Цапля ива тля амеба
Добавил пользователь Skiper Обновлено: 19.09.2024
Цели: Продолжить формирование и углубление знаний учащихся о многообразии отношений между организмами в природных сообществах на основе характеристики конкуренции и нейтрализма; об эволюционной роли этих форм взаимоотношений организмов;подготовка к ЕГЭ путем выполнения заданий типа В и С.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: тексты, карточки с вопросами, таблицы, схемы, рисунки.
Знакомит с темой.
Записывают тему в тетрадях
Записывают ответы в тетрадях
Настраивает на пози-тивный лад, мотивирует
Ставят себе цель ответить на вопросы, достичь той отметки, которую желают получить за урок
Работа с разноуровневыми вопросами
Раздаёт вопросы, объясняет
Отвечают на вопросы, пользуясь учебником.
Ответы на вопросы
Работа по вопросам нового мате-риала;
Подводит итог, анализирует таблицу
Дает задание желающим сделать задание С.
Желающие записывают задание
У: На предыдущих уроках мы познакомились с множеством симбиотических, антибиотических отношений между организмами внутри сообществ, образующие биоценозы. На сегодняшнем уроке продолжим изучать формы отрицательных взаимоотношений между видами.
У: Дайте определения этим понятиям письменно в тетрадях.
Понятия: экология, биосфера, биогеоценоз, популяция, продуценты, симбионты, паразитизм, антибиоз.
3. Целеполагание.
У: Неблагоприятное влияние одних видов на другие может проявляться в разных формах. Продолжим рассматривать их. Найдите в учебнике ( стр. 568) еще одну форму- конкуренция. Поставьте на полях тетради ту оценку, которую хотели бы получить за урок. В конце мы сможем увидеть, свои результаты и достигли ли цели. Свои успехи будем отражать в карте успеха.
Внимательно прочитайте текст и отвечайте на вопросы.
4. Работа с разноуровневыми вопросами.
1) Какова биологическая основа возникновения конкуренции?(У двух близких видов возникают сходные потребности).
2) Опишите особенности конкурентных отношений между видами животных и растений?
3) В чем состоит эволюционное значение конкуренции?
( Ч. Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование).
4) Перечислите ресурсы, за которые могут конкурировать лисица и волк, живущие на одной территории? (Пища, место для норы, охотничья территория, убежища, вода во время засухи).
5) Может ли кислород быть ресурсом, за который лисица будет конкурировать с волком? (Нет, потому что кислород находится в избытке).
6) Назовите известные вам организмы, которые могут конкурировать за свет? (Ель, береза, ландыш и многие другие).
7) Какую роль играет конкуренция в регуляции видового состава сообщества? ( В биогеоценозе совместно уживаются только те виды, которые смогли разойтись в своих требованиях к условиям жизни).
8) Что такое нейтрализм? ( Сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий (н-р, белки и лоси)).
9) Какое значение имеет нейтрализм для развития биогеоценоза? (Все формы биологических связей между видами служат регуляторами численности животных и растений в биоценозе, определяя степень его устойчивости; причем чем богаче видовой состав биоценоза, тем устойчивее сообщество в целом).
9) Задание: заполните последнюю колонку таблицы примерами, характеризующими тип биотического взаимодействия между разными организмами: цапля, шакал, человек, лев, амеба, береза, акула, горох, рак-отшельник, щука, рыба-лоцман, пшеница, наездник-трихограмма, росянка, смородина, подберезовик, актиния, тля, муравьиный лев, бодяг- полевой, бизон, аскарида, муравей, заяц- беляк, лягушка, яйца капустной белянки, дикая лошадь мустанг, муха, клубеньковые бактерии, водные бактерии, заяц- русак, карась.
20. В экосистеме основной поток вещества и энергии передается:
А - от продуцентов к консументам и далее к реду центам
Б - от ред у центов к консументам и далее к прод у центам
В - от конс ументов к проду центам и далее к редуцентам
Г - от продуцентов к реду центам и далее к к онсументам
21. Из перечисленных организмов к продуцентам относится:
22. Выберите фактор, который можно считать ограничивающим для растений в океане на
23. Выберите фактор, который можно считать ограничивающим д ля растений в пустыне
1. Распределите перечисленные факторы среды по трем категориям :
Хищничество , вырубка лесов , влажность воздуха , температура возду ха , паразитизм , свет ,
строительство зданий , давление воздуха , конкуренция, выброс угле кислого газа заводом ,
2. Из предложенного списка составьте пары организмов, которые в природе могу т находиться в
симбиотических (взаимовыгодных) отношениях между собой (названия о рганизмов можно
пчела, гриб подберезовик, актиния, береза, рак - отшельник, колокольчик, осина, клевер, гриб
подосиновик, клубеньковые азотфиксиру ющие бактерии.
