На каком трофическом уровне находятся насекомые вредители
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Взаимодействие природы и общества на современном этапе. Природоохранные принципы и объекты охраны окружающей среды. Экологический кризис и пути выхода из него.
Инженерная экологическая защита. Нормирование качества окружающей среды. Защита атмосферы, гидросферы.
Тема 8. Правовые и экономические аспекты охраны окружающей среды
Административно-правовые основы охраны окружающей среды. Экологическое законодательство РФ. Государственные органы управления в области охраны окружающей среды. Экологическая стандартизация, сертификация и паспортизация. Экологическая экспертиза ОВОС. Экологический риск и зоны повышенного экологического риска.
Экологический мониторинг. Экологический контроль.
Экологические права и обязанности граждан. Юридическая ответственность за экологические правонарушения.
Экологизация общественного сознания. Антропоцентризм и экоцентризм. Формирование нового экологического сознания. Экологическое воспитание и культура.
Международное экологическое сотрудничество.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ВЕЩЕСТВЕННЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТОКИ В НАЗЕМНЫХ
И ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
Цель работы: Рассчитать различные виды продуктивности и эффективность использования энергии для луговой экосистемы. Проследить миграцию вещества в биотопе и биоценозе.
Пользуясь понятиями, продуктивность экосистемы* и эффективность использования энергии**, а так же рисунком 1.1. ответьте на следующие вопросы:
1. Какова валовая первичная продукция злаков и разнотравья?
2. Какова эффективность фотосинтеза (т.е. преобразования поступающей солнечной энергии в валовую первичную продукцию)?
3. Чему равна чистая вторичная продукция птиц, питающихся семенами; паукообразных и кузнечиков (по отдельности)?
4. Сколько энергии теряется при дыхании и выделении фекалий у полевых мышей?
5. Какие организмы являются продуцентами, первичными и вторичными консументами?
6. Рассчитайте валовую первичную и вторичную продукцию.
7. Рассчитайте коэффициент использования энергии для гетеротрофов
различных трофических уровней.
8. Какие еще могут быть пути для потоков энергии? Назовите три.
*ПРОДУКТИВНОСЬ ЭКОСИСТЕМ оценивается следующими показателями:
1. Валовая первичная продукция (ВПП) – энергия, накопленная первичными продуцентами - растениями за единицу времени на единице поверхности, кДж/м2 год.
2. Чистая первичная продуктивность (ЧПП), кДж/м2 год,
где Д1 – энергия, расходуемая растениями при дыхании;
ЧПП – энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней.
3. Чистая вторичная продукция (ЧВП), кДж/м2 год– количество энергии, накопленной гетеротрофными организмами на любом трофическом уровне.
где РК – рацион консументов данного трофического уровня – энергия, заключенная в потребляемой пище;
Отношение величин потоков энергии в разных точках пищевой цепи называется экологической эффективностью.
**ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ПИЩЕВОЙ
ЦЕПИ (экологическая эффективность) оценивается коэффициентом использования энергии в пищевой цепи (К), %.
где Е – поступающая солнечная энергия;
Для автотрофов К = (ЧП/Е1)*100,
где Е1 – потребленная при фотосинтезе солнечная энергия.
Используя, сведения о концентрировании токсических веществ в пищевых цепях* ответьте на следующие вопросы.
1. Используя данные, представленные на рис. 1.2., сделайте заключение, на каком уровне ДДТ оказывает наибольшее влияние, на каком уровне его легче всего обнаружить, на каком уровне находятся насекомые – вредители урожаев, “мишень “ для ДДТ?
2. В середине 60–х ДДТ был обнаружен в печени пингвинов в Антарктиде – месте весьма удаленном от районов его применения (Мексика, где он распыляли в атмосферу для борьбы с малярийным комаром). Какими путями ДДТ мог попасть в печень пингвинов?
3. Было замечено, что многие животные погибают от отравления ДДТ в те периоды, когда им не хватает пищи. Объясните это явление.
*КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПИЩЕВЫХ ЦЕПЯХ
В биологическом обмене участвует большое число химических элементов. Почти все наземные и водные организмы концентрируют в своем теле вещества, в том числе и обладающие токсическим действием. Так как пищевая цепь многоступенчата, на каждой ступени концентрация веществ возрастает в среднем на порядок, то уже на 2-й ступени она возрастает в 100 раз. Например, в водной среде пятиступенчатая пищевая цепь: водоросли – травоядный зоопланктон – хищный зоопланктон – мелкая рыба – промысловая рыба. Следовательно, в промысловых рыбах концентрация вредных веществ может повыситься в 100 тыс. раз по отношению к их содержанию в воде озера.
В последнее время человек все активнее использует синтетические органические соединения, например, для борьбы с вредителями и болезнями растений (пестициды). Среди первых применявшихся пестицидов была группа хлорированных углеводородов, в том числе ДДТ. Эти вещества ядовиты для многих животных и человека. Используемые для борьбы с насекомыми (например, для борьбы с малярийным комаром в Мексике), за счет эффекта концентрирования в пищевых цепях, они оказались особенно вредоносны для птиц, рыб и беспозвоночных (см. рис. 1.2.).
Таким образом, при совершенно благополучных показателях нормируемых вредных веществ в воде, при наличии сброса токсических веществ в водоем.
Молодые ласточки, питающиеся насекомыми, имели концентрацию радиоактивных веществ в 500 тыс. раз больше, чем в воде реки. Таким образом, аккумуляция вредных веществ в организмах и их концентрирование в пищевой цепи (биотическое накопление), создает угрозу попадания их в организм человека и животных не только с водой, но и с пищей в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
КАЧЕСТВО ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Цель работы: Определить некоторые показатели качества образцов воды и проверить их соответствие нормативным требованиям.
Теоретическая база: Качество окружающей среды. Основные показатели и нормативы качества различных объектов окружающей природной среды.
Экспериментальная база: исследуемые образцы воды, рH метр, установка для титрования фотокалориметр, реактивы, посуда, вспомогательные материалы.
1. Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: большая синица, жук яблонный цветоед, ястреб, цветки яблони. Определите консумента второго порядка в составленной цепи.
Цветки яблони -> жук яблонный цветоед -> большая синица -> ястреб. Консумент второго порядка - большая синица.
2. Кровососущие насекомые – обычные обитатели многих биоценозов. Объясните, в каких случаях они занимают в пищевых цепях положение консументов II, III и даже IV порядков.
Консументом 2 порядка кровососущее насекомое является, когда питается кровью консумента 1 порядка (травоядного, например, коровы).
Консументом 3 порядка кровососущее насекомое является, когда питается кровью консумента 2 порядка (лисицы).
Консументом 4 порядка кровососущее насекомое является, когда питается кровью консумента 3 порядка (волка).
4. Если в лесу на площади 1 га взвесить отдельно все растения, всех животных по отдельности (насекомых, земноводных, рептилий, птиц, млекопитающих), то представители какой группы суммарно будут самыми тяжелыми и самыми легкими?
Самыми тяжелыми будут растения, поскольку они находятся в начале пищевой цепи. Самыми легкими будут млекопитающие и птицы, т.к. они не только находятся в конце пищевой цепи, но и дополнительно теряют массу, тратя энергию на нагревание тела.
5. Почему зерноядные птицы в разные периоды жизни (расселения, размножения) могут занимать в пищевых цепях место консументов I и II порядков?
Пока зерноядные птицы питаются зерном, они являются консументами первого порядка. Своих птенцов зерноядные птицы выкармливают насекомыми – в этот момент они являются консументами второго порядка.
6. Почему, согласно правилу экологической пирамиды, в наземной пищевой цепи от звена к звену наблюдается уменьшение энергии?
1) энергия расходуется на жизнедеятельность организмов
2) энергия рассеивается в виде тепла
3) часть энергии не передается с предыдущего звена на следующее (пища не переваривается на 100%)
7. Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: крестоцветные блошки, хорь, уж, листья репы, лягушка. Определите консумента II порядка в составленной цепи и объясните свой выбор.
