Решение экологических задач.

Самостоятельная работа по экологии

Часть 1

Тема:«Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания».

Решение экологических задач.

Цель:получить представления о том, как составлять цепи питания и решать задачи на основе этих знаний; уметь различать цепи питания и различать организмы по способу питания.

Оборудование: раздаточный материал с задачами по вариантам.

Ход работы:

1. Прочитать задачу или задание.
2. Выполнить решение.
3. Оформить и написать ответ.

Дополнительная информация.(переписывать не надо)

Энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов, такой ряд организмов называется цепью питания сообщества, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем.

Первый трофический уровень представлен автотрофами или продуцентами, например растениями, так как они производят первичную органику. Живые организмы – гетеротрофы, которые питаются автотрофами (растительноядные) называются консументами первого порядка и находятся на втором трофическом уровне, на третьем уровне располагаются консументы второго порядка – это хищники, они питаются консументами первого порядка. Цепь питания может включать консументов третьего, четвертого… порядка, но следует отметить, что более пяти трофических уровней в природе почти не встречается. Заканчивается цепь, как правило, редуцентами, это сапрофиты, разлагающие органику до простых неорганических веществ (грибы, бактерии, личинки некоторых насекомых).

Пищевые цепи разделяют на два типа. Один тип пищевой цепи начинается с растений и идет к растительноядным животным и далее к хищникам. Это так называемая цепь выедания (пастбищная). Другой тип начинается от растительных и животных остатков, экскрементов животных и идет к мелким животным и микроорганизмам, которые ими питаются. В результате деятельности микроорганизмов образуется полуразложившаяся масса — детрит. Такую цепь называют цепью разложения (детритной).

Цепи питания

Пастбищные детритные

(выедания) (разложения)

(начинаются с зеленых растений) (начинаются с мертвого органического вещества:

трупы животных, перегной, экскременты)

Примеры:

Пастбищная цепь питания: Рожь мышь лиса

Детритная: листовая подстилка дождевой червь ворон

Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90%) он расходует на движение, дыхание, нагревание тела и так далее и только 10% накапливает в своем теле виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается только 10% энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными.

При составлении пищевой цепи необходимо правильно расположить все звенья и показать стрелками с какого уровня была получена энергия.

Например: В лесном сообществе обитают: гусеницы, синицы, сосны, коршуны. Составьте пищевую цепь и назовите консумента второго порядка.

Ответ: сосна -> гусеница -> синица -> коршун. Консумент второго порядка синица.

Рассмотрим еще один тип экологических задач.

Пример: На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, что бы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, дельфин.

Экологические пирамиды, это один из способов изображения пищевых цепей. Так как продуцентов всегда больше, следовательно, первый уровень представляет более широкое основание, на последующих уровнях будет находиться все меньше и меньше организмов и поэтому изображение приобретает вид пирамиды. Зная это, можно легко решить задачу.

Решение: Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от общей массы пищи, зная, что он весит 300 кг, составим пропорцию.

300кг – 10%,

Х – 100%.

Найдем чему равен Х. Х=3000 кг. (хищные рыбы) Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим пропорцию

3000кг – 10%

Х – 100%

Х=30 000 кг (масса нехищных рыб)

Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию

30 000кг.- 10%

Х =100%

Х = 300 000 кг

Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг. необходимо 300 000 кг планктона.

Есть одна маленькая хитрость, которая может помочь упростить весь процесс, особенно тем, кто не очень дружен с математикой. Если внимательно присмотреться к решению, то можно заметить, что в числе, обозначающем каждый новый результат, добавляется один нуль. То есть оно умножается на 10. Если вам будет необходимо выполнить обратное действие (высчитать какую массу будет иметь дельфин, если в море обитает 300 000 кг планктона), то необходимо каждый раз при переходе на следующий уровень убирать нуль.

Задания

1. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3,5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков -> мышь -> полевка -> хорек -> филин.

2. Назовите организмы, которые должны или могли быть на месте пропусков в пищевых цепях:

а) ? –> ? –> лиса

б) береза –> жук-короед –> ? –> ?.

в) листовой опад –> черви –> ? – > кошка

г) водоросли -> черви –> камбала -> ?

д) трава -> ? -> лягушка —> змея

6. Определите правильно составленную пастбищную цепь питания:

а) сок розового куста —> тля —> паук —> насекомоядная птица —> хищная птица.

б) листовая подстилка —> дождевой червь —> землеройка —> горностай.

в) леопард —> газель —> трава;

г) хвоя сосны -> ястреб—> большая синица —> сосновый шелкопряд.

4. Заполните таблицу, проанализировав рисунок и определив компоненты: продуценты, консументы, редуценты.