"Экологические пирамиды"

Экологические пирамиды

Биомасса – суммарная масса живых организмов определённой группы или сообщества в целом m (сух. или сыр. в-ва)/м 2

Фитомасса

Зоомасса

Биомасса растений

Биомасса животных

Первичная продукция

Органические вещества созданные продуцентами, путём фотосинтеза

Вторичная продукция

Органические вещества консументов и редуцентов

Правило 10% (закон Линдемана)

С одного уровня в трофической цепи экосистемы может быть передано следующему, более высокому, звену в среднем не более 10% количества энергии.

Раймонд Линдеман

Что такое пищевые цепи питания?

Пищевая цепь – основной канал переноса энергии в сообществе.

По мере удаления от первичного продуцента (зеленого растения) её количество уменьшается.

Это объясняется рядом причин:

1) часть энергии теряется в виде тепла в процессе дыхания

2) часть энергии теряется в процессе переработки пищи

3)часть вообще не усваивается в организме и выводится из него с экскрементами, а затем разлагается деструкторами

Правило экологических пирамид

Количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных , и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую .

Чарльз Элтон

Общее число трофических уровней редко бывает более четырех—шести.

Данное явление, изображенное графически, получило название экологическая пирамида

Экологические пирамиды

ПЕРЕВЁРНУТЫЕ ПИРАМИДЫ

ПРЯМЫЕ ПИРАМИДЫ

Пирамида чисел

Пирамида чисел

Пирамида биомассы

Пирамида энергии

Пирамида биомассы

Различают пирамиды

Численности

энергии

биомассы

Пирамида чисел

отражает количество организмов на каждом уровне

Пирамида биомассы

отражает сухой вес общего количества живого вещества на каждом уровне

Пирамида энергии

отражает поток энергии

Пирамида энергии

ПИРАМИДА   ЭНЕРГИИ  графическая модель величины потока энергии и продуктивности через последовательные трофические уровни

Вывод :

• Из трёх типов экологических пирамид , пирамида энергии даёт наиболее полное представление о функциональной организованности сообществ , так как отражает картину скоростей прохождения массы пищи через пищевую цепь.

Задание ЕГЭ

Найдите ошибки в нижеприведённом тексте «Экологические пирамиды». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку.

(1) Трофическую структуру экосистем можно отобразить в форме экологических пирамид. (2) Различают три типа пирамид: чисел (численности), биомассы и энергии. (3) Пирамида численности отражает число особей каждого трофического уровня: от продуцентов до редуцентов. (4) Такая пирамида может быть перевернутой, если, например, на одном крупном растении питаются мелкие растительноядные насекомые. (5) Пирамида биомассы часто имеет перевернутый характер в водных экосистемах, когда масса одноклеточных водорослей больше массы зоопланктона. (6) Пирамида энергии всегда имеет правильную форму: широкое основание и узкую верхушку. (7) Это определяется правилом 10%: от одного трофического уровня к другому переходит 90% накопленной энергии, а 10% рассеивается в тепло.

Решение: 1) 3 – в пирамиде численности отражается количество особей, относящихся к продуцентам и консументам (численность редуцентов не учитывается); 2) 5 – пирамида биомассы часто имеет перевернутый характер в водных экосистемах, когда масса одноклеточных водорослей меньше массы зоопланктона; 3) 7 – это определяется правилом 10%: от одного трофического уровня к другому переходит не более 10% накопленной энергии, а остальная часть рассеивается в тепло.

Задание ЕГЭ

Установите последовательность основных этапов круговорота веществ в экосистеме, начиная с фотосинтеза. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) разрушение и минерализация органических остатков

2) первичный синтез автотрофами органических веществ из неорганических

3) использование органических веществ консументами II порядка

4) использование энергии химических связей растительноядными животными

5) использование энергии химических связей консументами III порядка

Задание ЕГЭ

Установите последовательность процессов круговорота углерода в биосфере, начиная с атмосферного углерода. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) поедание растений травоядными животными

2) поступление углекислого газа в атмосферу

3) гибель животных

4) поедание травоядных животных хищниками

5) дыхание почвенных гнилостных бактерий

6) фотосинтез

Задание ЕГЭ

Выберите три верных ответа и запишите цифры, под которыми они указаны. Экологические пирамиды графически иллюстрируют

1) соотношения биомасс на каждом трофическом уровне

2) численность особей на разных трофических уровнях

3) общую структурную организацию биоценоза

4) поток энергии, передаваемый с одного трофического уровня на другой

5) количество видов на каждом трофическом уровне

6) разнообразие биотических отношений в экосистеме

Задание ЕГЭ

Установите последовательность групп организмов в порядке уменьшения их биомассы в экосистеме в соответствии с правилом экологической пирамиды.

1) растительноядные насекомые

2) хищные насекомые

3) хищные млекопитающие

4) травянистые растения

5) насекомоядные млекопитающие

Задание ЕГЭ

ТИПИЧНОЕ ЗАДАНИЕ ИЗ 2 ЧАСТИ:

⁉ ВОПРОС:

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, что бы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, дельфин.

‼ ОТВЕТ:

На 300 кг массы дельфина нужно 3.000 кг съеденной хищной рыбы, а этим 3.000 кг нужно уже 30.000 кг их корма – нехищной рыбы, которым в свою очередь для образования такой массы необходимо съедать 300.000 кг планктона.

Задание ЕГЭ

Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: большая синица, жук яблонный цветоед, ястреб, цветки яблони. Определите консумента второго порядка в составленной цепи. Какой трофический уровень он занимает? Сколько энергии переходит на уровень консумента II порядка, если чистая годовая первичная продукция экосистемы составляет 70000 кДж? Ответ поясните.

Задание ЕГЭ

Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: крупная хищная птица, растение, бабочка, змея, лягушка. Укажите консумента III порядка в данной цепи. Сколько энергии переходит на уровень консумента III порядка, если чистая годовая первичная продукция экосистемы составляет 10 000 кДж? Ответ поясните.

Задание ЕГЭ

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. Сколько энергии переходит на уровень консумента II порядка, если чистая годовая первичная продукция экосистемы составляет 50000 кДж? Ответ поясните.

Задание ЕГЭ

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?

Ответ

1) самыми тяжелыми будут растения;

2) они находятся в начале пищевой цепи;

3) самыми легкими будут млекопитающие и птицы;

4) они находятся в конце пищевой цепи (занимают высокие трофические уровни);

5) они дополнительно теряют массу (энергию) на поддержание температуры тела.

Задание ЕГЭ

Первичная годовая продукция экосистемы составляет 350 000 000 кДж. Постройте пирамиду энергии для данной экосистемы, учитывая, что максимальный трофический уровень в ней пятый. Укажите величину энергии, поступающей на каждый трофический уровень и экологическую роль организмов данного уровня.

Задача

На колхозном поле пшеницы площадью 12 га мыши полевки за лето съели около 5 кг/га зерна. Определите величину прироста биомассы мышей, если в данной цепи питания соблюдается правило 10 %.

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь

2. Определим общую массу зерна, съеденного мышами на поле:

5 · 12 = 60 кг.

3. Зная массу съеденного зерна, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим величину прироста биомассы мышей:

60 кг — 100 %

х кг — 10 %

х = 60 · 10 : 100 = 6 кг.

О т в е т: прирост биомассы мышей за лето составил 6 кг.

Задание ЕГЭ

Почему зерноядные птицы в разные периоды жизни (расселения, размножения) могут занимать в пищевых цепях место консументов I и II порядков? В каком случае в их организме накапливается больше гербицидов, использованных для обработки поля пшеницы, на котором кормятся птицы?

Ответ

1) зерноядные птицы являются консументами первого порядка, когда питаются зерном;

2) зерноядные птицы являются консументами второго порядка, когда выкармливают потомство насекомыми;

3) больше гербицидов накапливается при питании насекомыми (у птенцов);

4) гербициды передаются по пищевым цепям (аккумулируются);

5) чем выше трофический уровень, тем больше гербицидов накапливается в организме.

Задание ЕГЭ

Если слоненок в сутки употребляет примерно 10 кг пищи, то на сколько его масса может увеличиться в сутки? Куда затрачивается энергия пищи? Ответ поясните.

Ответ

1) прирост массы составит примерно 1 кг;

2) согласно правилу 10% (из всей энергии, поступившей с пищей, примерно 10% расходуется на рост тела);

3) большую часть энергии организм тратит на процессы жизнедеятельности: на движение, размножение, на транспорт веществ в организме и т.д.

4) часть энергии тратится на поддержание постоянной температуры тела.