И.А. ЖИГАРЕВ
Задачи и упражнения к школьному курсу
общей экологии1
Продолжение. См. No 15, 16, 17/2002
(Печатается с сокращениями)
17*. Продуктивность кораллового
рифа выше продуктивности большинства районов
открытого океана вблизи экватора, потому что эта
экосистема получает больше:
а) солнечного света;
б) элементов питания;
в) воды;
г) тепла.
(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.)
Агроценозы и агроэкосистемы
1. Вставьте пропущенные слова.
Агроценоз представляет собой
искусственный ... , возникший в результате ... .
Агроценозы могут существовать только при
постоянных затратах ... со стороны человека.
(Ответ: биоценоз, деятельности
человека, энергии.)
2. Замечено, что в агроценозах
численность видов – потребителей растений
при массовых вспышках размножения многократно
превосходит их численность в естественных
биоценозах. Это связано с:
а) повышенной продуктивностью
агроценозов;
б) произрастанием на огромных территориях
монокультур;
в) чередованием разных агроценозов из года в год
на одной территории;
г)высоким биологическим разнообразием
агроценозов.
(Ответ: б.)
3. Нередко использование
химических препаратов (пестицидов) против
сельскохозяйственных вредителей вызывает на
следующий год еще большую вспышку их
численности. Это связано с тем, что современные
пестициды:
а) не очень ядовиты для вредителей;
б) подавляют вредителей и одновременно их
естественных регуляторов (хищников и паразитов);
в) усиливают репродуктивные способности
вредителей;
г) ослабляют репродуктивные способности
вредителей.
(Ответ: б.)
4. Приведите примеры агроценозов.
Назовите агроценозы, которые можно встретить в
вашей местности.
(Ответ: это могут быть поля с
различными культурами, сенокосные луга, выпасные
луга (пастбища), искусственные рыборазводные
пруды, сады, плантации овощей, ягод,
лекарственных растений, плантации морских
животных, фермы и др.)
5.* Вещества, используемые в
сельском хозяйстве для уничтожения насекомых,
называются:
а) гербициды;
б) фитонциды;
в) фунгициды;
г) инсектициды.
(Ответ: г.)
6.* Как изменяется мощность
(толщина) почвы в природных зонах от тундры через
лесную зону к степям и далее к пустыням?
(Ответ: от тундры к степям мощность
почвы в среднем увеличивается, от степи к пустыне
резко падает.)
7.* Летом в прудах и небольших
озерах, расположенных рядом с полями, которые
интенсивно обрабатывались азотными удобрениями,
погибла практически вся рыба. Было установлено,
что гибель наступила из-за нехватки кислорода.
Объясните это явление.
(Ответ: азотистые удобрения во
время дождя смывало с полей в близлежащие
водоемы. Повышенная концентрация растворимых в
воде соединений азота вызвала бурное
размножение водорослей и цианобактерий. Погибая,
эти организмы разлагались. Процесс разложения
связан с потреблением большого количества
кислорода. Таким образом, нехватка кислорода в
водоемах со стоячей водой вызвала гибель рыбы.)
8.* Для того чтобы выжить, серой жабе
необходимо съедать в день 5 г слизней –
вредителей сельскохозяйственных культур. На
площади в 1 га обитает около 10 жаб. Рассчитайте
массу вредителей, которых уничтожат жабы, на
небольшом поле площадью 10 га за теплое время года
(с мая по конец сентября – 150 дней).
(Ответ: 75 кг.)
9.* Экологи убеждены, что
использование более продуктивных сортов
сельскохозяйственных растений и пород животных
решает не только экономические, но и
природоохранные проблемы. Почему?
(Ответ: в этом случае с одной и той
же площади сельхозугодий человек получит больше
продукции, следовательно, увеличится емкость
среды. Соответственно, для увеличения количества
получаемой продукции нет надобности в освоении
новых территорий, поэтому часть уже имеющихся
сельскохозяйственных территорий может быть
освобождена и вновь занята природными
сообществами.)
Саморазвитие экосистем – сукцессии
1. Среди перечисленных изменений
экосистем выберите циклические (А) и
поступательные (Б): 1) листопад; 2) зарастание
озера; 3) цветение растений; 4) зарастание болота
кустарником; 5) сезонные миграции птиц.
(Ответ: А – 1, 3, 5; Б – 2, 4.)
2. Опишите, какие изменения будут
происходить с непроточным озером, которое год от
года мелеет. Можно ли назвать изменения в озере
сукцессией? Изменится ли при этом состав
организмов и продуктивность экосистемы? Будет ли
наблюдаться этот процесс в полной мере в
проточном озере и почему?
(Ответ: непроточное озеро
постепенно будет зарастать. Через десятки лет на
месте озера возникнет наземная экосистема. Этот
процесс является сукцессией. Состав организмов и
продуктивность экосистем в ходе сукцессии
изменяется. В проточном озере в полной мере этот
процесс наблюдаться не будет, т.к. большая часть
органических веществ из него вымывается.)
3. Что произойдет с распаханным
полем в лесной зоне через несколько лет, если
человек перестанет возделывать на нем
культурные растения?
(Ответ: оно зарастет сначала
луговыми растениями, а затем лесом.)
4. Для восстановления на равнине
елового леса после рубки потребуется около 100–150
лет. Тот же процесс на крутых склонах гор
занимает 500–1000 лет. Это связано с:
а) отсутствием в горах видов растений
промежуточных стадий восстановления елового
леса;
б) особыми погодными условиями гор;
в) смывом почвы после рубок леса.
(Ответ: в.)
5. Как нужно рубить лес в горах,
чтобы сократить время естественного
восстановления ельника?
(Ответ: нельзя рубить лес на крутых
склонах. На менее крутых рубить необходимо
небольшими делянками, оставляя на них семенные
деревья. Сразу после рубок проводить посадку
деревьев, желательно вручную, без использования
техники.)
6. Какие полезные ископаемые
биогенного происхождения появились из-за
несбалансированности круговорота веществ в
экосистемах?
(Ответ: торф, каменный уголь, нефть,
известняк, природный газ. Все полезные
ископаемые биогенного происхождения являются
результатом накопления веществ, выпавших по тем
или иным причинам из естественного круговорота.)
7. Правильно ли утверждение:
а) основной причиной саморазвития
экосистем (сукцессии) является
несбалансированность круговорота веществ;
б) в ходе саморазвития экосистем видовой состав
не меняется;
в) зарастание непроточного озера называется
саморазвитием экосистемы (сукцессией);
г) виды, слагающие экосистемы, не способны
изменять окружающую среду в ходе своей
жизнедеятельности;
д) зрелые сообщества внутренне устойчивы;
е) неустойчивые стадии при смене экосистем
называют незрелыми сообществами;
ж) в зрелых сообществах все, что производят
продуценты, потребляют консументы, а в незрелых
часть органических веществ выводится из
круговорота;
з) внешние по отношению к экосистемам факторы не
способны вывести зрелые сообщества из
устойчивого состояния?
(Ответ: да – а, в, д, е, ж; нет – б, г,
з.)
8.* Объясните, почему чуждые для
местных экосистем виды растений произрастают,
как правило, по нарушенным местам: обочинам
дорог, свалкам, берегам рек, заброшенным
стройкам, отвалам грунта, пороям животных, на
выпасных и сенокосных лугах, в агроценозах и т.д.
Почему их не встретишь в ненарушенных
сообществах?
(Ответ: «пришельцы», как правило,
хуже приспособлены к местным условиям, чем
длительно живущие и совместно эволюционирующие
здесь виды. Поэтому последние являются более
конкурентно сильными. В нарушенных же
сообществах конкурентная мощь местных видов
ослаблена за счет внешних сил либо эти виды
попросту уничтожены. Это позволяет селиться в
таких местах «пришельцам».)
9.* Ответьте на вопрос и обоснуйте,
какая сукцессия более продолжительная (во всех
случаях она заканчивается лесной стадией):
а) зарастание заброшенной пашни;
б) зарастание лесного пожарища;
в) зарастание вырубки;
г) зарастание отвалов грунта при добыче полезных
ископаемых;
д) зарастание заброшенной лесной дороги.
(Ответ: г. На отвалах, в отличие от
других вариантов, отсутствует почва, на
формирование которой должно уйти много времени.)
10.* В еловом лесу, расположенном
выше течения равнинной реки, которую
перегородили плотиной гидроэлектростанции,
начались смены травянистого покрова. Вначале под
пологом елей росли кислица, майник и седмичник.
Постепенно они были заменены черникой и зеленым
мхом, позже появился влаголюбивый злак молиния и
мох кукушкин лен. Ели стали погибать и
вываливаться. Проростки ели погибали на ранних
стадиях развития. Постепенно кукушкин лен был
вытеснен сфагнумом. Почему произошли эти
изменения? Можно ли их назвать сукцессией еловой
экосистемы? Что произойдет в дальнейшем с еловым
лесом?
