2.4.Трофические взаимодействия в экосистемах

ЗАДАНИЕ N 12Данный рисунок демонстрирует …

   

			пищевую сеть
			популяционные волны
			ярусы фитоценоза
			круговорот азота

Обоснование:Растения и животные в сообществе объединены в пищевые (трофические) цепи, совокупность которых образует пищевую (трофическую) сеть сообщества. Пищевые цепи начинаются с зеленых растений, образующих в процессе жизнедеятельности богатые энергией органические вещества, от которых, в конце концов, зависит существование всех других организмов. Одни животные – растительноядные – питаются непосредственно зелеными растениями. Другие – хищники – потребляют травоядных или других хищников. Всеядные используют в пищу как растения, так и животных. Схема показывает некоторые из наиболее существенных связей в одной пищевой сети. Например, стрелка, идущая от насекомых к мышам, указывает на то, что насекомые поедаются мышами. Таким образом, направление стрелок в схеме совпадает с движением потока энергии.

ЗАДАНИЕ N 16Трофические взаимоотношения видов в природе в виде сплетения пищевых цепей называются трофическими …

			сетями
			кривыми
			пирамидами
			барьерами

Обоснование:Цепь питания – это взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии; группы особей (бактерии, грибы, растения и животные), связанные друг с другом отношением «пища – потребитель». В трофической цепи при переносе потенциальной энергии от звена к звену большая ее часть (до 80–90%) теряется в виде теплоты, поэтому число звеньев (видов) в трофической цепи обычно не превышает 4–5 и, очевидно, чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция ее последнего звена по отношению к продукции начального. В состав пищи каждого вида входит обычно не один, а несколько или много видов, каждый из которых в свою очередь может служить пищей нескольким видам. Поэтому трофические взаимоотношения видов в природе точнее передаются термином «трофическая сеть» (или «паутина»). Однако представление о трофической цепи сохраняет свое значение, когда оказывается возможным разнести всех членов сообщества по отдельным звеньям цепи – трофическим уровням.

ЗАДАНИЕ N 16Трофический уровень – это место каждого звена в __________________, схема которого(-ой) показана на рисунке.

			цепи питания
			сукцессионном процессе
			круговороте веществ
			структуре фитоценоза

Обоснование:Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем. Первый трофический уровень – это всегда продуценты, создатели органической массы (автотрофные растения); растительноядные животные относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, живущие за счет растительноядных форм, – к третьему; плотоядные, потребляющие других плотоядных – соответственно к четвертому и т. д. Таким образом, различают консументов первого, второго и третьего порядков, занимающих разные уровни в цепях питания. Пищевые цепи из продуцентов и консументов на разных этапах смыкаются с сообществом редуцентов.

ЗАДАНИЕ N 25 На рисунке показана пищевая цепь …    

		разложения
		выедания
		пастбищная
		продуцентная

Обоснование:Пищевые цепи разделяются на два типа. Один тип пищевой цепи начинается с растений и идет к растительноядным животным и далее к хищникам. Это так называемая цепь выедания (пастбищная). Другой тип (показанный на рисунке) начинается от растительных и животных остатков, экскрементов животных и идет к мелким животным и микроорганизмам, которые ими питаются – это цепь разложения (детритная).

ЗАДАНИЕ N 13Виды животных, специализирующиеся на растительной пище (например, тли, зайцеобразные, копытные), всегда занимают __________ трофический уровень.

			второй
			первый
			третий
			четвертый

Обоснование:Трофический уровень – это место каждого звена в пищевой цепи. Первый трофический уровень занимают продуценты, все остальные – консументы. Растительноядные консументы относятся ко второму трофическому уровню; к третьему трофическому уровню – плотоядные консументы, питающиеся растительноядными формами, к четвертому – консументы, потребляющие других плотоядных, и т.д.

ЗАДАНИЕ N 6Детритные (или сапрофитные) пищевые цепи начинаются с …

		опавших листьев
		зеленых водорослей
		высших растений
		мелких животных

ЗАДАНИЕ N 7В экосистемах продуценты занимают _______ трофический уровень.

		первый
		второй
		третий
		четвертый

Обоснование:Жизнь на Земле существует за счет солнечной энергии. Свет – единственный на Земле ресурс, энергия которого в соединении с углекислым газом и водой рождает процесс фотосинтеза. Фотосинтезирующие растения создают органическое вещество, которым питаются травоядные животные, ими питаются плотоядные и т.д., в конечном счете солнечная энергия через растения как бы передается всем организмам. Таким образом, первый трофический уровень всегда занимают создатели органической массы – продуценты. Растительноядные консументы относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, питающиеся за счет растительноядных животных занимают третий трофический уровень и т.д.

ЗАДАНИЕ N 23Пастбищная цепь питания начинается с …

		зеленых растений
		отмерших животных
		мелких насекомых
		крупных птиц

Обоснование:Цепь питания – это цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80 – 90%) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4 – 5. Пастбищная пищевая цепь начинается с зеленых растений, идет к растительноядным, а затем к плотоядным животным.

