решение задач на правило экологической пирамиды
методическая разработка
решение задач на правило экологической пирамиды
Скачать:
Предварительный просмотр:
Тема Решение задач по правилам экологических пирамид.
Цель закрепить понятия биоценоз, биогеоценоз, экосистема, цепь питания; рассмотреть типы взаимосвязей организмов в биогеоценозах и преобразования в них; развивать умение решать задачи по правилам экологических пирамид.
а) запасают энергию, образуя органические вещества
б) разрушают мертвые остатки растений и животных
в) питаются только живыми растениями
г) используют в пищу только животных
а) синтезируют органические вещества из неорганических
б) разлагают мертвые остатки растений и животных
в) питаются только живыми растениями
г) используют в пищу только животных
а) производят органические вещества из неорганических
б) разлагают мертвые остатки растений и животных
в) питаются живыми или сухими растениями
г) используют в пищу живых и мертвых животных
в) консументам 1 го порядка
г) консументам 2 го порядка
2. Пользуясь примерами, решить предложенные задачи
2.1. Определите, какую массу растений сохранит от поедания гусеницами пара синиц при выкармливании 4 птенцов. Вес одного птенца 5 грамма.
2.2. Какая масса растений необходима для существования лисы массой 12кг, из которых 60% – вода?
2.3. Какая площадь необходима для существования дельфина массой 120кг, из которых 70% – вода, если продуктивность биоценоза 1кв.м моря 400г сухой биомассы в год?
2.4. Определите, сколько волков может прокормиться на протяжении года на площади 200000 м 2 (производительность 1 м 2 составляет 300 г), если масса 1 волка 60 кг. Сколько зайцев при этом будет съедено, если масса зайца 4 кг.
1. Определите, какую массу растений сохранит от поедания гусеницами пара синиц при выкармливании 5 птенцов. Вес одного птенца 3 грамма.
Решение : определяем вес 5 птенцов: 1 пт – 3гр; 5 птенцов – 15гр
растения – гусеницы – синицы
Согласно правилу экологической пирамиды – на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы и энергии, которые запасаются организмами за единицу времени, больше чем на последующем
растения – гусеницы – синицы
Ответ: пара синиц, выкармливая своих птенцов, сохраняет 1500 г растений.
2. Какая масса растений необходима для существования лисы, массой 8 кг, из которых 70% вода?
Определяем сухую массу лисы: 8 кг — 100%
Согласно правилу экологической пирамиды:
Ответ: масса растений, необходимая для существования лисы равна 240 кг
3. Какая площадь биоценоза может прокормить одну особь последнего звена в цепи питания: планктон – рыба – тюлень . Сухая биомасса планктона с 1 м 2 составляет 600 г в год. Масса тюленя – 300 кг, из которых 60% составляет вода.
Определяем сухую массу тюленя: 300 кг — 100%
Согласно правилу экологической пирамиды:
Определяем площадь данного биоценоза, если известно, что сухая биомасса планктона с 1 кв.м составляет 600г = 0,6кг.
х м 2 — 12000 кг планктона
Ответ: площадь биоценоза 2 га.
4. Определите, сколько лис может прокормиться на протяжении года на площади 100000 м 2 (производительность 1 м 2 составляет 300 г), если масса 1 лисы 12 кг. Сколько зайцев при этом будет съедено, если масса зайца 3 кг.
Согласно правилу экологической пирамиды:
- Определяем площадь данного биоценоза, если известно, что производительность с 1 м 2 составляет 300г = 0,3кг.
х м 2 — 1200 кг планктона х=1*1200:0,3=4000м 2
- Определяем количество лис на площади 100000м 2
Х лис — 100000м 2 х= 1*10000:4000=25 лис
- Определяем количество съеденных зайцев
На 1 лису массой 12кг приходится 120 кг массы зайцев (масса каждого 3 кг).
А на 25 лис приходится 25*40=1000 зайцев.
Ответ : На площади 100000 м 2 на протяжении года может прокормиться 25 лис. При этом будет съедено 1000 зайцев.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Применение свойств модуля при решении задач и построении графиков функции.
ВведениеСущественной характеристикой числа, как в действительной, так и в комплексной области, является понятие его абсолютной величины или модуля.Это понятие имеет широкое распространение в раз.
Mетодическое пособие по «Теории вероятностей и математической статистике». Примеры решения задач.
урок КВН»Производная и её применение при решении задач.»
Урок проводитс я в 10 классе или на 1 курсе СПО, рассчитан на 2 часа. Цель урока привлечь интерес к математике. Проводится в нетрадиционной форме; в форме КВН.
