Курсовая работа: Дослідження взаємозв’язків між живими організмами на прикладі екосистеми озера
Вважають, що на останньому етапі еволюції, який триває і сьогодні, розвивається залежність однієї популяції від іншої. Таку категорію взаємодії називають мутуалізмом. У цих умовах зв'язок популяцій сприятливий для росту і виживання обох популяцій, причому в природі жодна з них не може існувати без іншої (рис.4.39). Мутуалізм ще називають облігатним (обов'язковим) симбіозом. Типові приклади мутуалізму трапляються лише у тому випадку, коли якийсь гетеротроф стає повністю залежним від автотрофа стосовно корму, а існування останнього автотрофа залежить від мінерального обміну, захисту й інших важливих функцій гетеротрофа. Такими є симбіотичні стосунки бобових рослин з азотофіксуючими бактеріями, які знаходяться в бульбочках, прикріплених до коріння рослин. Рослини постачають бактерії "збалансованою їжею", а бактерії живлять рослини азотом.
Поширеними є також мікоризні зв'язки, побудовані на взаємних стосунках вищої рослини і гриба. Гіфи гриба утворюють не лише чохли на дрібних всмоктуючих корінчиках рослини, але й глибоко проникають у тканину і навіть клітини коріння. Частина гіфів розгалужується в ґрунті чи мертвому відпаді. Все це сплетіння гіфів гриба є складною системою, яка поглинає неорганічні поживні речовини, щоби передати їх рослині, яка, в свою чергу, віддає певну частину поживи грибам.
4. Вплив антропогенних факторів на динаміку водних екосистем
4.1 Сукцесійні зміни водойомів
Сукцесія (Від лат. Succesio - приємливість) - поступова зміна екосистем, приємливо з'являющихся на певній ділянці земної поверхні. Зазвичай сукцесія проходить під впливом процесів внутрішнього розвитку угрупувань, їх взаємодія з оточуючим середовищем.
Тривалість сукцесій складає від десятків до мільйонів років. Біоценоз перебуває в постійному розвитку. Організми, які його населяють, народжуються, живуть і вмирають. Процесові розвитку можуть сприяти або ж, навпаки, шкодити певні зовнішні та внутрішні фактори. Характерні типи цих змін, які відбуваються у біоценозі, такі:
1) сезонні;
2) різнорічні;
3) випадкові зміни, або сукцесії;
4) загальні зміни;
5) еволюція ценозів.
Чим менше акваторія і швидкість течії водного об’єкта, тим більше він схильний до сукцесійних змін. Прикладом може слугувати світовий океан, якій до сьогодні зазнає змін, і невелике озеро яке за 100-200 років досягне стадії клімаксу і перетвориться на болотистий лук або вологий ліс. Це добре видно на Рис.4.1.
Рис. 4.1 Сукцесія яка відбувається від озера до лісу.
На початку у природній (штучній) улоговині накопичилась вода, у неї зрозуміло потрапила органіка утворивши умови для нормального життя і розвитку молюсків і риб. За рахунок життєдіяльності і відмирання первинної фауни утворюються органічні донні відклади, на яких починає розвиватись підводні рослини, перші донні організми наприклад личинки комах, які в наступному стануть кормом земноводних тварин. Кількість відкладів збільшується, вони починають поступово перетворюватись на торф, на якому вже можуть рости водні рослини такі як рогоз, осока, очерет тощо. Активно розмножуються земноводні, кількість біомаси швидко росте, тим самим прискорюючи процес заболочення у результаті накопиченні торфу. На торфових покладах, починають рости вологолюбиві наземні рослини і навіть дерева, але все одно залишаються невелика частина відкритої водойми. У торфовому, багатому на органічні речовини ґрунті активно розвиваються рослини, які поступово розшаровуються на три яруси (трава, кущі, дерева). Це є клімаксові стадія водойми - ліс. Який вже майже не зазнає суттєвих змін, і збільшення загальної біомаси на цій території не відбувається.
4.2 Явище біоакумуляції
Накопичення речовин у біомасі екосистеми. Накопичуватись може будь яка речовина яка є у надлишку, але накопичується як правило забрудники (полютанти), яких не було раніше в екосистемі. В основному це важкі метали та радіонукліди, але й стійкі хімічні сполуки зустрічаються теж. Наприклад стійку формули найвідомішого інсектициду ДДТ знайшли у тканинах пінгвінів і північних птахів. Речовини які потрапляють у біосистему, акумулюються у ній мігруючи по ланцюгу живлення.
5. Розрахункова частина. кількісна оцінка видової структури популяцій
5.1 Завдання
Дослідження взаємозв’язків між живими організмами на прикладі екосистеми озера (кількість організмів):
Розрахувати кількість взаємодій між видами у біоценозі.
Розрахувати індекс домінування.
Знайти індекс різноманітності Сімпсона.
Визначити три показники видової різноманітності популяцій.
Розрахувати показник загальної різноманітності організмів - індекс Шеннона.
Оцінити показник вирівнюванності Піелу.
5.2 Розрахунки
Кількість взаємодій між видами знаходимо за формулою (5.1):
, (5.1)
де S - загальна кількість видів.
Індекс домінування:
(5.2)
де mi - кількість особин і -го виду;
N - загальна кількість живих організмів.
Розраховуємо індекс різноманітності Сімпсона: