составьте цепи питания и вычислите какая площадь земли засеянная травой необходима для прокорма

maska neon dlinnaia vyderzhka 186346 1280x720 Статьи

Решение в общем виде записываем цепь питания

3 уровень сложности

2. Известно, что средняя масса волка- 40 кг. Если принять, что с одномесячного возраста, когда масса волчонка равнялась 1 кг, он питался исключительно зайцами (средняя масса 2 кг), то какое количество зайцев съел волк, прежде, чем достичь массы 40 кг?

а) 195 б) 200 в) 205
Ответы:

Ответ: площадь биогеоценоза 0.032 га.
Задачи для самостоятельного решения

3 уровень сложности

а) 0,12 га б) 1,2 га в) 12 га

5. Определите площадь акватории моря (в га), которая нужна для пропитания дельфина-белобочки массой 60 кг (30 % сухого вещества) в цепи питания: фитопланктон – рыба – дельфин. Производительность фитопланктона – 500 г/м 2

а) 0.036 га б) 0.36 га в) 3.6 га

а) 5 га б) 0.5 га в) 0.005 га

6-в
Задачи по экологии

3 уровень сложности

3. Определяем количество съеденных комаров за летний сезон

Ответ: 32760 комаров съедает 1 летучая мышь за летний сезон.
Задачи для самостоятельного решения

3 уровень сложности

1.Находим содержание сухого вещества

2.Находим массу сухого вещества льва, составив и решив пропорцию.

х = 7500 / 100 = 75 (кг) – масса сухого вещества льва

3.На основании правила экологической пирамиды рассчитываем массу растительности, которая может прокормить одного льва.

І звено ІІ звено ІІІ звено

продуценты консументы 1 пор. консументы 2 пор.

растительность газели лев

7500 кг 750 кг 75 кг

4.Определяем площадь биогеоценоза, составив и решив пропорцию (обязательно биомассу в граммах перевести в кг)

? м 2 – 7500 кг
х= 7500 / 0.75= 10000 м 2 = 1 га

Ответ: Площадь биогеоценоза 1 га.
Задачи для самостоятельного решения

4 уровень сложности

а) 0.1 га б) 1 га в) 10 га

5. С 1 м 2 культурного биогеоценоза можно получить 800 г сухой биомассы в течении 1 года. Составьте цепь питания и определите, какая площадь этого биогеоценоза (в га) необходима, чтобы на нем в течении 1 года мог прокормиться человек массой 70 кг (из них 63 % составляет вода). Ответ округлите до десятых.

а) 2.1 га б) 1.2 га в) 3.2 га

6. Какая площадь планктона (в га) может прокормить белого пеликана (10 кг, 60 % составляет вода). В цепи питания: планктон – рыба – пеликан? Биопродуктивность 1 м 2 планктона – 600 г органических веществ. Ответ округлите до сотых.

а) 0.04 га б) 0.05 га в) 0.07 га

7. Биомасса сухого сена с 1 м 2 луга составляет 200 г. По правилу экологической пирамиды определите, сколько гектаров луга необходимо, чтобы прокормить на протяжении года одного ученика массой 58 кг (из них 65 % составляет вода) в цепи питания: трава – корова – человек.

а) 1015 м 2 б) 2015 м 2 в) 2025 м 2

7-а
Задачи по экологии

4 уровень сложности

W(H2O)=70 % Прирост массы

продуценты консументы 1 пор. консументы 2 пор.

растения мыши куница

Ответ: прирост курицы за 1 день составляет 6 г.

Задачи для самостоятельного решения

4 уровень сложности

3-в
Задачи по экологии

4 уровень сложности

Какой прирост биомассы продуцентов (растений) понадобится для этого? Какая площадь (в га) достаточна для прокормления одной лисицы, если продуктивность растительной биомассы составляет 2 т/га за год?

Дано:

Задачи для самостоятельного решения

4 уровень сложности

Источник

Методика решения задач по экологии по теме «Пищевые взаимоотношения организмов и экологические пирамиды»

15108304782z7ew

Методика решения задач по экологии по теме «Пищевые взаимоотношения организмов и экологические пирамиды».

Экологическое образование представляет собой непрерыв­ный процесс обучения, воспитания и развития личности, на­правленный на формирование системы научных, практиче­ских знаний и умений, ценностных ориентаций, поведения и деятельности, обеспечивающих ответственное отношение чело­века к окружающей среде и здоровью.

В свете концепции устойчивого развития экологическое об­разование приобретает роль системообразующего фактора об­щего образования, определяет его стратегические цели и ве­дущие направления.

Целью и ожидаемым результатом экологического образова­ния школьников является экологическая культура личности ребенка, развитие ответственности человека в предупреждении и разрешении экологических проблем, поддержании устойчиво­го развития биосферы и общества.

Составить цепь питания и определить, сколько га смешан­ного леса потребуется, чтобы прокормить слона массой 2809 кг (их них 60% составляет вода).

Примечание: сухая биомасса смешанного леса с 1 кв. м составляет 400 г.

Решение. Задача № 1.

Составляем цепь питания на основании правила экологической пирамиды:

Определяем площадь леса в га для прокорма слона.

Если 1 га дает прирост биомассы 4 000 кг, то для слона весом 1123,6 кг:

Составить цепь питания и определить, сколько га луга потребуется, чтобы прокормить человека массой 54 кг (из них 63% составляет вода).

Примечание: сухая биомасса травы составляет с 1 кв. м луга 200 г.

Определим сухой вес человека:

Составим цепь питания:

На основании правила экологической пирамиды определяем, сколько необходимо травы, чтобы воспроизвести такую массу:

Если с 1 кв. м луга получаем 200 г сухой биомассы, то:

Средняя масса толстолобика составляет 2,2 кг, из которых 64% приходится на воду. Сколько кг толстолобика можно получить из водоема площадью 8,5 га?

Примечание: 1 кв. м водоема дает сухой биомассы 1000 г.

Определим сухой вес толстолобика:

Определяем продуктивность водоема по первичной биомассе с 1 га:

Продуктивность первичной биомассы с 8,5 га:

10 000 •8,5 = 85 000 кг.

х = 85 000 • 0,792 : 7,92 = 8 500 кг

Товарная масса карпа в среднем равна 3 кг, из которых 60% приходится на воду. Сколько кг карпа можно получить в пруду для искусственного разведения рыб площадью 10 га?

Примечание: 1 кв. м водоема дает сухой биомассы 1000 г.

1 кв. м водоема дает сухой биомассы 1000 г:

х=100000•1 кг = 100 000 кг.

Если с 10 га биологическая продуктивность составляет 100 000 кг, то можно получить карпа:

(100 000 кг : 12) • 1,2 = 9999,9999 = 10 000 кг.

Ответ: 10000 кг карпа.

Примечание: 1 г сухого растительного вещества аккуму­лируете среднем 20 кдж.

Биомасса суммарная с 1 га смешанного леса:

(17,236 • 2000 кв. м) + (45,2 • 8000 кв. м) = 396072 кг/га

Количество энергии, заключенной в продуктивной:

1000 г • 396 072 кг/га • 20 кдж = 7 921 440 000 кдж/кг.

Ответ: 396 072 кг/га, 7 921 440 000 кдж/га.

1 кв. м площади горохового поля дает 443 г сухой биомассы гороха посевного и 456 г сухой биомассы сорных растений. Определить продуктивность ценного биоценоза в кг/га и кдж/ га.

Примечание: 1 г сухого растительного вещества аккуму­лирует в среднем 20 кдж.

Суммарная биомасса с 1 кв. м:

443 г + 456 г = 899 г/кв. м.

899 • 10 000 кв. м = 8 990 000 г = 8 990 кг.

Продуктивность энергии с 1 га:

8 990 000 г • 20 кдж = 179 800 000 кдж/га

Ответ: 8 990 кг/га, 179 800 000 кдж/га.

Продуктивность 1 га культурного биоценоза составляет 2-107 кдж. Определить, какого веса достигнет волк в цепи питания: растения-заяц-волк, если 60% массы волка приходится на воду.

Примечание: 1 г сухой биомассы животного составляет 20 кдж.

Составим цепь питания:

1000 кг 100 кг 10 кг (сухой биомассы)

х= 0,001•2•107:20 = 1000

Определим массу волка с учетом воды в организме:

Ответ: масса волка: 10 кг + 15 кг = 25 кг.

Примечание: 1 г сухого растительного вещества аккумулирует в среднем 20 кдж.

Определяем первичную продуктивность биоценоза за 1 год на 1 га:

х = 8 • 109 • 3,2: 100= 25,6 • 107 кДж

Первичная продуктивность биоценоза на 10 га в биомассе:

в кдж: 25,6 • 107 • 10 га =2,56 • 109 кдж

в кг: 2,56 •109 : 20 кдж = 1,28 • 108 г = 128 000 кг.

Составить цепь питания:

128 000 кг 12 800 кг 1280 кг 128 кг

Определяем сухой вес хищных птиц:

Определяем количество хищных птиц на 10 га биоценоза: 128 кг : 2 кг = 64

Ответ: 64 хищных птицы на 10 га биоценоза.

Построить цепь питания для рыжей лисицы и определить, какое количество га смешанного леса необходимо для того, чтобы лисица достигла веса в 4 кг, из которых 60% приходится на воду.

Примечание: первичная продуктивность смешанного леса, луга составляет 500 г сухого вещества с 1 кв. м в год.

Определяем сухую биомассу лисицы:

Определяем продуктивность 1 га леса (поля):

х = 10 000 •500 = 5000 кг.

Строим цепь питания:

160 кг 16 кг 1,6 кг

Определяем площадь (в га), необходимую для того, чтобы лисица достигла веса 1,6 кг:

х = 160:5000 = 0,032 га.

В течение года 1 га кукурузного поля поглощает 76 650 000 кдж, из которых только 2,3% аккумулируется в виде прироста сухого вещества. Составить цепь питания и определить, сколько га такого поля потребуется человеку для прокормления в течение года, если в сутки человеку необходимо примерно 10 000 кдж.

Примечание: 1 г вещества содержит 20 кдж.

РЕШЕНИЕ. Задача № 10.

Определяем, сколько кдж энергии аккумулируется в виде сухого вещества на 1 га:

х = 1 762 950 кдж (или 88,147 кг)

0,001-20

х-11625 950 х = 88,147

Определяем, сколько кдж энергии потребляет человек за год:

10 000 кдж • 365 дней = 3 650 000 кдж (или 173,8 кг).

Составляем цепь питания от сочной массы кукурузы (2/3):

88,147•2/3 = 58,98 кг 5,90 кг 0,59кг

Всего 1 га поля дает за 1 год:

Итого: 29,167 + 5,9 = 35,07 кг.

Необходимая площадь кукурузного поля в га для прокорма человека за 1 год:

Источник

Задачи с решением по экологии

0e88 00098467 491b1f44

Задачи по теме «Цепи питания. Экологические пирамиды»

2 площади экосистемы дает 800 г сухой биомассы за год. Построить цепь питания (4 трофических уровня) и определить, сколько гектаров необходимо, чтобы прокормить человека массой 70 кг ( из них 63% составляет вода).

I порядка → консументы→

II порядка → человек

Определяем процент органического вещества в теле человека: 70 кг • 0,37 = 25,9 кг
Определяем массу органического вещества в теле человека:

100 кг – 25,9 кг = 74,1 кг

Определяем количество биомассы в первом звене цепи питания:

26000 кг 2600 кг 260 кг

Определяем, сколько гектаров экосистемы могут прокормить человека на протяжении года: 1 м 2 – 0,8 кг

х = 26000/0,8 =32500 м 2 =3,25 га

Ответ. Необходимо 3,25 га.

2. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определите, какая площадь (в гектарах) соответствующей экосистемы может прокормить одну особь последнего звена в цепи питания:

А) планктон→рыба→тюлень (300 кг). Сухая биомасса планктона с 1м 2 моря составляет 600г. Из указанной в скобках массы 60% составляет вода.

Планктон с 1м 2 = 600г.

Определяем сухую массу тела тюленя:

m =300 • 0,4 = 120 кг
Сухая масса тюленя 120 кг.

Пользуясь правилом экологической пирамиды, определяем массу планктона:

планктон → рыба →тюлень
12000 кг 1200 кг 120 кг

Площадь моря, которая может прокормить одного тюленя:

х = 12000 /0,6 =20000 м 2

Ответ. Необходимо 2 га моря.

