Освоение методики построении экологических пирамид

 

 

Содержание

 

Введение           …..

1.1.     Построение пирамиды биомасс      …..

1.2.     Построение возрастных пирамид популяций    …..     1.3.     Расчет популяционных показателей и оценка жизнеспособности популяций           …..

1.4.     Построение пищевой цепи, расчет ее численности   …..

Заключение          …..

Список использованной литературы      …..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Цель расчетно-графической работы - освоение методики построении экологических пирамид: пирамиды, биомасс, численности, возрастных пирамид, расчетов популяционных показателей и оценка жизнеспособности популяции, расчет численности пищевой цепи.

Основанием для выполнения работы служит задание, которое выдаётся кафедрой.   Задание   включает   вид   почвенно-растительной   формации, в которой обитает популяция мышей с численностью по возрастным группам, Мыши   включены   в   определенную   пищевую   цепь   из   4-5   трофических уровней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Построение пирамиды биомасс

 

Для построения пирамиды биомасс рассчитаем биомассу для каждого трофического уровня, основываясь на законе Линдемана: только часть энергии (10%), поступившей на определенный трофический уровень биоценоза, передается организмам, находящимся на более высоких трофических уровнях.

                                                                                            

Таблица 1 - Расчет биомассы в широколиственных лесах на бурых лесных почвах

Тропический уровень	Биомасса, ц/га
1	3000
2	300
3	30
4	3.0
5	0.3

При построении пирамиды значение биомассы для первого трофического уровня 3000 делится пополам и откладывается влево и вправо от 0 по 1500 в виде горизонтального прямоугольника Аналогично достраиваем прямоугольники для остальных трофических уровнен, накладывая их один на другой снизу вверх (рисунок 1).

 

1.2 Построение возрастных пирамид популяций

 

Для построения возрастных пирамид популяции мышей необходимо рассчитать численность особей для каждой возрастной группы летом. Исходя, из численности возрастных групп весенней популяций и данных по рождаемости и смертности из условий задания производим для 1-й популяции расчет с учетом следующих показателей:

-в размножении участвуют мыши возрастных групп 2-4 месяца (210 особей), 4-6 месяцев (180 особей), 6-8 месяцев (140 особей), 8-10 месяцев (100 особей) = 630;

-сеголетки - это количество родившихся детенышей (численность размножающихся увеличивается в 0.73 раза) = 630*0.73=459;

-процент выжавших особей в возрасте от 0 до 10 месяцев -85%. По условию задания известно, что смертность мышей в возрасте от 0 до 2-х месяцев составляет 15%. Всех особей популяции принимаем за 100%, значит выжавших особей: 100% - 15% = 85% или 0,85;

        Расчет производим в таблице 2. Аналогично рассчитаем численность 2-й популяции полевки темной, представленной в таблице 3.

 

Таблица 2 - Расчет численности первой популяции полевка рыжей летом

Возраст, месяцы	Количество особей
	Весна	Ход расчета	Лето
0-2	300	(210+180+140+100) *0.73	459
2-4	210	210*0.85	247
4-6	180	180*0.85	153
6-8	140	140*0.85	119
8-10	100	100*0.85	85
10-12	40	40*0.85	34

 

 

Таблица 3 - Расчет численности второй популяции полевки темной летом

Возраст,	Количество особей
Месяцы	Весна	Ход расчета	Лето
0-2	160	(120+100+60+40)*0.6	192
2-4	120	120*0.75	90
4-6	100	100*0.75	75
6-8	60	60*0.75	45
8-10	40	40*0.75	30
10-12	20	20*0.75	15

 

По данным таблицы 2 вычисляем для 1-й популяции рыжей полевки:

- численность популяций мышей весной – 970 особей

- численность всех возрастных групп популяции мышей летом – 1097 особей

 

По данным таблицы 3 вычисляем для 2-й популяции темной полевки    -   численность всех возрастных групп популяции мышей весной — 500 особей

-   численность всех  возрастных групп популяция мышей  летом – 447 особей

 

Строим возрастные пирамиды для летних популяций мышей (рисунки 2 и 3). Для этого по оси абсцисс откладываем численность особей, по оси ординат - возрастные периоды Так, при построении пирамиды для летней популяция полевки рыжей значение численности для возрастной группы 0-2 месяца-425 особей делится пополам и откладывается одна половина слева от 0, другая - справа в виде горизонтального прямоугольника. Аналогично достраиваем прямоугольники для остальных возрастных групп.

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Расчет популяционных показателей и оценка жизнеспособности популяции

Проводится расчет таких популяционных показателен, как индекс рождаемости и уравнение смертности по формулам.

