Файл: Метод.реком. к прак. зан. по Основам экологии (заоч.).doc

Добавлен: 06.02.2019

Просмотров: 1261

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Хід роботи: у пробірку наливають 10 мл досліджуваної води, додають 5 мл розбавленої (1 : 3) сульфатної кислоти (Н2SO4) і 1 мл 0,01н розчину перманганату калію (КМnО4). Вміст пробірки добре перемішують і нагрівають на водяній бані протягом 10 хвилин. Окиснюваність природної води визначають за таблицею 5.


Таблиця 5


Окиснюваність природної води залежно від забарвлення


Забарвлення рідини в пробірці при розгляді збоку

Окиснюваність, мг/л О2

Яскрава лілово-рожева

1

Лілово-рожева

2

Слабка лілово-рожева

4

Бліда лілово-рожева

6


Якщо окиснюваність води виявиться вище 6 мг/л, то визначення повторюють, розбавивши досліджувану пробу дистильованою водою. При визначенні результатів розведення повинно бути враховано.

Відповідно до держстандарту «Вода питна», окиснюваність має бути не більш 4 мг/л О2.


ІV. Оцінювання якості природної води за бактеріологічними

показниками


Практичне значення роботи: до важливих бактеріологічних показників якості природної води зараховують загальне мікробне число (кількість бактерій, що утворюють колонії) та індекс бактерій групи кишкових паличок (колі-індекс). За цими бактеріологічними показниками визначають ступінь бактеріального забруднення води.

Відповідно до держстандарту «Вода питна», загальне мікробне число має бути не більше 100 мікробів в 1 мл води, а колі-індекс не більше 3 паличок в 1 л води.


Принцип методу: розрахунковий.


Хід роботи: розв’язати ситуаційні задачі з оцінювання якості води за бактеріологічними показниками, використовуючи приклад та еталон розв’язання.


Приклад ситуаційної задачі

1. Проведено посів 0,5 мл води на живильне середовище. Після перебування посівів у термостаті виросло 500 колоній.

2. 500 мл води профільтровано через мембранний фільтр і зроблено посів на живильне середовище Эндо. Виросло 5 колоній кишкової палички.

Визначити мікробне число і колі-індекс досліджуваної води; порівняти ці показники з вимогами держстандарту «Вода питна».


Еталон розв'язання ситуаційної задачі

1. Визначення мікробної кількості: якщо в 0,5 мл води міститься 500 мікроорганізмів (колоній), то в 1 мл їх кількість буде становити 1000, що в 10 разів вище за припустиму держстандартом норму для питної води.

2. Визначення колі-індексу: якщо в 500 мл міститься 5 кишкових паличок, то в 1 л їх міститься 10, що майже в 3 рази вище за припустиму держстандартом норму.

Таким чином, мікробна кількість і колі-індекс досліджуваної питної води не відповідають держстандарту «Вода питна».



ЗАНЯТТЯ № 2

ТЕМА: МЕТОДИ ЕКОЛОГІЧНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ

БІОЦЕНОЗІВ ЕКОСИСТЕМ. ЕКОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ЖИВОЇ РЕЧОВИНИ БІОСФЕРИ


Мета заняття: засвоїти методи екологічного дослідження біоценозів природних екосистем, навчитися проводити екологічні дослідження живої речовини біосфери.


Контрольні питання


  1. Поняття про екосистеми та їх види.

  2. Властивості, будова, класифікація природних екосистем.

  3. Екологічна характеристика біоценозів і геоценозів екосистем.

  4. Особливості антропогенних екосистем (агроценози).

  5. Характеристика структури співтовариств екосистем (видова, морфологічна, трофічна).

  6. Поняття про фото- та біосинтез, біомасу, врожай, продуктивність біоценозів.

  7. Механізми існування природних екосистем.

  8. Біогеохімічний кругообіг речовин у біосфері.

  9. Види організмів біоценозів за трофічною структурою (продуценти, консументи, редуценти).

  10. Пасовищні та детритні ланцюги живлення співтовариств екосистем.

  11. Трансформація енергії за ланцюгами живлення. Правило 1 та 10 відсотків, ентропія енергії у біосфері.

  12. Поняття про екологічні піраміди числа, маси, енергії.

  13. Екологічна сукцесія природних біоценозів (первинна, вторинна, автотрофна, гетеротрофна).

  14. Характеристика біосфери як глобальної екосистеми.

  15. Види речовин та еволюція біосфери.

  16. Екологічні закони існування біосфери В.І. Вернадського.

  17. Види та рівні організації живої речовини біосфери.

