Лабораторная работа No 7. Исследование состояния экосистемы своего региона с использованием статистических методов анализа.

Цель: исследовать экосистемы своего региона в полевых условиях, используя статистические методы анализа.

Оборудование: мерная лента, линейка, весы, транспортир, компьютер, калькулятор, любые иные средства учета численности организмов (например, почвенное сито, позволяющее извлекать и подсчитывать разных по размерам тела обитателей почв при последовательном просеивании через систему сит с разным диаметром отверстий; бинокли и подзорные трубы, если выбранной экосистемой будет берег Каспия, например, в г. Атырау для более точного подсчета количества птиц лучше воспользоваться оптикой).

Ход работы

  1) Заранее выберите участок (экосистему), наметьте границы территории, на которой будет вестись подсчет.

  2) Исходя из особенностей избранного участка (или целой экосистемы) определитесь с методами и оборудованием, которые вы будете применять.

  3) Произведите измерения, применив как можно больше математических методов для обработки полученных результатов (рассчитываются средние показатели, например масса животных или длина стеблей, количество листьев (цветков, плодов) или самих растений, их плотность и т. д.).

  4) Максимально используйте компьютерную технику. Воспользуйтесь готовыми формулами в программе Ехсеl либо создайте сами такие формулы, которые максимально облегчат задачу дать наиболее полное описание экосистемы с использованием методов статистического анализа.

  5) Для оценки видового разнообразия описываемых экосистем предлагается использовать указанные в параграфе первый или второй индексы Маргалефа.

  6) Оформите результаты в виде отчета с применением таблиц и окончательных выводов по итогам проведенной работы.

Заключение по разделу «Биосфера, экосистема, популяция»

  Одним из важнейших показателей состояния экосистемы является ее устойчивость. Это способность сохранять свои особенности в течение длительного времени. Экосистемы формируются на определенных территориях с характерным климатом, рельефом, химическим составом воды, почвы и рядом других специфических характеристик неживой природы. Первыми в неживой природе должны поселиться продуценты – лишайники и (или) растения. Вслед за растениями в экосистеме поселяются животные. Как только видовой состав растительных и животных сообществ более или менее сформируется, можно говорить о приобретении экосистемой (биоценозом) определенной устойчивости. Чем большее количество видов живых организмов заселяет экосистему, тем выше ее устойчивость. Это проявляется в способности противостоять негативным воздействиям. Если видовое разнообразие велико, то при сокращении численности организмов одного вида его экологическую функцию может взять на себя другой вид (часто близкий по экологическим характеристикам). Такая экосистема имеет больше шансов сохраниться в течение длительного времени. Самые богатые видовым биоразнообразием экосистемы – влажные экваториальные леса – джунгли и сельва. Самые бедные – пустыни (арктические или песчаные). Но сейчас из-за действий человека уничтожаются именно богатейшие, устойчивые экосистемы. В то же время пустыни остаются более не тронутыми.
  Биоразнообразие Казахстана велико, количество экосистем из-за обширных и разнообразных территорий тоже огромно. Наш гражданский и человеческий долг – сохранить его для будущих поколений. С этой целью была создана и трижды переиздавалась Красная книга Казахстана. Созданы заповедники, заказники и другие охраняемые природные территории. На государственном уровне ведется работа по учету, охране и размножению редких видов животных и растений, создаются условия для их сохранения.
  Особи одного вида в экосистемах образуют популяции, обладающие общим генофондом – совокупностью аллелей генов. Для расчета численности тех или иных носителей различных генотипов в популяции применяется уравнение Харди – Вайнберга:

р² + 2рg + g² = 1, или 100%.

  Эта формула позволяет рассчитать количество гетерозигот, доминантных и рецессивных гомозигот в популяции, если известен один из показателей (например, количество рецессивных гомозигот, которые часто хорошо различимы внешне). Но данное уравнение «безупречно работает» только в идеальной свободно скрещивающейся популяции. В ней не должно быть новых мутаций, массовых миграций, равные возможности для размножения у особей с разными генотипами и достаточно много организмов, чтобы исключить генетическую депрессию и т. д.
  Для изучения природных популяций в реальных экосистемах используются различные биологические и математические статистические методы. Выявляется численность живых объектов на определенной небольшой территории, характерной для данной экосистемы. Это может быть участок или маршрут – трансект. Определяется видовой состав организмов. Может измеряться их размер (рост, вес, степень развития, вегетативное состояние для растений), половой (для большинства раздельнополых животных), возрастной состав и любые иные характеристики в зависимости от целей исследования. Полученные данные статистически (математически) обрабатываются и интерполируются на всю площадь экосистемы. Они считаются относительно достоверными.
  При заселении экосистемы новыми видами либо воздействии на нее иными способами могут создаваться компьютерные модели, прогнозирующие изменения видового состава в будущем. Но точное построение таких моделей невозможно без точных вводных данных. Иначе говоря, чтобы строить модель, например размножения того или иного вида, необходимо учесть все возможные факторы его взаимодействия со всеми другими видами экосистемы и с факторами неживой природы.

×
×

Корзина