Индекс рождаемости для популяций мышей рассчитываем:

- 1-я популяция  Rb = =  = = 0.418

 

где n - число новорожденных особей за 2 месяца (459); N - общая численность популяция мышей летом (1097).

- 2-я популяция   Rb = =  =   = 0.430

 

Уравнение смертности для популяций мышей рассчитываем:

1-я популяция   =  = 5.44

 

 

где    N1 - численность всех возрастных групп популяция весной (970);  N2- численность всех возрастных групп популяции летом (1097);   V(t1-t2) - количество особей, родившихся за 2 мес. (459);     (t1-t2) - количество дней в двух месяцах (61).

 

- 2-я популяция  =  = 4.02

 

где    N1 - численность всех возрастных групп популяция весной (500);  N2- численность всех возрастных групп популяции летом (447);   V(t1-t2)  - количество особей, родившихся за 2 мес. (192);     (t1-t2) - количество дней в двух месяцах (61).

 

 

 

Оценка   жизнеспособности    популяций    проводится   при   сравнении показателей, приведенных в таблицей 4.

 

Таблица 4 Показатели жизнеспособности популяций мышей

 

Популяция	Индекс рождаемости	Уравнение Смертности	Тип возрастной пирамиды
1- полевка рыжая	0.418	5.44	Растущая
2- полевка темная	0.430	4.02	Растущая

 

По данным таблицы 4 определяем, что 1-я популяция полевки рыжей более жизнеспособная, чем популяция полевке темной,

1.4 Построение пищевой цепи, расчет ее численности

 

Простой пример пищевой цепи (растения - мышь - змея - ястреб) дает следующая последовательность: растительность - питающееся растительностью животное - хищное животное - хищная птица. В этой цепи осуществляется однонаправленный поток веществе и энергии от одной группы организмов к другой. Построим пищевую цепь для более жизнеспособной популяции. На рисунке 4 изображена схема пищевой цепи с популяцией полевки рыжей, стрелками показаны потоки вещества и энергии.

 

 

Ястреб

Змея

 

Мышь

 

Пырей ползучий, рситняк, тысячелистник.

 

Рисунок 4 - Схема пищевой цепи

 

Биомасса продуцентов (I трофический уровень) по условию задания составляет 2000 кг/га. Для упрощения расчетов принимаем, что животные каждого трофического уровня питаются только организмами предыдущего уровня. С учетом правила перехода энергии с одного трофического уровня на другой рассчитываем биомассу для последующих трофических уровней (таблица 5).

Соотношения биомассы и численности принимаются следующими: 1 побег травянистого растения - 3 г; 1 мышь - 18 г; 1 змея - 200 г; 1 ястреб -3000 г Согласно разделу 1,3 определяем численность видов по соотношению веса одной особи и рассчитанной биомассе: -численность продуцентов (растений)

2000 кг/га: 0,003 кг – 666 666 особей, - численность консументов 1-го порядка.

200 кг/га. 0,018 кг = 11 111 особей

Аналогично   рассчитываем   численность особей для   представителей   других трофических уровней (таблица 5).

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 - Расчет биомассы и численности для пищевой цепи

 

Представители трофических уровней	Рассчитанная биомасса, кг/га	Вес одной особи, кг	Рассчитанная численность, особи
Растения Полевка рыжая Змея Ястреб	2000 200 20 2,0	0,003 0,018 0,2 3.0	666 666 11 111 100 0

 

Для    построения    пирамиды   чисел   по   оси    абсцисс    откладываем численность, по оси ординат - трофические уровни, начиная с 1-го снизу вверх. Значение численности для всего трофического уровня делится пополам и откладывается одна половина слева от 0, другая - справа в виде горизонтального прямоугольника. Аналогично достраиваем прямоугольники для остальных трофических уровней, накладывая их один на другой снизу вверх. Пирамида численности представлена на рисунке 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В    смешанных лесах    средней полосы на каштановых почвах составляет на первом трофическом уровне - 30 ц/га, на пятом - 0,3 ц/га.

В данной экосистеме популяция полевки рыжей более, жизнеспособная, чем популяция полевки темной.

В   пищевой   цепи   численность   растений   составляет   6666666  особей, полевки-рыжеи -11 111 особей, змеи - 100 особей, ястребов нет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слисок использованных источников:

 

ЗАСОБА В.В. Методические указания для проведения практических занятий по дисциплине «Экология». - Новочеркасск 2002г. - 75 с.

Методические указания к расчетно-графической работе по дисциплине «Экология». – Новочеркасск 2002г. – 16 с.