3. Из предложенного списка составьте пары организмов, между которыми в природе могут
образовываться трофические (пищевые) связи (названия организмов можно использовать только
цапля, ива, тля, амеба, заяц - русак, муравей, водные бактерии, кабан, лягу шка, смородина,
4. Выберите из списка названия животных, которых можно отнести к консуме нтам второго
тигр, дизентерийная амеба, волк, кролик, мышь, саранча, ястреб, крокодил, гусь, лисица,
окунь, божья коровка, белый медведь, медоносная пчела .
5. Из перечисленных названий организмов выберите редуцентов:
медведь, бык, дуб, белка, подосиновик, шиповник, ску мбрия, жаба, ленточный червь,
1 Практическая работа 4. Трофические связи в экосистемах и расчет показателей эффективности ассимиляции и эффективности продуцирования. Построение экологических пирамид. Решение задач на правило Линдема. Цель работы: Изучить биотические взаимодействия между организмами, основные понятия, научиться составлять пищевые цепи и сети, уметь решать и анализировать задачи на правило Линдема, строить экологические пирамиды, а также освоить расчеты эффективности ассимиляции и продуцирования. Общие сведения Живые организмы в экосистеме, мертвые их остатки и их отбросы являются пищей для других организмов. Питательные вещества, таким образом, переходят из одного организма в другой, образуя непрерывные пищевые цепи. Начало пищевым цепям дают продуценты. Продуценты с помощью фотосинтеза создают органическое вещество и выделяют в атмосферу кислород. К ним относятся зеленые растения (трава, деревья), синезеленые водоросли и фотосинтезирующие бактерии. Следующие звенья цепи питания составляют консументы, которые поедают как продуцентов, так и себе подобных. К ним относятся звери, птицы, рыбы и насекомые. Консументы I порядка - травоядные или растительноядные животные. Консументы II порядка - плотоядные животные (хищники). Консументы III порядка - хищники т.д. Дополнительные звенья в пищевой цепи составляют дентритофаги, которые питаясь отходами и трупами, могут стать добычей хищников (напр., муравьед питается муравьями). И так органическое вещество возвращается в органический круговорот. К ним относятся дождевые черви, крабы, муравьи, жуки-навозники, крысы, шакалы, грифы, вороны и др.
2 В конце пищевой цепи находятся редуценты (деструкторы), которые превращают отмершее органическое вещество в неорганические соединения. К ним относятся бактерии и грибы, которые в отличие от детритофагов разрушают мертвое органическое вещество до минеральных соединений. Эти соединения возвращаются в почву и снова используются растениями для питания. Организмы, употребляющие один тип пищи, принадлежат к одному трофическому уровню. Простые и сложные пищевые цепи связаны между собой, образуя обширную сеть. Она так и называется пищевая сеть. Задание 1. Из предложенного списка составьте пары организмов, между которыми в природе могут образовываться трофические (пищевые) связи (названия организмов можно использовать только один раз): цапля, ива, тля, амеба, заяцрусак, муравей, водные бактерии, кабан, лягушка, смородина, росянка, муравьиный лев, комар, тигр. Задание 2. Составьте пять цепей питания. Все они должны начаться с растений (их частей) или мертвых органических остатков (детрита). Промежуточным звеном в первом случае должен быть дождевой червь; во втором личинка комара в пресном водоеме; в третьем комнатная муха; в четвертом личинка майского жука; в пятом инфузория туфелька. Все цепи питания должны заканчиваться человеком. Предложите наиболее длинные варианты цепей. Задание 3. К какому из трофических уровней относятся перечисленные ниже группы организмов.