ЗАДАНИЕ N 27

На рисунке показана пищевая цепь, которая является …    

		пастбищной
		детритной
		автотрофной
		паразитарной

Обоснование:Цепь питания – цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено цепи питания является пищей для следующего звена. Пастбищная пищевая цепь начинается с зеленых растений и идет к растительноядным, а затем к плотоядным животным.

ЗАДАНИЕ N 14На рисунке показана экологическая группа организмов, живущих за счет мертвого органического вещества и называемых …

		редуцентами
		продуцентами
		консументами
		автотрофами

2.5.Продукция и энергия в экосистемах. Экологические пирамиды

ЗАДАНИЕ N 10

Экологические пирамидыЭнергия в экосистемы поступает от …

			Солнца в процессе фотосинтеза
			животных при гидролизе жиров
			растений при их размножении
			воды в процессе круговорота

Обоснование:Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ, которые необходимы для поддержания жизни. Главным источником энергии для подавляющего большинства живых организмов на Земле является Солнце. Фотосинтезирующие организмы (зеленые растения, цианобактерии и др.) непосредственно используют энергию солнечного света. При этом из углекислого газа и воды образуются сложные органические вещества, в которых часть солнечной энергии накапливается в форме химической энергии. Органические вещества служат источником энергии не только для самого растения, но и для других организмов экосистемы. Высвобождение заключенной в пище энергии происходит в процессе дыхания. Продукты дыхания – углекислый газ, вода и неорганические вещества – могут вновь использоваться зелеными растениями. В итоге вещества в данной экосистеме совершают бесконечный круговорот. При этом энергия, заключенная в пище, не совершает круговорот, а постепенно превращается в тепловую энергию и уходит из экосистемы. Поэтому необходимым условием существования экосистемы является постоянный приток энергии из вне.

ЗАДАНИЕ N 16Скорость накопления энергии в экосистеме в виде образованного органического вещества, оцениваемая величиной сухой биомассы либо энергии, производимых в единицу времени и на единицу площади или объема, называется _________________ экосистемы.

		продуктивностью
		гомеостазом
		флуктуацией
		стабильностью

Обоснование:Энергетический поток непосредственно привязан к потоку органического вещества – от его создания через трансформацию до разложения. Эффективность действия экосистемы оценивают величиной продуктивности. Продуктивность экосистемы – скорость накопления энергии в экосистеме в виде образованного органического вещества, оцениваемая величиной сухой биомассы (т, кг.) либо энергии (кДж, ккал), производимых в единицу времени (обычно за год) и на единицу площади (для наземных и донных биоценозов) или объема (для водных и почвенных биоценозов).

ЗАДАНИЕ N 14Скорость возобновления биомассы растений, животных и микроорганизмов, входящих в состав экосистемы, называется …

			биологической продуктивностью
			фитомассой биогеоценоза
			трофическим уровнем
			энергетическим потоком

Обоснование:Биологическая продуктивность – это скорость возобновления биомассы растений, животных и микроорганизмов, входящих в состав экосистемы. Она выражается количеством продукции за единицу времени. Продукция – это количество биомассы, образующейся на единице площади или в единице объема биотопа за определенный промежуток времени. Значит, биологическая продуктивность отражает количество биомассы, возобновляемой на единице площади или в единице объема биотопа за единицу времени. Биомасса – это масса всех живых организмов, обитающих на единице площади или в единице объема биотопа. Она выражается в единицах сырого веса или веса сухого органического вещества. Биомасса биоценоза и его биологическая продуктивность могут очень сильно отличаться.

ЗАДАНИЕ N 3На схеме представлена пирамида …

			биомассы
			энергии
			численности
			плотности

Обоснование:Пирамида биомассы показывает соотношение биомассы организмов разных трофических уровней, изображенных графически таким образом, что длина или площадь прямоугольника, соответствующего определенному трофическому уровню, пропорциональна его биомассе.

ЗАДАНИЕ N 14 На рисунке между трофическими уровнями экосистемы стрелками показаны потоки …

		энергии
		вещества
		биомассы
		пищи

Обоснование:Солнечный свет – единственный на Земле источник энергии. Через фотосинтезирующие растения солнечная энергия передается от организма к организму, при этом создается пищевая цепь. Входя в экосистему, поток солнечной энергии разбивается на две части, распространяясь по двум видам трофических сетей, сформированных пастбищными и детритными цепями питания. На схеме стрелки показывают направление потока энергии в экосистеме между разными трофическим уровнями.

ЗАДАНИЕ N 17

Пирамида биомасс отражает ___________ на каждом трофическом уровне пищевой цепи.

			количество живого вещества
			численность особей разных видов
			величину потока энергии
			число звеньев в цепи питания

Обоснование:Пирамида биомасс показывает количество живого вещества, или биомассы, на каждом трофическом уровне. В большинстве наземных экосистем биомасса продуцентов, то есть суммарная масса растений, наибольшая, а биомасса организмов каждого последующего трофического уровня меньше предыдущего. Однако в некоторых сообществах биомасса консументов первого порядка бывает больше биомассы продуцентов. Например, в океанах, где основными продуцентами являются одноклеточные водоросли с высокой скоростью размножения, их годовая продукция в десятки и даже сотни раз может превышать запас биомассы. Вместе с тем вся образованная водорослями продукция так быстро вовлекается в цепи питания, что накопление биомассы водорослей мало, но вследствие высоких темпов размножения небольшой их запас оказывается достаточным для поддержания скорости воссоздания органического вещества. В связи с этим в океане пирамида биомасс имеет обратное соотношение, то есть «перевернута». На высших трофических уровнях преобладает тенденция к накоплению биомассы, так как длительность жизни хищников велика, скорость оборота их генераций, наоборот, мала, и в их теле задерживается значительная часть вещества, поступающего по цепям питания.

ЗАДАНИЕ N 27

Энергия в экосистемы поступает от …

			Солнца в процессе фотосинтеза
			животных при гидролизе жиров
			растений при их размножении
			воды в процессе круговорота

ЗАДАНИЕ N 26Данная схема потока энергии в экосистеме иллюстрирует закон …

			Линдемана
			Либиха
			Шелфорда
			Дарвина

Обоснование:Закон Линдемана, или правило 10%, – это термодинамическая интерпретация циркуляции потока энергии через трофические уровни в экосистеме. Закон открыт Линдеманом в1942 г. Согласно ему, только часть энергии (не более 10%), поступившей на определенный трофический уровень биоценоза, передается организмам, находящимся на более высоких трофических уровнях. Например, количество энергии, которая доходит до третичных плотоядных (трофический уровень V), составляет около энергии, поглощенной продуцентами. Это объясняет ограниченное количество (5–6) звеньев (уровней) в пищевой цепи независимо от рассматриваемого биоценоза.

ЗАДАНИЕ N 8 Согласно второму закону термодинамики передача энергии от одного трофического уровня к другому связана с рассеиванием энергии на каждом последующем уровне, то есть с ее потерями и возрастанием …

		энтропии
		дисперсии
		ускорения
		импульса

Обоснование:В экосистеме имеет место непрерывный поток энергии, заключающийся в передаче ее от одного пищевого уровня к другому. В силу второго закона термодинамики этот процесс связан с рассеиванием энергии на каждом последующем уровне, то есть с ее потерями и возрастанием энтропии. Понятно, что это рассеивание все время компенсируется поступлением энергии от Солнца. Таким образом, энтропия является мерой необратимого рассеивания энергии и может характеризовать степень упорядоченности системы. Так, живые организмы и нормально функционирующие экосистемы характеризуются высокой степенью упорядоченности слагающих их элементов. Они сохраняют (поддерживают) определенный уровень энергии и тем самым противостоят энтропии. Мертвый организм характеризуется максимальной неупорядоченностью элементов (структур), в результате чего приходит в равновесие с окружающей его средой (температура его тела выравнивается с температурой среды, составляющие его химические элементы и соединения включаются в процессы круговорота и становятся частью среды). Это значит, что организм как система приходит в состояние полной неупорядоченности, максимальной энтропии. Показатель, противоположный энтропии, носит название негэнтропии. Чем выше организованность системы (упорядоченность), тем значительнее ее негэнтропия. Опасно любое вмешательство в систему, которое ведет к снижению ее негэнтропии, а следовательно, устойчивости и способности противостоять внешним возмущениям.

ЗАДАНИЕ N 9В экологической пирамиде цифрами I–III обозначены …

			трофические уровни
			потоки энергии
			экологические ниши
			пищевые сети

Обоснование:Функциональные взаимосвязи, то есть трофическую структуру экосистемы можно представить в виде экологических пирамид, основанием пирамиды служит первый трофический уровень (I) – продуценты; последующие трофические уровни (II–III) образуют этажи и вершину пирамиды, они представлены растительноядными и плотоядными консументами.

ЗАДАНИЕ N 25 Для биоценозов океана характерно, что перевернутый (обращенный) вид имеет представленная на рисунке …

		пирамида биомасс
		пирамида энергии
		структура биоценоза
		структура популяции

Обоснование:Пирамиды биомасс некоторых биоценозов (например, океана) имеют перевернутый вид, так как для них недействительно правило пирамиды биомасс. Для экосистемы океана характерна тенденция накапливания биомассы на высоких уровнях у хищников. Хищники живут долго и скорость оборота их генераций мала, но у продуцентов – фитопланктона – оборачиваемость может в сотни раз превышать запас биомассы. Это значит, что их чистая продукция и здесь превышает продукцию, поглощенную консументами, то есть, через уровень продуцентов проходит больше энергии, чем через всех консументов.