Луговая экосистема

Растения, 3500 единиц;

улитки, 50 единиц - питаются растениями;

бабочки, 100 единиц - питаются растительной пищей;

мухи, 200 единиц - растительноядные;

стрекозы, 20 единиц - охотятся на бабочек и мух;

жабы,.5 единиц - поедают мух;

ящерицы 5 единиц - поедает стрекоз, улиток и мух;

барсук, 1 ед. - питается жабами и ящерицами, улитками.

Запишите правило пирамиды чисел, которое гласит: с повышением трофического уровня число особей на них убывает. Это правило хорошо соблюдается в пастбищных экосистемах, но не применимо в лесах, когда на одном дереве питаются тысячи гусениц. Но здесь можно применить правило пирамиды биомасс, гласящее, что биомасса в последовательности трофических уровней убывает.

Задание 2 Постройте пищевую сеть для арктической экосистемы. Обозначьте трофические уровни и постройте пирамиду чисел. Ответьте на вопрос, соблюдается ли в данной экосистеме вышеприведенные правила (биомассу компонентов оцените на глаз).

Арктическая экосистема

Фитопланктон (микроскопические водоросли), 9000 единиц;

зоопланктон, 4000 единиц - питается водорослями;

мелкая рыба, 400 единиц - питается зоопланктоном;

хищная рыба, 20 единиц - питается мелкой рыбой;

моллюски, 100 единиц - фильтруют фитопланктон;

моржи, 2 единицы - поедают моллюсков;

тюлени, 2 единицы - питаются мелкой рыбой;

белый медведь, 1 единица - питается хищной рыбой, может съесть моржа или тюленя.

В водных экосистемах пирамиды биомасс часто оказываются перевернутыми, так как накопление биомассы идет на уровне долго живущих хищников. Фитопланктон живет очень недолго, но быстро размножается и успевает дать много поколений за то время, пока у рыб пройдет только одно. Универсальным (т.е. оно соблюдается в любых экосистемах) является только правило пирамиды энергии, гласящее, что с повышением трофического уровня количество энергии на нем уменьшается.

Задание 3 Решите предложенные задачи

1. Рассчитайте долю энергии, поступившей на 4-й трофический уровень, если общее количество энергии на первом уровне составило 1000 единиц, а передача энергии на каждый следующий – 10%.

2. Чистая продуктивность луговой растительности составляет 1 г/м² в сутки. Сколько сена заготовит крестьянин с площади 1 га при втором укосе, если первый производился месяц тому назад?

3. Один гектар леса производит в среднем 10 т сухого органического вещества в год, из них 6 т древесины и 4 т листьев. При сгорании этой древесины высвобождается 45 млн. ккал. Какова эффективность фотосинтеза, если полученная солнечная энергия равна 9 млрд. ккал/га?

4. На постоянно используемом пастбище фотосинтез равен 20 000 ккал/м² в день. Скот использует 2 000 ккал, а человек – всего 80 ккал. Определите экологическую эффективность передачи энергии между трофическими уровнями и долю энергии, усвоенной при фотосинтезе, которую использует человек.

5. Сравните по таблице 1 ежегодный прирост зеленой массы и запасы мертвых растительных остатков в разных экосистемах. Определите, в каких экосистемах круговорот веществ интенсивнее.

Таблица 1

Прирост и разложение растительных остатков в разных экосистемах

Экосистемы	Прирост, ц/га	Подстилка, ветошь, ц/га
Арктические тундры Ельники средней тайги Дубравы Степи Пустыни саксауловые Влажные тропические леса Сфагновые болота	2 30 40 45 10 165 23	35 450 150 62 - 20 1000 и более

6. В степном заповеднике на участке, полностью огражденном от травоядных млекопитающих, урожай трав составил 5,2 ц/га, а на умеренно выпасаемом участке – 5,9. Почему устранение консументов понизило продукцию растений?

7. Эффективность переноса энергии от лося к волку составляет 1%, а от дафнии к гидре - 10%. Почему у первой пары она ниже?

Контрольные вопросы

1. Возможно ли существование экосистемы без продуцентов?

2. Какова основная роль консументов в экосистеме? Возможен ли вариант функционирования экосистемы без консументов?

3. Что такое трофический уровень? Как изменяется энергия при переходе от одного уровня к другому?

4. Может ли один и тот же организм занимать смежные трофические уровни? Приведите примеры.

5. С чем связано правило убывания числа организмов на каждом следующем уровне в цепи питания? Встречаются ли нарушения этого правила?

6. Что такое продуктивность? Чем отличаются валовая, чистая, первичная и вторичная продуктивности?

Практическое занятие № 2