1) листья репы –> крестоцветные блошки –> лягушка –> уж –> хорь;
2) консумент второго порядка – лягушка, так как она питается консументами первого порядка.
8. Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: дождевой червь, лисица, листовой опад, орел, еж. Какой из организмов исполняет роль консумента третьего порядка?
1. Листовой опад -> дождевой червь -> еж -> лисица -> орел.
2. Консумент третьего порядка - лисица.
9. Как изменяется количество энергии в пищевых цепях при переходе с одного трофического уровня на другой? Ответ поясните.
1) при переходе с одного трофического уровня на другой 90% энергии теряется, 10% энергии сохраняется;
2) энергия теряется, так как рассеивается в виде тепла;
3) энергия теряется, так как часть пищи организмами не усваивается.
10. Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: крупная хищная птица, растение, бабочка, змея, лягушка. Сколько энергии переходит на уровень консументов III порядка, если чистая годовая первичная продукция экосистемы составляет 10 000 кДж?
1) пищевая цепь: растение – бабочка – лягушка – змея – крупная хищная птица;
2) на уровень консумента III порядка переходит 10 кДж энергии
11. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. (1) Автотрофы – организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. (2) Энергия солнечной радиации трансформируется в энергию химических связей в процессе фотосинтеза. (3) К фототрофам относят зеленые растения и хемосинтезирующие бактерии. (4) Пастбищные пищевые цепи начинаются с растений, в них они играют роль консументов. (5) По пищевым цепям питания от звена к звену передаются вещества и энергия. (6) Вещества и энергия передаются по замкнутым циклам, многократно циркулируя между организмами и окружающей средой. (7) Возврат веществ в окружающую среду в виде неорганических соединений осуществляется редуцентами.
3 – хемосинтезирующих бактерий не относят к фототрофам, они используют энергию окислительно-восстановительных реакций неорганических веществ;
4 – растения в пищевых цепях играют роль продуцентов;
6 – энергия, в отличие от веществ, не может передаваться по замкнутому кругу.
1) 5 – консументы II порядка формируют третий трофический
уровень;
2) 6 – редуценты живут в отмерших органических остатках и
разлагают органические вещества до неорганических веществ;
3) 7 – детритная цепь начинается с мёртвых растительных или
животных остатков (органических остатков)
13. Что является главным источником энергии для организмов, обитающих на дне глубоководных экосистем в условиях недостаточности света и кислорода? Назовите организмы, приспособленные к жизни в данных условиях. Какую функциональную группу экосистемы они составляют?
1) главным источником энергии является детрит – отмершие растения и погибшие животные;
2) детритофаги: раки, черви-трубочники, бактерии-сапротрофы;
3) в глубоководных экосистемах они выполняют роль консументов и редуцентов
14. Объясните, почему не вся энергия, поступившая с пищей, расходуется на рост животного.
1) часть пищи не переваривается и выводится из организмов в виде кала;
2) часть поглощенной энергии расходуется на поддержание жизнедеятельности (движение, обмен веществ и т.д.);
3) часть энергии превращается в тепловую и рассеивается в пространстве
15. При использовании ядохимикатов для борьбы с сельскохозяйственными насекомыми-вредителями вместе с ними погибают и другие животные. Почему при этом чаще погибают именно хищники, а не травоядные животные? Как называют эту группу препаратов?
1) ядохимикаты передаются по пищевым цепям (аккумулируются);
2) чем выше трофический уровень, тем больше ядохимикатов накапливается в животном;
3) хищники находятся на высоких трофических уровнях;
4) инсектициды
Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий - 18
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов на Studarium,
мы всегда рады вам! =)
2469. Установите соответствие между организмами и трофическими уровнями, на которых они находятся в экосистеме: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) жужелица
Б) личинка капустной белянки
В) певчий дрозд
Г) косуля
Д) жаба обыкновенная
Е) жук-типограф
1) консументы первого порядка
2) консументы второго порядка
Верный ответ: 212121
Жужелицы- хищники с внекишечным пищеварением, их рацион представлен червями, насекомыми и личинками, вследствие чего жужелицы относятся к консументам второго порядка.
