Задача 10 вода для леса – Экологические задачи с ответами (часть 2)

Содержание

Экологические задачи с ответами (часть 2)

Экологические задачи с ответами (часть 2)

Задача 1. У некоторых древесных растений молодые листья весной имеют красновато-фиолетовую окраску. Какое значение имеет такая окраска для растений в это время?

Ответ. Листья красноватой окраски лучше поглощают тепловые лучи Солнца и поэтому меньше страдают от весенних заморозков.

******************************************************************

Задача 2. Родина сирени – Персия. В Карелии сирень хорошо растет, но осенью, когда другие деревья и кустарники сбрасывает листву, сирень продолжает стоять зеленая, с листьями. Почему сирень не сбрасывает листья одновременно с другими растениями?

Ответ

. В Персии климат гораздо теплее, чем в Карелии и средней полосе России, поэтому там сирень долго не сбрасывает листья. Это качество передается по наследству. По этой причине даже не севере России сирень долго стоит с листьями.

******************************************************************

Задача 3. На моховых болотах можно встретить хищное растение – росянку. Пищей росянки служат мелкие насекомые. При этом выделяется пищеварительный сок, и насекомое «переваривается», питательные вещества всасываются растением. Объясните, с чем связан такой способ питания?

Ответ. Почва моховых болот очень бедна перегноем, поэтому растения получают мало органических веществ, в том числе содержащих азот. Соединения азота нужны для образования белков в организме. Росянка, «переваривая» животные белки, преодолевает, таким образом, белковый голод. Это своеобразное приспособление к условиям среды обитания.

****************************************************************

Задача 4. Под пологом березы поселился еловый подрост. Какова судьба будущего леса?

Ответ. Ель хорошо растет под пологом светолюбивой березы. Но в силу того, что ель долговечнее и выше березы, она (ель), в конце концов, перегонит березу по высоте и затенит ее. Таким образом, произойдет смена пород, и на месте березового леса вырастет еловый. Это может быть примером межвидовой борьбы «за место под Солнцем».

******************************************************************

Задача 5. В лесу в 2-3 раза меньше микробов, чем на лесосеке или большой поляне. Чем ближе к кронам деревьев, тем меньше микробов (в кедровом лесу, например, в одном куб. метре приземного слоя воздуха найдено 1 400 бактерий и спор плесневых грибов, а на высоте 1, 5 метра – всего 700). Как объяснить этот факт?

Ответ. Ближе к кроне больше фитонцидов, выделяемых листьями и хвоей. Они губительно действуют на микроорганизмы. Отсюда вывод, чем больше деревьев с хорошо развитой кроной, тем чище и безопасней воздух.

*****************************************************************

Задача 6. На полянах и прогалинах ольшаников развивается хороший травостой. «Где ольха – там и трава» — гласит народная мудрость. Объясните это явление.

Ответ. На корнях ольхи поселяются клубеньковые бактерии, способные фиксировать азот воздуха. С ольхой клубеньковые бактерии находятся в симбиотических отношениях. Почва около ольхи обогащена солями азота, что и способствует росту не только самой ольхи, но и густой трявяной растительности.

****************************************************************** Задача 7. Наименее устойчивы против газов и пыли сосна и ель; лиственница и лиственные породы – более устойчивы. С чем это может быть связано?

Ответ. Разная устойчивость к газам и пыли связана с продолжительностью жизни хвои и листьев.

******************************************************************

Задача 8. Многоярусный смешанный лес с богатым подлеском (кустарниками) оказывает благоприятное воздействие на водный режим, в то время как однородный хвойный лес – скорее неблагоприятное. Почему?

Ответ. В хвойном лесу корни развиваются в одних горизонтах. Опадающая хвоя покрывает всю поверхность почвы, такой лес плохо аккумулирует влагу, сравнительно велик поверхностный сток.

******************************************************************

Задача 9. Отдельные экземпляры ели используются в производстве музыкальных инструментов: они имеют равнослойную древесину. В каких условиях могут вырасти такие ели?

Ответ. Равнослойные годичные кольца образуются у ели только в очень густом еловом лесу.

******************************************************************

Задача 10. Растения болот (клюква, багульник, пушица и другие) живут в условиях большой влажности, но, тем не менее, имеют ряд признаков растений засушливых мест обитания (например, мелкие, кожистые листья). Как можно объяснить такие особенности строения листьев растений болот?

Ответ. Вода в болотах холодная, поэтому всасывание ее корнями затруднено. Следовательно, растение постоянно испытывает водное «голодание». (Подобное происходит со всеми растениями осенью, даже в условиях частых дождей). Листья для сокращения испарения у болотных растений мелкие, часто покрыты восковым налетом.

******************************************************************

Задача 11. Для стимулирования роста дуба в высоту совместно с ним выращивают другие породы (подгон) или же в качестве подгона используют сами дубки, но часто посаженные. Какая особенность дуба учитывается при этом? Какое значение для человека имеет такой прием?

Ответ. Дуб – светолюбив, он не выносит затенения сверху. При боковом же затенении боковые сучья отмирают, и дуб усиленно растет вверх. Формируется древесина высокого качества (без сучков).

******************************************************************

Задача 12.

В районах страны, где работают цементные заводы, в радиусе 30-ти километров плохо развиваются, а порой и гибнут растения, особенно в отсутствие дождей. Как можно объяснить причину гибели растений?

Ответ. Цементный завод – сильнейший источник пыли. В результате оседания пыли на листья у растений затрудняются процессы дыхания и фотосинтеза – основных физиологических процессов, происходящих в зеленых растениях.

******************************************************************

Задача 13. После сильного дождя можно наблюдать массовый выход дождевых червей на поверхность земли. Какова причина этого явления?

Ответ. Дождевые черви дышат кислородом воздуха, проникающим между частицами почвы. Во время сильного дождя почва пропитывается влагой, и дыхание червей затрудняется.

******************************************************************

Задача 14. Профессор А.Г. Банников утверждает: «При локальных подъемах численности вредителей леса кабаны их настолько подавляют, что устраняют вспышку… Кабаны способствуют… возобновлению древесных пород. В этом отношении велика роль кабана в моховых ельниках, кедровниках и дубовых лесах». Объясните слова ученого.

Ответ. Взрыхляя большие площади земли в поисках пищи, кабаны способствуют заделке семян в почву. Поедая беспозвоночных животных, в том числе вредителей, они предотвращают вспышку роста их численности.

******************************************************************

Задача 15. Перед тем как выращивать сосновые деревья на бедных почвах и для быстрого восстановления хвойных лесов, английские ученые выращивают вместе с деревьями специальные грибы. Так же поступают и в Австралии при выращивании эвкалиптов. Какое это имеет значение?

Ответ. Эти грибы опутывают корни деревьев своей разветвленной грибницей и помогают им усваивать питательные вещества из почвы, получая от дерева взамен органические вещества. Вот такой симбиоз.

******************************************************************

Задача 16. Некоторые виды форелей живут в водоемах со слабо проточной водой, но метать икру уходят в быстро текущие реки. Можно ли разводить этих рыб в прудовом хозяйстве? Если да, то как? Если нет, то почему?

Ответ. Можно при условии искусственного разведения. В быстро текущих реках в воде больше кислорода, поэтому при развитии икры необходимо создать такие условия (обеспечить аэрацию воды).

******************************************************************

Задача 17. «Каждая птица – это, по сути дела, настоящий летающий зоопарк», — пишет английский ученый Шипли. Поясните мысль ученого.

Ответ. На птицах паразитируют различные насекомые и животные: блохи, клещи, пухоеды, кожееды, паразитические черви и другие.

******************************************************************

Задача 18. Опытные рыболовы летом пытаются ловить рыбу, такую как голавль, форель, хариус, у подветренного берега. Почему?

Голавль Хариус

Ответ. Ветер сдувает с кустов насекомых, которыми эти рыбы питаются.

****************************************************************

Задача 19. Знаменитые французские исследователи Жак Ив Кусто и Филипп Кусто пишут: «когда вдоль кипящих жизнью кораллов скользит грозный силуэт акулы, это не вызывает паники среди рыб, они просто освобождают дорогу «господину» и внимательно следят за ним. Также ведут себя зебры и антилопы в африканской саванне на виду у льва. Можно подумать, что рыбы и зебры прошли одну школу, брали уроки жизни у одного учителя». Так ли это?

Ответ. Да, это именно так. Этот учитель – Природа, которая наделила столь несхожие между собой существа единством жизненных проявлений. По поведению хищника животные улавливают степень опасности.

******************************************************************

Задача 20. Опытные рыболовы знают, что плеск весел, стук по борту лодки отпугивает многих рыб, но громкий разговор на берегу рыб не беспокоит. Почему?

Ответ. Звуковая волна плохо проникает из воздуха в воду, колебания же воды и звук хорошо передается по толще воды, и легко улавливается рыбами.

infourok.ru

Экологические задачи с ответами (часть 1)

Экологические задачи с ответами

Читайте – думайте – делайте выводы и запоминайте…

Задача 1. К загрязнениям атмосферы относят накопление в воздухе пыли (твердых частиц). Она образуется при сжигании твердого топлива, при переработке минеральных веществ и в ряде других случаев. Атмосфера над сушей загрязнена в 15-20 раз больше, чем над океаном, над небольшим городом в 30-35 раз, а над большим мегаполисом в 60-70 раз больше. Пылевое загрязнение атмосферы несет вредные последствия для здоровья

человека. Почему?

Ответ. Загрязнение воздуха пылью ведет к поглощению от 10 до 50% солнечных лучей. На мелких частицах пыли оседают пары поды, при этом пыль является ядром конденсации, и это необходимо для круговорота воды в природе. Но, нельзя забывать, что в современных экологических условиях пыль содержит огромное количество химических и высокотоксичных веществ (например, двуокись серы, канцерогенные вещества и диоксины), поэтому является, прежде всего, источником токсичных осадков.

**********************************************************************

Задача 2. Количество злокачественных опухолей у коренного населения некоторых арктических районов оказывается заметно выше среднего. Исследователи связывают этот факт с резким увеличением поступления в организм людей на Севере радиоактивных веществ по цепи питания: лишайник – олень – человек. Как вы это понимаете?

Ответ. Следует отметить рост общего радиоактивного загрязнения среды. Лишайники из-за медленного роста и значительной продолжительности жизни способны накапливать радиоактивные вещества из окружающей среды. Олени питаются лишайниками (ягель), и концентрация вредных веществ накапливается в их организмах. Если человек питается преимущественно оленьим мясом, то радиоактивные вещества накапливаются и в его организме. Таким образом, происходит аккумуляция вредных веществ, которые приводит к серьезным заболеваниям.

************************************************************************

Задача 3. Массовый характер приобретает отравление водоплавающих птиц в Европе и Северной Америке свинцовой дробью. Утки проглатывают дробинки, как гастролиты – камушки, способствующие перетиранию пищи в желудке. Всего шесть дробинок среднего размера могут стать причиной смертельного отравления кряквы. Меньшие порции отрицательно влияют на размножение. Какие последствия для популяции уток и для человека могут иметь такие явления?

