ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2
Решение задач по экологии
Цели работы: 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. Закрепить и углубить знания по методике решения задач на правило экологической пирамиды.
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:
Примеры 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.
| Дано: m=300 кг Цепь питания: 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. |
| m(планктона) -? |
300 кг – 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. Человек имеет массу тела 70 кг, из которой 60 % составляет вода. Какая площадь акватории моря способна ее прокормить, если в пищу потребляется рыба, питается водорослями (фитопланктоном). Продуктивность фитопланктона составляет 600 г/м2 сухой биомассы.
| Дано: m(человека) =70 кг (60 %- Н2О); Биопродуктивность: 1м2 акватории моря =600 г. Цепь питания: водоросли (фитопланктон) – рыба - человек | Решение. 1. Используем правило экологической пирамиды, согласно которому на каждом из цепей питания запасается только 10 % потребленной биомассы. Определяем сухую биомассу человека: 70 кг -100 %; х кг — 40 %; х = (70*40): 100 =28 кг. |
| Sакватории моря -? |
2. Для создания 28 кг сухой биомассы человеку нужно употребить 280 кг рыбы, а рыбе — соответственно 2800 кг фитопланктона.
3. Определим площадь акватории, на которой обитает соответствующая масса фитопланктона:
2800 кг — х; 0,6 кг — 1 м2; х = 2800кг: 0,6 кг = 4666,6 м2.
Ответ. Площадь акватории моря составит 4666,6 м2.
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. Цепь питания состоит из следующих звеньев: растения — мышь — змея — орел-змееяд. Определите массу мышей, если масса орла-змееяда -2 кг, а масса одной мыши составляет примерно 100 г.
Задача 4. Сколько коров массой 300 кг может прокормить пастбище площадью 2 га, если продуктивность растений, которыми они питаются, составляет 800 г/м2 сухого вещества, а содержание воды в теле коровы составляет около 60 %?