3 Автотрофы, однолетние травы, гетеротрофы, овцы, рыбы, дельфины, консументы, макроконсументы, пчелы, кустарники, микроконсументы, фитопланктон, волки, детритофаги, микроорганизмы. Распределите организмы по следующим категориям: -продуценты - травоядные - плотоядные - деструкторы Задание 4. Выберите из списка названия животных, которых можно отнести к консументам второго порядка: серая крыса, слон, тигр, дизентерийная амеба, скорпион, паук, волк, кролик, мышь, саранча, ястреб, морская свинка, крокодил, гусь, лисица, окунь, антилопа, кобра, степная черепаха, виноградная улитка, дельфин, колорадский жук, бычий цепень, кенгуру, божья коровка, белый медведь, медоносная пчела, кровососущий комар, стрекоза, яблоневая плодожорка, тля, серая акула. Продуктивность трофических уровней. Обычно в экосистеме насчитывается 3-4 трофических уровня. Это объясняется тем, что значительная часть потребляемой пищи тратится на энергию (90-99 %), поэтому масса каждого трофического уровня меньше предыдущего. Количество энергии, проходящее через трофический уровень на единице площади за единицу времени, называется продуктивностью трофического уровня. Продуктивность измеряется в ккал/га год или других единицах (в тоннах сухого вещества на 1 га за год; в миллиграммах углерода на 1 кв. метр или на 1 куб. метр за сутки и т. д.).
4 Энергия, поступившая на трофический уровень, называется валовой первичной продуктивностью (для продуцентов) или рационом (для консументов). Часть этой энергии расходуется на поддержание процессов жизнедеятельности (метаболические затраты, или затраты на дыхание), часть на образование отходов жизнедеятельности (опад у растений, экскременты, линочные шкурки и иные отходы у животных), часть на прирост биомассы. Часть энергии, затраченная на прирост биомассы, может быть потреблена консументами следующего трофического уровня. Под первичной продукцией (или первичной биологической продукцией) понимается образование биомассы (более точно синтез пластических веществ) продуцентами без исключения энергии, затраченной на дыхание за единицу времени на единицу площади (например, в сутки на гектар). Энергетический баланс трофического уровня может быть записан в виде следующих уравнений: (1) валовая первичная продуктивность = дыхание + опад + прирост биомассы (2) рацион = дыхание + отходы жизнедеятельности + прирост биомассы Первое уравнение применяется по отношению к продуцентам, второе по отношению к консументам и редуцентам. Разность между валовой первичной продуктивностью (рационом) и затратами на дыхание называется чистой первичной продуктивностью трофического уровня. Энергия, которая может быть потреблена консументами следующего трофического уровня, называется вторичной продуктивностью рассматриваемого трофического уровня. Чистая продуктивность скорость накопления органического вещества, не потребляемого гетеротрофами (а затем и редуцентами). Обычно вычисляется за вегетационный период либо за год. Таким образом, это часть продукции, которая не может быть переработана самой экосистемой. В более
6 Экологические пирамиды представляют собой графическое изображение функциональной взаимосвязи в экосистеме. Известно три основных типа экологических пирамид: пирамида численности, пирамида биомассы и пирамида энергии. Пирамида биомассы характеризует массу живого вещества указывает количество живого вещества на данном трофическом уровне (г/м 2, г/м 3 ). Пирамида биомассы наземной экосистемы: П продуценты, РК растительноядные консументы, ПК плотоядные консументы В наземной экосистеме действует правило: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает биомассу хищников. Для океана пирамида биомассы имеет перевернутый вид, что объясняется высокой скоростью потребления и оборачиваемости: на каждом трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени, больше, чем на последующем. Пирамиды биомассы не отражают энергетическую значимость организмов и не учитывают скорость потребления биомассы, что приводит к аномалиям в виде перевернутых пирамид. Выходом является построение более сложных пирамид энергии. Пирамида энергии показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень экосистемы за определенный промежуток времени (например, за год). Закон (правило) 10 % (закон пирамиды энергий) С одного трофического уровня экологической пирамиды на другой, более высокий ее уровень передается около 10 % энергии (1942 г. Р. Линдеман). Например, за счет 1 т съеденной растительной массы может образоваться 100 кг массы тела травоядного животного, а за счет последнего 10 кг массы тела хищников.