Ответ. Случаи смертельного отравления и нарушения размножения уток могут повлиять на численность популяции, т.е. произойдет сокращение численности. Для человека использование таких уток в пищу чревато отравлением свинцом, который попадает в его организм. А, как известно, свинец обладает высокотоксичным воздействием на организм человека.

************************************************************************

Задача 4. Существующие проекты сероулавливающих установок позволяют превратить крупные города в источники производства серосодержащих соединений, например, серной кислоты. При утилизации 90% сернистого газа, выбрасываемого ныне в атмосферу, можно получать до 170-180 тонн серной кислоты в сутки во время отопительного сезона в расчете на город с пятисоттысячным населением. Какой природный принцип учтен в таких проектах? Какое значение для здоровья человека имеет реализация подобных проектов?

Ответ. Природа не знает такого понятия, как отходы: продукты жизнедеятельности одних организмов используются другими. Этот же принцип лежит в основе безотходных технологий. Выбрасываемый в атмосферу сернистый газ вместе с воздухом вдыхается людьми, оказывая вредные влияния на здоровье. Соединяясь с водой или водяным паром, сернистый газ образует серную кислоту. Но в одном случае получаем кислотные дожди, которые губительны для живой природы, а в другом – емкости с серной кислотой, так необходимой в различных производственных процессах.

**********************************************************************

Задача 5. Профессор А.М. Мауринь предложил несложный метод анализа изменений окружающей среды в городе. При этом используются срезы деревьев в городе и за его пределами. В чем заключается суть метода?

Ответ. Если принять равными погодные условия в городе и контрольной местности, то причиной изменения прироста деревьев в разных точках города может быть, главным образом, влияния загрязнения окружающей среды. При исследовании должны учитываться степень вытаптывания почвы, загрязнение ее хлоридами, возможность повреждения корней подземными коммуникациями.

*********************************************************************

Задача 6. При благоустройстве территории новостроек можно нередко наблюдать следующее: в таких местах часто образуются застойные лужи, плохо растут зеленые насаждения, особенно в первые годы их высадки. В чем причина данных явлений?

Ответ. Мусор, оставленный на строительной площадке, хотя и засыпанный слоем почвы, резко снижает ее водопроницаемость. По этой причине и в связи с механическими препятствиями для развития корней зеленые насаждения растут плохо.

***********************************************************************

Задача 7. Стоки городов всегда имеют повышенную кислотность. Загрязненные поверхностные стоки могут проникать в подпочвенные воды. К каким последствиям это может привести, если под городом располагаются меловые отложения и известняки?

Ответ. При взаимодействии кислот с известняками в последних образуются пустоты, в которые могут представлять серьезную угрозу для зданий и сооружений, а значит, и жизни людей.

*********************************************************************

Задача 8. В зонах повышенного увлажнения около 20% удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Какое значение для здоровья людей имеют такие стоки? Предложите пути защиты здоровья людей в населенных пунктах, использующих воду из данных водотоков.

Ответ. Отрицательное значение имеет попадание в водоемы удобрений и ядохимикатов, так как, во-первых, они являются ядами для организма человека, во-вторых, минеральные соли вызывают развитие растительности (в том числе сине-зеленых водорослей) в водоемах, дополнительно ухудшающих качество воды. Пути решения проблемы: водозабор должен быть выше по течению расположения сельскохозяйственных полей, использование гранулированных удобрений, разработка и внедрение быстроразлагающихся ядохимикатов, использование биологических методов защиты растений.

***********************************************************************

Задача 9. Сотни гектаров сельскохозяйственных угодий имеют засоленные почвы (почвы с избытком солей). Соли придают почве щелочность. При высокой щелочности почвы растения плохо растут, резко снижается урожай. Выяснилось, что соли, содержащиеся в почве, можно нейтрализовать разными веществами, например:

а) однопроцентным раствором уже использованной серной кислоты, которую обычно выливают на свалку, нанося природе вред;

б) дефекатором, являющимся отходом в сахарном производстве;

в) железным купоросом – побочным продуктом металлургических комбинатов.

Какой принцип природы учитывается человеком при борьбе с засолением почв? Какое значение для природы имеет такой подход?

Ответ. Природные системы действуют на основе принципа безотходности, т.е. отходы одних организмов используются другими. Для борьбы с засолением почв применяются отходы различных производств. Это дает двойную пользу: улучшение почв и снижение загрязнения окружающей среды в силу действия антагонизма ионов.

**********************************************************************

Задача 10. На карте России восточнее Камчатки отмечены в Тихом океане две маленькие точки – это Командорские острова. Острова были открыты в 1741 году экспедицией русского мореплавателя Витуса Беринга. Командоры – два острова (Беринга и Медный) с уникальным животным миром, бесценной сокровищницей самых разных зверей и птиц. Лет 30 назад на остров Беринга были завезены норки и создана звероферма. Но нескольким ловким зверькам удалось сбежать из клетки на волю. Последствия для природы острова оказались печальны. Почему?

Ответ. Норка – проворный, кровожадный хищник, от которого нет спасения ни на суше, ни в воде. Зверьки быстро размножились, имея достаточно пищи. Они безжалостно уничтожали гнезда птиц, охотились на взрослых уток, ловили маленьких лососей… природе острова нанесена глубокая, долго не заживающая рана.

*********************************************************************

Задача 11. Применение ядохимикатов для борьбы с сорняками и насекомыми-вредителями сельского хозяйства, с одной стороны, дает прирост урожая, с другой – приводит к гибели ни в чем не повинных животных. К тому же сотни видов вредителей приспособились к ядохимикатам и плодятся, как ни в чем не бывало (клещи, клопы, мухи…). Почему применение ядохимикатов приводит к гибели животных разных видов? Почему может сформироваться приспособленность насекомых-вредителей к ядохимикатам?

Ответ. Через цепи питания животные получают большую дозу химикатов и гибнут. Среди насекомых-вредителей есть особи, более устойчивые к ядохимикатам, чем остальные. Они выживают и дают устойчивое к яду потомство. При этом численность особей насекомых-вредителей восстанавливается очень быстро, так как яды вызывают гибель естественных врагов.

***********************************************************************

Задача 12. Биологи установили такую парадоксальную зависимость: как только на каком-нибудь водоеме истребляют выдр, так сразу становится больше рыбы, но вскоре ее становится гораздо меньше. Если снова в водоеме появляются выдры, то снова рыбы становится больше. Почему?

Ответ. Выдра ловит больных и ослабленных рыб.

*********************************************************************

Задача 13. Оказывается, не все болота одинаковые. Есть верховые болота, расположенные на водоразделах, они питаются только атмосферными осадками. В верховых болотах с толщиной торфа около 5 метров на каждые 100 гектаров площади приходится примерно 4,5 миллиона кубометров воды, причем чистой. Низинные болота, расположенные главным образом в поймах рек, питаются богатыми грунтовыми водами. Выскажите свое мнение относительно осушения болот.

Ответ. Решая вопрос о возможности осушения болот, необходимо предварительно изучить их особенности. Верховые болота – это резерв чистой воды; кроме того, они бедны минеральными солями, поэтому вода в них абсолютно пресная. Поэтому осушение таких болот имеет отрицательные последствия. Осушение низинных болот дает плодородные почвы для земледелия.

***********************************************************************

Задача 14. Зимой на реках и озерах рыбаки во льду делают проруби. Иногда в прорубь вставляют стебли тростника. С какой целью это делается?

Ответ. Таким образом, вода обогащается кислородом воздуха, что предотвращает заморы рыб.

***********************************************************************

Задача 15. При правильном ведении лесного хозяйства после вырубки леса просеку полностью очищают от хвороста и остатков древесины. Срубленные стволы, временно на лето оставляемые в лесу, полагается очищать от коры. Какое значение для леса имеют эти правила?

Ответ. Выполнение описанных правил предотвращает возникновение очагов насекомых-вредителей, которые в дальнейшем могут переселиться на живые деревья.

*********************************************************************

Задача 16. «Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча – пустыню». Объясните смысл поговорки.

Ответ. Ухудшается структура лесной почвы, в нее плохо проходят воздух и влага, при этом погибают древесные всходы.

************************************************************************

Задача 17. В некоторых леспромхозах рубку деревьев ведут следующим образом: через каждые 10 или 12 лет вырубают 8-10% общей массы всех стволов. Рубки стараются проводить зимой по глубокому снегу. Почему такой способ рубки является самым безболезненным для леса?

Ответ. Постепенное изреживание леса создает лучшие условия для оставшихся деревьев. При глубоком снежном покрове не повреждается подрост и подлесочные растения.

Литература. Савченков В.И., Костюченков В.Н. Занимательная экология. Смоленск-2000.

www.metod-kopilka.ru

Задачи по экологии

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Почему экология, как раздел общей биологии, занимает особое место в школьном курсе общей биологии. Да сама жизнь, отношение человека к окружающему миру, экологические проблемы, встающие перед человечеством в связи с техническим прогрессом (нередко оборачивающимся путем в никуда) — заставляют относиться к дисциплине экологии с особенным пиететом.

Поэтому не случайно в любых тестах ЕГЭ и ОГЭ по биологии довольно большое место отводится заданиям по экологии.

Как репетитор по биологии много лет наблюдаю такую картину: часть учеников совершенно свободно могут изъясняться на языке экологических терминов, другая часть — наоборот, с трудом воспринимает их.

Самой хорошей базой для подготовки к сдаче экзаменов по биологии, кроме изучения учебников, является Открытый банк заданий ФИПИ, включающий тесты КИМов за все прошлые годы сдачи ЕГЭ и ОГЭ (ГИА) в нашей стране.

Возможно решение некоторых задач по экологии в какой-то степени поможет учащимся лучше разбираться в школьном предмете экологии в целом.

Задача 1. Одна устрица фильтрует до 10 л/ч воды, содержание водорослей в которой составляет 0, 5 г/л. Какое количество энергии в кДж этих водорослей будет усвоено банкой из 1000 устриц, если в 1 г биомассы водорослей содержится 2,5 кДж энергии корма. На процессы жизнедеятельности устрицы тратят до 60% энергии корма.

Если одна устрица фильтрует 10 л воды в час с содержанием водорослей 0,5 г/л, значит она за час потребит 5 г водорослей. 1000 устриц потребят 5000 г водорослей. Поскольку 1 г биомассы водорослей содержит 2,5 кДж энергии, то в 5000 г будет содержаться 12500 кЖд энергии. Но, поскольку, усвоено устрицами из этого количества энергии будет 60%, а не все 100%, то ответом будет: 12500 х 60: 100 = 7500 кДж.

Задача 2. На территории площадью 100 км² ежегодно производили частичную рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 количество лосей уменьшилось до 90 и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80-110 голов.
Определите плотность поголовья лосей:
а) на момент времени создания заповедника?
б) через 5 лет после создания заповедника?
в) после 10 лет создания заповедника?

Что значит «плотность» поголовья? Это количество особей (в данном случае лосей) на 1 км².
а) поскольку на момент времени создания заповедника на 100 км² обитало 50 штук лосей, то плотность популяции лосей составляла 50 : 100 = 0,5 особи на км²;
б) через 5 лет после создания заповедника плотность популяции достигала 650 : 100 = 6,5 особей на км²;
в) через 10 лет после стабилизации численности лосей, плотность популяции составила 90 : 100 = 0,9 особи на км².
То есть сначала численность лосей резко возросла, так как территория стала охраняемой и из-за происходящих до этого вырубок леса существовала для лосей обильная кормовая база в виде молодого подроста кустарников и деревьев на бывших вырубках леса. Затем, так как лес больше не вырубали, а не съеденные лосями молодые деревья выросли, произошло снижение кормовой базы для лосей (лоси, хотя и большие, но они не жирафы, чтобы дотягиваться до веток выросших деревьев) и численность их стабилизировалась на определенном уровне (около 1 особи на км²).

Задача 3. Какова плотность популяции сосны обыкновенной в сосняке зеленомошнике если на 4 площадках, площадью 10 на 10 метров каждая, было отмечено соответственно 14,17,12,13 деревьев?Ответ — деревья на гектары.

Для расчета плотности популяции (чего бы там ни было) в среднем на 1 га (площадь 100х100 м2) необходимо иметь репрезентативную (или достаточную для количественной обработки данных) выборку каких-либо площадок меньшего размера.
В данной задаче такими площадками являются сотки (1 сотка = 10х10 м²). Если средняя плотность популяции сосны в пересчете на 1 сотку составляет (14+17+12+13):4 = 14 деревьев, а в 1 га находится 100 соток, то в пересчете на 1 га плотность популяции сосны обыкновенной в этом сосняке зеленомошнике составит 14х100 = 1400 деревьев.

Задача 4. Какова плотность популяции дятла пестрого большого, если на площадке размером 400 на 400 метров было зафиксировано 2 заселенных дупла? Ответ — пары на км² .

Следует понимать так, что «2 заселенных дупла» имеется в виду заселенных парой особей (самцом и самкой). Хотя это не всегда бывает так: гнездо самец неимоверными усилиями выдолбит, а самки ему не достанется.

Определим, сколько искомых площадок площадью 400 м х 400 м (или 160000 м²) содержится в 1 км². В 1 км² (1000 м х 1000 м) находится 1000000 м². 1000000 : 160000 = 6,3 площадки.

Так как на каждой площадке было обнаружено по два заселенных дупла (по две особи в каждом дупле), то всего плотность популяции дятла составит 2 дупла х 6,3 площадок = 12,6 пар особей на км². (или 25,2 штук дятлов: что-то мне это напомнило задачу по арифметике про два с половиной велосипедиста в ответе).

Задача 5. Охотоведы установили, что на площади 20 км квадратных таежного леса обитало 8 соболей из них 4 самки. Взрослые особи пар не образуют. в среднем за 1 год самка приносит трех детенышей. Смертность детей и взрослых в конце года составляет 10%. Определить численность соболей в конце года, плотность до начала размножения и в конце года, смертность за год, рождаемость за год.

Что может «смущать» в этом задании? Может быть: откуда у самок будут детеныши появляться, если «взрослые особи у соболей пар не образуют»? Но, конечно же, имеется в виду, что не образуют УСТОЙЧИВЫХ пар, длительное время совместно ухаживающих за потомством.

Значит в данном случае просто речь идет о свободно-скрещиваемой популяции соболей.

Если каждая из 4 самок принесет по 3 щенка, то вся популяция соболей на данном участке леса составила бы 20 особей. Так как в среднем 2 особи (10%) в течение года погибнут, то останется к концу года 18 особей.

Итак, как надо оформить ответы: численность соболей в конце года достигнет 18 особей; плотность весной составляла 0,4 особи/км2, а плотность в конце года 0,9 особи/км2; показатель смертности за год – 2 особи; показатель рождаемости за год (несмотря на смертность) равен 12 особям.

Задача 6. Близкородственные виды часто обитают вместе, хотя принято считать, что между ними существует наиболее сильная конкуренция. Почему в этих случаях не происходит вытеснения одним видом другого?

К ответу на этот вопрос следует подойти комплексно, то есть попытаться обосновать все возможные экологические причины, лежащие вообще в основе взаимоотношений особей в сообществах:

1. Очень часто совместно обитающие близкие виды могут занимать разные экологические ниши, что выражается в различиях: а) состава предпочитаемой пищи; б) способах добывания корма; в) «микроместообитаний» в каждой конкретной экологической нише; г) могут быть активны в разное время суток.

2. Ресурс, за который виды соперничают, находится в избытке.

3. Вытеснения может не происходить, если численность конкурентно более сильного вида постоянно ограничивается хищником или третьим конкурентом.

4. Нестабильность внешних условий среды обитания, которые могут поочередно становиться благоприятными то для одного, то для другого вида.

Задача 7. Для каждой предложенной пары организмов подберите ресурс (из приведенных ниже), за который они могут конкурировать: ландыш – сосна, полевая мышь – обыкновенная полевка, волк – лисица, окунь – щука, канюк – сова-неясыть, барсук – лисица, рожь – василек синий, саксаул – верблюжья колючка, шмель – пчела.
Ресурсы: нора, нектар, семена пшеницы, вода, зайцы, свет, мелкая плотва, ионы калия, мелкие грызуны.

Отвечая на этот вопрос, следует вообще вспомнить, что имеется в виду под словом «ресурс». Конечно, чаще всего подразумевается пищевой ресурс, но под «ресурсом» можно подразумевать и какую-либо конкретную нишу обитания.

Ландыш и сосна (оба растительные организмы, нуждающиеся с поглощении минеральных веществ из почвы), хотя и образуют в экосистеме различные ярусы, но могут конкурировать за такой пищевой ресурс как ионы калия.

Полевая мышь и обыкновенная полевка — два близкородственных вида отряда грызунов могут обитать на одной территории и конкурировать, например, за семена пшеницы.

Волк и лисица — оба относятся к отряду хищники, в рационе питания которых большую долю составляют бедные – зайцы.

Окунь и щука – хищные рыбы, объектом их конкурентной борьбы может являться мелкая плотва.

Канюк и сова-неясыть — хищные птицы одного ареала обитания — их пищевой ресурс – мелкие грызуны.

Барсук и лисица — эти оба организма нуждаются (в основном для разведения потомства) в таком нишевом экологическом ресурсе как – нора.

Рожь и василек — оба организма тоже растения, как и в первом ответе, но это светолюбивые растения (никогда не будут расти под густым пологом леса), поэтому их конкурентный ресурс — свет.

Саксаул и верблюжья колючка,- обитатели пустынь. Так как эти оба вида растений хотя и являются ксерофитами (приспособленными к жизни при недостатке влаги), все же лимитирующим фактором их развития в аридных зонах (пустыни) будет являться именно вода.

Шмель и пчела – эти два рода перепончатокрылых насекомых нуждаются в сходном источнике питания — нектаре.

Задача 8. В пруду обитает популяция из 15 щук.1 щука в среднем за месяц съедает около 20 карасей. На сколько особей увеличится численность популяции карасей к концу года если щуки съедают примерно 40% их годового прироста.

Поскольку 1 щука за месяц съедает 20 карасиков, то вся популяция щук 15 штук съест за месяц 300 карасиков. А за год щуки съедят 300 х 12 = 3600 штук карасей. По условию задания известно, что это количество карасей составляет 40% от их годового прироста, тогда весь годовой прирост популяции карасей составит 3600 х 100%: 40% = 9000 штук карасей.

Задача 9. В озере обитает популяция плотвы из 400 половозрелых особей. Удельная рождаемость плотвы составляет 50 потомков в год на одну половозрелую самку. Плотва является основным кормом для популяции из 20 щук, которые съедают примерно 60% годового прироста плотвы. Одна щука в среднем съедает около 20 особей плотвы в месяц. Какой половой состав (в %) имеет популяция плотвы?

Подобные задания удобно рассматривать с конца. Так как 1 щука съедает 20 особей плотвы в месяц, то вся популяция щук, состоящая из 20 особей, съест 400 особей плотвы в месяц. Значит за год будет съедено 400 х 12 = 4800 особей плотвы.
Известно, что это количество плотвы составляет 60% ее годового прироста. Тогда прирост плотвы за год будет 4800 х 100% : 60%= 8000 особей. Поскольку 1 самка производит 50 потомков (на самом деле икры выметывается во много раз больше, а речь идет об удельной рождаемости или о количестве выживших особей), то 8000 особей плотвы могли появиться на свет от 8000 : 50 = 160 особей самок. Вся популяция плотвы в озере 400 особей или 100%, тогда 160 особей самок составляют 40% от всей популяции (соответственно, самцов тогда будет 60%).

Задача 10. В одном из районов саванн популяция львов состоит из 40 особей. Основной пищей им являются косули. Популяция косуль способна за год восстановить свою численность на 25%. Один лев в среднем в год убивает до 100 косуль, что составляет 4% годового прироста их популяции. Чему будет равна численность популяции косуль через год при условии, что на данную территорию вселится ещё 10 львов? Сможет ли данная популяция сохранить своё существование(нижний предел численности равен 1000 особей), если другие хищники за год будут съедать до 2000 косуль?

Нам известно, что 100 особей косуль составляют 4% годового прироста популяции, тогда весь прирост популяции за год будет в 25 раз больше или 2500 косуль. Дано также по условию задачи, что этот прирост равный 2500 косулям составляет 25% численности популяции.

Значит вся популяция косуль равна 2500 * 4 = 10000 особей. 50 львов (40 аборигенов и 10 пришлых) за год съедят 50 *100 = 5000 косуль, поэтому численность косуль через год (даже без учета восстановления популяции) составит 10000 — 5000 = 5000 косуль. Даже если другие хищники будут съедать еще 2000 косуль, останется 3000 косуль (что больше 1000 особей необходимых для существования популяции), поэтому данная популяция косуль сможет сохранить свое существование.

