Практическая работа № 2

Тема: «Аквариум как модель экосистемы»

1. Цель работы

Изучить аквариум как искусственную экосистему, определить её основные компоненты, выделить продуцентов, консументов и редуцентов, составить трофическую сеть, проследить особенности распределения живых организмов в течение дня и сравнить экосистему аквариума с экосистемой пшеничного поля.

2. Рассмотрите обитателей аквариума

В качестве примера рассмотрим обычный пресноводный аквариум.

В нём могут обитать различные живые организмы:

• Растения: элодея, валлиснерия, роголистник, зелёные водоросли.

• Рыбы: гуппи, моллинезии, сомики.

• Беспозвоночные: улитки, мелкие ракообразные.

• Микроорганизмы: бактерии, простейшие и микроскопические грибы.

Кроме живых организмов, в аквариуме присутствуют неживые компоненты: вода, грунт, камни, растворённые кислород и углекислый газ, минеральные вещества. Важную роль также играют освещение и температура.

Все компоненты аквариума связаны между собой обменом веществ и энергии.

3. Представители основных блоков экосистемы

Продуценты (производители) — зелёные растения и водоросли. Они с помощью фотосинтеза создают органические вещества из неорганических, используя энергию света, и выделяют кислород.

Консументы (потребители) — рыбы, улитки, ракообразные и другие животные. Они питаются растениями, водорослями, микроорганизмами или другими животными.

Редуценты (разрушители) — бактерии и грибы. Они разлагают остатки погибших организмов и продукты жизнедеятельности животных до простых неорганических веществ, которые снова могут использовать растения.

Таким образом, каждый блок выполняет определённую функцию и обеспечивает существование всей экосистемы.

4. Трофическая сеть аквариума

Трофическая сеть показывает пищевые связи между обитателями аквариума. Стрелки направлены от пищи к организму, который её потребляет.

Пример трофической сети пресноводного аквариума

Пунктирная связь условно обозначает возвращение минеральных веществ к растениям после разложения органики.

Основные пищевые цепи:

• Водоросли → улитки.

• Водоросли → мелкие ракообразные → рыбы.

• Водоросли → растительноядные рыбы.

• Отмершие растения и животные → бактерии и грибы → минеральные вещества → растения.

Кроме естественных пищевых связей, в аквариуме часто присутствует искусственный корм, которым человек кормит рыб.

5. Изменение распределения особей разных видов с утра до вечера

Распределение животных в аквариуме зависит от освещения, температуры воды, содержания кислорода, времени кормления и особенностей поведения каждого вида.

Утром: после включения освещения дневные рыбы становятся активнее, начинают искать пищу. Некоторые рыбы держатся в средних и верхних слоях воды. Улитки могут находиться на растениях, стекле и грунте.

Днём: при хорошем освещении растения активно фотосинтезируют. Рыбы перемещаются по аквариуму в поисках пищи. Донные виды, например сомики, чаще находятся около грунта и укрытий.

Вечером: при уменьшении освещённости многие дневные рыбы становятся менее активными и прячутся среди растений. Некоторые ночные и сумеречные виды, наоборот, начинают активнее передвигаться в поисках пищи.

Следовательно, распределение обитателей в течение суток меняется в зависимости от условий среды и суточных биологических ритмов.

6. Сравнение трофической сети аквариума и пшеничного поля

Примеры пищевых цепей пшеничного поля:

Пшеница → тля → божья коровка → насекомоядная птица.

Пшеница → полевая мышь → сова.

Растительные остатки → грибы и бактерии → минеральные вещества → пшеница.

Вывод по сравнению: обе экосистемы имеют одинаковые основные трофические блоки: продуцентов, консументов и редуцентов. Однако видовой состав различается, поскольку аквариум представляет собой водную среду обитания, а пшеничное поле — наземную. Кроме того, в небольшом аквариуме обычно меньше видов и пищевых связей, чем в экосистеме поля.

7. Ответы на вопросы

1. Какие источники энергии важны для аквариума?

Главным источником энергии является свет — солнечный или искусственный. Он необходим растениям и водорослям для фотосинтеза. Дополнительная химическая энергия поступает вместе с кормом для рыб. Электрическая энергия используется для работы освещения, фильтров, обогревателей и аэраторов, поддерживающих условия жизни организмов.

2. Насколько различаются трофические сети аквариума и пшеничного поля?

Они различаются прежде всего видовым составом, количеством пищевых связей и организмами, занимающими разные трофические уровни. П