7 Пирамида численности (пирамида Элтона) отражает численность организмов на каждом уровне. Существует следующая закономерность: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам, неуклонно уменьшается. В пирамидах численности живые организмы, имеющие различную массу, учитываются одинаково. Поэтому более удобно использовать пирамиды биомассы, которые рассчитываются не по количеству особей на каждом трофическом уровне, а по их суммарной массе. Задача 1. Составить цепь питания с максимально возможным числом звеньев, последним из которых являются рыбоядные звери. Вычислить массу водорослей необходимую для существования выдры массой 25 кг, которая питается рыбой. Построить экологическую пирамиду. Задача 2. Подчитать, какую массу растений сохранит пара синиц при выкармливании 5 птенцов массой по 3 кг каждый. Задача 3. Рассчитайте, какую биомассу растений сохранит от уничтожения гусеницей пара синиц, выкармливая 4 птенцов массой по 5 г. Какую часть общей биомассы растений это будет составлять (в %), если площадь сбора гусеницы 400м 2, а производительность растений 200г/м 2 Для характеристики передачи энергии в экосистемах от одного трофического уровня к другому используют показатели эффективности ассимиляции (ЭА) и эффективности продуцирования (ЭП). Значения показателей эффективности ассимиляции (ЭА) и Таблица 1. эффективности продуцирования (ЭП) в модели степной экосистемы.
8 Группа животных ЭА(%) ЭП(%) Беспозвоночные Фитофаги Хищники Потребители микроорганизмов Детритофаги Редуценты Позвоночныые Эктотермы фитофаги Эктотермы хищники Эндотермы фитофаги 50 2 Эндотермы хищники 80 2 Для расчета эффективности ассимиляции (ЭА) и эффективности продуцирования (ЭП) используются следующие формулы: A Р ЭА 100%; ЭП 100%; I А Где: I - вся энергия, поступившая с пищей, А ассимилированная энергия; Р энергия, включенная в новую биомассу. Задание 1. Экологическая система включает продуцентов, фитофагов позвоночных, эктотермов хищников и редуцентов. Рассчитайте, сколько энергии будет ассимилировано редуцентами, если фитофаги получат с пищей 1000кДж.
9 Задание 2. Сколько энергии будет овеществлено волками, если пища зайцев, которых они съели, содержала кдж энергии. Задание 3. В экологической системе установлены следующие пищевые связи: растения насекомые лягушки змеи микроорганизмы редуценты. Сколько энергии должна содержать биомасса растений, если микроорганизмами ассимилировано 10 кдж. Задание 4. Накопление чистой продукции 55-летних посадок сосны обыкновенной составляют 442 * кал/га. Этон соответствует преобразованию в среднем около 8 * кал/га солнечной энергии в год, тогда как среднегодовая инсоляция составляет 770 * кал/га. Инсоля ция облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией) или поток прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность. Определите: а) эффективность ассимиляции сосны; б) количество солнечной энергии, для выращивания летнего леса. Порядок оформления отчета: В отчете должны содержать следующие сведения: 1. Дать определения основных понятий 2. Выполнить задания на тему трофические цепи и сети 3. Выписать понятия: продуктивность, виды продуктивности, биомасса, энергия биомассы 4. Начертить виды экологических пирамид. 5. Решить задачи на правило Линдемана и построение экологических пирамид 6. Привести формулы для расчета эффективности продуцирования. 7. Выполнить задания, используя формулы эффективности. 8. Сделать выводы по проделанной работе.
1. Прошел дождь. Из-за тучи вышло яркое жаркое солнце. На какой территории через пять часов содержание почвенной влаги будет больше (тип почвы одинаков): а) на свежевспаханном поле; б) на спелом пшеничном поле; в) на невыпасном лугу; г) на выпасном лугу? Объясните, почему.
(Ответ: в. Чем гуще растительный покров, тем меньше нагревается почва и, следовательно, меньше будет испаряться воды.)
2. Объясните, почему овраги чаще формируются в нелесных природных зонах: степях, полупустынях, пустынях. Какая человеческая деятельность приводит к формированию оврагов?
(Ответ: корневые системы деревьев и кустарников в большей степени, чем травянистой растительности, задерживают грунт при его смыве водными потоками, поэтому в местах произрастания лесной и кустарниковой растительности овраги формируются реже, чем на полях, в степях и пустынях. При полном отсутствии растительности (включая травянистую) любой поток воды будет вызывать почвенную эрозию. При уничтожении растительности человеком (пахота, выпас скота, строительство и т. д.) всегда будет наблюдаться усиленная эрозия почвы.)
3.* Установлено, что летом после жары над лесом выпадает большее количество осадков, чем над близлежащим обширным полем. Почему? Объясните роль характера растительности в формировании уровня засушливости тех или иных территорий.
