Практическая работа Решение задач по экологии

Практическая работа №13

Решение экологических задач

Цель: рассмотреть типовые задачи по экологии на правило экологической пирамиды.

Оборудование: инструктивные карты

Ход работы

1. Теоретическая часть:

Последовательность живых организмов, которую можно представить состоящей из звеньев —

видов растений, животных, грибов и бактерий, связанных друг с другом отношениями «пища —

потребитель», принято называть трофической цепью. Даже самая просто устроенная пищевая цепь

имеет несколько трофических уровней. Первый трофический уровень формируют зелёные рас-

тения (продуценты); второй — животные, питающиеся растениями (консументы первого порядка);

третий — хищники, поедающие растительноядных животных (консументы второго порядка) и

четвёртый — хищники, жертвами которых становятся более мелкие хищники (консументы

третьего порядка). Редуценты — микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушающие остатки

мёртвых существ.

Правило экологической пирамиды — закономерность, согласно которой количество

растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса

растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу в 10

раз меньшую.

2. Примеры решения задач:

При составлении пищевой цепи необходимо правильно расположить все звенья и показать

стрелками, с какого уровня получена энергия.

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

пищевую цепь.

Ответ: люцерна → гусеница → синица → коршун.

Пример 2. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона,

чтобы в море выросла одна особь калана (морской выдры) массой 30 кг, если цепь питания имеет

вид: фитопланктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, калан. Сколько необходимо нехищной рыбы

для существования двух каланов массой 30кг.

Из правила экологической пирамиды известно, что каждый последующий пищевой уровень имеет

массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий. Зная это, можно легко решить задачу.

Решение. 1) Составим трофическую цепь, начиная от продуцентов:

фитопланктон → нехищные рыбы → хищные рыбы → калан.

Зная, что масса калана составляет 30 кг, а это число должно быть в 10 раз меньше массы

предыдущего звена трофической цепи, легко найдём массу предыдущего звена (хищная рыба): 30

х 10 = 300 (кг). Соответственно масса нехищной рыбы составляет: 300 х 10 = 3000 (кг), масса

фитопланктона составляет: 3000 х 10 = 30000 (кг).

30000кг 3000кг. 300кг 30кг.

фитопланктон → нехищные рыбы → хищные рыбы → калан.

2) Для существования одного калана массой 30 кг, необходимо нехищной рыбы массой 3000кг., а

для существования двух каланов: 3000кг х 2 = 6000 (кг).

ответ: для того чтобы в море вырос один калан массой 30 кг, необходимо 30000 кг

фитопланктона. Для существования двух каланов массой 30кг. необходимо нехищной рыбы

массой 6000кг.

Пример 3. Масса лисицы 15 кг (из них 50 % массы лисицы составляет вода). Основной рацион –

грызуны. Продуктивность наземных растений на 1м2 - 300г. Какова необходима площадь

биоценоза для существования лисицы?

Дано:

m= 15 кг.

P=300г./м2

w= 50%

определить S-?

Решение.

1) Определим процентное содержание (в %) сухого вещества в теле лисицы: 100%-50%=50%

2) 0пределим количество органического вещества в теле лисицы:

15 кг – 100%

х кг – 50%,

тогда х = 15% •50%/100% = 7,5 кг (сухой биомассы в теле лисицы).

3)Определим количество сухой биомассы в первом звене цепи питания:

зеленые растения - растительноядные животные - лисица

750 кг 75 кг 7,5 кг

4) Определим площадь биоценоза, необходимую для того, чтобы прокормить одну лисицу:

1м2 - 0,3кг/м2 биомассы,

х м 2 – 750 кг,

S =750 кг/ 0,3 кг/ 1 м 2 = 2500 м2 ~ 0,25 га.

Ответ: ~ 0,25 га необходима площадь биоценоза, чтобы прокормить лисицу массой 15 кг на

протяжении года.

Решите задачи

1. Установите соответствие между организмом и трофическим уровнем экологической пирамиды,

на котором он находится, и впишите в таблицу: растения, орёл-змееяд, лягушка,

микроскопический гриб, жук.

Продуцент

Консумент 1 порядка

Консумент 2 порядка

Консумент 3 порядка

Редуцент

2. Определите массу компонентов цепи питания, если известно, что масса консумента третьего

порядка составляет 8 кг

Компоненты цепи питания Общая масса

Фитопланктон

Мелкие ракообразные

Рыбы

Выдра 8 кг

3. Какая масса водорослей необходима для существования пары скоп (рыбоядные птицы)? Масса

каждой птицы составляет около 3,5 кг. Исходя из цепи питания: водоросли – рыбы – скопы