S моря на 1 тюленя

3. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько необходимо планктона ( водорослей и бактерий), чтобы в Черном море вырос и мог обитать один дельфин массой 300 кг.

Зная, что в каждом следующем уровне экологической пирамиды сохраняется 10% вещества и энергии, можно определить массу рыбы, необходимой для существования дельфина.

Планктон → рыба нехищная → хищная рыба → дельфин

300000 кг 30000 кг 3000 кг 300 кг

5. Зимой на речках и озерах во льду делают проруби, в которые вставляют снопы камыша, соломы. С какой целью это делается? (Таким образом создаются условия для газообмена между воздухом и водоемом, вследствие чего она обогащается кислородом, и предотвращает замор рыбы).

6. Самая распространенная на Земле комнатная муха. Установлено, что с начала эта муха обитала в тропических широтах. Благоприятная для размножения температура 25 С. Какие биологические особенности насекомого позволили ей так широко распространиться на Земле, в том числе в северных широтах. (Высокая плодовитость, приспособленность к жизни возле человека, способность впадать в спячку при неблагоприятных условиях).

7. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определите, какая площадь (в гектарах) соответствующей экосистемы может прокормить одну особь последнего звена в цепи питания:

А) планктон→мелкая рыба→щука (300 кг). Сухая биомасса планктона с 1м 2 моря составляет 600г. Из указанной в скобках массы 60 % составляет вода.

Планктон →мелкие рыбы→ щука

Планктон с 1м 2 = 600г.

Определяем сухую массу тела щуки:

Пользуясь правилом экологической пирамиды, определяем массу планктона:

Площадь водоема, которая может прокормить 1 щуку: х=400/0,6 =666,6 м 2

Ответ. Необходимо = 0,07га водоема

S водоема на 1 щуку

8. Вычислить возможность существования в озере Лох-Несс плезиозавра,

причем не одного, а целой семьи, так как для сохранения вида необходима репродукция.

Допустим, что общая масса семьи плезиозавров-100 тонн (5-7 особей, 40% сухое вещество). Общая площадь озера Лох-Несс- (57000 км 2 ). Построим цепь питания.

Вычислим, какая площадь акватории озера необходима, чтоб прокормить этих животных, когда известно, что биомасса фитопланктона – 500г/м 2 сухой массы.

По правилу экологической пирамиды для семьи динозавров необходимо в 10 раз больше биомассы, чем их собственная масса (сухая масса пресмыкающихся – 40 тонн), а именно 400 тонн рыбы, а для рыбы, в свою очередь, необходимо

4000 тонн фитопланктона. Площадь, которую занимает количество продуцентов: 4 000 000 000 г (4 тонны): 500 г/м 2 = 8 000 000 м (8000 км)

Площадь озера Лох-Несс (57000 км 2 ) хватит, чтобы прокормить семью плезиозавров общей массой 100 тонн. Значит, теоретически существование динозавров в этом озере возможно.

9.Однажды молодой археолог в степи на юге Украины сильно устал и лег спать, не раздеваясь, на спальный мешок. Утром, открыв глаза, хотел было подняться, но почувствовал, что на груди что-то лежит. Это была степная гадюка. Осторожно, чтобы не разозлить змею, археолог сбросил ее, и она уползла. Почему же змеи ползут к спящим людям?

(Таким способом птица охраняет своих птенцов от перегревания).

1.При проведении рубок ухода убирают сухостойные, пораженные гнилью и ветровальные деревья. Какое значение это имеет для леса?

При рубках ухода уничтожаются благоприятные места для размножения короедов и других насекомых, которые могут принести вред лесу; возрастает пожароустойчивость.

2.В некоторых хозяйствах рубку деревьев ведут следующим образом: через каждые 10 или 12 лет вырубают 8-10% общей массы всех стволов. Рубки стремятся проводить зимой по глубокому снегу. Почему такой способ рубки является самым безболезненным для леса?

Постепенное изреживание дает лучшие условия для оставшихся деревьев. При глубоком снежном покрове не повреждаются подрост и подлесочные растения.

3.В ХХ столетии человек решил, что при помощи всемогущей химии он может вовсе избавиться от насекомых, отнимающих у него часть урожая, вредящих лесам. Победа казалось уже близкой. Но вскоре стало очевидно, что химия не всесильна и что проблема не в этом. Почему сторонников химической борьбы становится все меньше?

Яды действуют не только на насекомых-вредителей, но и на растения, многих животных. Яды могут накапливаться в живых организмах, передаваться от одних организмов к другим (например, при поедании растений животными, насекомых – птицами и т. д. )

4.«Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча – пустыню». Объясните смысл данной поговорки.

Ухудшается структура лесной почвы, в нее плохо проходят воздух и влага; погибают древесные всходы.

5.На юге Польши было построено крупное химическое предприятие, которое постепенно увеличивало свою мощность и расширялось. Много отходов выбрасывалось в атмосферу. Вокруг завода росли полевые цветы, которые обильно цвели. После того как построили дымо- и газоулавливатели, часть растений погибла. Выскажите предположение о возможных причинах гибели некоторых видов растений.

8. В умеренном поясе водятся несколько десятков видов земноводных, в тропиках же их около полутора тысяч видов. Чем это объясняется?

Условия в тропиках более благоприятны для жизни земноводных (повышенная влажность и тепло).

9. В Бадхызском заповеднике ( в Туркмении) живет очень крупная ящерица – серый варан (длиной до 1 м) Живет она в пустыне среди зарослей саксаула. Цвет кожи желтовато-серый. Но у маленьких варанчиков имеются темные поперечные полоски. Чем объяснить такую разницу в окраске?

10. До 30% смертности морских черепах вызвано проглатыванием пластмассовых предметов. Почему употребление подобной пищи приводит животных к гибели?

Живые организмы способны перерабатывать разнообразные вещества, естественно производимые в природе. Многие же синтезированные человеком вещества живые организмы перерабатывать не могут, или же при их разложении образуются вещества, опасные для жизни.

Ритуальная борьба без нанесения повреждений имеет большое значение для сохранения вида. При стычках молодые самцы остаются в живых и имеют возможность проявить свои боевые качества в последующих сезонах размножения.

12. Еще Ч. Дарвин описал пурпурный окрас снега высоко в горах. Иногда горные высоты бывают зеленого оттенка. Почему?

Окраску придают микроскопические водоросли.

Источник

Расчетные задачи по экологии

1 уровень : цепь: планктон – рыба – щука. Ответ: 800 кг

2 уровень: цепь: растение – насекомое – мышь

2 детеныша х (4,5 – 1) = 7 г.

30000х10 3000 х10 300х10 300

Масса волка = 40 – 1 = 39 кг

цепь: растение – заяц – волк

1 заяц – 2кг, а 390 кг зайцев – это 195 штук

Ответ: волк съел 195 зайцев, которые съели 3900 кг растений.

Задача повышенной сложности.

Вычислить возможность существования в озере Лох-Несс плезиозавра, причем не одного, а целой семьи, так как для сохранения вида необходима репродукция.
Допустим, что общая масса семьи плезиозавров-100 тонн (5-7 особей, 40% сухое вещество). Общая площадь озера Лох-Несс- (57000 км 2 ). Цепь питания: фитопланктон –рыбы – семья плезиозавров. Вычислим, какая площадь акватории озера необходима, чтоб прокормить этих животных, когда известно, что биомасса фитопланктона – 500г/м 2 сухой массы.

По правилу экологической пирамиды для семьи динозавров необходимо в 10 раз больше биомассы, чем их собственная масса (сухая масса пресмыкающихся – 40 тонн), а именно 400 тонн рыбы, а для рыбы, в свою очередь, необходимо

4000 тонн фитопланктона. Площадь, которую занимает количество продуцентов: 4 000 000 000 г (4 тонны): 500 г/м 2 = 8 000 000 м (8000 км)

Площадь озера Лох-Несс (57000 км 2 ) хватит, чтобы прокормить семью плезиозавров общей массой 100 тонн. Значит, теоретически существование динозавров в этом озере возможно.

Источник

Решение экологических задач

Задача 1. Постройте пищевую цепь экосистемы леса, в которой продуцентами являются древес­ные растения, а консументом высшего порядка — ястреб.

