Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Математическое моделирование при решении экологических задач

Содержание

Методы моделирования, если они правильно отображают протекающие в природе процессы, позволяют прогнозировать, в каких направлениях далее будет развиваться данная экосистема, что имеет для многих биогеоценозов (лес, луг, болото, озеро) важное практическое значение.
Математическое моделирование при решении экологических задачЛекция 2 Методы моделирования, если они правильно отображают протекающие в природе процессы, позволяют прогнозировать, В основе моделирования и экологического прогнозирования лежит принцип разделения сложных экосистем на Рассмотрим поучительный конкретный пример из биофизики, связанный с построением модели взаимодействия двух При изучении диаграммы можно сделать следующие выводы. Сравнительно небольшая популяция волка в Обратим внимание на то, что несмотря на полное вымирание зайцев через 7 КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ По требованию к условиям светового режима растения подразделяются на следующие экологические группы:Светолюбивые (гелиофиты)Теневые (сциофиты)Теневыносливые (факультативные гелиофиты) Фотопериод (длина дня) – надежный сигнал, по которому организмы упорядочивают свою активность По отношению к влажности все растения делятся на различные экологические группы.ГидатофитыГидрофитыГигрофитыМезофитыКсерофиты Температура – величина, характеризующая тепловое состояние тела.тела.Температура среды обитания не должна вызывать Биохимические адаптации у растительных организмов по отношению к температуре:Синтез веществ, способных связывать Морфологические адаптации у  растительных организмов по отношению к температуреКарликовостьСтланникиПодушковидные формы Эктотермные (пойкилотермные, холоднокровные) животные - это животные с непостоянной внутренней температурой тела, Эндотермные (гомойотермные или теплокровные) животные - поддерживают внутреннюю температуру тела на относительно ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМОснову биоценоза составляют продуценты (автотрофные организмы). Являясь организмами-продуцентами, автотрофы синтезируют с ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Скорость, с которой в ходе фотосинтеза солнечная энергия преобразовывается в ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Первичными консументами являются растительноядные животные (фитофаги), питающиеся травой, семенами, плодами, ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ К консументам также можно отнести группу бесхлорофильных растений (растений-паразитов), которые, ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМОсобую группу консументов составляют редуценты (от лат. reducens, reducentis - возвращающий, ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМТаким образом, осуществляя пищевые взаимодействия, организмы биоценоза выполняют три функции:энергетическую, которая ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ  Совокупность организмов, объединенных одним типом питания и занимающих определенное ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Первый трофический уровень занимают автотрофы (продуценты), второй - растительноядные животные ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Одни и те же виды могут быть источником пищи для ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПищевые цепи, которые начинаются с автотрофных фотосинтезирующих организмов, называются пастбищными, или ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМВ результате последовательности превращений энергии в пищевых цепях каждое сообщество живых ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов на каждом уровне . ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПирамида биомасс - соотношение между организмами разных трофических уровней (продуцентами, консументами ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость прохождения массы пищи через ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМВ 1942 г. Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергии (или закон Спасибо за внимание!
Слайды презентации

Слайд 2 Методы моделирования, если они правильно отображают протекающие в

Методы моделирования, если они правильно отображают протекающие в природе процессы, позволяют

природе процессы, позволяют прогнозировать, в каких направлениях далее будет

развиваться данная экосистема, что имеет для многих биогеоценозов (лес, луг, болото, озеро) важное практическое значение.

Слайд 3 В основе моделирования и экологического прогнозирования лежит принцип

В основе моделирования и экологического прогнозирования лежит принцип разделения сложных экосистем

разделения сложных экосистем на отдельные более простые компоненты (подсистемы),

которые связаны друг с другом различной сложности функциональными связями. Методы моделирования экосистемы в настоящее время все шире применяются в экологии. Они открывают широкие перспективы прогнозирования процессов, протекающих в экосистемах, и выяснения действия на биосферу загрязняющих ее антропогенных факторов.

Слайд 4 Рассмотрим поучительный конкретный пример из биофизики, связанный с

Рассмотрим поучительный конкретный пример из биофизики, связанный с построением модели взаимодействия

построением модели взаимодействия двух популяций.
Одна из наиболее характерных,

и в тоже время простых моделей эволюции популяций – это модель совместного существования двух биологических видов, один из которых является пищей для другого (хищник и жертва). Например, в некотором замкнутом районе живут хищники и их жертвы, скажем волки и зайцы. Волки питаются только зайцами, зайцы питаются растительной пищей, имеющейся всегда в избытке.

Слайд 11 При изучении диаграммы можно сделать следующие выводы.
Сравнительно

При изучении диаграммы можно сделать следующие выводы. Сравнительно небольшая популяция волка

небольшая популяция волка в шесть особей  способна сдерживать рост

популяции зайца и на протяжении первых двух лет существования  поддерживать ее на приблизительно одном уровне.
Затем рост популяции   начинает уменьшаться и к концу седьмого года зайцы вымирают. Популяция волка продолжает расти.