  18. Характеристика абіотичних і біотичних середовищ існування живих організмів.

  19. Види організмів за толерантністю до життєвих умов існування (стено- та еврібіонти).

  20. Екологічні закони мінімуму Ю. Лібіха та толерантності В. Шелфорда.

  21. Типи взаємовідносин між організмами біоценозів та їх екологічна роль.

  22. Поняття про мінливість, природний відбір, еволюцію живих організмів.

  23. Міжвидова та внутрішньовидова конкуренція як фактор виникнення і зникнення видів.

  24. Адаптаційні реакції організмів до умов навколишнього середовища (морфологічні, фізіологічні, поведінкові) та їх роль в еволюції життя.

  25. Характеристика екологічних ніш існування організмів біоценозів.

  26. Поняття про вид, популяцію, співтовариство та їх основні властивості.

  27. Основні ознаки популяції та фактори, які їх зумовлюють.

  28. Характеристика чисельності особин популяції як головного показника її стану. Щільність популяції.

  29. Фактори, які впливають на чисельність особин популяції (вікова та статева структура, плодовитість, народжуваність, смертність, тривалість життя, виживаність).

  30. Динаміка популяцій.

  31. Поняття про біоіндикацію.


І. Вивчення організації та законів існування екосистем


Практичне значення роботи: вивчення організації та законів існування екосистем дозволить зрозуміти процеси, які відбуваються в екосистемах і використати ці знання при розробці природоохоронних заходів.



Прилади та реактиви: калькулятори, сантиметрові лінійки.


Принцип методу: аналітично-розрахунковий.


Хід роботи: розв’язати наступні ситуаційні задачі.


1. Розставте об'єкти екологічного вивчення різного рівня у порядку їх ускладнення: біогеоценоз, популяція, біосфера, особина, співтовариство.


2. Для одного з виду організму біоценозу оптимальними температурними умовами існування є температура води в діапазоні від 18 до 25 оС, а допустимі межі витривалості складають ± 8 оС.

Побудуйте графік толерантності (стійкості) даного вигляду до цієї фізичної властивості чинника навколишнього середовища.

До якого типу толерантності належить цей вид (евритермного або стенотермного)?

Які ще параметри екологічної ніші можуть визначати умови існування даного виду?

Сформулюйте екологічний закон толерантності Шелфорда.


3. При визначенні вмісту вуглецю в листі рослини рано вранці і пізно увечері встановлено, що вміст вуглецю в пробах, відібраних увечері вищий, ніж у пробах, відібраних уранці.

Поясніть причини такої різниці.


4. Чиста первинна продукція лугової рослинності складає 1 г/м2 на добу.

Скільки фуражу для тварин можна одержати з площі 1 га (10000 м2) після другого скосу, якщо перший проводився один місяць по тому?


5. Щільність популяції дикого голуба складає 130 особин/га. За період розмноження (у голуба раз на рік) із однієї кладки яєць в середньому виживає 1,3 пташеня. В популяції рівна кількість самців і самок. Смертність голуба постійна, в середньому за рік гине 27% особин.

Як буде змінюватися щільність популяції голуба на протязі 5 років? При розрахунках відкидайте дрібну частину чисел.

Зробіть розрахунки, заповніть таблицю 1 на підставі наведених нижче прикладів розрахунків змінення кількості за перший рік:

  • народжуваність дорівнює щільність самок помножена на плодовитість

130 : 2 · 1,3 = 84;

  • смертність дорівнює загальна щільність помножена на питому смертність

  • 130 · 27 : 100 = 35;

  • щільність популяції на початок року дорівнює щільність на початок даного року плюс народжуваність і мінус смертність 130 + 84 – 35 = 179;

Таблиця 1


Динаміка щільність популяції дикого голуба на протязі 5 років


Показники популяції

голуба

Роки життя

1

2

3

4

5

Щільність

130

179




Народжуваність

84





Смертність

35






Побудуйте графік динаміки щільності популяції дикого голуба.


ІІ. Визначення екологічних властивостей популяції за умовами

ситуаційних задач


Практичне значення роботи: визначення екологічних властивостей популяції живих організмів дозволить зрозуміти механізми існування екосистем і необхідність збереження навколишнього середовища.


Принцип методу: аналітично-розрахунковий.


Хід роботи: розв’язати наступні ситуаційні задачі:



1. В одному озері мешкають окуні, йоржі, карасі, щуки, плітка. У сусідньому, ізольованому від першого, водоймищі – окуні, щуки, судаки, лящі, плітка.

Скільки видів і скільки популяцій населяють обидва водоймища?


2. На початку сезону екологи помітили 1000 особин судака. У ході подальшого лову в загальному вилові з 5000 риб виявилося 350 мічених.

Якою була чисельність особин популяції судака перед початком промислу?


3. Щорічна народжуваність популяції складає 1000 особин, а смертність становить 40%.

До якого віку можуть дожити особини одного покоління?


4. Чисельність популяції складає 1000 особин (з них половина самок). Щорічно у кожної самки народжується 8 особин, з яких до репродуктивного віку доживає 2. В середньому за рік гине 30% особин.

Які перспективи існування даної популяції?


5. Їжак і кріт комахоїдні тварини, але чому їжак впадає в сплячку, а кріт ні?


6. У місті з чисельністю населення 10000 чоловік за рік народилося 400 дітей.

Яка абсолютна та питома народжуваність населення міста?


7. Перерахуйте фактори, які впливають на народжуваність та смертність особин популяції.


ІІІ. Визначення вмісту нітратів в овочевих культурах прискореним методом


Практичне значення роботи: для забезпечення живлення рослин у ґрунт вносять хімічні речовини органічного і неорганічного походження. При удобренні велике значення має дотримання норм внесення добрив з урахуванням хімічного складу, температури і вологості ґрунтів, виду сільськогосподарської культури та стадії вегетації рослин. Внесення надміру добрив у ґрунт може призвести до підвищеного їх вмісту в овочевих культурах, що впливатиме на стан здоров'я людей. Накопичування нітратів вище ГДК (гранично допустимих концентрацій) відбувається у зв’язку з надлишковим внесенням у ґрунт азотних добрив або в несприятливі для засвоєння терміни (холодна дощова погода, похмурі дні, нестача Р, К, Мо, при вирощувані в закритому ґрунті тощо). Високі дози нітратів в організмі людини спричинюють перетворення їх на канцерогенні речовини – нітрозаміни, тому вміст NO3 регламентується і контролюється в сільськогосподарській рослинній продукції (таблиця 1).

Таблиця 1


Гранично допустима концентрація нітратів в сільськогосподарській

рослинній продукції


Вид овочів, плодів

Гранично допустима масова частка нітратів, мг/кг

Буряки столові

1400

Кабачки

400

Кавуни

60

Капуста, цибуля

600

Картопля

180

Морква

450

Огірки, баклажани

300 (600*)

Перець солодкий

200 (400*)

Редис, редька

1200 (2400*)

Салат, шпинат, щавель, кріп

2250

Томати

150 (300*)

* для закритого ґрунту


За даними ВООЗ, щодобові норми надходження нітратів в організм дорослої людини не повинні перевищувати 5 мг/кг маси тіла.


Принцип методу: реактив дифеніламін у присутності нітратів утворює речовину синього кольору. За інтенсивністю забарвлення визначають приблизну концентрацію нітратів.



Хід роботи:

1. У свіжо зібраних рослин відрізають частини у вигляді грубих зрізів: стебла, плода тощо. Розміщують їх на смугах парафінованого паперу або лотках, наносять 12 краплі 1% розчину дифеніламіну в концентрованій сульфатній кислоті (треба обережно поводитися та користуватися з ним!) і відмічають забарвлення згідно з таблицею 2.

2. Із свіжих овочів виготовляють сік, потім 23 краплі соку змішують на предметному склі з 12 краплями реактиву і швидко описують реакцію.

3. Порівняти отримані результати дослідження з даними таблицею 1 та зробити висновки.


Таблиця 2

Реакція ДФА на нітрати


Бали

Характер забарвлення

Масова частка нітратів, мг/кг

6

Сік або зріз забарвлюється швидко й інтенсивно в синьо-чорний колір. Забарвлення стійке і не зникає.

Більш 3000

5

Сік або зріз забарвлюється в темно-синій колір. Забарвлення зберігається недовго.

3000

4

Сік або зріз забарвлюється в синій колір. Забарвлення з’являється через деякий проміжок часу.

1000

3

Забарвлення світло-синє, зникає через 2–3 хв.

500

2

Забарвлення зникає швидко, залишаючись переважно по краях плями.

250

1

Слід блакитного забарвлення, що швидко зникає.

100

0

Блакитного чи синього забарвлення немає. На цілих рослинах бувають рожеві плями внаслідок обвуглення тканини рослин концентрованою Н2SO4.

0


Концентрація нітратів у різних частинах рослини не однакова. Найбільший вміст нітратів відмічається у кореневій частині коренеплодів, частині близької до плодоніжки (кабачки, огірки, томати), корковій та підкорковій частинах кавуну, у качані, основі та прожилках листа капусти.