Урок№10. Лабораторная работа. Возрастная структура, демографические таблицы популяций и расчет 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	—	—	—	—	—	—	—	—	—