Задача 11.В XIX веке популяционные экологи разрабатывали множество математических моделей, описывающих динамику численности популяции различных живых существ. Одна из предложенных формул расчёта скорости роста популяции представлена ниже:
δN=r⋅N⋅(K−N)/K,
где δN — изменение численности популяции за фиксированный период времени;
N — численность популяции в начальный момент данного периода;
K — ёмкость среды, равная максимально возможной устойчивой численности популяции;
r — репродуктивный потенциал, коэффициент, характеризующий скорость воспроизводства, зависит от величины выбранного отрезка времени и характеристик биологического вида;.
Примечательно, что данная формула применима в некотором приближении к популяции любого биологического вида.
Вам поручено управление заповедником.В рамках программы восстановления популяции редких видов млекопитающих в Ваш заповедник в 2016 году было интродуцировано 50 зубров. Известно, что на территории заповедника может теоретически жить 1000 особей зубра, а репродуктивный потенциал данного вида составляет 1.2 (отрезок времени в данном случае — 1 год). В каком году численность зубра впервые снизится по сравнению с предыдущим?
В ответе укажите число в формате ГГГГ

Фактически нам надо определить через сколько лет численность зубров возрастет на 950 особей, то есть достигнет емкости среды в 1000 особей и на следующий год перестанет увеличиваться (и может даже снизиться, по сравнению с предыдущим годом). Сначала найдем какова будет численность популяции через 1 год: δN = 1,2 * 50 * (1000 — 50) : 1000 = 57 особей. Значит, прирост данной популяции зубров за год составляет 7 особей.
Учитывая, что репродуктивным потенциалом называют, хотя и очень, очень усредненную, но величину постоянную (так как с увеличением численности популяции, хотя рождаемость будет увеличиваться, но и смертность тоже будет увеличиваться), мы можем определить через сколько лет численность популяции зубров увеличится на 950 экземпляров. 950 : 7 = 135,7 лет (приходится округлить до 136 лет). 2016 + 136 = 2152 год. Значит уже в 2153 году (на следующий год) численность популяции зубра может быть меньше, чем в 2152 году.

Задача 12. Рассчитайте численность и плотность (пар/100 га) популяции вьюрков на острове, при условии, что площадь острова составляет 20 га, и на каждый гектар площади гнездится 5 пар вьюрков. Какова будет плотность популяции при равномерном распределении на острове, площадью 5 га?

Если на 1 га гнездится 5 пар вьюрков, то на острове площадью 20 га будет обитать 5 х 20 = 100 пар вьюрков. Тогда плотность пар на 100 га составит 500 пар (или численность вьюрков будет равна 1000 особей). Плотность популяции вьюрков на острове площадью 5 га составит 25 пар.

Задача 13. Рассчитайте на усыхающем участке леса площадью 1 га плотность популяции короедов, при условии, что на каждом квадратном метре леса встречается 3 дерева, на каждом из которых отмечено в среднем по 5 жуков.

Поскольку на 1 дереве встречается в среднем по 5 жуков, то на 3 деревьях или на 1 м² площади будет находиться 15 жуков. Значит, на участке леса 1 га (1 га = 100 м х 100 м = 10000 м²) будет находиться 150000 жуков.

Задача 15. При учете плотности популяции крапчатого суслика полигон исследования в 1 га был разбит на 100 квадратов 10×10 м, в каждом из которых подсчитывалось количество гнездовых нор. В итоге были получены следующие данные: 60 площадок не имели нор, 11 – по 1 норе, 18 – по 2 норы, 9 – по 3 норы, 3 – по 4 норы. Определите тип пространственного распределения популяции суслика по отношению дисперсии (S^2) к среднему числу особей на площадке.

Типов пространственного распределения может быть три: 1) когда S^2/m < 1 – распределение будет называться равномерное; 2) S^2/m = 1 – распределение случайное; 3) S^2/m > 1 – групповое распределение. Дисперсия определяется по формуле: S^2 = Сумма (x-m)^2 : n-1,
где х — количество особей на конкретной площадке;
m – среднее количество особей на площадке;
n – число площадок.
Таким образом, чтобы найти среднее квадратическое отклонение или дисперсию S^2 нужно расчертить таблицу из 100 строк номеров участков (с 1 по 100) и по каждой строчке вписать х, x-m, (x-m)^2. Затем просуммировать все (x-m)^2, то есть по 100 строкам и эту величину разделить на 100-1=99. А зная дисперсию и m (m в этой задаче равно 0,86) можно оценить тип пространственного распределения.

Задача 16. Численность одной популяции возросла за месяц от 100 до 200 особей, а второй — от 1000 до 1500 особей. У какой популяции коэффициент мгновенного роста больше?

У первой популяции коэффициент роста r за месяц равен 200 : 100 = 2, а у второй популяции r равен 1500 : 1000 = 1,5.

Задача 17. Объяснить различия терминов редуценты и детритофаги как компоненты экосистемы?

Редуце́нты, а также деструкторы или сапротрофы — это почвенные бактерии и грибы, разрушающие отмершие органические остатки живых существ до СО2, Н2О, NН3 и минеральных солей.
Детритофаги — это многие почвенные беспозвоночные животные (в основном черви и личинки насекомых) и некоторые наземные животные, питающиеся падалью (грифы, гиены). Да, они тоже «разрушают» органические вещества до неорганических, но лишь частично, так как выделяют и органические экскременты. Поэтому детритофагов в экологии традиционно относят к консументам.
Лишь редуценты в биосфере в целом возвращают основное количество минеральных солей в почву и воду, делая их доступными для продуцентов-автотрофов, и таким образом замыкают биотический круговорот. Поэтому экосистемы не могут обходиться без редуцентов (в отличие от консументов, которые, вероятно, отсутствовали в экосистемах в течение первых 2 млрд лет эволюции, когда экосистемы состояли из одних прокариот).

Задача 18. Прирост биомассы популяции щуки в озере за лето составил 10 кг. Сколько солнечной энергии поглощал фитопланктон за месяц, если известно, что пищевой рацион плотвы за лето составлял 1/5 его прироста, а прирост плотвы за этот же период был равен половине рациона щуки. В 1 кг фитопланктона содержится 6*10^2 ккал энергии. Правило 10 %.

Чтобы обеспечить прирост биомассы щуки на 10 кг за лето, щуки должны были съесть 100 кг плотвы (на этом уровне пищевой цепи мы применили правило 10%). Прирост плотвы за лето был равен 50 кг (так как сказано, что прирост плотвы был равен половине рациона щуки). Чтобы обеспечился прирост плотвы 50 кг, мы должны были бы, применив правило 10%, говорить о 500 кг фитопланктона. Но в данном задании нам дается конкретная величина для пересчета от биомассы плотвы к биомассе фитопланктона: сказано, что пищевой рацион плотвы за лето составлял 1/5 от прироста биомассы фитопланктона. Значит мы должны (вопреки правилу 10%) 50 кг х 5 = 250 кг фитопланктона. То есть именно 250 кг фитопланктона и обеспечат прирост плотвы на 50 кг за лето. В 250 кг фитопланктона содержится 600 ккал х 250 = 150000 ккал. Но столько ккал солнечной энергии нужно для фитопланктона на лето (3 месяца). Значит за месяц фитопланктоном будет поглощено 5*10^3 ккал.

Задача 19. Рост популяции тараканов происходил следующим образом: 1 неделя — 100 особей, 4 неделя — 400 особей, 8 неделя — 680 особей, 12 неделя — 900 особей, 16 неделя — 1120 особей, 20 неделя — 5000 особей. Рассчитать скорость роста популяции.

Скорость роста популяции (r) — это её прирост в единицу времени. Здесь единицей времени следует считать неделю. Очевидно, что в этом задании в разное время скорость роста популяции тараканов была разной. Мне не известна формула расчета, которая могла бы подойти в данной случае, но мои «тараканы» мне подсказывают, что следует подсчитать скорость роста популяции для каждой указанной в задании точки во времени и найти среднюю величину. Скорость роста r1 с 1-й по 4-ю неделю была равна 2 (400 — 100 = 300; 300 : 3 = 100; 100 + 100 = 200; 200 в 2 раза больше 100), с 4 недели по 8 r2 = 1.175, с 8 недели по 12-ю r3 = 1,08, с 12 недели по 16 r4 = 1,06 и с 16 недели по 20-ю r5 = 1,87. Средняя скорость роста популяции тараканов составит r = 1,275 особей в неделю.

Задача 20. Популяция растет с r = 0,5 в сутки. Во сколько раз ее численность увеличится за 0,5, 1 и 2 суток.

Скорость роста популяции (r) за сутки равная 0,5 показывает, что за это время численность популяции увеличится на 50% или будет в 1,5 раза больше, чем начальная численность. Например, если было 100 особей, то через сутки станет 100 + 100 * 0,5 = 150 особей. Тогда, за полсуток в нашем примере популяция увеличится на 25 особей и достигнет численности 125 особей. Значит увеличение её за полсуток составит 125:100 = 1,25 раз, за сутки в 1,5 раза и за 2 суток в 2 раза.

Задача 21. Рассчитайте численность и плотность популяции грызунов в лесном массиве, при условии, что площадь леса составляет 10 га, и на каждом участке 50х100 м встречается 20 особей мышей. Какова будет плотность популяции мышей на площади 1 га?

1 гектар (га) это площадь 100 м х 100 м. Если на полгектара (50х100) приходится 20 особей мышей, то плотность популяции их на 1 га составит 40 особей. Значит, на площади лесного массива в 10 га обитает 400 особей мышей.

Задача 22. При первичном учете доля самок в популяции составила 0,64. После изъятия из популяции 50 самок и 10 самцов доля самок составила 0,51. Найти численность популяции.

Обозначим долю самок буквой Х, долю самцов У (значит численность особей в первичной популяции была Х + У, а во вторичной численность популяции стала Х + У — 60). Теперь осталось составить и решить систему двух таких уравнений: 1) 0,64Х + 0,36У = Х + У; 2) 0,51(Х — 50) + 0,49(У — 10) = Х + У — 60. У меня получилось Х = 198, У = 132. Значит численность всей популяции была 330 зверушек.

Задача 23. В городе проживают 100, 150, 300, 500 тыс. человек. Какую площадь должны иметь леса вокруг этого города, чтобы их хватило для обеспечения населения кислородом и для поглощения выделяемого при дыхании углекислого газа, если в солнечный день 1 га леса поглощает 240 кг углекислого газа и выделяет 200 кг кислорода, а 1 человек в сутки при обычных условиях поглощает в среднем 600 г кислорода и выделяет 750 г углекислого газа.

1. Если расчет вести по кислороду, то нам дано, что на одного человека требуется в сутки 0,6 кг кислорода, значит 1 га леса (да и то, если считать, что все дни в году солнечные, а такого не бывает!) обеспечит кислородом 200 кг : 0,6 кг = 333 человека. Значит на 100 тыс. человек потребуется 100 : 333 х 1000 = 300 га леса, на 150 тыс. человек — 450 га леса, на 300 тыс. человек 900 га леса, на 500 тыс. человек 1500 га леса.
2. Если расчет вести по углекислому газу, то нам дано, что один человек в сутки выделяет 0,75 кг углекислоты, значит 1 га леса поглотит углекислоты, выделяемой 240 кг : 0,75 кг = 320 людьми. Значит для поглощения углекислоты, выделяемой 100 тыс. людьми требуется примерно 300 га леса, для поглощения углекислоты, выделяемой 150 тыс. людьми потребуется 450 га леса и т.д. Значит, мы получаем, хотя и очень примерные (на самом деле результаты должны быть больше в 3-5 раз, так как не все дни в году солнечные и имеют температуру, оптимальную для фотосинтеза), но одинаковые результаты расчетов и по кислороду, и по углекислоте.

Задача 24. За сутки человек потребляет 500 л кислорода. На каждого человека в настоящее время приходится одно домашнее животное, которое потребляет кислорода в 5 раз больше. На скольких людей и домашних животных хватит воздуха в атмосфере, если не принимать во внимание другие живые организмы?