Поскольку растения — это продуценты, в пищевой цепи они займут первую позицию:

Как известно, тлю истребляют божьи коровки, которых применяют даже в садах и на полях вместо ядохимикатов:

растение →тля → божья коровка →

Божьими коровками могут питаться немногие птицы из-за их предупреждающей окраски, однако к таковым относятся и скворцы:

растение → тля →божья коровка→ скворец →

Скворец вполне может стать добычей ястреба, который и завершит данную пищевую цепь, будучи консументом 4-го порядка:

растение → тля → божья коровка → скворец →ястреб.

Ответ: растение → тля → божья коровка → скворец → ястреб.

Задача 2. В упрощенной экосистеме африканской саванны имеется четыре компонента: растения (акации), травоядные (антилопы), хищники (гепарды) и падалыцики (гиены). Какие организмы занимают в этой экосистеме второй трофический уровень?

Поскольку продуцентами являются только акации, а все остальные — консументами, расте­ния оказываются в начале пищевой цепи:

Антилопы относятся к травоядным, гепарды — к хищникам, а гиены — к падалыцикам. Сле­довательно, пищевая цепь приобретает вид:

акации →антилопы → гепарды → гиены.

Из этой пищевой цепи видно, что именно антилопы занимают второй трофический уровень. Ответ: антилопы.

Задача 3. Какое количество чаек может прокормиться на участке акватории моря, на котором в год образуется 1200 кг сухой массы фитопланктона? Масса чайки составляет 1 кг (сухое веще­ство — 40%), чайка питается рыбой, а рыба — фитопланктоном. При решении задачи следует учитывать правило экологической пирамиды.

Прежде всего, исходя из данных задачи, следует составить пищевую сеть:

фитопланктон → рыба → чайка.

Из этой цепи следует, что пирамида биомасс будет трехуровневой, и, согласно правилу 10 %, или правилу экологической пирамиды, биомассы чайки будет в 100 раз меньше биомассы фито­планктона:

Помня о том, что в основу пирамиды биомасс положена масса сухого вещества, рассчитываем массу сухого вещества чайки:

m (сух. чайки) = m (сыр. чайки) • 40% / 100% = 1 • 0,4 = 0,4 кг.

Определяем, какое количество сухого вещества фитопланктона требуется для пропитания од­ной чайке:

m (сух. фитопланктона) = m (сух. чайки) • 100 = 0,4 •100 = 40 кг.

И, наконец, вычисляем, какое количество чаек может прокормиться на данной акватории:

m (чаек) = m (общ. сух. фитопланктона) / т (сух. фитопланктона)= 1200 / 40 = 30 (чаек)

Задача 4. Средняя масса годовалой рыжей лисицы — 20,5 кг. Предположим, что с одномесячного возраста, когда масса лисенка составляла 500 г, он перешел на питание исключительно куропат­ками (средняя масса — 800 г). Какое количество куропаток понадобилось ему съесть для достиже­ния массы годовалой лисы? Какой прирост биомассы продуцентов понадобился для этого? Какая площадь (в га) достаточна для пропитания одной лисицы, если продуктивность растительной био­массы составляет 2 т/га?

Составим цепь питания данной территории, учитывая то, что куропатки являются преимуще­ственно растительноядными:

растение → куропатка → лиса.

Подсчитаем, какую массу лисенок набрал в течение года, питаясь куропатками:

∆m (лисы) = 20,5 кг — 0,5 кг = 20 кг.

Согласно правилу экологической пирамиды, для набора такой массы ему потребовалось съесть в 10 раз больше куропаток:

m (куропаток) = ∆m (лисы) • 10 = 20 • 10 = 200 кг.

n(куропаток) = m (куропаток)/m (куропатки) = 200 кг / 0,8 кг = 250 (куропаток).

Теперь определим, согласно правилу экологической пирамиды, какая биомасса продуцентов потребовалась для прокорма 200 кг куропаток:

m (продуцентов) = m (куропаток) • 10 = 200 кг • 10 = 2000 кг.

Вычислим площадь, необходимую для пропитания куропаток и лисы, учитывая продуктив­ность данной экосистемы (2000 кг/га):

S = т (продуцентов)/продуктивность = 2000 кг / 2000 кг/га = 1 га.

Ответ: для пропитания одной лисы необходимо 250 куропаток, которые потребляют 2000 кг растительной биомассы. Для пропитания одной лисы достаточно 1 га территории.