Методические указания по решению задач «Свойства строительных материалов»
Методические указания по данной теме содержат основные сведения о свойствах материалов, применяемых в строительстве, приведены примеры решения задач, подробный перечень навыков, которые должны приобре.
урок для 5 класса «Решение задач на умножение и деление натуральных чисел»
Урок в 5 классе по теме: «Решение задач на умножение и деление натуральных чисел» по учебнику Дорофеева Г.В., Шарыгина И.Ф.
Планирование работы по развитию у обучающихся навыков решения задач В3
Рассматриваются ключевые темы, необходимые для решения задач В3.
решение задач по правилам экологических пирамид
решение задач по правилам экологических пирамид.
Источник
Решение экологических задач
Задача 1. Постройте пищевую цепь экосистемы леса, в которой продуцентами являются древесные растения, а консументом высшего порядка — ястреб.
Поскольку растения — это продуценты, в пищевой цепи они займут первую позицию:
Их тканями могут питаться многие насекомые, например тля, которая сосет флоэмный сок. Тля будет являться консументом 1-го порядка:
Как известно, тлю истребляют божьи коровки, которых применяют даже в садах и на полях вместо ядохимикатов:
растение →тля → божья коровка →
Божьими коровками могут питаться немногие птицы из-за их предупреждающей окраски, однако к таковым относятся и скворцы:
растение → тля →божья коровка→ скворец →
Скворец вполне может стать добычей ястреба, который и завершит данную пищевую цепь, будучи консументом 4-го порядка:
растение → тля → божья коровка → скворец →ястреб.
Ответ: растение → тля → божья коровка → скворец → ястреб.
Задача 2. В упрощенной экосистеме африканской саванны имеется четыре компонента: растения (акации), травоядные (антилопы), хищники (гепарды) и падалыцики (гиены). Какие организмы занимают в этой экосистеме второй трофический уровень?
Поскольку продуцентами являются только акации, а все остальные — консументами, растения оказываются в начале пищевой цепи:
Антилопы относятся к травоядным, гепарды — к хищникам, а гиены — к падалыцикам. Следовательно, пищевая цепь приобретает вид:
акации →антилопы → гепарды → гиены.
Из этой пищевой цепи видно, что именно антилопы занимают второй трофический уровень. Ответ: антилопы.
Задача 3. Какое количество чаек может прокормиться на участке акватории моря, на котором в год образуется 1200 кг сухой массы фитопланктона? Масса чайки составляет 1 кг (сухое вещество — 40%), чайка питается рыбой, а рыба — фитопланктоном. При решении задачи следует учитывать правило экологической пирамиды.
Прежде всего, исходя из данных задачи, следует составить пищевую сеть:
фитопланктон → рыба → чайка.
Из этой цепи следует, что пирамида биомасс будет трехуровневой, и, согласно правилу 10 %, или правилу экологической пирамиды, биомассы чайки будет в 100 раз меньше биомассы фитопланктона:
Помня о том, что в основу пирамиды биомасс положена масса сухого вещества, рассчитываем массу сухого вещества чайки:
m (сух. чайки) = m (сыр. чайки) • 40% / 100% = 1 • 0,4 = 0,4 кг.
Определяем, какое количество сухого вещества фитопланктона требуется для пропитания одной чайке:
m (сух. фитопланктона) = m (сух. чайки) • 100 = 0,4 •100 = 40 кг.
И, наконец, вычисляем, какое количество чаек может прокормиться на данной акватории:
m (чаек) = m (общ. сух. фитопланктона) / т (сух. фитопланктона)= 1200 / 40 = 30 (чаек)
Задача 4. Средняя масса годовалой рыжей лисицы — 20,5 кг. Предположим, что с одномесячного возраста, когда масса лисенка составляла 500 г, он перешел на питание исключительно куропатками (средняя масса — 800 г). Какое количество куропаток понадобилось ему съесть для достижения массы годовалой лисы? Какой прирост биомассы продуцентов понадобился для этого? Какая площадь (в га) достаточна для пропитания одной лисицы, если продуктивность растительной биомассы составляет 2 т/га?
Составим цепь питания данной территории, учитывая то, что куропатки являются преимущественно растительноядными:
растение → куропатка → лиса.
Подсчитаем, какую массу лисенок набрал в течение года, питаясь куропатками:
∆m (лисы) = 20,5 кг — 0,5 кг = 20 кг.