Для решения такой задачи нужны точные данные по содержанию кислорода в атмосфере Земли. Да и сам вопрос задачи непонятен. «На скольких людей и домашних животных хватит воздуха в атмосфере»? Что имеется в виду? Чтобы прожить этим «несчастным» людям и животным одни сутки? В общем чушь полнейшая!!! Неужели это не ясно составителям такого задания? Я всё же покажу возможный путь рассуждений.
Лишь примерно можно рассчитать количество кислорода в атмосфере. Масса атмосферного воздуха 5 х 10 в степени 18 кг. Так как плотность воздуха 1,2 кг на кубический м, то объем атмосферы примерно 4,2 х 10 в степени 18 кубических метров или 4,2 х 10^21 л. Кислорода в воздухе примерно 20%, значит во всей атмосфере его 8,4 х 10^20 л (эта величина очень и очень не точная, так как не во всём объеме атмосферы такая концентрация кислорода). Из условия задачи 1 человек и 5 его животных за сутки потребляют 3000 л кислорода. Значит кислорода атмосферы хватит, чтобы жить одни сутки 8,4 х 10^20 л : 3000 л = 2,8 х 10^17 количеству человек с их животными.
Валентин, составители явно хотели спросить что-то другое. Например, если население планеты не будет больше увеличиваться, то на долго ли нам и нашим пятерым домашним животным хватит кислорода (при невероятном условии, что растения вдруг перестанут его выделять при фотосинтезе).

Задача 25. 3.Уровень содержания кислорода в воде является одним из важнейших факторов в жизни рыб. Назовите дополнительные приспособления, которые имеют некоторые виды рыб, позволяющие им обитать в воде при недостатке кислорода.

Есть так называемые лабиринтовые рыбы (хорошо известные любителям аквариумов): петушки, гурами, макроподы, лялиусы. Эти рыбы способны заглатывать воздух, кислород которого постепенно расходуется в их лабиринтовом аппарате, находящемся в черепе. Есть сомы, которые тоже заглатывают воздух, но усвоение кислорода у них происходит в кишечнике. Наконец, есть так называемые двоякодышащие рыбы: они имеют и жабры, и легкие (лепидосирен, протоптерус, неоцерадот, рогозуб).

Задача 26. Для стимулирования роста дуба в высоту совместно с ним выращивают другие породы (так называемый подгон). Какие особенности биологии дуба используются в этом методе? Объясните, какое значение для лесной промышленности имеет такой прием.

Для лесной промышленности (для заготовления промышленной древесины) надо иметь как можно больше стволовой древесины на 1 га площади. Дуб, растущий вне конкуренции, имеет очень широкую крону (огромную массу боковых мало ценных для промышленности ветвей). Подгон мешает развитию у дуба распространяющейся вширь корневой системы (с корневой системой коррелирует развитие кроны) и дубы становятся более высокими. Древесина подгона тоже может использоваться в лесной промышленности.

Задача 27. Плотность зайцев в данном лесном массиве составляет 200 особей на га. За период размножения из одного помета выживает в среднем 2,3 детеныша. В популяции равное количество самцов и самок. Смертность зайцев условно постоянна, в год гибнет 35% особей. Как будет меняться плотность зайцев в течение 3 ближайших лет?

Поскольку сказано, что в данной популяции зайцев количество самцов и самок одинаковое, то условно можно принять, что на 1 га обитает 100 семей («условно», так как на самом деле у зайцев устойчивых семей нет). В год каждая зайчиха может давать 3-4 помета. Если принять в среднем число пометов 3,5 (в данной задаче вообще не сказано какое число пометов следует брать для расчетов), то в год 100 семей зайцев дадут приплод: 2,3 детеныша х 100 х 3,5 = примерно 800 зайчат. Всего плотность популяции через год была бы 1000 особей, но 35% погибнет, значит останется 650 особей. 650 особей или 325 семей дадут на второй год: 2,3 х 325 х 3,5 = примерно 2600 особей, но так как 355 погибнет, то останется примерно 1700 особей. На третий год: 2,3 х 850 х 3,5 = примерно 6800 особей (это астрономическая величина плотности популяции зайцев для 1 га леса), а с учетом гибели плотность популяции зайцев на гектаре леса в течение 3 лет составит 4400 особей (совершенно не реальная величина, может быть у автора задачи зайцы дают приплод 1 раз в год?).

Задача 28. Рассмотрите трех представителей растительного мира: ксерофит (кактус, алоэ), гидрофит (элодея), гигрофит – живущий при повышенной влажности почвы и воздуха (папоротник, монстера). При этом:
а) отметьте особенности внешнего строения, характерные для этих растений;
б) из курса биологии вспомните, какие особенности внутреннего строения предлагаемых растений связаны с условиями обитания.

а) кактусы (относятся к стеблевым суккулентам) имеют толстый стебель с запасами воды и листья, превращенные в иголки (для защиты от поедания и уменьшения испарения воды). Алоэ (относится к листовым суккулентам) имеет толстые листья с большим запасом воды, листья имеют кутикулу, что уменьшает испарение воды. Гигрофит элодея — покрытосеменное вторичноводное растение, имеет тонкий стебель и мелкие листочки. Гигрофиты имеют крупные листья.

б) У алоэ и кактусов малое количество устьиц, что уменьшает испарение. У элодеи почти полностью отсутствуют корни и механические ткани. У гигрофитов тонкая кутикула, крупные устьица и мало жилок.

Задача 29. Рассмотрите трех представителей животного мира: наземное млекопитающее, птицу, рыбу. При этом:
а) отметьте особенности внешнего строения предлагаемых животных, связанные со средой обитания;
б) из курса биологии вспомните, какие особенности внутреннего строения этих организмов можно рассматривать как приспособление к определенной среде обитания.

а) Наземные млекопитающие имеют четыре конечности для быстрого перемещения по твердой поверхности, покрыты шерстью. Птицы — обитают в наземно-воздушной среде, передние конечности превращены в крылья, тело покрыто перьями. Рыбы, обитатели водной среды, имеют тело обтекаемой формы с гладкой поверхностью за счет чешуи и слизи (или только слизи), парные и непарные плавники — все это обеспечивает их активное передвижение в воде.

б) Млекопитающие и птицы имеют четырехкамерное сердце, два круга кровообращения, совершенные альвеолярные и губчатые легкие, что обеспечивает высокий обмен веществ и теплокровность. Птицы имеют облегченный скелет, легочные мешки, у самок один яичник, не имеют зубов, что служит приспособление к полету. Рыбы имеют жабры для дыхания в воде, двухкамерное сердце, один круг кровообращения, обмен веществ невысокий, холоднокровные.

Задача 30. Дана пищевая цепь: дуб—-шелкопряд—-поползень——ястреб. На первом трофическом уровне энергетический запас в виде чистой первичной продукции составляет 5*10(4) кДж энергии. На втором и третьем трофическом уровне на прирост биомассы организмы используют по 10% своего пищевого рациона. Рассчитайте, сколько энергии используют на прирост биомассы консументы 3 порядка, если на дыхание они расходуют 60% и с экскрементами выделяют 35% энергии рациона.

Шелкопряду на прирост биомассы достанется 5*10(3) кДж энергии. Поползню — 500 кДж энергии. Про ястреба — консумента третьего порядка, нам известно, что у него непроизводительные затраты составляют не 90% (как у представителей других уровней этой экологической цепочки), а 95% (60% — расходуется на дыхание, 35% — выделяется с фекалиями). Поэтому у него на прирост биомассы будет потрачено 500 кДж — 500 * 95 : 100 = 25 кДж.

Задача 31. Водоросли и инфузории живут вместе в замкнутом сосуде, стоящем на свету. Инфузории потребляют 0,22 моль глюкозы в неделю, водоросли — 0,24 моль глюкозы в неделю. Суммарная недельная продукция глюкозы составляет 0,5 моль. Как изменится содержание кислорода в этом сосуде через неделю?

Из уравнения фотосинтеза имеем: 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2, то есть на 1 моль глюкозы образуется 6 молей кислорода. В задаче сказано, что за неделю в данной замкнутой системе образуется 0,5 молей глюкозы. Значит выделится 3 моля кислорода. На окисление 0,22 + 0,24 = 0,46 молей глюкозы инфузории и водоросли потратят 0,46 * 3: 0,5 = 2,76 молей кислорода. Значит содержание кислорода в системе через неделю повысится на 3 — 2,76 = 0,24 моля кислорода.

Задача 32. Трофическая цепь водной экосистемы представлена схемой: фитопланктон —> зоопланктон —> плотва —> выдра. Определите минимальную площадь(м2) акватории, обеспечивающей суточную жизнедеятельность 10 особей выдры, если суточный прирост одной выдры составляет 54 ккал, чистая первичная продукция фитопланктона — 270 ккал/м2 в сутки.

Для суточного прироста 10 выдрам требуется 540 ккал. Значит, съеденная ими плотва согласно правилу Линдемана должна содержать 5400 ккал. Эта плотва должна потребить 54000 ккал зоопланктона. Зоопланктон должен потребить 540000 ккал фитопланктона. Столько энергии фитопланктона образуется на площади 540000 ккал : 270 ккал = 2000 м2 = 0,2 га.

Задача 33. На лугу обитают полевые мыши и лисы. Мышь в сутки съедает 10 грамм семян. 10 грамм семян мышь собирает с 5 м квадратных луга. Лиса в сутки съедает 5 мышей. Площадь луга составляет 3 гектара. Сколько лис могут прокормиться на этом лугу в течении месяца? Составить пищевую цепь.

Одна мышь за 30 дней съест 300 г зерна. Если для 10 г зерна требуется 5 м2 площади земли, то для 300 г зерна потребуется 150 м2 площади земли. На площади в 3 га, а это 100 м х 100 м х 3 = 30000 м2 сможет
прокормиться в течение месяца 30000 : 150 = 200 мышей. Одной лисе в месяц нужно 5 х 30 = 150 мышей. Значит на площади 3 га сможет прожить только 1 лиса (ну может быть ещё и один лисенок).
Пищевая цепь: зерно —> мыши —> лисы.

****************************************************************

У меня на блоге вы можете приобрести ответы на все тесты ОБЗ ФИПИ за все годы проведения экзаменов по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).

www.biorepet-ufa.ru

Практическая работа № 3 «Решение экологических задач на устойчивость и развитие»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Тема: «Решение экологических задач на устойчивость и развитие».

Цели работы:

1. Закрепить знания о том, что энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов, что такой ряд организмов называется цепью питания сообщества, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем.

2. Закрепить и углубить знания по методике решения задач по экологии качественных и с химическим содержанием, помочь студентам разобраться в разнообразии направлений устойчивого развития современного общества, найти ответы на вопросы о защите природы и использовать эти знания в жизни.

Решение задач на правило экологической пирамиды

Экологическая пирамида

Для решения задач такого типа необходимо знать, что 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).

Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90%) они расходуют на движение, дыхание, нагревание тела и так далее и только 10% накапливают в своем теле в 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. Эта закономерность называется «правилом экологической пирамиды».

Ход работы:

Пример решения

Задача 1. 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.

Решение: согласно правилу экологической пирамиды, биомасса каждого последующего трофического уровня уменьшается приблизительно в 10 раз.

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 000кг

Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг. необходимо 300000 кг планктона.

Задача 2.

В стратосфере на высоте 20 -30 км находится слой озона O₃, защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не «озоновый экран» атмосферы, то фотоны большой энергии достигли бы поверхности Земли и уничтожили на ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Санкт-Петербурга в воздушном пространстве над городом приходится по 150 моль озона. Сколько молекул озона и какая его масса приходится в среднем на одного петербуржца?

Дано: Решение:

√(O₃)=150 моль 1) Вычислим число молекул озона:

√ (O₃) = N/N_a ,отсюда N(O₃) = √ (O₃)·N_a

Найти: N(O₃) = 150 моль · 6,02·10²³молекул/моль = 9,03·10²⁵молекул

N(O₃) = ? 2) Вычислим массу озона:

m(O₃) = ? √ (O₃) = m/M_,отсюда m(O₃) = √ (O₃)·M

m(O₃) = 150 моль·48 г/моль = 7200 г = 7,2 кг

Ответ: N(O₃) = 9,03·10²⁵молекул, m(O₃) = 7,2 кг.

Задача 3

Установлено, что за вегетационный период дерево, имеющее 10 кг листьев, может обезвредить без ущерба для него свыше 500 г сернистого газа и 250 г хлора. Рассчитайте, какое количество указанных газов может обезвредить одно такое дерево.

Дано: Решение:

m(SO₂) = 500 г 1) Определим молярные массы указанных газов:

m(Cl₂) = 250 г M(SO₂) = 64 г/моль

Найти: M(Cl₂) = 71 г/моль

√ (SO₂) = ?

√ (Cl₂)= ?

2) Вычислим количество вещества каждого газа, которое может обезвредить одно дерево:

m(SO₂) 500 г

√ (SO₂) = —— =——— = 7,8 моль

M(SO₂) 64 г/моль

m(Cl₂) 250 г

√ (Cl₂) = ——- =——— = 3,5 моль

M(Cl₂) 71 г/моль

Ответ: √ (SO₂) = 7,8 моль, √ (Cl₂) = 3,5 моль.

Решая эту задачу, учащиеся узнают о роли растений в обезвреживании ядовитых газов. Подобные факты еще раз убеждают их в необходимости сохранения каждого дерева и мобилизуют на активное участие в озеленении своего города

Задача 4.

При сгорании в карбюраторе автомобиля 1кг горючего в воздух выбрасывается до 800 г оксида углерода (II). Вычислите массу и объем (н. у.) оксида углерода (II), образующегося при сгорании 100 кг горючего.

Решение:

Задачу можно решить устно. Путем простых математических вычислений можно прийти к выводу, что при сгорании 100 кг горючего может образоваться оксид углерода (II) массой 80 кг.

Вычислим, какой объем займет этот газ при н.у.:

М(СО) = 80 кг = 80000 г

√(СО) = 80000 / 28 = 2857 моль

V(CO)=2856 *22,4 = 63974 л= 64 м³

Ответ: m(CO) = 80 кг, V(CO) = 64 м³

При решении подобных задач обучающиеся узнают о веществах, загрязняющих атмосферу: выхлопных газах автотранспорта, продуктах сгорания органического топлива, выбросах промышленных предприятий.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

Задача 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.

Задача 2. Какое количество планктона (в кг) необходимо, чтобы в водоёме выросла щука массой 8 кг?

Задача 3. Вес каждого из двух новорожденных детенышей летучей мыши составляет 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г. Какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых?

Задача 4. В питьевой воде были обнаружены следы вещества, обладающего общетоксическим и наркотическим действием. На основе качественного и количественного анализов этого вещества было установлено, что это производное фенола и массовые доли элементов в нем равны: 55% С, 4,0% Н, 14,0% О, 27% Cl.

Установите молекулярную формулу вещества. Составьте уравнения реакции его получения, укажите возможные причины попадания этого вещества в среду.

Задача 5. В некоторых леспромхозах рубку деревьев ведут следующим образом: через каждые 10 или 12 лет вырубают 8-10% общей массы всех стволов. Рубки стараются проводить зимой по глубокому снегу. Почему такой способ рубки является самым безболезненным для леса?

Задача 6 Массовый характер приобретает отравление водоплавающих птиц в Европе и Северной Америке свинцовой дробью. Утки проглатывают дробинки, как гастролиты – камушки, способствующие перетиранию пищи в желудке. Всего шесть дробинок среднего размера могут стать причиной смертельного отравления кряквы. Меньшие порции отрицательно влияют на размножение. Какие последствия для популяции уток и для человека могут иметь такие явления?

Задача 7. При благоустройстве территории новостроек можно нередко наблюдать следующее: в таких местах часто образуются застойные лужи, плохо растут зеленые насаждения, особенно в первые годы их высадки. В чем причина данных явлений?

multiurok.ru

Экологические задачи с ответами

Поиск Лекций

Задача 1. Количество злокачественных опухолей у коренного населения некоторых арктических районов оказывается заметно выше среднего. Исследователи связывают этот факт с резким увеличением поступления в организм людей на Севере радиоактивных веществ по цепи питания: лишайник – олень – человек. Как вы это понимаете?

************************************************************************

Задача 2. Массовый характер приобретает отравление водоплавающих птиц в Европе и Северной Америке свинцовой дробью. Утки проглатывают дробинки, как гастролиты – камушки, способствующие перетиранию пищи в желудке. Всего шесть дробинок среднего размера могут стать причиной смертельного отравления кряквы. Меньшие порции отрицательно влияют на размножение. Какие последствия для популяции уток и для человека могут иметь такие явления?

************************************************************************

Задача 3. Профессор А.М. Мауринь предложил несложный метод анализа изменений окружающей среды в городе. При этом используются срезы деревьев в городе и за его пределами. В чем заключается суть метода?

*********************************************************************

Задача 4. При благоустройстве территории новостроек можно нередко наблюдать следующее: в таких местах часто образуются застойные лужи, плохо растут зеленые насаждения, особенно в первые годы их высадки. В чем причина данных явлений?

***********************************************************************

Задача 5. Стоки городов всегда имеют повышенную кислотность. Загрязненные поверхностные стоки могут проникать в подпочвенные воды. К каким последствиям это может привести, если под городом располагаются меловые отложения и известняки?

*********************************************************************

Задача 7. В зонах повышенного увлажнения около 20% удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Какое значение для здоровья людей имеют такие стоки? Предложите пути защиты здоровья людей в населенных пунктах, использующих воду из данных водотоков.

***********************************************************************

Задача 8. Сотни гектаров сельскохозяйственных угодий имеют засоленные почвы (почвы с избытком солей). Соли придают почве щелочность. При высокой щелочности почвы растения плохо растут, резко снижается урожай. Выяснилось, что соли, содержащиеся в почве, можно нейтрализовать разными веществами, например:

б) дефекатором, являющимся отходом в сахарном производстве;

в) железным купоросом – побочным продуктом металлургических комбинатов.

**********************************************************************

Задача 9.На карте России восточнее Камчатки отмечены в Тихом океане две маленькие точки – это Командорские острова. Острова были открыты в 1741 году экспедицией русского мореплавателя Витуса Беринга. Командоры – два острова (Беринга и Медный) с уникальным животным миром, бесценной сокровищницей самых разных зверей и птиц. Лет 30 назад на остров Беринга были завезены норки и создана звероферма. Но нескольким ловким зверькам удалось сбежать из клетки на волю. Последствия для природы острова оказались печальны. Почему?

*********************************************************************

Задача 10. Применение ядохимикатов для борьбы с сорняками и насекомыми-вредителями сельского хозяйства, с одной стороны, дает прирост урожая, с другой – приводит к гибели ни в чем не повинных животных. К тому же сотни видов вредителей приспособились к ядохимикатам и плодятся, как ни в чем не бывало (клещи, клопы, мухи…). Почему применение ядохимикатов приводит к гибели животных разных видов? Почему может сформироваться приспособленность насекомых-вредителей к ядохимикатам?

***********************************************************************

Задача 11. Биологи установили такую парадоксальную зависимость: как только на каком-нибудь водоеме истребляют выдр, так сразу становится больше рыбы, но вскоре ее становится гораздо меньше. Если снова в водоеме появляются выдры, то снова рыбы становится больше. Почему?

Ответ.Выдра ловит больных и ослабленных рыб.

*********************************************************************

Задача 12. Оказывается, не все болота одинаковые. Есть верховые болота, расположенные на водоразделах, они питаются только атмосферными осадками. В верховых болотах с толщиной торфа около 5 метров на каждые 100 гектаров площади приходится примерно 4,5 миллиона кубометров воды, причем чистой. Низинные болота, расположенные главным образом в поймах рек, питаются богатыми грунтовыми водами. Выскажите свое мнение относительно осушения болот.

Ответ.Решая вопрос о возможности осушения болот, необходимо предварительно изучить их особенности. Верховые болота – это резерв чистой воды; кроме того, они бедны минеральными солями, поэтому вода в них абсолютно пресная. Поэтому осушение таких болот имеет отрицательные последствия. Осушение низинных болот дает плодородные почвы для земледелия.

***********************************************************************

Задача 13. Зимой на реках и озерах рыбаки во льду делают проруби. Иногда в прорубь вставляют стебли тростника. С какой целью это делается?

Ответ. Таким образом, вода обогащается кислородом воздуха, что предотвращает заморы рыб.

***********************************************************************

Задача 14. При правильном ведении лесного хозяйства после вырубки леса просеку полностью очищают от хвороста и остатков древесины. Срубленные стволы, временно на лето оставляемые в лесу, полагается очищать от коры. Какое значение для леса имеют эти правила?

*********************************************************************

Задача 15. «Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча – пустыню». Объясните смысл поговорки.

Ответ.Ухудшается структура лесной почвы, в нее плохо проходят воздух и влага, при этом погибают древесные всходы.

************************************************************************

Задача 16.В некоторых леспромхозах рубку деревьев ведут следующим образом: через каждые 10 или 12 лет вырубают 8-10% общей массы всех стволов. Рубки стараются проводить зимой по глубокому снегу. Почему такой способ рубки является самым безболезненным для леса?

Литература. Савченков В.И., Костюченков В.Н. Занимательная экология. Смоленск-2000.

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

poisk-ru.ru

Ситуативные задачи по экологии — внеурочная работа, уроки

Ситуативные задачи по экологии

2017

На берегу реки планируется стройка, подрядчиком предложен план размещения базы отдыха и свиноводческой фермы. Как по отношению к реке необходимо разместить данные объекты и почему?