Слайд 12 Обратим внимание на то, что несмотря на полное

Обратим внимание на то, что несмотря на полное вымирание зайцев через

вымирание зайцев через 7 лет , количество хищников продолжает

увеличиваться. Поскольку в условии ничего не сказано относительно других жертв волка, можно считать зайца единственной жертвой. Тогда рост численности хищников в отсутствии пищи объясняется ошибкой в построении модели.

Слайд 13 КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ

Слайд 14 По требованию к условиям светового режима растения подразделяются

По требованию к условиям светового режима растения подразделяются на следующие экологические группы:Светолюбивые (гелиофиты)Теневые (сциофиты)Теневыносливые (факультативные гелиофиты)

на следующие экологические группы:
Светолюбивые (гелиофиты)
Теневые (сциофиты)
Теневыносливые (факультативные гелиофиты)


Слайд 15 Фотопериод (длина дня) – надежный сигнал, по которому

Фотопериод (длина дня) – надежный сигнал, по которому организмы упорядочивают свою

организмы упорядочивают свою активность
Биологические часы – это способность

организмов реагировать на интервалы времени и явления, связанные с этими интервалами.

Слайд 16 По отношению к влажности все растения делятся на

По отношению к влажности все растения делятся на различные экологические группы.ГидатофитыГидрофитыГигрофитыМезофитыКсерофиты

различные экологические группы.
Гидатофиты
Гидрофиты
Гигрофиты
Мезофиты
Ксерофиты


Слайд 17 Температура – величина, характеризующая тепловое состояние тела.тела.
Температура среды

Температура – величина, характеризующая тепловое состояние тела.тела.Температура среды обитания не должна

обитания не должна вызывать денатурацию белка, нарушения активности ферментов,

изменения гидролитических процессов дыхания

Слайд 18 Биохимические адаптации у растительных организмов по отношению к

Биохимические адаптации у растительных организмов по отношению к температуре:Синтез веществ, способных

температуре:
Синтез веществ, способных связывать воду.
Повышение концентрации растворимых углеводов в

клеточном соке.

Слайд 19 Морфологические адаптации у растительных организмов по отношению к

Морфологические адаптации у растительных организмов по отношению к температуреКарликовостьСтланникиПодушковидные формы

температуре
Карликовость
Стланники
Подушковидные формы


Слайд 20 Эктотермные (пойкилотермные, холоднокровные) животные -
это животные с

Эктотермные (пойкилотермные, холоднокровные) животные - это животные с непостоянной внутренней температурой

непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры

внешней среды

Слайд 21 Эндотермные (гомойотермные или теплокровные) животные -
поддерживают внутреннюю

Эндотермные (гомойотермные или теплокровные) животные - поддерживают внутреннюю температуру тела на

температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры

окружающей среды.

Слайд 22 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ

Основу биоценоза составляют продуценты (автотрофные организмы). Являясь

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМОснову биоценоза составляют продуценты (автотрофные организмы). Являясь организмами-продуцентами, автотрофы синтезируют

организмами-продуцентами, автотрофы синтезируют с помощью солнечного света из С02

и Н20, а также неорганических солей почвы органические сое­динения, преобразуя при этом световую энергию в химиче­скую. Они обеспечивают органическими веществами и энергией все живое население биоценоза. Зеленые растения лежат в основании всех пищевых связей. Они не только кормятся сами, но и кормят все остальные живые организмы.



Слайд 23 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Скорость, с которой в ходе фотосинтеза солнечная

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Скорость, с которой в ходе фотосинтеза солнечная энергия преобразовывается

энергия преобразовывается в органическое вещество в пересчете на еди­ницу

площади, носит название первичной продукции. Она выражается либо в единицах энергии (джоуль на 1 м2 за сутки), либо в единицах сухого органического вещества (кг на 1 га за сутки).


Слайд 24 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Первичными консументами являются растительноядные животные (фитофаги), питающиеся

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Первичными консументами являются растительноядные животные (фитофаги), питающиеся травой, семенами,

травой, семенами, плодами, подземными частями растений - корнями, клубнями,

луковицами и даже древесиной (некоторые насекомые). Ко вторичным консуменТам относят плотоядных животных (хищников).


Слайд 25 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
К консументам также можно отнести группу бесхлорофильных

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ К консументам также можно отнести группу бесхлорофильных растений (растений-паразитов),

растений (растений-паразитов), которые, присасываясь к корням своих собратьев, в

буквальном смысле тянут из них соки. В мире растений это лесной петров крест, полевая заразиха.



Слайд 26 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Особую группу консументов составляют редуценты (от лат.

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМОсобую группу консументов составляют редуценты (от лат. reducens, reducentis -

reducens, reducentis - возвращающий, восстанавливающий) - микроорганизмы и грибы,

разрушающие мертвое органическое вещество и превращающие его в воду, CO2 и неорганические вещества, которые в состоянии усваивать другие организмы (продуценты).