Согласно правилу экологической пирамиды, для набора такой массы ему потребовалось съесть в 10 раз больше куропаток:
m (куропаток) = ∆m (лисы) • 10 = 20 • 10 = 200 кг.
n(куропаток) = m (куропаток)/m (куропатки) = 200 кг / 0,8 кг = 250 (куропаток).
Теперь определим, согласно правилу экологической пирамиды, какая биомасса продуцентов потребовалась для прокорма 200 кг куропаток:
m (продуцентов) = m (куропаток) • 10 = 200 кг • 10 = 2000 кг.
Вычислим площадь, необходимую для пропитания куропаток и лисы, учитывая продуктивность данной экосистемы (2000 кг/га):
S = т (продуцентов)/продуктивность = 2000 кг / 2000 кг/га = 1 га.
Ответ: для пропитания одной лисы необходимо 250 куропаток, которые потребляют 2000 кг растительной биомассы. Для пропитания одной лисы достаточно 1 га территории.
7.3. Разнообразие экосистем (биогеоценозов). Саморазвитие и смена экосистем. Выявление причин устойчивости и смены экосистем. Стадии развития экосистемы. Сукцессия. Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека. Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем.
Разнообразие экосистем (биогеоценозов)
Кажущееся бесконечным многообразие биогеоценозов нашей планеты, опираясь на немногие экологические критерии, можно свести к нескольким основным типам, приуроченным к определенным ландшафтно-климатическим зонам. Эти определенные совокупности различных групп организмов и среды их обитания называются биомами. Особенности среды обитания, накладывающие отпечаток на характер процессов, происходящих в биогеоценозе, а также его видовую и пространственную структуру, позволяют отнести биомы к наземным (сухопутным) или водным.
Основные наземные экосистемы
В основе классификации наземных экосистем, в первую очередь, лежит тип растительного покрова данного участка суши, что позволяет выделять пустынные, травянистые и лесные биогеоценозы. Пустынные экосистемы, в свою очередь, подразделяют на тропические, умеренных широт и холодные, травянистые — на саванны, прерии, степи и тундры, а лесные — на влажные тропические леса, листопадные леса умеренных широт и др.
Пустыни. К пустыням относят территории, на которых уровень осадков не превышает 250 мм в год, а испарение влаги намного больше количества выпавших осадков. Эти экосистемы покрывают около 30% поверхности суши практически во всех широтах Земли, начиная с тропических Атакамы и Южной Сахары, и заканчивая ледяными пустынями Антарктиды.
Чрезвычайно сложные условия обитания в пустынях обусловливают скудость и изреженность растительного покрова, что, в свою очередь, является причиной крайне низкой продуктивности данных экосистем и способствует формированию в них коротких пищевых цепей. Так, в пустынях Северной Америки доминируют кактусы, а консументами высшего порядка являются койоты и ястребы.
Хрупкость жизни в пустынях заставляет уделять особое внимание их охране, поскольку выпас скота и движение автотранспортных средств вне дорог приводит к серьезным нарушениям этих экосистем.
Экосистемы, где преобладающим является травяной покров, характерны для районов, в которых выпадает большее количество осадков, и влага частично задерживается в почве. Они располагаются преимущественно в тропическом, умеренном и субарктическом поясах планеты.
Тропические травянистые экосистемы, или саванны, образуют широкие полосы по обе стороны экватора. В этих регионах средние температуры достаточно высоки, а осадки выпадают в основном весной или летом, тогда как в остальное время они отсутствуют (сухой сезон). Помимо злаков и других травянистых растений, в саваннах могут встречаться также редкостоящие деревья, например, баобабы и зонтичные акации. Животный мир тропических травянистых экосистем, представленный слонами, носорогами, жирафами, антилопами, львами, различными грызунами, зайцеобразными, множеством птиц и др., в зимнее время обогащается за счет птиц, мигрирующих из Евразии. Однако несмотря на то, что продуктивность саванн и их видовое разнообразиепревышает таковую пустынь, и они должны быть более устойчивыми, саванны не меньше страдают от действия антропогенного фактора, например от перевыпаса скота и пожаров.
Травянистые экосистемы умеренных широт занимают большей частью внутренние районы материков. В Евразии они называются степями, в Северной Америке — прериями, в Южной — пампой и льянос, в Южной Африке — вельдами. Несмотря на почти постоянно дующие ветры, способствующие испарению влаги, часть ее все же задерживается в почве благодаря плотному растительному покрову. Во флоре этих экосистем достаточно широко представлены злаки, такие как пампасная трава, ковыли и др. Ранее в них встречались и крупные млекопитающие, например бизоны, туры, сайгаки, куланы и др. Однако хищническое истребление данных животных, а позднее — распашка прерий и степей привели к деградации биогеоценозов с последующей эрозией почв и пыльными бурями.