Ответ: Базу отдыха необходимо разместить выше по течению, а свиноводческую ферму ниже и как можно дальше от реки, чтобы животноводческие стоки с фермы (жидкий навоз) не загрязнил водоем.

В последнее время возросло количество пожаров в лесах, причины их возникновения различны от засухи и жары, до человеческого фактора. Какие меры необходимо принять, чтобы снизить их количество.

Ответ: Необходимо очищать лес от сухостоя, не разжигать костров, не бросать окурки, опахивать лес или лесополосу от дорог и степной зоны, т.к. сухая трава быстро загорается и огонь со степи может легко перебросится на лес.

В последнее время при проведении субботника принято собирать листву в мешки или закапывать ее. Почему при проведении субботника рекомендуют закапывать листву?

Ответ: если листву сжигать, то тяжелые металлы, содержащиеся в листьях с дымом попадут в атмосферу, а если листву не убирать, то в ней будут размножаться вредные беспозвоночные, споры грибов-паразитов. Закапывая листву, она разлагаясь способствует почвообразованию и развитию семян-растений.

Какие научные направления в экологии вам известны?

Ответ: географическая экология, популяционная экология, химическая экология, промышленная экология, экология растений, животных, человека.

Какие ресурсы используют для жизни зеленые растения?

Ответ: Тело зеленого растения создается из молекул неорганических веществ и ионов. Для построения своего тела растению требуется энергия, которая черпается от солнечного излучения при фотосинтезе.

Один фермер решил избавится от паразитов на своем поле и обработал его средствами химической защиты – пестицидами. После применения, через какое-то время численность этих вредителей, которые так досаждали фермеру, резко возросла. Почему, объясните ситуацию.

Ответ: пестициды подавляют не только виды, против которых их применяют, но и их паразитов и хищников. Сохранившиеся после обработки часть вредителей, освобожденная от своих врагов – регуляторов численности, через короткое время дает новую, еще более высокую вспышку численности.

К чему в первую очередь может привести орошение проводимое без надлежащего контроля?

Ответ: к вторичному засолению почв.

Какому закону соответствует данная формулировка: с одного трофического уровня биоценоза организмам, находящимся на более высоком трофическом уровне, передается не более 10% энергии?

Ответ: закону Линдемана.

Известно, что саранчовые наносят существенный вред посевам и пастбищам, хотя злакоядные саранчовые, как показали ученые Новосибирского гос. университета, играют важную положительную роль в минеральном питании растений в период вегетации, выступая в качестве «связующего звена» пастбищной и детридной цепей питания. Почему?

Ответ: саранчовые выбрасывают вместе с выделениями микроорганизмы, переводящие в азот из воздуха и почвы в усваиваемую растениями форму.

В ХХ веке в Баренцевом море увеличилась численность мойвы, минтая, хека и других рыб меньшего размера. С чем это связано?

Ответ: в связи с проводимым в это время интенсивным ловом трески, которая является хищной рыбой.

Снег, собранный уборочной техникой с проезжей части городских улиц целесообразно вывозить на биологические пруды очистки, а потом на поля для орошения. Для чего это нужно?

Ответ: снег, собранный с дорог, содержит большое количество химических веществ (нефтепродукты, кислоты, соли, резину, сажу). Попадание этих веществ в водоемы, на поля, в леса без природной или искусственной очистки опасно. Поля орошения используют для круглосуточного и круглогодичного обеззараживания сточных вод, предназначенных для орошения и удобрения сельскохозяйственных структур. В биологических прудах можно очищать как бытовые, так и промышленные сточные воды, если они не содержат веществ, оказывающих непосредственное токсическое действие на живущие в воде организмы, а также сырые (неочищенные) сточные воды после предварительного удаления из них жира и взвешенных частиц.

Почему в северных районах хозяйственную рубку леса нужно проводить только зимой и вывозить древесину по глубокому снегу?

Ответ: так как значительно меньше нарушается почвенный покров; не уничтожается подстилка и травянистый ярус растений, не формируются рытвины, колеи, изменяющие гидрорежим и способствующие эрозии почвы; значительно меньше уничтожается подрост и подлесок.

До недавнего времени существовали проекты по осушению болот для оптимизации природных ландшафтов, но в настоящее время эти проекты закрыты, в связи с очевидной огромной ролью болот в биосфере для поддержания стабильности климата Земли. С чем это связано?

Ответ: болотистые районы являются одними из главных поставщиков в атмосферу газа метана, который вырабатывается бактериями в бескислородных нижних слоях болот. Метан относится к так называемым «парниковым» газам, которые задерживают часть теплового излучения Земли в космическое пространство. Если содержание метана в атмосфере резко упадет, климат Земли похолодает вплоть до наступления нового ледникового периода.

Почему березу называют «пионером» леса, а березовый лес временным?

Ответ: береза первой осваивает открытые пространства, вырубки, гари; ее сеянцы не бояться яркого солнца и заморозков. Под кроной берез поселяются ели, которые со временем вытесняют ее, которой среди елей не хватает снега.

Как в середине ХIХ в. нефть спасла некоторые виды китов от полного уничтожения?

Ответ: до 1857 года, когда в продаже появилась первая керосиновая лампа, и начались первые промышленные разработки нефти, для освещения и смазки разных механизмов (в основном паровых машин) люди пользовались китовым жиром и спермацетом.

На конкретной территории в течение 20 лет произошла смена видового состава птиц, характерных для определения экосистем. Вначале на территории гнездились одни виды птиц (серая славка, зяблик, иволга), затем другие (коростель, чибис, трясогузка желтая). С чем это связано?

Ответ: это связано с дигрессией первичной экосистемы (антропогенным воздействием на первичную экосистему). Например, в результате вырубки мелколиственного леса (антропогенного воздействия), где гнездились одни виды птиц, за достаточно короткий срок происходит образование вторичной сукцессии, т.е. новой на месте разрушенной человеком существовавшей экосистемы. Избыток света, достаточное увлажнение способствует активному развитию луговых видов, которые и формируют новую экосистему.

В обширных лесных массивах Севера часто проводятся так называемые концентрированные рубки с использованием тяжелой техники, которые приводят к смене лесных экосистем болотными. Почему?

Ответ: при проведении рубки с использованием тяжелой техники, идет сильное разрушение и уплотнение почвенного покрова. Это, в свою очередь, ведет, как правило, к цепным реакциям природных процессов, в частности, сложившиеся круговороты воды сменяются накоплением застойных вод на поверхности почв с последующей сменой лесных экосистем болотными.

Почему в искусственных экосистемах, особенно в агроценозах, численность вредителей сельскохозяйственных культур при массовых вспышках их размножения многократно превосходит их таковые в естественных сообществах?

Ответ: это связано с огромным пространством, занятого одной культурой (монокультуры), что является идеальным условием для быстрого распространения на значительных пространствах насекомых и других вредителей сельскохозяйственных культур.

Создание крупных животноводческих комплексов (птицефабрики и свинофермы с поголовьем животных более 5000) с незарегулированными стоками повлияет на химический состав поверхностных и грунтовых вод. С чем это связано?

Ответ: животноводческие стоки с ферм (жидкий навоз), попадая в реки и озера, ведут к эвтофикации этих водоемов, так как увеличивается содержание в воде азотосодержащих соединений. Растворенные в поверхностных водах соединения азота могут попадать и в грунтовые воды (верховодка), делая не пригодными для питья воду из колодцев.

К каким последствиям для природного сообщества может привести уничтожение хищников и увеличение поголовья травоядных животных?

Ответ: хищники являются естественными санитарами, регулирующими поголовье травоядных животных, убивая слабых и больных. Если сократится число хищников, то некому будет регулировать численность травоядных, поголовье будет увеличиваться, будет увеличиваться количество больных и слабых травоядных, что приведет к распространению заразы.

Почему к ДСП (древесно-стружечным плитам), используемым в быту экологи относятся с осторожностью?

Ответ: т.к. они увеличивают концентрацию формальдегида в квартирах.

При стабильном повышении температуры более чем 2° С произойдет глобальное потепление климата. К каким последствиям это может привести?

Ответ: повышение температуры приведет к таянию ледников в зоне сплошной многолетней мерзлоты, увеличится площадь мирового океана, что приведет к затоплению окраины материков. Площадь суши значительно уменьшиться.

Как сказывается на растениях применение в осенне-зимний период большого количества соли, которой посыпают тротуары для предотвращения людского травматизма?

Ответ: растения испытывают водное голодание, из-за гипертонического растворения солей в почве.

Почему многоэтажные дома экологически более опасны, чем одноэтажные?

Ответ: в многоэтажных домах нестабильный воздухообмен, вентиляция, неравномерный нагрев этажей.

После разрешения охотится в лесу, рядом в поле резко увеличилось число грызунов. С чем это связано?

Ответ: так как раньше хищники леса сдерживали рост грызунов, являясь их естественным регулятором. Соответственно после разрешения охоты число хищников сократилось, поэтому наблюдается рост грызунов.

Почему заселение миногой озера Эри нанесло огромный вред рыбному хозяйству?

Ответ: минога-хищник, увидев рыбу, она нападает на жертву, присасываясь к ее телу. Рыба, которая не погибает от нападения миноги, становится вялой, чаще подвергается нападениям паразитов и гибнет от грибковых заболеваний.

Что означает следующая формулировка – «с одного трофического уровня биоценоза организмам, находящимся на более высоком трофическом уровне, передается не более 10% энергии».

Ответ: данная формулировка соответствует правилу 10% (закону Линдемана).

Как называются участки территории, на которых сохраняются в возможно более полном естественном состоянии все природные компоненты и их сочетания – природные комплексы и не разрешена хозяйственная деятельность?

Ответ: они называются заповедником.

Чем характеризуются биоэкологические особенности произрастания и влияния ели на условия жизни в растительном сообществе?

Ответ: тем, что корни располагаются в поверхностном слое почвы, а хвоинки остаются на ветвях в течении 8-10 лет.

В соответствии с экологическими законами любой вид способен к беспредельному росту численности, занимая все пригодные для жизни экологические ниши (так называемое «давление жизни»). Тогда почему существуют редкие и находящиеся под угрозой исчезновения организмы?

Ответ: в настоящее время главным фактором служащим ограничителем роста численности организмов, приводящий к угрозе их исчезновения, является антропогенная деятельность человека.

В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов – мутуализм. Пример – отношения между сибирской кедровой сосной и гнездящимися в кедровниках птицами – кедровкой и кукшей. В чем заключается польза таких отношений?

Ответ: эти птицы, питаясь семенами сосны, обладают инстинктами запасания кормов. Они прячут мелкие порции «орешков» под слой мха и лесного опада. Значительную часть запасов птицы не находят, и семена прорастают. Деятельность этих птиц способствует, таким образом, самовозобновлению кедровников, так как семена не могут прорастать на толстом слое лесной подстилки, преграждающей им доступ к почве.

Известно, что инфузория-туфелька размножается делением. Она питается некоторыми бактериями, которые хорошо размножаются в растворах, используемых обычно для выращивания культуры инфузории (например, в сенном настое). Если в этот раствор добавить некоторые соли (безвредные для инфузорий), то размножение инфузорий прекратится. С чем это связано?

