Раздел 4: водные экосистемы Тема 4.1. Пищевые (трофические) цепи водных экосистем
Экосистема – любая система, состоящая из живых существ и среды их обитания, объединенных в единое функциональное целое.
Основные свойства экосистем:
Способность осуществлять круговорот веществ;
Способность противостоять внешним воздействиям;
Способность производить биологическую продукцию.
Экосистемы обычно включают два блока:
Биоценоз – взаимосвязанные между собой популяции организмов разных видов;
Экотоп (биотоп) – среда обитания, взаимосвязанная с биоценозом.
Связи организмов– основное условие существования экосистем; за их счет:
Регулируется численность организмов;
Реализуются механизмы устойчивости систем;
Осуществляются средообразующие функции систем.
Трофические (пищевые) связи – основной вид экосистемных связей организмов, основа для возникновения цепей питания.
Главное свойство трофических связей:
осуществление биологического круговорота веществ;
высвобождение энергии, запасенной в органическом веществе.
Экосистемы с более длинными цепями питания характеризуются повышенной устойчивостью, надежностью и более интенсивным круговоротом веществ.
Пищевая цепь (трофическая цепь) – взаимосвязанный ряд трофических уровней:
Продуценты/автотрофы – зеленые растения.
Консументы/гетеротрофы (разного уровня)– животные.
Редуценты/сапротрофы – бактерии, грибы, животные
Задание 4.1.1. Составить схему пищевых цепей искусственной экосистемы пресноводного пруда.
4.1.1.а. Записать определения (и примеры) основных звеньев биоценоза искусственной экосистемы пресноводного пруда:
Детрит (вместе с редуцентами) ___________________________________
Три вида товарной рыбы (карп, белый толстолобик, пестрый толстолобик)
Возможно добавление минеральных удобрений и комбикорма.
4.1.2.б. Нарисовать схему пищевых цепей искусственной экосистемы пресноводного пруда
Задание 4.1.2. Расчет движения веществ по пищевым цепям биоценоза пресноводного пруда
С целью сохранения чистоты окружающей среды и получения дополнительной продукции из пресноводного пруда определить:
1. Необходимую дозу минеральных удобрений для оптимального развития фитопланктона.
2. Движение веществ по пищевым цепям биоценоза пресноводного пруда в течение двух суток по прилагаемой схеме, включая прирост рыб.
3. Оптимальное суточное количество навоза или помета, которое может быть внесено в пруд без нарушения экосистемы; поголовье животных соответствующей фермы.
4. Вносимую дозу минеральных удобрений для поддержания оптимальной концентрации биогенных элементов в воде пруда, в который поступают навозные стоки.
1. Площадь пруда _______ га. Средняя глубина 1 м.
На его берегу планируется разместить ____________________ ферму.
Содержание биогенных элементов (таблица 17).
Содержание биогенных элементов (N и P)в некоторых видах удобрений
В среднем в сутки одна корова выделяет 30 кг навоза, свинья — 7 кг, курица — 0.20 кг, утка — 0.40 кг.
3. Содержание биогенных элементов в воде естественных водоемов в среднем — 0.5мг/л N и 0.2мг/л Р (в сумме 0.7мг/л). Оптимальное соотношение биогенов Р:N = 1:4.
4. Фитопланктон пруда имеет исходную массу 20г/м 3 . При концентрации биогенов 0.5-1.75мг/л суточный прирост фитопланктона составит 150%. При концентрации биогенов 1.76-2.75мг/л прирост фитопланктона увеличивается до 200%, а при концентрации биогенов 2.76-3.00мг/л – до 300%. Указанные концентрации биогенных элементов поддерживают развитие фитопланктона на протяжении 10 суток.
Если прирост фитопланктона меньше 150% от его начальной массы, его потребление распределится следующим образом:
зоопланктон — 52% от прироста,
Всего 105% от прироста фитопланктона, т.е. исходная масса фитопланктона уменьшится на 5%. При средней массе фитопланктона 5г/м 3 и ниже его прирост приближается к нулю.
