие сообщества являются более стабильными.

Большой ручей

Валовая первичная продукция	20800
Дыхание автотрофов	12000
Дыхание гетеротрофов	6800

20800 – 12000 = 8800 – чистая продукция

20800 – (12000 + 6800) = 2000 – продуктивность сообщества

(8800/20800)*100% = 42,3% - первичная эффективность

(2000/8800)*100% = 22,7% - вторичная эффективность
Задание 4.

С помощью рисунка 2.2: Дать объяснение различия между пирамидами А и В

Это объясняется тем, что в водных экосистемах продуцентом является микроскопический фитопланктон, быстро растущий и размножающийся), который в достаточном количестве непрерывно поставляет живую пищу консументам, намного медленно растущим и размножающимся. Зоопланктон (или другие животные, питающиеся фитопланктоном) накапливают биомассу годами и десятилетиями, тогда как фитопланктон имеет крайне короткий период жизни (несколько дней или часов).

Пользуясь правилом экологической пирамиды, подсчитать какая площадь соответствующего биоценоза может выкормить одну особь последнего звена в цепи питания, если биологическая продуктивность планктона 600 г/м² в год, а донной растительности 1000 г/м² в год.

5.11 Планктон – нехищная рыба – щука 10 кг

Правило экологической пирамиды

Сухая биомасса щуки 10*(1-0,6) = 4 кг = 4000 г.

Сухая биомасса рыбы 4000*10 = 40000 г.

Сухая биомасса планктона 400000 г.

Если биологическая продуктивность планктона составляет 600 г. с 1 м² получаем 400000*1/600 = 666,67 м²
Задание 6.

По данным приведенным в таблицу 2.2 определить какой из видов более эффективно использует энергию пищи на рост и накопление жировых запасов, а также определить какой процент энергии у животных затрачивается на жизнедеятельность.

Энергия пищи:

535=40+x+108 (40x %) 278 = 100%

X=R 278 =54x %

Вывод: наиболее эффективно использует энергию пищи степной суслик

Процент энергии затраченный на жизнедеятельность:

1. (427/535)*100% = 79%

2. (206/278)*100% = 74%

3. (312/370)*100% = 84%
Задание 7.

По данным таблицам 2.3, пользуясь универсальной моделью потока энергии, рассчитать количество усвоенной пищи и ту часть усвоенной пищи, которая идет на метаболизм и на прирост биомассы. На что расходуется большая часть энергии пищи?

Усвоенная пища = Изъято – Корм. ост. – Экскр.

240 – 121 – 24 = 95 кг/га

Прирост биомассы (4,2/95)*100% = 4,42 %

Метаболизм 100% - 4,42% = 95,58
2011 г.

Усвоенная пища 180 – 101 – 16 = 63 кг/га

Прирост биомассы (3/63)*100% = 4,76%

Метаболизм 100% - 4,76% = 95,24%

Усвоенная пища 340 – 247 – 13 = 80 кг/га

Прирост биомассы (2/80)*100% = 2,5%

Метаболизм 100% - 2,5% = 97,5%