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Многие насекомые, питаясь различными частями культурных растений, снижают урожай. Они составляют группу насекомых-вредителей сельскохозяйственных растений. Изучив особенности строения и образа жизни представителей этой группы можно подобрать способы борьбы с ними.
Весьма опасным вредителем является азиатская , или перелётная саранча (6) . Она встречается в южных районах европейской части России. Саранча способна плодиться в огромных количествах. Прилёт саранчи подобен стихийному бедствию. От её нашествия на полях остаётся голая земля с объеденными остатками растений. Основные места размножения саранчи – тростниковые заросли крупных южных рек. Во второй половине лета самка саранчи откладывает яйца. Они находятся в пенистой жидкости, которая, затвердевая вместе с частицами земли, образует кубышку . Весной из яиц выводятся личинки. Подрастая они собираются в стаи. После 4–5-ой линьки у личинок появляются крылья. Численность саранчи периодически (раз в несколько лет) резко увеличивается. Она объединяется в стаи и перелетает на огромные расстояния.
Тли - это насекомые, которые высасывают сок растений и таким образом угнетают их развитие. Тли могут переносить вирусы, вызывающие болезни растений.
На юге Европейской части и в центральных областях России распространена медведка (1) . Она питается подземными частями растений. Самка на глубине 20–30 см прокладывает многочисленные ходы, делает гнездо и откладывает в него яйца.
Урон сельскохозяйственным культурам могут наносить свекловичный долгоносик (его личинки питаются корнями свеклы). Завязями яблонь питаются личинки мелкого жука-долгоносика – яблоневого цветоеда . Опасным вредителем является колорадский жук (4) . Вместе с картофелем завезённый из Америки, он (при отсутствии естественных врагов) очень быстро расселился на всей Евразии. В течение лета развивается два-три поколения жуков. Подсчитано, что взрослый жук и его личинки способны повредить 100 тыс. кустов картофеля.
Большой вред садовым деревьям и сосновым посадкам наносят майские жуки . Их прожорливые личинки подтачивают корни молодых сосен и садовых деревьев, сам же взрослый жук питается листьями и цветами сливы, черешни и других садовых культур. Личинки жуков-короедов и жуков-усачей , питаясь корой и древесиной, прогрызают длинные ходы в стволах, ослабляя деревья.
Большой вред созревшим плодам пшеницы, ржи и ячменя наносит хлебный жук-кузька , обитающий в чернозёмной полосе Европейской части России. Взрослый жук поедает зерновки. Подсчитано, что за свою жизнь один жук может уничтожить в среднем 9–10 колосьев. Личинки хлебного жука питаются мелкими корешками.
На юге России обитает клоп-черепашка (3) . Он прокалывает хоботком еще не созревшие зерна и высасывает содержимое зерновок хлебных злаков, из-за чего семена теряют всхожесть. Мука приобретает горький вкус.
На всей территории России кроме северных районов встречается луговой мотылек . Гусеницы этого опасного вредителя уничтожают посевы сахарной свеклы, конопли, подсолнечника, томатов, хлопчатника.
Вред капусте наносят гусеницы капустной белянки , которые питаются листьями капусты. Гусеницы яблонной плодожорки развиваются в яблоках, чем портят плоды. Гусеницы непарного шелкопряда , поедающие листья многих растений, могут наносить существенный вред не только садовым деревьям и кустарникам, но и растениям леса. Большой вред сосне приносят гусеницы соснового шелкопряда . В некоторых местах после нападения массы гусениц шелкопряда на сосны эти деревья полностью лишаются хвои и погибают. Гусеницы бабочек огневок живут в муке и питаются ею, загрязняют ее выделениями, чем и портят ее. Гусеницы платяной моли портят изделия из шерсти.
Повсеместно встречается капустная совка (5) . Её гусеницы выедают отдельные участки листьев капусты, свеклы, салата.
Личинки капустной мухи (2) наносят вред многим крестоцветным. У капусты они повреждают корни и кочерыги, выгрызая характерные внутренние ходы. Такие растения задерживаются в росте или погибают.
