Лабораторная работа по экологии «Возрастная структура, демографические таблицы популяций и расчёт ожидаемой продолжительности жизни»
Полная версия 46 лабораторных работ с видеоматериалами
Тип урока – комплексное применение ЗУН учащихся
Метод обучения - основаны на самостоятельном проведении учащимися экспериментов, исследований и выдвижение гипотезы. Определение путей ее реализации, подбор необходимых приборов и материалов самими учащимися.
Формы организации деятельности учащихся
Форма организации работы |
Особенности, признаки |
В каком случае выбираем ту или иную форму на теоретическом обучении |
В каком случае выбираем ту или иную форму на практическому обучении |
Парная |
Когда преподаватель организует выполнение работы парами: сильный учащийся – слабый учащийся. Или два равных по успеваемости. |
1.В ходе актуализации опорных знаний, когда предстоящая работа требует серьезного предварительного осмысления. Пары учащихся обсуждают предстоящее задание. 2.В ходе лабораторно-практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи. Во время проведения итогов возможна организация взаимной оценки работ. |
1.В ходе вводного инструктажа, когда предстоящая практическая работа требует серьезного осмысления, пары учащихся обсуждают предстоящее задание. 2.В ходе практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи. 3.В ходе заключительного инструктажа возможна организация оценки работы |
Аутэкология — раздел экологии, изучающий влияние факторов окружающей среды на отдельные организмы (растения, животные, грибы, бактерии). Задача аутэкологии — выявление физиологических, морфологических и других приспособлений (адаптаций) видов к различным экологическим условиям: режиму увлажнения, высоким и низким температурам, засолению почвы и т.д. В последние годы у аутэкологии появилась новая задача — изучение механизмов реагирования организмов на различные антропогенные загрязнения: физические, химические и биологические.
Популяции состоят из особей разного возраста, все особи одного возраста составляют соответствующую возрастную группу, которые в демографии называются когортами. В лесной таксации когорте соответствует элемент леса. Совокупность всех возрастных групп вместе формирует возрастную структуру популяций.
На основе данных о возрастной структуре популяций строятся демографические таблицы, которые содержат важную для экологического анализа информацию о выживаемости, смертности, ожидаемой продолжительности жизни особей данной популяции.
Основными величинами, входящими в демографическую таблицу, являются следующие:
fx - число особей, доживающих до возраста x;
dx - число особей, умерших в интервале x, x+n;
Где:n - величина возрастного интервала.
В популяции вероятность существования абсолютно одновозрастных особей крайне мала. Поэтому весь жизненный цикл особи разделяют на отрезки. Величина отрезка (n) зависит от продолжительности жизни особей рассматриваемого биологического вида. Так для основных древесных пород величина такого отрезка колеблется от 10 до 20 лет, для насекомых – в среднем 10 дней. Таким образом, все особи популяции по возрасту попадающие в один и тот же временной отрезок, считаются условно одновозрастными и составляют одну возрастную группу.
qx - вероятность смерти в возрастном интервале x, x+n;
lx - вероятность особей дожить до возраста х,
где f1 - численность первой возрастной группы.
Lx - среднее число лет, проживаемых членом возрастной группы в интервале времени x, x+n,
Ex - ожидаемая продолжительность жизни в возрасте х,
где w - индекс последней возрастной группы.
Пример расчета всех величин, входящих в демографическую таблицу приведен в таблице.
В указанной демографической таблице первичными являются данные первых двух столбцов, остальные величины рассчитываются на их основе. Если исследуемые популяции находятся в разных условиях окружающей природной среды, то это сказывается на их возрастной структуре и, следовательно, на показателях смертности, выживаемости и ожидаемой продолжительности жизни. Последний показатель в этом смысле наиболее информативен. Сравнение демографических показателей двух популяций позволяет количественно оценить влияние на них разных условий среды обитания и, с другой стороны, дать оценку самим этим условиям с точки зрения их благоприятности или не благоприятности для жизни. В частности, чем выше величина ожидаемой продолжительности жизни у особей начальной возрастной группы, тем в более благоприятных условиях находится данная популяция.
Демографическая таблица для популяции самцов имаго Drsofila Melanogaster.
Возраст ной интервал, дни. x, x+n |
Число доживающих до возраста x, fx |
Число умерших в интервале x, x+n, dx |
Вероятность смерти в интервале x, x+n, qx |
Вероятность дожития до возраста x, lx |
Среднее время, проживаемое в интервале x, x+n, Lx |
Ожидаемая продолжительность жизни в возрасте х, Ex |
00-10 |
0.026 |
1.000 |
9.9 |
39.4 |
||
10-20 |
0.038 |
0.974 |
9.6 |
30.3 |
||
20-30 |
0.076 |
0.937 |
9.0 |
21.9 |
||
30-40 |
0.440 |
0.866 |
6.8 |
13.2 |
||
40-50 |
0.738 |
0.485 |
3.1 |
9.7 |
||
50-60 |
0.618 |
0.127 |
0.9 |
8.8 |
||
60+ |
1.000 |
0.048 |
0.2 |
5.0 |
Задания
Постройте демографические таблицы для двух популяций древесных растений, находящихся в разных условиях окружающей среды. Исходные данные приведены в таблице 15, которая содержит величины чисел особей, доживающих до определенного возраста.