7.3. Разнообразие экосистем (биогеоценозов). Саморазвитие и смена экосистем. Выявление причин устойчивости и смены экосистем. Стадии развития экосистемы. Сукцессия. Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека. Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем.

Разнообразие экосистем (биогеоценозов)

Кажущееся бесконечным многообразие биогеоценозов нашей планеты, опираясь на немногие экологические критерии, можно свести к нескольким основным типам, приуроченным к опреде­ленным ландшафтно-климатическим зонам. Эти определенные совокупности различных групп организмов и среды их обитания называются биомами. Особенности среды обитания, наклады­вающие отпечаток на характер процессов, происходящих в биогеоценозе, а также его видовую и пространственную структуру, позволяют отнести биомы к наземным (сухопутным) или водным.

Основные наземные экосистемы

В основе классификации наземных экосистем, в первую очередь, лежит тип растительного покрова данного участка суши, что позволяет выделять пустынные, травянистые и лесные био­геоценозы. Пустынные экосистемы, в свою очередь, подразделяют на тропические, умеренных широт и холодные, травянистые — на саванны, прерии, степи и тундры, а лесные — на влажные тропические леса, листопадные леса умеренных широт и др.

Пустыни. К пустыням относят территории, на которых уровень осадков не превышает 250 мм в год, а испарение влаги намного больше количества выпавших осадков. Эти экосистемы покры­вают около 30% поверхности суши практически во всех широтах Земли, начиная с тропических Атакамы и Южной Сахары, и заканчивая ледяными пустынями Антарктиды.

Чрезвычайно сложные условия обитания в пустынях обусловливают скудость и изреженность растительного покрова, что, в свою очередь, является причиной крайне низкой продуктивности данных экосистем и способствует формированию в них коротких пищевых цепей. Так, в пусты­нях Северной Америки доминируют кактусы, а консументами высшего порядка являются койоты и ястребы.

Хрупкость жизни в пустынях заставляет уделять особое внимание их охране, поскольку выпас скота и движение автотранспортных средств вне дорог приводит к серьезным нарушениям этих экосистем.

Экосистемы, где преобладающим является травяной покров, характерны для районов, в кото­рых выпадает большее количество осадков, и влага частично задерживается в почве. Они распола­гаются преимущественно в тропическом, умеренном и субарктическом поясах планеты.

Тропические травянистые экосистемы, или саванны, образуют широкие полосы по обе сторо­ны экватора. В этих регионах средние температуры достаточно высоки, а осадки выпадают в ос­новном весной или летом, тогда как в остальное время они отсутствуют (сухой сезон). Помимо зла­ков и других травянистых растений, в саваннах могут встречаться также редкостоящие деревья, например, баобабы и зонтичные акации. Животный мир тропических травянистых экосистем, представленный слонами, носорогами, жирафами, антилопами, львами, различными грызунами, зайцеобразными, множеством птиц и др., в зимнее время обогащается за счет птиц, мигрирую­щих из Евразии. Однако несмотря на то, что продуктивность саванн и их видовое разнообразиепревышает таковую пустынь, и они должны быть более устойчивыми, саванны не меньше страда­ют от действия антропогенного фактора, например от перевыпаса скота и пожаров.

Травянистые экосистемы умеренных широт занимают большей частью внутренние районы материков. В Евразии они называются степями, в Северной Америке — прериями, в Южной — пампой и льянос, в Южной Африке — вельдами. Несмотря на почти постоянно дующие ветры, способствующие испарению влаги, часть ее все же задерживается в почве благодаря плотному растительному покрову. Во флоре этих экосистем достаточно широко представлены злаки, такие как пампасная трава, ковыли и др. Ранее в них встречались и крупные млекопитающие, напри­мер бизоны, туры, сайгаки, куланы и др. Однако хищническое истребление данных животных, а позднее — распашка прерий и степей привели к деградации биогеоценозов с последующей эро­зией почв и пыльными бурями.

В этих же широтах, на территориях с лучшим влагообеспечением, чаще в поймах рек, в хол­мистой местности и на лесных полянах, встречается другой тип травянистых экосистем — луга. Их растительный покров отличается изобилием многолетних трав, главным образом злаков и осок.