Если прирост фитопланктона составляет 150-250% от его начальной массы, он распределяется следующим образом:
зоопланктон — 50% от прироста,
Если прирост фитопланктона больше 250% от начальной массы, он распределяется следующим образом:
зоопланктон — 48% от прироста,
Всего 95% от прироста, т.е. исходная масса фитопланктона увеличится на 5%. При концентрации фитопланктона 120г/м 3 биоценоз пруда погибает по причине недостатка кислорода (ночные заморы).
5. Комбикорм (только для подкормки карпа). Вносится в количестве 2.5% от массы карпа, при этом 25% корма вымывается и оседает в детрит.
6. Зоопланктон. Исходная масса — 5 г/м 3 . Прирост зоопланктона составит 15% от потребленного фитопланктона.
Если суточный прирост зоопланктона составит менее 50% от его исходной массы, он распределится так:
Всего 105% от прироста зоопланктона.
Если суточный прирост зоопланктона составит 50-70% от его исходной массы, он распределится так:
Всего 100% от прироста зоопланктона.
Если суточный прирост зоопланктона составит более 70% от его исходной массы, он распределится так:
Всего 95% от прироста зоопланктона.
При массе менее 1 г/м 3 зоопланктон не прирастает, а при массе более 15г/м 3 он потребляет до 65% прироста фитопланктона.
7. Бентос. Исходная масса 10г/м 2 . Прирост бентоса зависит от количества детрита:
При наличии детрита менее 25г/м 2 прирост бентоса составит 25% от его начальной массы.
При наличии детрита в концентрации 26-100 г/м 2 прирост массы бентоса составит 50% от его начальной массы.
При накоплении детрита более 100 г/м 2 прирост бентоса составит 100% от массы. Дальнейшее увеличение детрита приводит к угнетению экосистемы в связи с дефицитом кислорода в нижних слоях воды.
Если прирост бентоса составит менее 50% от исходной массы, то он распределится таким образом:
Если прирост бентоса составит 50% от исходной массы, то он распределится таким образом:
Если прирост бентоса составит более 50% от исходной массы, то он распределится таким образом:
Источник
Раздел 4: водные экосистемы Тема 4.1. Пищевые (трофические) цепи водных экосистем
Экосистема – любая система, состоящая из живых существ и среды их обитания, объединенных в единое функциональное целое.
Основные свойства экосистем:
Способность осуществлять круговорот веществ;
Способность противостоять внешним воздействиям;
Способность производить биологическую продукцию.
Экосистемы обычно включают два блока:
Биоценоз – взаимосвязанные между собой популяции организмов разных видов;
Экотоп (биотоп) – среда обитания, взаимосвязанная с биоценозом.
Связи организмов– основное условие существования экосистем; за их счет:
Регулируется численность организмов;
Реализуются механизмы устойчивости систем;
Осуществляются средообразующие функции систем.
Трофические (пищевые) связи – основной вид экосистемных связей организмов, основа для возникновения цепей питания.
Главное свойство трофических связей:
осуществление биологического круговорота веществ;
высвобождение энергии, запасенной в органическом веществе.
Экосистемы с более длинными цепями питания характеризуются повышенной устойчивостью, надежностью и более интенсивным круговоротом веществ.
Пищевая цепь (трофическая цепь) – взаимосвязанный ряд трофических уровней:
Продуценты/автотрофы – зеленые растения.
Консументы/гетеротрофы (разного уровня)– животные.
Редуценты/сапротрофы – бактерии, грибы, животные
Задание 4.1.1. Составить схему пищевых цепей искусственной экосистемы пресноводного пруда.
4.1.1.а. Записать определения (и примеры) основных звеньев биоценоза искусственной экосистемы пресноводного пруда:
Детрит (вместе с редуцентами) ___________________________________
Три вида товарной рыбы (карп, белый толстолобик, пестрый толстолобик)
Возможно добавление минеральных удобрений и комбикорма.
4.1.2.б. Нарисовать схему пищевых цепей искусственной экосистемы пресноводного пруда
Задание 4.1.2. Расчет движения веществ по пищевым цепям биоценоза пресноводного пруда
С целью сохранения чистоты окружающей среды и получения дополнительной продукции из пресноводного пруда определить:
1. Необходимую дозу минеральных удобрений для оптимального развития фитопланктона.
