Решение задач по экологии по теме «Экологическая пирамида. Трофические цепи»

Цель: Научиться рассчитывать соотношения между звенья­ми экологической пирамиды. Освоить правило экологической пирамиды. Научиться определять положение живых организ­мов в трофических цепях.

Теоретическое обоснование: Последовательность живых организмов, которую можно представить состоящей из зве­ньев — видов растений, животных, грибов и бактерий, связан­ных друг с другом отношениями «пища — потребитель», принято называть трофической цепью. Даже самая просто устроенная пищевая цепь имеет несколько трофических уров­ней. Первый трофический уровень формируют зелёные рас­тения (продуценты); второй — животные, питающиеся рас­тениями (консументы первого порядка); третий — хищники, поедающие растительноядных животных (консументы второго порядка) и четвёртый — хищники, жертвами которых стано­вятся более мелкие хищники (консументы третьего порядка). Редуценты — микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушаю­щие остатки мёртвых существ.

Правило экологической пирамиды — закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служа­щего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу в 10 раз меньшую.

Примеры решения задач

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

Пример 1. В луговом сообществе обитают: гусеница, жаво­ронок, люцерна, коршун. Составьте пищевую цепь.

Ответ: сосна → гусеница → синица → коршун.

Пример 2. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, чтобы в море выросла одна особь калана (мор­ской выдры) массой 30 кг, если цепь питания имеет вид: фитопланктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, калан.

Из правила экологической пирамиды известно, что каждый последую­щий пищевой уровень имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий. Зная это, можно легко решить задачу.

Решение. Составим трофическую цепь, начиная от продуцентов: фито­планктон → нехищные рыбы → хищные рыбы → калан.

Зная, что масса калана составляет 30 кг, а это число должно быть в 10 раз меньше массы предыдущего звена трофической цепи, легко найдём массу предыдущего звена (хищная рыба): 30 х 10 = 300 (кг). Соответственно масса нехищной рыбы составляет: 300 х 10 = 3000 (кг), масса фитопланк­тона составляет: 3000 х 10 = 30000 (кг). Получаем ответ: для того чтобы в море вырос один калан массой 30 кг, необходимо 30000 кг фитопланктона.

Задачи

Вариант 1

1. Установите соответствие между организмом и трофическим уровнем экологической пирамиды, на котором он находится, и впишите в таблицу: растения, орёл-змееяд, лягушка, микроскопический гриб, жук.

2. Определите массу компонентов цепи питания, если известно, что мас­са консумента третьего порядка составляет 8 кг

3. Используя правило экологической пирамиды, определите площадь (м²) соответствующего биогеоценоза, на которой может прокормиться волк мас­сой 55 кг (цепь питания: травянистые растения → парнокопытные → волк). Биомасса растительности леса составляет 2000 г/м². Примите во вни­мание, что массовая часть воды в организме составляет 70% от общей массы.

4. Определите площадь акватории моря, которая нужна для пропитания дельфина-белобочки массой 60 кг (30% сухого вещества) в цепи питания: фитопланктон → рыба → дельфин. Производительность фитопланкто­на — 500 г/м².

5. Биомасса сухого сена с 1м² поля составляет 300 г. На основании пра­вила экологической пирамиды определите, сколько гектаров поля необхо­димо, чтобы прокормить одного школьника массой 50 кг (70% составляет вода), согласно пищевой цепи: трава → корова → человек.

Вариант 2

1. Установите соответствие между организмом и трофическим уровнем экологической пирамиды, на котором он находится, и впишите в таблицу: циклоп, фитопланктон, судак, карась, рак.

2. Определите, какое количество сычей может прокормить цепь пита­ния, если известно, что общая масса продуцента составляет 8000 кг, а масса одного сыча — 0,2 кг.

3. Используя правило экологической пирамиды, определите, насколько увеличилась масса лисицы за неделю мышкования, если в течение недели она съела 200 полёвок и мышей (масса одного грызуна составляет прибли­зительно 10 г). Примите во внимание, что массовая доля воды в организме составляет 70% его общей массы.

4. Определите площадь акватории реки, которая необходима для про­питания судака массой 1 кг (30% сухого вещества) в цепи питания: фито­планктон → травоядная рыба → судак. Продуктивность фитопланкто­на — 700 г/м².

5. Биомасса планктона составляет 500 г/м² площади моря. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определите, какая площадь моря может прокормить одного белого медведя массой 500 кг (70% составляет вода) согласно пищевой цепи: планктон → рыба → тюлень → белый медведь.

Дополнительное задание

Изначальная численность популяции оленя составляет 1000 особей. Оленями питаются волки. Выжившая к концу каждого года часть популя­ции оленей увеличивает свою численность на 40 %. Начальная численность популяции волков составляет 10 особей, один волк потребляет по 30 оленей ежегодно, годовой прирост популяции волков составляет 10 %. В отсутствие волков естественная смертность оленей от заболеваний составляет 30 %.

1. Рассчитайте, какой будет численность оленей через 3 года и 10 лет при полном отсутствии хищников. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически.

2. Рассчитайте, какой будет численность оленей через 3 года и 10 лет с учётом влияния волков.

На этой странице материал по темам:

• Задачи по экологии на применение правила экологической пирамиды

• Решение экологических задач на правила экологической пирамиды

• Задачи на трофические цепи

• Задачи по правилу экологической пирамиды примеры

• Решение задач по биологии пирамиды численности цепи питания решениями