Полярные травянистые экосистемы, или тундры, располо­жены в субарктическом поясе. Большую часть года они покрыты снегом и льдом, хотя осадков в этих районах немного, и выпада­ют они в основном в виде снега. Зимы в тундре продолжительные и суровые, поскольку эффект низких температур усугубляется почти постоянно дующими штормовыми ветрами. Почвенный слой тундры скован вечной мерзлотой, и даже летом почва от­таивает максимум на 1 м, но при этом остается перенасыщенной влагой. Растительный покров здесь образуют главным образом мхи и лишайники, а также верески, линнея северная (рис. 7.5) и др., хотя встречаются и стелющиеся древесные растения, например карликовые ивы и березы. Животный мир тундр также небогат, он представлен белыми медведями, песцами, росомахами, северными оленями, леммингами, прилетающими на лето полярными гусями, гагарами, помор­никами и др. Обильны здесь и кровососущие насекомые — мошки, мокрецы, комары.

Бедность видового состава, низкие темпы прироста растительности, медленное разложение ор­ганических веществ, малая мощность почвы или полное ее отсутствие на части территории ставят под угрозу дальнейшее существование экосистем вследствие интенсивной эксплуатации природ­ных ресурсов (добычи нефти и газа) в этих районах.

Лесные экосистемы, в которых доминируют древесные растения, встречаются в районах зем­ного шара с более или менее стабильными погодными условиями и почти равномерным выпаде­нием осадков в течение года.

Влажные тропические леса широко распространены в приэкваториальных районах, характе­ризующихся более или менее стабильными, умеренно высокими среднегодовыми температурами, а также значительным количеством осадков, которые и обусловливают влажность воздуха, доходя­щую до 100%. Типичным для влажных лесов является преобладание крупных вечнозеленых дере­вьев, тогда как ярус трав из-за высокой степени сомкнутости крон здесь практически не выражен.

Несмотря на очень высокую продуктивность таких экосистем, формирование плодородного слоя почвы в них сильно затруднено вследствие чрезвычайно быстрой переработки растительного опада и других органических остатков бактериями и грибами, а также сравнительно легкого вы­мывания ливнями биогенных элементов, особенно на нарушенных территориях.

Биоценоз влажного тропического леса характеризуется самым высоким среди наземных био­геоценозов разнообразием крайне специализированных видов растений и животных, каждый из которых занимает строго определенное место в трофических сетях. Вместе с тем нарушение равно­весия в экосистеме влажного тропического леса вследствие вырубки, прокладки дорог и т. д. при­водит к необратимым процессам. Данный тип биогеоценозов тем более нуждается в тщательной охране, потому что, например, амазонская сельва является одним из важнейших источников кислорода на планете.

Листопадные леса умеренных широт формируют растительный покров в районах с хорошо вы­раженной сезонностью и равномерными в течение всего года осадками. Несмотря на то, что лето здесь достаточно продолжительно, а зима не слишком сурова, климат в этих широтах скорее про­хладный или умеренно жаркий. Значительное видовое разнообразие растительного и животного мира в листопадных лесах обусловливает сложность цепей питания и устойчивость биогеоценоза в целом, что, в свою очередь, способствует их быстрому восстановлению в случае различных ан­тропогенных нарушений.

Северные хвойные, или бореальные леса (тайга), характерны для более южных районов су­барктического пояса, чем тундры. Лето здесь относительно короткое и прохладное, тогда как зимы продолжительны и достаточно суровы, а количество осадков в течение года невелико (250-500 мм в год). По сравнению с остальными лесными экосистемами, тайга относится к наименее нарушенным биогеоценозам, несмотря на интенсивную рубку, сбор грибов и ягод, а также промысел пушнины.

Наряду с широтной, на Земле выражена и высотная зональность, которая обусловлена не толь­ко и не столько интенсивностью солнечного излучения, сколько углом падения солнечных лучей, перепадами температур, влагообеспеченностью и другими факторами. Поэтому здесь встречаются и лесные, и луговые, и пустынные экосистемы. Характерными для гор являются такие виды жи­вотных и растений, как, например, эдельвейс, фиалка галмейная, муфлон, снежный барс и др.

Источник

Оцените статью
Мебель
Adblock
detector