Вредитель смородины и крыжовника стеклянница смородинная (1) . Гусеницы этой бабочки, вгрызаясь в почки, питаются их сердцевиной. Повреждённая сердцевина гниёт, почки вянут и засыхают.
Гусеницы крыжовниковой пяденицы (2) выгрызают в почках и листьях крыжовника и смородины небольшие отверстия.
Личинки некоторых пилильщиков (отряд Перепончатокрылые) являются вредителями деревьев и кустарников. Так, личинки хвойных пилильщиков нередко полностью объедают хвою деревьев. Личинки рогохвостов питаются древесиной, повреждая деревья.
На территории России встречается около 700 видов насекомых, являющихся опасными вредителями сельского хозяйства.
Изучение биологии насекомых вредителей позволило выработать следующие методы борьбы с ними: агротехнические, биологические, механические (физические) и химические.
К физическим (механическим) методам относятся сбор (и последующее уничтожение) гусениц или яиц насекомых и ловля наземных насекомых (например, свекловичного долгоносика или пешей саранчи ) с помощью вырытых в грунте ловчих канавок. Личинок малярийных комаров уничтожают, разливая на поверхности водоема керосин, который закупоривает дыхательные трубочки личинок, и они погибают.
Уничтожают вредных насекомых иногда и химическими способами. Так, растения для уничтожения обитающих на них вредителей обрабатывают ядохимикатами. Выгребные ямы и другие места размножения личинок комнатных мух обрабатывают хлорной известью. Тараканов уничтожают различными ядами. Однако у насекомых-вредителей довольно быстро появляются особи, приобретшие нечувствительность к ядовитому веществу. Кроме того, из-за применения ядохимикатов гибнут многие полезные насекомые, а также птицы, съевшие отравленных насекомых.
Для борьбы с сельскохозяйственными вредителями используются агротехнические методы. При этом практикуется посев и посадка растений с таким расчетом, чтобы они успели окрепнуть ко времени появления вредителей; тщательная уборка полей (она лишает пищи личинок вредных насекомых); уничтожение некоторых сорных растений, на которых насекомые размножаются, а потом нападают на полевые и огородные культуры.
Наиболее безопасный и эффективный способ борьбы с вредными насекомыми – биологический . Он заключается в использовании естественных врагов насекомых – паразитов (например, наездников ) и хищников (например, божьих коровок ).
В лесу люди, заботящиеся о природе, охраняют и расселяют муравейники рыжих лесных муравьев , в садах развешивают искусственные гнездовья для мелких насекомоядных птиц, в лабораториях специально разводят наездников , паразитирующих на сельскохозяйственных вредителях. Так, с капустной белянкой борются, выпуская крохотного наездника трихограмму , самка которого откладывает свои яйца в яйца капустной белянки. В биологической борьбе используют также бактерии, которые вызывают болезни насекомых-вредителей, и грибы, паразитирующие на них. Споры этих грибов специалисты рассеивают над зараженными полями или садами.
Огромную пользу приносят насекомоядные птицы. Синица за сутки может съесть столько насекомых, сколько весит сама. Семья скворцов за день уничтожает более 350 насекомых. Зерноядные птицы в период выкармливания птенцов также уничтожают большое количество насекомых-вредителей. Охрана и привлечение насекомоядных птиц, летучих мышей, разведение насекомых, паразитирующих на вредителях, использование биологических препаратов, вызывающих болезни вредителей – действенные меры против вредителей.
Многие насекомые являются вредителями сельскохозяйственных растений и лесного хозяйства. Питаясь различными частями растений, они могут резко снизить ожидаемый урожай или нанести вред большим участкам леса.
Знание особенностей развития, строения, образа жизни вредителей – необходимое условие для борьбы с ними. Изучив эти особенности, можно подобрать разнообразные способы борьбы. Среди них особенно перспективны биологические: охрана и привлечение насекомоядных птиц, летучих мышей, разведение насекомых, паразитирующих на вредителях.
Читайте также: