1. Определите правильно составленную пастбищную цепь питания:
а) леопард - газель - трава;
б) клевер - заяц - орел - лягушка;
в) перегной - дождевой червь - землеройка - горностай;
г) трава - зеленый кузнечик - лягушка - уж.
(Ответ: г.)
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. Почему количество звеньев не превышает 6-7?
Варианты ответов:
1) одуванчик - детрит - дождевой червь - курица - человек;
2) детрит - личинка комара - мелкая плотва - окунь - щука - человек;
3) детрит - личинка комнатной мухи (взрослая муха) - стрекоза - голавль - человек;
4) сосна (корни) - личинка майского жука - кабан - человек;
5) детрит - инфузория туфелька - малек карася - водная личинка стрекозы - нырковая утка - человек.
На каждый последующий трофический уровень переходит приблизительно только 10% энергии предыдущего уровня. Поэтому суммарное количество энергии в пищевых цепях стремительно падает.)
3. Назовите животных, которые в цепях питания могут занимать место консументов (потребителей) как первого, так и второго или даже третьего порядка.
(Ответ: человек, бурый медведь, серая крыса, шимпанзе, серая ворона, кабан и др.)
4. Назовите растения, которые могут занимать место и продуцента, и консумента второго порядка.
(Ответ: росянка, жирянка, венерина мухоловка, пузырчатка обыкновенная и другие насекомоядные растения.)
5. Укажите пастбищные (1) и детритные (2) пищевые цепи:
а) диатомовые водоросли - личинка поденки - личинка ручейника;
б) бурая водоросль - береговая улитка - кулик-сорока;
в) мертвое животное - личинка падальной мухи - травяная лягушка - уж обыкновенный;
г) нектар - муха - паук - землеройка - сова;
д) коровий помет - личинка мухи - скворец - ястреб-перепелятник;
е) листовая подстилка - дождевой червь - землеройка - горностай.
(Ответ: 1- а, б, г; 2 - в, д, е.)
6. Из общего количества энергии, передающегося в пищевой сети с одного трофического уровня на другой, примерно 10% :
а) изначально поступает от солнца;
б) расходуется в процессе дыхания;
в) идет на построение новых тканей;
г) превращается в бесполезное тепло;
д) выделяется в экскрементах.
(Ответ: в.)
7. В прудовых хозяйствах выгоднее выращивать толстолобиков, а не щук, потому что:
а) толстолобики быстрее растут;
б) щуки чаще гибнут от болезней и неблагоприятных условий;
в) толстолобики питаются энергетически дешевой растительной пищей, а щуки - дорогой, животной.
(Ответ: в. )
8. Многократно или однократно используется вещество в биогенном круговороте? Многократно или однократно используется энергия в биогенном круговороте?
(Ответ: вещество многократно; энергия однократно.)
9. На последующий трофический уровень переходит примерно 10% энергии, заключенной в организме. Объясните, куда расходуются остальные 90%.
(Ответ: 90% энергии тратятся на поддержание жизнедеятельности организмов, слагающих предыдущий уровень.)
10. На суше наименее продуктивные экосистемы расположены в:
а) тропических лесах;
б) умеренных лесах;
в) степях и саваннах;
г) арктических пустынях;
д) субтропических лесах;
е) жарких пустынях;
ж) горах выше 3000 м.
(Ответ: г, е, ж.)
11. Самый высокий прирост первичной продукции в водных экосистемах имеют (выберите правильные ответы):
а) озера умеренных широт;
б) воды океана умеренных широт;
в) воды океана субтропиков;
г) воды океана тропиков;
д) устья рек в жарких районах Земли;
е) океанское мелководье коралловых рифов.
(Ответ: д, е.)
12 *. Назовите организмы, которые должны или могли бы быть на месте пропусков в описании пищевых цепей:
а) нектар цветов - муха - ? - синица - ?;
б) древесина - ? - дятел;
в) листья - ? - кукушка;
г) семена - ? - гадюка - аист;
д) трава - кузнечик - ? - уж - ?.