Сравните демографические характеристики двух популяций и сделайте выводы об условиях среды обитания каждой из них.
Сравнение проведите по величинам выживаемости, смертности и, особенно, по величине ожидаемой продолжительности жизни особей начальной возрастной группы. Сделайте выводы.
Исходные данные для построения демографических таблиц
Возрастной интервал, годы |
№ варианта, порода, бонитет |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||||
Сосна |
Сосна |
Сосна |
Ель |
Ель |
||||||
I |
II |
I |
III |
IV |
V |
I |
III |
II |
IV |
|
20-30 |
4631 |
5352 |
4631 |
6057 |
6844 |
7686 |
5261 |
7046 |
6075 |
8025 |
30-40 |
3432 |
4035 |
3432 |
4611 |
5160 |
5856 |
3422 |
4805 |
4072 |
5700 |
40-50 |
2563 |
2946 |
2563 |
3350 |
3843 |
4419 |
2058 |
2955 |
2580 |
3727 |
50-60 |
1776 |
2086 |
1776 |
2379 |
2745 |
3239 |
1372 |
2077 |
1693 |
2562 |
60-70 |
1190 |
1464 |
1190 |
1784 |
2087 |
2544 |
1071 |
1565 |
1281 |
1921 |
70-80 |
886 |
1070 |
886 |
1363 |
1629 |
1976 |
833 |
1244 |
1006 |
1519 |
80-90 |
678 |
851 |
678 |
1098 |
1308 |
1601 |
677 |
1034 |
833 |
1263 |
90-100 |
604 |
750 |
604 |
869 |
1062 |
1355 |
595 |
869 |
714 |
104 |
100-110 |
531 |
668 |
531 |
759 |
933 |
1189 |
59 |
741 |
640 |
878 |
110-120 |
475 |
604 |
475 |
686 |
842 |
— |
522 |
677 |
586 |
824 |
120-130 |
48 |
603 |
448 |
640 |
769 |
— |
494 |
650 |
558 |
787 |
130-140 |
421 |
521 |
421 |
595 |
714 |
— |
476 |
627 |
540 |
759 |
140+ |
402 |
494 |
402 |
567 |
— |
— |
474 |
613 |
531 |
— |
Возрастной интервал, годы |
№ варианта, порода, бонитет |
|||||||||
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||
Ель |
Береза |
Береза |
Береза |
Сосняк |
||||||
I |
II |
I |
III |
IV |
V |
I |
III |
II |
IV |
|
20-30 |
5261 |
9104 |
4721 |
5893 |
5234 |
6689 |
4721 |
7723 |
— |
— |
30-40 |
3422 |
6789 |
2718 |
3770 |
3203 |
492 |
2718 |
5398 |
1550 |
1780 |
40-50 |
2058 |
4822 |
1574 |
2306 |
1931 |
2818 |
1574 |
3797 |
— |
— |
50-60 |
1372 |
3312 |
1071 |
1610 |
1308 |
2013 |
1071 |
2745 |
688 |
801 |
60-70 |
1071 |
2434 |
778 |
1208 |
979 |
1519 |
778 |
2022 |
— |
— |
70-80 |
833 |
1940 |
631 |
961 |
805 |
1263 |
631 |
1583 |
449 |
473 |
80-90 |
677 |
1574 |
540 |
824 |
686 |
1080 |
540 |
1354 |
— |
— |
90-100 |
595 |
1327 |
494 |
705 |
604 |
920 |
494 |
— |
326 |
354 |
100-110 |
549 |
1144 |
476 |
671 |
549 |
— |
476 |
— |
— |
— |
110-120 |
522 |
1061 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
272 |
301 |
120-130 |
494 |
1016 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
130-140 |
476 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
238 |
271 |
140+ |
467 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Контрольные вопросы
1.Дайте определение возрастной структуре популяций.
2.Как называются особи одного возраста в популяции?
3.Что такое демографические таблицы?
4.Что такое смертность в популяции?
Средняя продолжительность жизни сколько лет живут
Срок жизни человека
Возможность изменения продолжительности жизни!!
Продолжительность жизни в разные эпохи
Продолжительность жизни разных существ
Ресурсы:
ПРАКТИКУМ ПО ЭКОЛОГИИ Н.А. Иванова, Т. В. Сторчак, Э.Р. Юмагулова
(Учебно-методическое пособие)
Сайт YouTube: https://www.youtube.com/
Хостинг презентаций
-http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html