Слайд 27 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Таким образом, осуществляя пищевые взаимодействия, организмы биоценоза

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМТаким образом, осуществляя пищевые взаимодействия, организмы биоценоза выполняют три функции:энергетическую,

выполняют три функции:
энергетическую, которая выражается в запасании энергии в

форме химических связей первичного органического вещества; ее выполняют организмы-продуценты;
перераспределения и переноса энергии пищи; ее выполняют консументы;
разложения редуцентами органического вещества любого происхождения до простых минеральных соединений, которые снова вовлекаются в биологический круговорот организмами-продуцентами.


Слайд 29 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ

Совокупность организмов, объединенных одним типом питания и

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Совокупность организмов, объединенных одним типом питания и занимающих определенное

занимающих определенное положение в пищевой цепи, носит название трофический

уровень. К одному трофическому уровню принадлежат организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней.

Слайд 30 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ

Первый трофический уровень занимают автотрофы (продуценты), второй

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Первый трофический уровень занимают автотрофы (продуценты), второй - растительноядные

- растительноядные животные (консументы первого порядка), третий - хищники,

питающиеся растительноядными животными (консументы второго порядка) и паразиты первичных консументов, и, наконец, вторичные хищники (консументы третьего порядка) и паразиты вторичных консументов образуют четвертый трофический уровень.
.

Слайд 31 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ

Одни и те же виды могут быть

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ Одни и те же виды могут быть источником пищи

источником пищи для многих организмов, и тем самым являться

составной частью различных пищевых цепей. В результате в биогеоценозе формируются пищевые сети - сложный тип взаимоотношений, включающий разветвленные цепи питания. Сложность пищевых цепей многократно возрастает, если принять во внимание, что у членов цепей питания - организмов-хозяев - имеются многочисленные специфические паразиты, которые, в свою очередь, являются звеньями других цепей. Например, обыкновенная белка является хозяином 50 видов различных паразитов.

.

Слайд 32 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Пищевые цепи, которые начинаются с автотрофных фотосинтезирующих

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПищевые цепи, которые начинаются с автотрофных фотосинтезирующих организмов, называются пастбищными,

организмов, называются пастбищными, или цепями выедания Если пищевая

цепь начинается с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных - детрита - она называется детритной, или цепью разложения.

Слайд 33 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
В результате последовательности превращений энергии в пищевых

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМВ результате последовательности превращений энергии в пищевых цепях каждое сообщество

цепях каждое сообщество живых организмов приобретает определенную трофическую структуру.

Трофическая структура сообщества отражает соотношение между продуцентами, консументами (отдельно первого, второго и т.д. порядков) и редуцентами, выраженное или количеством особей живых организмов, или их биомассой, или заключенной в них энергией, рассчитанных на единицу площади в единицу времени.
Трофическую структуру обычно отображают графическими моделями в виде экологических пирамид. Эффект пирамиды в виде таких моделей разработал в 1927 г. английский зоолог Чарлз Элтон.

Слайд 34 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Пирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов на каждом уровне

на каждом уровне . Например, чтобы прокормить одного волка,

необходимо по крайней мере несколько зайцев, на которых он мог бы охотиться; чтобы прокормить этих зайцев, нужно довольно большое количество разнообразных растений. Иногда пирамиды чисел могут быть обращенными, или перевернутыми. Это касается пищевых цепей леса, когда продуцентами служат деревья, а первичными консументами - насекомые. В этом случае уровень первичных консументов численно богаче уровня продуцентов (на одном дереве кормится большое количество насекомых).

Слайд 35 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Пирамида биомасс - соотношение между организмами разных

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПирамида биомасс - соотношение между организмами разных трофических уровней (продуцентами,

трофических уровней (продуцентами, консументами и редуцентами), выраженное в их

массе.
В водных экосистемах можно также получить обращенную (или перевернутую) пирамиду биомасс, когда биомасса продуцентов оказывается меньшей, нежели биомасса консументов, а иногда и редуцентов. Например, в океане при довольно высокой продуктивности фитопланктона его общая масса в данный момент может быть меньше, нежели масса потребителей-консументов (киты, крупные рыбы, моллюски).


Слайд 36 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
Пирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМПирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость прохождения массы пищи

прохождения массы пищи через пищевую цепь. На структуру биоценоза

в большей степени оказывает влияние не количество фиксированной энергии, а скорость продуцирования пищи.
Пирамида энергии, в отличие от пирамид чисел и биомасс, всегда суживается кверху.

Слайд 38 ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМ
В 1942 г. Р. Линдеман сформулировал закон

ЭКОЛОГИЯ ЭКОСИСТЕМВ 1942 г. Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергии (или

пирамиды энергии (или закон 10 процентов), согласно которому с

одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная ее часть теряется в виде теплового излучения. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности

  • Имя файла: matematicheskoe-modelirovanie-pri-reshenii-ekologicheskih-zadach.pptx
  • Количество просмотров: 101
  • Количество скачиваний: 0