(Варианты ответов : а) паук и ястреб, б) личинка усача, в) гусеница бабочки, г) мышь, лягушка, д) орел-змееяд.)
13 . Известно, что многие химические вещества, созданные человеком (например, сельскохозяйственные яды), плохо выводятся из живого организма естественным путем. Объясните, почему от этих соединений больше всего будут страдать животные верхних трофических уровней (хищники, сам человек), а не нижних.
(Ответ: из-за накопления и увеличения концентрации слабо выводимых веществ при переходе от одного трофического уровня на другой.)
14. Зная правило десяти процентов, рассчитайте, сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг (пищевая цепь: трава - заяц - орел). Условно принимайте, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются только представители предыдущего уровня.
(Ответ: 500 кг травы.)
15. Зная правило десяти процентов, рассчитайте, сколько понадобится фитопланктона, чтобы выросла одна щука весом 10 кг (пищевая цепь: фитопланктон - зоопланктон - мелкие рыбы - окунь - щука). Условно принимайте, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются только представители предыдущего уровня.
(Ответ: 100 000 кг, или 100 т, фитопланктона.)
16. Зная правило десяти процентов, рассчитайте, сколько понадобится фитопланктона, чтобы вырос один медведь, весом в 300 кг (пищевая цепь: фитопланктон - зоопланктон - мелкие рыбы - лосось - медведь). Условно принимайте, что на каждом трофическом уровне всегда поедаются только представители предыдущего уровня.
(Ответ: 3 000 000 кг, или 3000 т, фитопланкитона.)
17 . Продуктивность кораллового рифа выше продуктивности большинства районов открытого океана вблизи экватора, потому что эта экосистема получает больше (выберите правильный ответ):
а) солнечного света;
б) элементов питания;
(Ответ: б.)
31. Если в лесу на площади в 1 га, взвесить отдельно всех насекомых, все растения и всех хищных позвоночных (земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих вместе взятых), то представители какой группы суммарно будут весить больше всего? Меньше всего? Почему?
(Ответ: наибольшая биомасса будет у растений, наименьшая - у представителей последнего звена, - хищников.)
32. Вес самки одного из видов летучих мышей, питающихся насекомыми, не превышает 5 грамм. Вес каждого из двух ее новорожденных детенышей - 1 грамм. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4.5 грамма. На основании правила экологической пирамиды определите, какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых?
(Ответ: составляем пищевую цепь: растения - растительноядные насекомые - летучая мышь. Вычисляем массу, набранную детенышами летучей мыши после рождения: 4.5 г - 1 г = 3.5 г; 3.5 х 2 = 7 (г) Подставляем значение 7 г в схему пищевой цепи и получаем ответы: растительноядные насекомые - 70 г, растения - 700 г. )
(Ответ: у мелких птиц и млекопитающих отношение поверхности тела к его объему больше, чем у человека, поэтому они быстрее теряют тепло. Соответственно, для поддержания постоянной температуры тела они должны потреблять больше энергии. )
17 . Продуктивность кораллового рифа выше продуктивности большинства районов открытого океана вблизи экватора, потому что эта экосистема получает больше:
а) солнечного света;
б) элементов питания;
(Ответ: б.)
18. Если в лесу на площади в 1 га взвесить отдельно всех насекомых, все растения и всех хищных позвоночных (земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих вместе взятых), то представители какой группы суммарно будут весить больше всего; меньше всего? Ответ объясните.
(Ответ: наибольшая биомасса будет у растений, наименьшая - у представителей последнего звена - хищников.)
19. Вес самки одного из видов летучих мышей, питающихся насекомыми, не превышает 5 г. Вес каждого из двух ее новорожденных детенышей - 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых?