(Ответ: над открытыми пространствами воздух нагревается быстрее и сильнее, чем над лесом. Поднимаясь вверх, горячий воздух превращает капли дождя в пар. В результате во время дождя над обширным полем изливается меньше воды, чем над лесом.
Участки с разреженной растительностью или лишенные ее вообще сильнее нагреваются солнечными лучами, что вызывает усиленное испарение влаги, а в итоге – истощение запасов подземных вод, засоление почвы. Горячий воздух поднимается вверх. Если участок пустыни достаточно большой, то это способно значительно изменять направление воздушных потоков. В результате на оголенные участки выпадает меньше осадков, что приводит к еще большему опустыниванию территории.)
4.* В некоторых странах и на островах законом запрещен ввоз живых коз. Власти мотивируют это тем, что козы могут навредить природе страны и изменить климат. Объясните, как это может быть.
(Ответ: козы питаются не только травой, но и листьями, а также корой деревьев. Козы способны быстро размножаться. Достигнув высокой численности, они беспощадно уничтожают деревья и кустарники. В странах с недостаточным количеством осадков это вызывает дальнейшее иссушение климата. В итоге обедняется природа, что негативно сказывается на экономике страны.)
Приспособительные формы организмов
1.* Почему на мелких океанических островах среди насекомых преобладают бескрылые формы, тогда как на близлежащем материке или крупных островах – крылатые?
(Ответ: мелкие океанические острова продуваются сильными ветрами. В результате все летающие мелкие животные, не способные противостоять сильным ветрам, сдуваются в океан и погибают. В ходе эволюции насекомые, обитающие на мелких островах, утратили способность к полету.)
Приспособительные ритмы жизни
1. Перечислите известные вам абиотические факторы среды, значения которых периодично и закономерно изменяются во времени.
(Ответ: освещенность в течение суток, освещенность в течение года, температура в течение суток, температура в течение года, влажность в течение года и другие.)
2. Выберите из списка те места обитания, в которых животные не имеют суточных ритмов (при условии, что они обитают только в пределах одной конкретной среды): озеро, река, воды пещер, поверхность почвы, дно океана на глубине 6000 м, горы, кишечник человека, лес, воздух, грунт на глубине 1,5 м, дно реки на глубине 10 м, кора живого дерева, почва на глубине 10 см.
(Ответ: воды пещер, дно океана, грунт на глубине 1,5 м.)
3. В каком месяце обычно приносят потомство антарктические пингвины Адели в европейских зоопарках– в мае, июне, октябре или феврале? Ответ объясните.
(Ответ: в октябре – в Южном полушарии в это время весна.)
4. Почему окончился неудачей эксперимент с акклиматизацией южноамериканской ламы в горах Тянь-Шаня (где климат похож на привычные условия родных мест животного)?
(Ответ: несовпадение годичных циклов – детеныши животных появлялись на свет в новом месте обитания осенью (на родине животных в это время весна) и погибали холодной зимой от бескормицы.)
ГЛАВА 2. СООБЩЕСТВА И ПОПУЛЯЦИИ
Типы взаимодействий организмов
2. Из предложенного списка составьте пары организмов, которые в природе могут находиться в мутуалистических (взаимовыгодных) отношениях между собой (названия организмов можно использовать только один раз): пчела, гриб подберезовик, актиния, дуб, береза, рак-отшельник, осина, сойка, клевер, гриб подосиновик, липа, клубеньковые азотфиксирующие бактерии.
(Ответ: пчела – липа; гриб подберезовик – береза; актиния – рак-отшельник; дуб – сойка; гриб подосиновик – осина; клевер – клубеньковые азотфиксирующие бактерии.)
3. Из предложенного списка составьте пары организмов, между которыми в природе могут образовываться трофические (пищевые) связи (названия организмов можно использовать только один раз): цапля, ива, тля, амеба, заяц-русак, муравей, водные бактерии, кабан, лягушка, смородина, росянка, муравьиный лев, комар, тигр.
(Ответ: цапля – лягушка; заяц-русак – ива; тля – смородина; амеба – водные бактерии; муравьиный лев – муравей; тигр – кабан; росянка – комар.)
4. Лишайники являются примером биотических отношений:
а) симбиоза (мутуализма);
б) паразитизма;
в) комменсализма;
г) хищничества;
д) конкуренции.
а) щука и карась;
б) лев и зебра;
в) пресноводная амеба и бактерия;
г) муравьиный лев и муравей;
д) шакал и гриф.
6. Соотнесите предлагаемые понятия и определения:
1) мутуализм (симбиоз); 2) нейтрализм; 3) конкуренция; 4) аменсализм; 5) комменсализм (квартирантство); 6) комменсализм (нахлебничество); 7) паразитизм; 8) хищничество (трофизм).
А. Взаимодействие двух или нескольких особей, последствия которого для одних отрицательны, а для других безразличны.
Б. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни используют остатки пищи других, не причиняя им вреда.
В. Взаимовыгодное взаимодействие двух или нескольких особей.
Г. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни предоставляют убежища другим, и это не приносит хозяину ни вреда, ни пользы.
Д. Совместное обитание двух особей, непосредственно не взаимодействующих между собой.
Е. Взаимодействие двух или нескольких особей, имеющих сходные потребности в одних и тех же ограниченных ресурсах, что приводит к снижению жизненных показателей взаимодействующих особей.
Ж. Взаимодействие двух или нескольких организмов, при котором одни питаются живыми тканями или клетками других и получают от них место постоянного или временного обитания.
З. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни поедают других.
(Ответ: 1 – В; 2 – Д; 3 – Е; 4 – А; 5 – Г; 6 – Б; 7 – Ж; 8 – З.)
7. Как вы думаете, для чего прогрессивные технологии посадки деревьев в бедную почву предполагают заражение грунта определенными видами грибов?
(Ответ: между этими грибами и деревом формируются симбиотические отношения. Грибы быстро образуют очень разветвленную грибницу и оплетают своими гифами корни деревьев. Благодаря этому растение получает воду и минеральные соли с огромной площади поверхности почвы. Чтобы достичь такого эффекта без грибницы, дереву пришлось бы потратить много времени, вещества и энергии на формирование столь разветвленной корневой системы. При посадке на новое место симбиоз с грибом значительно повышает шансы дерева благополучно прижиться.)
8.* Назовите организмы, являющиеся симбионтами человека. Какую роль они выполняют?
(Ответ: представители бактерий и простейших, обитающих в кишечнике человека. В 1 г содержимого толстой кишки насчитывается 250 млрд микроорганизмов. Многие вещества, поступающие в организм человека с пищей, перевариваются при их активном участии. Без кишечных симбионтов нормальное развитие невозможно. Болезнь, при которой уменьшается количество симбиотических организмов кишечника, называется дисбактериозом. Микроорганизмы живут также в тканях, полостях и на поверхности кожи человека.)
9.* Взаимоотношения взрослой ели и соседствующего проростка дуба являются примером:
а) аменсализма;
б) комменсализма;
в) паразитизма;
г) нейтрализма;
д) мутуализма.
10.* Лишайники – пример симбиотических (мутуалистических) взаимоотношений между грибами и водорослями (или грибами и цианобактериями – синезелеными водорослями). Предположите, из какого первоначального типа биотических отношений мог сформироваться этот вариант симбиоза.
(Ответ: лишайниковые грибы не встречаются отдельно от водорослей, тогда как большинство лишайниковых водорослей представлено и свободноживущими формами. Грибы в лишайнике периодически поедают как отмершие, так и здоровые клетки водоросли. Так что наиболее вероятно, что на начальных этапах эволюционного формирования лишайников грибы паразитировали на водорослях или даже попросту их поедали.)
Законы и следствия пищевых отношений
1. Соотнесите предлагаемые понятия и определения:
1) паразит; 2) фильтратор; 3) хищник; 4) собиратель; 5) пасущийся организм.
А. Организм, который активно разыскивает и убивает относительно крупные жертвы, способные убегать, прятаться или сопротивляться.
Б. Организм (имеющий, как правило, небольшие размеры), который использует живые ткани или клетки другого организма в качестве источника питания и среды обитания.
В. Организм, который поглощает многочисленные пищевые объекты, как правило, растительного происхождения, на поиск которых он не тратит много сил.
Г. Водное животное, процеживающее через себя воду с многочисленными мелкими организмами, которые служат ему пищей.
В. Организм, который разыскивает и поедает относительно мелкие, не способные убегать и сопротивляться пищевые объекты.
(Ответ: 1 – Б; 2 – Г; 3 – А; 4 – Д; 5 – В.)