2. Движение веществ по пищевым цепям биоценоза пресноводного пруда в течение двух суток по прилагаемой схеме, включая прирост рыб.
3. Оптимальное суточное количество навоза или помета, которое может быть внесено в пруд без нарушения экосистемы; поголовье животных соответствующей фермы.
4. Вносимую дозу минеральных удобрений для поддержания оптимальной концентрации биогенных элементов в воде пруда, в который поступают навозные стоки.
1. Площадь пруда _______ га. Средняя глубина 1 м.
На его берегу планируется разместить ____________________ ферму.
Содержание биогенных элементов (таблица 17).
Содержание биогенных элементов (N и P)в некоторых видах удобрений
В среднем в сутки одна корова выделяет 30 кг навоза, свинья — 7 кг, курица — 0.20 кг, утка — 0.40 кг.
3. Содержание биогенных элементов в воде естественных водоемов в среднем — 0.5мг/л N и 0.2мг/л Р (в сумме 0.7мг/л). Оптимальное соотношение биогенов Р:N = 1:4.
4. Фитопланктон пруда имеет исходную массу 20г/м 3 . При концентрации биогенов 0.5-1.75мг/л суточный прирост фитопланктона составит 150%. При концентрации биогенов 1.76-2.75мг/л прирост фитопланктона увеличивается до 200%, а при концентрации биогенов 2.76-3.00мг/л – до 300%. Указанные концентрации биогенных элементов поддерживают развитие фитопланктона на протяжении 10 суток.
Если прирост фитопланктона меньше 150% от его начальной массы, его потребление распределится следующим образом:
зоопланктон — 52% от прироста,
Всего 105% от прироста фитопланктона, т.е. исходная масса фитопланктона уменьшится на 5%. При средней массе фитопланктона 5г/м 3 и ниже его прирост приближается к нулю.
Если прирост фитопланктона составляет 150-250% от его начальной массы, он распределяется следующим образом:
зоопланктон — 50% от прироста,
Если прирост фитопланктона больше 250% от начальной массы, он распределяется следующим образом:
зоопланктон — 48% от прироста,
Всего 95% от прироста, т.е. исходная масса фитопланктона увеличится на 5%. При концентрации фитопланктона 120г/м 3 биоценоз пруда погибает по причине недостатка кислорода (ночные заморы).
5. Комбикорм (только для подкормки карпа). Вносится в количестве 2.5% от массы карпа, при этом 25% корма вымывается и оседает в детрит.
6. Зоопланктон. Исходная масса — 5 г/м 3 . Прирост зоопланктона составит 15% от потребленного фитопланктона.
Если суточный прирост зоопланктона составит менее 50% от его исходной массы, он распределится так:
Всего 105% от прироста зоопланктона.
Если суточный прирост зоопланктона составит 50-70% от его исходной массы, он распределится так:
Всего 100% от прироста зоопланктона.
Если суточный прирост зоопланктона составит более 70% от его исходной массы, он распределится так:
Всего 95% от прироста зоопланктона.
При массе менее 1 г/м 3 зоопланктон не прирастает, а при массе более 15г/м 3 он потребляет до 65% прироста фитопланктона.
7. Бентос. Исходная масса 10г/м 2 . Прирост бентоса зависит от количества детрита:
При наличии детрита менее 25г/м 2 прирост бентоса составит 25% от его начальной массы.
При наличии детрита в концентрации 26-100 г/м 2 прирост массы бентоса составит 50% от его начальной массы.
При накоплении детрита более 100 г/м 2 прирост бентоса составит 100% от массы. Дальнейшее увеличение детрита приводит к угнетению экосистемы в связи с дефицитом кислорода в нижних слоях воды.
Если прирост бентоса составит менее 50% от исходной массы, то он распределится таким образом:
Если прирост бентоса составит 50% от исходной массы, то он распределится таким образом:
Если прирост бентоса составит более 50% от исходной массы, то он распределится таким образом:
Источник