В этих же широтах, на территориях с лучшим влагообеспечением, чаще в поймах рек, в холмистой местности и на лесных полянах, встречается другой тип травянистых экосистем — луга. Их растительный покров отличается изобилием многолетних трав, главным образом злаков и осок.
Полярные травянистые экосистемы, или тундры, расположены в субарктическом поясе. Большую часть года они покрыты снегом и льдом, хотя осадков в этих районах немного, и выпадают они в основном в виде снега. Зимы в тундре продолжительные и суровые, поскольку эффект низких температур усугубляется почти постоянно дующими штормовыми ветрами. Почвенный слой тундры скован вечной мерзлотой, и даже летом почва оттаивает максимум на 1 м, но при этом остается перенасыщенной влагой. Растительный покров здесь образуют главным образом мхи и лишайники, а также верески, линнея северная (рис. 7.5) и др., хотя встречаются и стелющиеся древесные растения, например карликовые ивы и березы. Животный мир тундр также небогат, он представлен белыми медведями, песцами, росомахами, северными оленями, леммингами, прилетающими на лето полярными гусями, гагарами, поморниками и др. Обильны здесь и кровососущие насекомые — мошки, мокрецы, комары.
Бедность видового состава, низкие темпы прироста растительности, медленное разложение органических веществ, малая мощность почвы или полное ее отсутствие на части территории ставят под угрозу дальнейшее существование экосистем вследствие интенсивной эксплуатации природных ресурсов (добычи нефти и газа) в этих районах.
Лесные экосистемы, в которых доминируют древесные растения, встречаются в районах земного шара с более или менее стабильными погодными условиями и почти равномерным выпадением осадков в течение года.
Влажные тропические леса широко распространены в приэкваториальных районах, характеризующихся более или менее стабильными, умеренно высокими среднегодовыми температурами, а также значительным количеством осадков, которые и обусловливают влажность воздуха, доходящую до 100%. Типичным для влажных лесов является преобладание крупных вечнозеленых деревьев, тогда как ярус трав из-за высокой степени сомкнутости крон здесь практически не выражен.
Несмотря на очень высокую продуктивность таких экосистем, формирование плодородного слоя почвы в них сильно затруднено вследствие чрезвычайно быстрой переработки растительного опада и других органических остатков бактериями и грибами, а также сравнительно легкого вымывания ливнями биогенных элементов, особенно на нарушенных территориях.
Биоценоз влажного тропического леса характеризуется самым высоким среди наземных биогеоценозов разнообразием крайне специализированных видов растений и животных, каждый из которых занимает строго определенное место в трофических сетях. Вместе с тем нарушение равновесия в экосистеме влажного тропического леса вследствие вырубки, прокладки дорог и т. д. приводит к необратимым процессам. Данный тип биогеоценозов тем более нуждается в тщательной охране, потому что, например, амазонская сельва является одним из важнейших источников кислорода на планете.
Листопадные леса умеренных широт формируют растительный покров в районах с хорошо выраженной сезонностью и равномерными в течение всего года осадками. Несмотря на то, что лето здесь достаточно продолжительно, а зима не слишком сурова, климат в этих широтах скорее прохладный или умеренно жаркий. Значительное видовое разнообразие растительного и животного мира в листопадных лесах обусловливает сложность цепей питания и устойчивость биогеоценоза в целом, что, в свою очередь, способствует их быстрому восстановлению в случае различных антропогенных нарушений.
Северные хвойные, или бореальные леса (тайга), характерны для более южных районов субарктического пояса, чем тундры. Лето здесь относительно короткое и прохладное, тогда как зимы продолжительны и достаточно суровы, а количество осадков в течение года невелико (250-500 мм в год). По сравнению с остальными лесными экосистемами, тайга относится к наименее нарушенным биогеоценозам, несмотря на интенсивную рубку, сбор грибов и ягод, а также промысел пушнины.
Наряду с широтной, на Земле выражена и высотная зональность, которая обусловлена не только и не столько интенсивностью солнечного излучения, сколько углом падения солнечных лучей, перепадами температур, влагообеспеченностью и другими факторами. Поэтому здесь встречаются и лесные, и луговые, и пустынные экосистемы. Характерными для гор являются такие виды животных и растений, как, например, эдельвейс, фиалка галмейная, муфлон, снежный барс и др.
Источник