(Ответ: составляем пищевую цепь: растения - растительноядные насекомые - летучая мышь. Вычисляем массу, набранную детенышами летучей мыши после рождения: 4,5 г - 1 г = 3,5 г; 3,5 х 2 = 7 (г). Подставляем значение 7 г в схему пищевой цепи и получаем ответы: растительноядные насекомые - 70 г, растения - 700 г.)
20. Чем можно объяснить большое различие суточной потребности в энергии (на единицу массы тела) у человека и у мелких птиц или мелких млекопитающих?
(Ответ: у мелких птиц и млекопитающих отношение поверхности тела к его объему больше, чем у человека, поэтому они быстрее теряют тепло. Соответственно, для поддержания постоянной температуры тела они должны потреблять больше энергии.)
Для составления цепей питания необходимо знать, что энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов. Такой ряд организмов называется цепью питания, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем.
Первый трофический уровень представлен автотрофами или продуцентами, например растениями, так как они производят первичную органику. Живые организмы – гетеротрофы, которые питаются автотрофами (растительноядные) называются консументами первого порядка и находятся на втором трофическом уровне, на третьем уровне располагаются консументы второго порядка – это хищники, они питаются консументами первого порядка.
Цепь питания может включать консументов третьего, четвертого… порядка, но следует отметить, что более пяти трофических уровней в природе почти не встречается. Заканчивается цепь питания, как правило, редуцентами. Это сапротрофы, разлагающие органику до простых неорганических веществ (грибы, бактерии, личинки некоторых насекомых).
Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90%) он расходует на движение, дыхание, нагревание тела и так далее и только 10% накапливает в своем теле виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается примерно 10% энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными. Выделяют пастбищные (цепи выедания) и детритные (цепи разложения) цепи питания. Пастбищные цепи питания начинаются с автотрофных организмов (живое органическое вещество); детритные цепи начинаются с детрита (отмершие организмы; мертвая органика).
При составлении пищевой цепи необходимо правильно расположить все звенья и показать стрелками с какого уровня была получена энергия. Например: В лесном сообществе обитают: гусеницы, синицы, сосны, коршуны. Составьте пищевую цепь и назовите консумента второго порядка.
Ответ: сосна → гусеница → синица → коршун. Консумент второго порядка синица.
Ход работы
1. Определите правильно составленную пастбищную цепь питания:
а) трава – леопард – газель;
б) трава – кузнечик – лягушка – уж;
в) перегной – дождевой червь – землеройка – горностай
г) клевер – заяц – орел – лягушка – уж.
2. Определите правильно составленную детритную цепь питания:
а) листовая подстилка – кузнечик – лягушка – ястреб–перепелятник;
б) листовая подстилка – дождевой червь – дрозд – ястреб–перепелятник;
в) листовая подстилка – кузнечик – лягушка – дрозд;
г) дождевой червь – кузнечик – лягушка – ястреб–перепелятник.
3. В лесном сообществе обитают гусеницы, синицы, дубы, коршуны, связанные пищевыми отношениями. Составьте пищевую цепь.
4. Из предложенного перечня организмов составьте две цепи питания: белка, лягушка, ель, бабочка, куница, змееяд, стрекоза, чертополох, уж.
5. Составьте детритную цепь питания, включающую следующие компоненты: личинки падальной мухи, мертвое животное, уж обыкновенный, травяная лягушка.
6. Составьте цепь питания, включив в нее некоторые организмы из предложенного перечня: жужелица, обыкновенная лесная мышь, сныть обыкновенная, белка, травяная лягушка, жук-могильщик, уж.
7. Дополните схемы следующих цепей питания:
а) тимофеевка луговая – ____– ____– ________________;
б) опавшая листва – ________ – _____ – ________________;
К какому типу относятся эти цепи питания?
На лугу обитают разнообразные организмы: ястреб-тетеревятник, скворец обыкновенный, сурепка обыкновенная, клевер луговой и бабочка капустная белянка. Из каких названных организмов можно составить цепь питания, составьте её. Укажите консумента второго порядка в этой цепи. Выберите пары организмов, которые вступают в конкурентные отношения между собой.
Ответ
Пищевая цепь: сурепка обыкновенная → бабочка капустная белянка → скворец обыкновенный → ястреб-тетеревятник. Консумент второго порядка – скворец обыкновенный. Конкурентами являются сурепка обыкновенная и клевер луговой.
В водоеме обитают разнообразные организмы: окунь, щука, одноклеточные зеленые водоросли (хлорелла), дафнии, головастики. Составьте цепь питания из названных организмов. Укажите консумента третьего порядка. Выберите пары организмов, которые вступают в отношения "хищник-жертва".
Ответ
Пищевая цепь: хлорелла → дафнии → головастики → окунь → щука. Консумент третьего порядка – окунь. В отношения "хищник-жертва" вступают головастики и дафнии, окунь и головастики, щука и окунь.
Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: большая синица, жук яблонный цветоед, ястреб, цветки яблони. Определите консумента второго порядка в составленной цепи.
Ответ
Пищевая цепь: цветки яблони → жук яблонный цветоед → большая синица → ястреб. Консумент второго порядка – большая синица.
Составьте пищевую цепь, используя все названные ниже объекты: перегной, паук-крестовик, ястреб, большая синица, комнатная муха. Определите консумент третьего порядка в составленной цепи.
Ответ
Пищевая цепь: перегной → комнатная муха → паук-крестовик → большая синица → ястреб. Консумент третьего порядка – большая синица.
1. Пастбищная пищевая цепь биогеоценоза включает продуцентов и консументов. 2. Первым звеном пищевой цепи являются продуценты. 3. Консументы второго порядка питаются растительной пищей. 4. Продуценты в темновой фазе фотосинтеза образуют молекулы АТФ. 5. Редуценты разрушают органические вещества, образованные только консументами, до неорганических.
Ответ
3. Консументы второго порядка питаются животной пищей (консументами первого порядка).
4. Продуценты образуют АТФ в световой фазе фотосинтеза, а в темновой они образуют глюкозу.
5. Редуценты разрушают органические вещества, образованные
не только консументами, но и продуцентами.
Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, напишите правильный ответ.
1. В состав пищевой цепи биогеоценоза входят продуценты, консументы и редуценты. 2. Первым звеном пищевой цепи являются консументы. 3. У консументов на свету накапливается энергия, усвоенная в процессе фотосинтеза. 4. В темновой фазе фотосинтеза выделяется кислород. 5. Редуценты способствуют освобождению энергии, накопленной консументами и продуцентами.
Ответ
2. Первым звеном пищевой цепи являются продуценты.
3. У продуцентов на свету накапливается энергия, усвоенная в процессе фотосинтеза.
4. В темновой фазе фотосинтеза не происходит выделение кислорода.
Почему зерноядные птицы в разные периоды жизни (расселения, размножения) могут занимать в пищевых цепях место консументов I и II порядков?
Ответ
Сами зерноядные птицы питаются зернами (являются консументами I порядка), а своих птенцов выкармливают насекомыми (в этот момент являются консументвми II порядка).
Кровососущие насекомые - обычные обитатели многих биоценозов. Объясните, в каких случаях они занимают в пищевых цепях положение консументов II, III и даже IV порядков.
Ответ
Кровососущее насекомое является консументом II порядка, если питается кровью консумента I порядка (травоядного животного, например, коровы).
Кровососущее насекомое является консументом III порядка, если питается кровью консумента II порядка (мелкого хищника, например, лисицы).
Кровососущее насекомое является консументом IV порядка, если питается кровью консумента III порядка (крупного хищника, например, тигра).
Почему сов в экосистеме леса относят к консументам второго порядка, а мышей к консументам первого порядка?