2. Объясните, почему в Китае в середине ХХ в. вслед за уничтожением воробьев резко снизился урожай зерновых. Ведь воробьи – зерноядные птицы.
(Ответ: взрослые воробьи питаются в основном семенами, но птенцы для своего развития нуждаются в белковой пище. Выкармливая потомство, воробьи собирают огромное количество насекомых, в том числе и вредителей зерновых культур. Уничтожение воробьев вызвало вспышки размножения вредителей, что привело к сокращению урожая.)
Законы конкурентных отношений в природе
1. Для каждой предложенной пары организмов подберите ресурс (из приведенных ниже), за который они могут конкурировать: ландыш – сосна, полевая мышь – обыкновенная полевка, волк – лисица, окунь – щука, канюк – сова-неясыть, барсук – лисица, рожь – василек синий, саксаул – верблюжья колючка, шмель – пчела.
Ресурсы: нора, нектар, семена пшеницы, вода, зайцы, свет, мелкая плотва, ионы калия, мелкие грызуны.
(Ответ: ландыш и сосна – ионы калия; полевая мышь и обыкновенная полевка – семена пшеницы; волк и лисица – зайцы; окунь и щука – мелкая плотва; канюк и неясыть – мелкие грызуны; барсук и лисица – нора; рожь и василек – свет; саксаул и верблюжья колючка – вода; шмель и пчела – нектар.)
2.* Близкородственные виды часто обитают вместе, хотя принято считать, что между ними существует наиболее сильная конкуренция. Почему в этих случаях не происходит вытеснения одним видом другого?
(Ответ: 1 – очень часто совместно обитающие близкие виды занимают разные экологические ниши (различаются по составу предпочитаемой пищи, по способу добывания корма, используют различные микроместообитания, активны в разное время суток); 2 – конкуренция может отсутствовать, если ресурс, за который виды соперничают, находится в избытке; 3 – вытеснения не происходит, если численность конкурентно более сильного вида постоянно ограничивается хищником или третьим конкурентом; 4 – в нестабильной среде, в которой условия постоянно меняются, они могут поочередно становиться благоприятными то для одного, то для другого вида.)
3.* В природе сосна обыкновенная формирует леса на относительно бедных почвах в болотистых или, наоборот, сухих местах. Посаженная руками человека, она прекрасно растет на богатых почвах со средней увлажненностью, но только в том случае, если человек ухаживает за посадками. Объясните, почему так происходит.
(Ответ: обычно в этих условиях в конкурентной борьбе побеждают другие виды деревьев (в зависимости от условий это могут быть осина, липа, клен, вяз, дуб, ель и др.). Человек же при уходе за посадками ослабляет конкурентную мощь этих видов, проводя прополку, вырубку и т.п.)
Популяции
1. Выберите значение, оценивающее показатель плотности населения популяции:
а) 20 особей;
б) 20 особей на гектар;
в) 20 особей на 100 размножающихся самок;
г) 20%;
д) 20 особей на 100 ловушек;
е) 20 особей в год.
2. Выберите значение, оценивающее показатель рождаемости (или смертности) населения популяции:
а) 100 особей;
б) 100 особей в год;
в) 100 особей на гектар;
г) 100.
3. Зайцы-беляки и зайцы-русаки, обитающие на одной территории, составляют:
а) одну популяцию одного вида;
б) две популяции двух видов;
в) две популяции одного вида;
г) одну популяцию разных видов.
4. На территории площадью 100 км2 ежегодно производили рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80–110 голов.
Определите плотность поголовья лосей: а) на момент создания заповедника; б) через 5 лет после создания заповедника; в) через 15 лет после создания заповедника. Объясните, почему сначала численность лосей резко возросла, а позже упала и стабилизировалась.
(Ответ: а – 0,5 особи/км2; б – 6,5 особи/км2; в – 0,9 особи/км2. Численность лосей возросла из-за охраны на территории заповедника. Позже численность уменьшилась, так как в заповедниках рубка леса запрещена. Это привело к тому, что через 15 лет мелкие деревья, растущие на старых вырубках, выросли, и кормовая база лосей уменьшилась.)
5. Охотоведы установили, что весной на площади 20 км2 таежного леса обитало 8 соболей, из которых 4 самки (взрослые соболи не образуют постоянных пар). Ежегодно одна самка в среднем приносит трех детенышей. Средняя смертность соболей (взрослых и детенышей) на конец года составляет 10%. Определите численность соболей в конце года; плотность весной и в конце года; показатель смертности за год; показатель рождаемости за год.
(Ответ: численность соболей в конце года – 18 особей; плотность весной – 0,4 особи/км2 ; плотность в конце года 0,9 особи/км2; показатель смертности за год – 2 особи (согласно расчетам – 1,8, но реальная величина, естественно, всегда будет выражаться целым числом); показатель рождаемости за год – 12 особей.)
6.* Является ли популяцией: а) группа гепардов в Московском зоопарке; б) семья волков; в) окуни в озере; г) пшеница на поле; д) улитки одного вида в одном горном ущелье; е) птичий базар; ж) бурые медведи на острове Сахалин; з) стадо (семья) оленей; и) благородные олени в Крыму; к) колония грачей; л) все растения ельника? Ответ обоснуйте.
(Ответ: да – в, д, ж, и. Популяция – это группа особей одного вида, взаимосвязанных между собой, продолжительное время (несколько поколений) обитающая на одной территории. Популяция – это естественная группировка, которая обладает определенной половой, возрастной, пространственной структурой.)
7.* Чем объяснить то, что если в борьбе двух (не бойцовых) собак одна подставит незащищенную шею, другая не станет за нее хватать, в то время как в борьбе рыси и собаки такое поведение окажется роковым для подставившей шею собаки?
(Ответ: агрессия между особями одного вида, как правило, направлена на поддержание иерархической и пространственной структуры популяции, а не на уничтожение соплеменников. Популяция, как и вид, представляет собой единое целое, и благополучие одной особи во многом определяет благополучие популяции, вида. Рысь же попросту съест собаку.)
8.* В лесу ученые равномерно расставили ловушки на зайцев-беляков. Всего было поймано 50 зверьков. Их пометили и отпустили. Через неделю отлов повторили. Поймали 70 зайцев, из которых 20 были уже с метками. Определите, какова численность зайцев на исследуемой территории, считая, что меченые в первый раз зверьки равномерно распределились по лесу.
(Ответ: 50 меченых особей должны были распределиться среди общего количества зайцев (Х), обитающих на исследуемой территории. Доля их в повторной выборке должна отражать и их долю в общей численности, т.е. 50 относится к Х как 20 относится к 70.
Решаем пропорцию:
50 : Х = 20 : 70; Х = 70х 50 : 20 = 175.
Таким образом расчетная численность зайцев на исследуемой территории составляет 175 особей.
Данный метод (индекс Линкольна, или индекс Петерсена) используется для определения численности скрытных животных, которых не удается пересчитать напрямую. Результат расчетов может иметь дробное значение, однако надо помнить, что реальная численность животных всегда выражается целой величиной. Кроме того, данный метод имеет свои погрешности, что тоже надо принимать во внимание. Логичней говорить, например, о численности в 170–180 особей.)
Демографическая структура популяции
1. Объясните, почему из популяции кабана, без риска ее уничтожить, можно изъять до 30% особей, тогда как допустимый отстрел лосей не должен превышать 15% численности популяции?
(Ответ: самка кабана в среднем приносит от 4 до 8 (иногда до 15) поросят, а самка лося – 1–2. Поэтому восстановление поголовья кабанов идет более быстрыми темпами.)
2. Какие организмы имеют простую, а какие – сложную возрастную структуру популяций?
(Ответ: простой возрастной структурой популяций отличаются организмы, продолжительность жизненного цикла которых не превышает одного года, а размножение происходит один раз в жизни и приурочено к сезонным изменениям в окружающей среде. Это, например, однолетние растения, ряд видов насекомых и т.п. В противных случаях возрастная структура популяций может быть сложной.)
3. Объясните, почему значительная весенняя гибель взрослых землероек-бурозубок приведет к резкому и продолжительному спаду численности популяции, в то время как полное уничтожение всех вылетевших весной взрослых майских жуков не приведет к подобному результату.
(Ответ: популяция бурозубок весной представлена исключительно взрослыми зверьками прошлого года рождения. Майские жуки, чьи личинки развиваются в почве на протяжение 3–4 лет, имеют сложную возрастную структуру популяции. При гибели взрослых особей одной весной на следующий год их заменят жуки, развившиеся из другого поколения личинок.)
4. Постройте возрастные пирамиды, отражающие возрастной состав населения России (140 млн жителей) и Индонезии (190 млн жителей), используя приведенные данные.
Читайте также: