Для того , щоб навчитися розв’язувати
задачи з екології , потрібно спочатку опрацювати
теоретичну частину цієї теми :
Ланцюг живлення (трофічний ланцюг) — взаємовідносини між організмами під час
переносу енергії їжі від її джерела (зеленої рослини) через ряд організмів
(шляхом поїдання) на більш високі трофічні рівні.
Ланцюги живлення — це ряди взаємопов’язаних видів, у яких кожний
попередній
є об’єктом живлення наступного. Правило екологічної
піраміди :кожна з ланок ланцюга живлення може використати
лише 5–15 % енергії їжі для побудови речовини свого тіла. Внаслідок
неминучої втрати енергії кількість утворюваної органічної речовини в кожній
наступній ланці зменшується. Таким чином, кожен ланцюг живлення містить, як
правило, не більше ніж 4–5 ланок, оскільки внаслідок втрати енергії загальна
біомаса кожної наступної ланки приблизно в 10 разів менша за попередню. Ця
закономірність називається правилом екологічної піраміди. Правило екологічної піраміди:При переході енергії на наступний трофічний рівень
лише 10 % від неї використовується для продукування нової біомаси, стаючи
запасеною енергією (решта витрачається в процесах метаболізму). Отже, у піраміді біопродуктивності кожний
наступний рівень становить приблизно 10 % від попереднього (100,
10, 1, 0.1, 0.01 % від первинної кількості і т. д.). Екологічна піраміда буває трьох типів:
•
піраміда
чисел — відображує
чисельність окремих організмів на кожному рівні, причому загальне число
особин, що беруть участь у ланцюгах живлення, з кожним наступним рівнем
зменшується;
•
піраміда
біомаси — відображує
кількісне співвідношення маси органічної речовини на трофічних рівнях; при
цьому сумарна маса рослин виявляється більшою, ніж біомаса всіх травоїдних
організмів, маса яких, у свою чергу, перевищує масу всіх хижаків;
•
піраміда
енергії — відображує
кількість енергії, яка запасається (в їжі) на кожному рівні, причому на кожному
наступному трофічному рівні кількість біомаси, що утворюється за одиницю часу,
є більшою, ніж на попередньому.
Усі три типи пірамід — продукції, біомаси і чисел — виражають у підсумку
енергетичне співвідношення в екосистемах. Перші два правила виявляються в
угрупованнях із певною трофічною структурою, останнє (піраміда продукції) має
універсальний характер.
Знання законів продуктивності екосистем і кількісний облік потоку енергії
мають велике практичне значення. Уміння точно розрахувати потік енергії і
масштаби продукції екосистем дозволяє одержати найбільший вихід продукції,
необхідної людині.
Розв’язування типових задач
з екології
Задача № 1 .За правилом екологічної піраміди визначте, скільки
рослинної речовини необхідно для того, щоб у наведеному біоценозі могли
існувати три рослинноїдні птахи масою
1 кг.
Розв’язання:
Складаємо ланцюг живлення: рослини → птахи.
Маса одного птаха — 1 кг, отже йому необхідно 10 кг рослин.
Кількість птахів — 3, тому помножуємо кількість
птахів на масу рослин
і визначаємо масу рослинної речовини, яка необхідна для того, щоб у цьому
біоценозі змогли існувати три рослинноїдні птахи масою 1 кг:
3 ∙ 10 = 30 кг рослинної речовини.
Відповідь: необхідно 30 кг рослин.
Задача № 2 . Трофічний ланцюг складається з трьох рівнів. Вовк
набрав 1 кг
маси. Скільки для цього знадобилось рослинної речовини?
Розв’язання:
Складаємо ланцюг живлення: рослини → заєць → вовк.
Маса вовка збільшилась на 1 кг, отже йому необхідно було
з’їсти на 10 кг
більше зайців, а їм, у свою чергу, необхідно з’їсти на 100 кг рослин більше.
Відповідь: знадобилось 100 кг рослинної речовини.
Задача № 3 . За правилом екологічної піраміди, визначте,
скільки рослинності необхідно, щоб прогодувати лисицю масою 32 кг.
Розв’язання:
Складаємо ланцюг живлення: рослини → заєць →
лисиця.
Згідно з правилом екологічної піраміди на кожен
трофічний рівень переходить не більше ніж 10 % енергії, отже, знаючи масу
лисиці, можна обчислити потрібну масу рослинності.
3200 кг
|
—
|
320 кг
|
—
|
32 кг
|
рослини
|
—
|
заєць
|
—
|
лисиця
|
Відповідь: щоб прогодувати лисицю масою 32 кг, необхідно 3200 кг рослинності.
Задача №4 .Визначте площу (га) поля, що необхідна для
прогодування яструба масою 6 кг
(суха речовина становить 40 %). Суха маси трави з 1 м2 становить 300 г.
Розв’язання:
Складаємо ланцюг живлення: рослини → гризуни →
яструб.
Спочатку визначаємо масу сухої речовини яструба
(складаємо пропорцію):
6 кг — 100 %
x кг — 40 %
x кг (маса сухої
речовини яструба). 6 кг ×40% : 100 %= 2,4 кг ( маса сухої речовини яструба)
Визначаємо суху масу рослин у ланцюзі живлення за
правилом екологічної піраміди:
240
кг
|
—
|
24 кг
|
—
|
2,4
кг
|
рослини
|
—
|
гризуни
|
—
|
яструб
|
Тепер визначаємо площу поля, на якій зростає 240 кг рослин (складаємо
пропорцію):
1 м2 — 300
г (0,3
кг)
x — 240 кг
1м2×240 кг : 0,3
кг =800 м2 800 м2 = 0,08 га.
Відповідь: щоб прогодувати яструба вагою 6 кг, необхідно 0,08 га поля.
|