Практична робота №5.

Тема: Розв'язання задач з екології

Мета: удосконалити вміння розв’язувати типові екологічні задачі, які постають перед всіма дослідниками живої природи, усвідомити необхідність інформації для практичної діяльності людини. з’ясувати взаємозв’язки організмів у біогеоценозах та зміни в них.

Теоретичне обґрунтування

Організми, які входять до складу біогеоценозу, утворюють в ньому складний взаємозв’язаний комплекс. Одним із факторів, що об’єднує живе населення біогеоценозу в єдине ціле, виступають харчові зв’язки організмів. Завдяки харчовим зв’язкам у біогеоценозі здійснюється трансформація біогенних речовин, акумуляція енергії і розподіл її між видами (популяціями).

Першою ланкою у ланцюгу живлення, звичайно, є рослина, потім рослиноїдний вид, а до нього відповідно причетні паразити й хижаки.

Розрізняють два типи ланцюгів живлення: ланцюги виїдання і ланцюги розкладання. Можуть бути ланцюги з 4 – 5 і навіть 6 – 7 ланок. Кількість ланок ланцюга живлення в будь-якому біогеоценозі обмежується правилом піраміди чисел, згідно якого загальна біомаса кожної наступної ланки в ланцюзі живлення зменшується.

Правило екологічної піраміди − продукція організмів кожного наступного трофічного рівня завжди менша у середньому до 10 разів за продукцію попереднього. Тобто маса кожної подальшої ланки ланцюга живлення прогресивно зменшується.

Зниження біомаси при переході з одного харчового рівня на інший обумовлене тим, що далеко не вся їжа асимілюється консументами. Крім того, велика частка енергії поживних речовин, що всмоктується у кишечнику, витрачається на дихання та інші процеси життєдіяльності і лише 10-15% використовується на побудову нових клітин і тканин.

Приклад екологічної піраміди

Нехай одну людину протягом року можна прогодувати 300 форелями. Для їхнього годування треба 90 тисяч пуголовків жаб. Для годування цих пуголовків треба 27 000 000 комах. Ці комахи потребують для годування 1000 тон трави.

Якщо перевести людину на харчування лише рослинною їжею, проміжні рівні піраміди можна оминути, і тоді 1000 тон біомаси рослин зможе прогодувати приблизно в 1000 разів більше людей.

Хід роботи

Завдання 1. Задачі на правило екологічної піраміди біомаси.

Задача 1. Біомаса планктону на 1 м² становить 0,8 кг. Визначити площу (у га) відповідної екосистеми, на якій може прогодуватися пара судаків масою до 0,4 кг кожний, у ланцюзі живлення: планктон – рослиноїдні риби – судак. Із вказаних значень маси риб 40% припадає на суху речовину.

Розв’язання:

1. Визначаємо суху масу тіла 2-х риб:

4кг x 2 = 8 кг

8 кг → 100%

Х кг → 40%

Звідки х = 3,2 кг

2. На підставі правила екологічної піраміди визначаємо масу планктону:

320 кг 32 кг 3,2 кг

Планктон – рослиноїдні риби – судак

3. Визначаємо площу даного біоценозу, якщо відомо, що суха біомаса планктону з 1 м₂ становить 0,8 кг, отже,

1м ² – 0,8 кг

Х м ² – 320 кг

Звідки, Х = 400 м² = 0,04 га.

Відповідь: необхідно 0,04 га водойми.

Завдання 2. Задачі на складання ланцюга живлення:

Складіть схему ланцюга живлення екосистеми озера, включивши до неї такі компоненти: продуценти, консументи І порядку, консументи ІІ порядку, консументи ІІІ порядку.

Водорості	Карась	Щука	Видра
продуценти	консументи І порядку	консументи ІІ порядку	Консументи ІІІ порядку

Завдання 3. Задачі на застосування екологічних понять:

а) ярусність лісу:

Працівники деяких лісгоспів вирубують ліси в такий спосіб: через кожні 10 років вирубують 10% загальної маси усіх стовбурів. Рубання проводять взимку по глибокому снігу. Чому такий спосіб рубання є виправданим?

б) взаємозв’язки організмів у біоценозах:

У екосистемі угруповання живих організмів перебуває у різних взаємозв’язках: просторових, трофічних, антагоністичних, мутуалістичних, конкурентних тощо. Який з них є головним?

в) адаптивні біологічні ритми:

Поясніть, чому ставкова жаба, яка живе у водоймах і поблизу їх, активна вдень, а трав’яна, що живе на луках, - у сутінках?