Ответ: размножение инфузорий происходит благодаря питанию бактериями, если добавить соли (безвредные для инфузорий) в раствор, где выращивают и кормят инфузорию, то размножение бактерий прекратится, и размножение инфузории тоже, т.к. нечем будет питаться.

Вы знаете, что большинство физических факторов внешней среды имеют электромагнитную природу. Так, возле быстро текущей воды воздух освежает и бодрит, по этой же причине нам представляется чистым и и освежающим воздух после грозы. С чем это связано?

Ответ: с нахождением в воздухе отрицательных ионов, которые положительно влияют на здоровье.

Человек всегда жил в мире звуков и шума. Для всех живых организмов, звук всегда является одним из воздействий окружающей среды. Почему в последнее время врачи все чаще говорят о шумовой болезни?

Ответ: длительный шум (особенно в настоящее время, в связи с техническим прогрессом) неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно четко координировать работу различных систем организма.

Почему природные многовидовые ассоциации растений значительно реже страдают от вспышек развития насекомых-вредителей, чем популяции монокультур в агроценозах?

Ответ: это объясняется высокой концентрацией сельскохозяйственных культур, что делает их удобным объектом для многочисленных хищников, паразитов и прочих вредителей, освобождающихся от конкуренции, присущей им в естественных сообществах.

Какой эффект в борьбе с сельскохозяйственными вредителями могут дать агротехнические приемы?

Ответ: густые посевы создают свой микроклимат: на поверхности почвы резко падают освещенность и температура, увеличивается влажность, что препятствует размножению вредителя и создает условия для развития некоторых видов грибов и бактерий, способных уничтожить вредителей за несколько дней.

Гидроэлектростанции на первый взгляд являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вред природе. В нашей стране построили много крупнейших ГЭС на великих реках. Теперь стало ясно, что этим строительством нанесен большой урон и природе, и людям. Почему, ответ обоснуйте?

Ответ: строительство плотин на больших равнинных реках под ГЭС приводит к затоплению огромных территорий под водохранилища, идет переселение людей и потеря пастбищных угодий. Во-вторых, плотина создает непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек. В-третьих, вода в хранилищах застаивается, ее проточность замедляется, что сказывается на жизни всех живых существ обитающих в реке. В-четвертых, местное повышение воды влияет на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, к эрозии берегов и оползням.

В Ю. Либих обнаружил, что урожай растений может ограничиваться любым из основных элементов питания, если только этот элемент находится в недостатке. После чего сформулировал это простое правило. Сформулируйте его.

Ответ: это закон минимума – успешное функционирование популяций или сообществ живых организмов зависит от комплекса условий; ограничивающим или лимитирующим, фактором является любое состояние среды, приближающееся или выходящее за границу устойчивости для организмов интересующей нас группы.

Почему моллюски, не представляющие собой большой пищевой ценности для человека и других животных из-за их низкой продуктивности, имеют первостепенное значение как фактор, позволяющий сохранить плодородие той зоны, где обитают?

Ответ: по типу питания моллюски относятся к фильтраторам. Они засасывают и фильтруют воду, извлекая оттуда мелкие организмы и детрит. В результате тока воды, создаваемого этой фильтрацией, большое количество детритных частиц, богатых фосфором и другими элементами, удерживается в мелководной зоне прилива.

В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. В чем основная причина истощения озонового слоя?

Ответ: основной причиной истощение озонового слоя является применение людьми фреонов, широко используемых в производстве и быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, аэрозолей.

kopilkaurokov.ru

Лабораторная работа «Решение экологических задач» (11 класс)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ОСОБЕЙ В ЭКОСИСТЕМЕ

Задача. Одна рысь съедает в сутки 5 кг пищи. Какое максимальное количество рысей выживет в лесу с биомассой 10950 тонн в год, если количество доступной пищи 0,1%.

Решение:

1) определяем доступную пищу

10950 т — 100%

х — 0,1%

х = 10,95 т = 10950 кг

2) определяем количество пищи для одной рыси в год

365 · 5 кг = 1825 кг

3) определяем количество рысей в лесу

10950 кг / 1825 кг = 6 рысей

Задача. В 1 кг массы синиц – К₂ содержится 4000 ккал энергии, КПД фотосинтеза в лесу составляет 1%. Какое максимальное количество птиц со средней массой 20 г сможет прокормиться в сообществе, на поверхность которого поступает 2∙10⁷ ккал солнечной энергии.

Решение:

1) определяем энергию продуцентов

20000000 ккал — 100%

х — 1%

х = 200000 ккал

2) согласно правилу Линдемана определяем энергию синиц

П К₁К₂

200000 20000 2000

К₂ = 2000 ккал

3) находим биомассу синиц

1 кг — 4000 ккал

х кг — 2000 ккал

х = 0,5 кг

4) находим количество синиц

500 г / 20 г = 25 синиц в сообществе

1. Определите, какое максимальное количество паразитов может прокормиться в организме хозяина, если масса одного паразита – 10 г, а в 1 г его тела заключено 200 ккал энергии. Хозяин – травоядное животное со средней массой тела 40 кг, в 1 кг которого содержится 2000 ккал энергии.

2. В 1 кг массы тела дятлов – К₂ содержится 3500 ккал энергии, а КПД фотосинтеза в лесу 2%. Какое максимальное количество птиц со средней массой тела 100 г сможет прокормиться в лесу, на поверхность которого падает 7∙10⁷ ккал солнечной энергии?

ЗАДАЧИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ.

Для приблизительной оценки численности популяции в том случае, когда другие, более точные, методы неприменимы (например, при оценке численности рыб в озере или численности мышевидных грызунов в участке леса), используется метод «отлов с мечением – повторный отлов», при котором вычисляется показатель численности, называемый индексом Линкольна. Общий размер популяции (N) в этом случае определяется как частное между произведением количества животных в первом (N₁) и во втором (N₂) уловах и количеством меченых животных, обнаруженных во втором улове (n) (метятся и затем выпускаются в среду все особи, отловленные при первом вылове).

N = (N_1*N₂)/n_мечен.

3. Для изучения численности огненных саламандр их фотографируют, а не метят, так размер и рисунок пятен у каждой саламандры особенный. Поймали, сфотографировали, а затем выпустили на прежнее место 30 саламандр. Через сутки снова поймали 30 саламандр, среди них было 15, сфотографированных ранее. Предположим, что за сутки ни одна саламандра не умерла, не родилась, не эмигрировала из популяции и не иммигрировала в популяцию. Определите число саламандр в популяции.

4. Гидробиологи поставили цель оценить размер популяции карпа в небольшом пруду. С помощью сети отловили 50 экземпляров и пометили их краской, выпустили обратно в пруд. Через 24 часа снова отловили 50 экземпляров, среди которых оказалось 20 меченых. Рассчитайте количество популяции карпа, если за время проведения исследований ее численный состав не изменился.

5. Для определения численности популяции ястребов было отловлено, окольцовано и выпущено 40 птиц. Спустя 24 часа было вновь отловлено 40 птиц. Из них 25 ястребов оказалось помеченных ранее. Определите количество особей в популяции, если за время исследования никто не родился и не умер.

ПРИРОСТ БИОМАССЫ

Задача . Мыши за лето съели в поле 80 кг зерна. Рассчитайте оставшийся урожай зерна в (кг), если известно, что прирост биомассы мышей к концу лета составил 0,02% от урожая. Переход энергии с одного трофического уровня на другой в данной цепи питания составляет 15%.

Решение

1) Определяем биомассу мышей

80 кг – 100%

х – 15%

х = 12 кг

2) Рассчитываем весь урожай зерна

12 кг – 0,02%

х – 100%

х = 60000 кг

3) Определяем оставшийся урожай

60000 – 80 = 59920 кг

7. Полевки за лето съели в поле 120 кг зерна. Рассчитайте оставшийся урожаи зерна в (кг), если известно, что прирост биомассы полевок к концу лета составил 0,01% от урожая. Переход энергии с одного трофического уровня на другой в данной цепи питания составляет 10%.

Задача. Скворцы на яблоне питаются гусеницами яблонной плодожорки. Рассчитайте оставшийся урожай яблок в (кг), если за лето гусеницы могли бы уничтожить 25% яблок и достигнуть биомассы 4 кг. Переход энергии с одного трофического уровня на другой в данной цепи составляет 20%.

Решение

1) Определяем, сколько яблок съели гусеницы

4 кг – 20%

х – 100%

х = 20 кг

2) Рассчитываем биомассу яблок

20 кг – 25%

х – 100%

х = 80 кг

3) Определяем оставшийся урожай яблок

80 – 20 = 60 кг

8. Скворцы на яблоне питаются гусеницами яблонной плодожорки. Рассчитайте оставшийся урожай яблок в (кг), если за лето гусеницы могли бы уничтожить 20% урожая и достигнуть биомассы 5 кг. Переход энергии с одного трофического уровня на другой в данной цепи составляет 10%.

Задача. Щуки в водоеме съели 200 кг мелкой рыбы. Определите прирост биомассы щук в (кг), если переход энергии с одного трофического уровня на другой равен 15%, а мелкая рыба составляет 50% рациона щук.

Решение

1) Определяем биомассу мелкой рыбы

200 кг – 50%

х – 100%

х = 400 кг

2) Рассчитываем прирост щук

400 кг – 100%

х – 15%

х = 60 кг

9. Щуки в водоеме съели 1800 кг мелкой рыбы. Определите прирост биомассы щук в (кг), если переход энергии с одного трофического уровня на другой равен 20%, а мелкая рыба составляет 90% рациона щук.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОМАССЫ

10. Рассмотрите пирамиду энергии экосистемы леса

Определите биомассу продуцентов данной экосистемы в тоннах, если известно, что 1 кг зеленой массы поглощает 3∙10⁶ кДж солнечной энергии.

11. Рассчитайте первичную продукцию верхового болота в тоннах, где энергия хищников 2-го порядка составляет 3000 ккал, если известно, что 1 кг этой продукции содержит запас энергии 150 ккал.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСА ЭНЕРГИИ

Задача. Известно, что в мелком водоеме в течение года образовалось 15 кг чистой первичной продукции. Каждый грамм такой биомассы содержит 20 ккал энергии. Рассчитайте, каким запасом энергии будут обладать хищники 2-го порядка данного водоема.

Решение

1) Определяем энергию продуцентов:

1 г – 20 ккал

15000 г – х ккал

х = 300000 ккал

2) Согласно правилу Линдемана определяем запас энергии соответственно у консументов третьего порядка, т. е. хищников 2-го порядка в водоеме:

К₁– 30000 ккал

К₂– 3000 ккал

К₃– 300 ккал

12. Известно, что чистая первичная продукция в лесу составила 4.6 тонн в год. Рассчитайте, сколько будет энергии у хищников 2-го порядка в данной экосистеме, если 10 кг первичной продукции содержит 5000 ккал энергии.

infourok.ru