(Ответ: эти изменения произошли
благодаря повышению уровня грунтовых вод, что
привело к изменениям в видовом составе растений,
животных, грибов и бактерий – стали преобладать
те виды, для которых новые условия более
благоприятны. При усилении процесса
подтапливания еловый лес со временем
превратится в болото. Так как причина, вызывающая
эти изменения, обусловлена внешней по отношению
к исходной экосистеме силой, то назвать этот
процесс сукцессией нельзя.)
Биологическое разнообразие как основное
условие устойчивости популяций, биоценозов и
экосистем
1. В природное сообщество (например,
в сосняк брусничный) входят:
а) тысячи видов организмов;
б) несколько видов;
в) миллионы видов;
г) миллиарды видов.
(Ответ: а.)
2. Правильны ли утверждения (да или
нет):
а) полночленный видовой состав
сообщества – основа устойчивости экосистемы;
б) взаимная дополнительность видов растений в
экосистемах способствует более полному
использованию солнечной энергии;
в) в сообществе виды не могут функционально
замещать друг друга;
г) экосистемы не способны к саморегуляции;
д) чем разнообразнее и сложнее структура
экосистемы, тем хуже ее регуляторные
способности;
е) разнообразие видов в экосистемах обеспечивает
надежность их функционирования?
(Ответ: да – а, б, е; нет – в, г, д.)
Биосфера
1. Учение о биосфере создал:
а) Жан Батист Ламарк;
б) Луи Пастер;
в) Василий Васильевич Докучаев;
г) Алексей Николаевич Северцов;
д) Владимир Николаевич Сукачев;
е) Владимир Иванович Вернадский;
ж) Николай Иванович Вавилов.
(Ответ: е.)
2. Биосфера – это:
а) оболочка Земли, в которой существуют
и взаимодействуют с окружающей средой (или
когда-либо существовали и взаимодействовали)
живые существа;
б) оболочка Земли, включающая часть литосферы,
атмосферы и гидросферы;
в) оболочка Земли, в которой существует
человечество.
(Ответ: а.)
3. Слоями атмосферы являются:
а) стратосфера;
б) тропосфера;
в) гидросфера;
г) ионосфера;
д) литосфера.
(Ответ: а, б, г.)
4. Верхняя граница биосферы
находится на высоте:
а) 100–120 м;
б) 1–2 км;
в) 10–12 км;
г) 16–20 км;
д) 100–120 км;
е) 160–200 км.
(Ответ: г.)
5. Граница биосферы в океане
находится на глубине:
а) 100–120 м;
б) 1–2 км;
в) 5–6 км;
г) 10–11 км;
д) 20 км;
е) 100 км.
(Ответ: г.)
6. Граница биосферы в литосфере
находится на глубине:
а) 1–2 м;
б) 10–12 м;
в) 100–120 м;
г) 1 км;
д) 3 км.
(Ответ: д.)
7. Правильны ли утверждения (да или
нет):
а) 4 млрд лет тому назад, на заре
зарождения жизни, существовали атмосфера,
гидросфера и почва;
б) атмосферный азот появился в основном в
результате вулканической деятельности;
в) энергия, заключенная в нефти, угле, торфе, – это
связанная растениями энергия солнца;
г) ядерная энергия – это энергия солнца,
связанная растениями и другими организмами;
д) почва представляет собой биокосное вещество,
потому что состоит из минеральных компонентов,
органических соединений и организмов;
е) биологический круговорот веществ в биосфере –
основа для поддержания стабильных условий
существования жизни и человечества;
ж) роль живых существ в разрушении и выветривании
горных пород незначительна;
з) живые существа не способны менять климат
планеты;
и) озоновый экран возник на Земле благодаря
жизнедеятельности растений;
к) почва появилась при выходе организмов на сушу?
(Ответ: да – в, д, е, и, к; нет – а, б, г,
ж, з.)
8. В состав биосферы входят:
а) организмы и абиотическая среда;
б) только организмы.
(Ответ: а.)
9. Энергия Солнца на Земле тем или
иным способом не расходуется на:
а) аккумуляцию в виде энергии
химических связей в органических веществах;
б) нагревание и испарение водных масс;
в) движение камней с гор вниз;
г) перемещение воздушных масс;
д) передвижение автомобилей;
е) преодоление силы тяжести при взлете
современного космического корабля.
(Ответ: в.)
10. В каких природных процессах в
биосфере, происходящих при участии организмов,
происходит связывание, а в каких – освобождение
углекислоты?
(Ответ: связывание – в процессе
фотосинтеза, а освобождение – при дыхании,
брожении и гниении.)
11. Определите, к какому типу
круговорота элементов (осадочному или газовому)
относятся круговороты серы, азота, кислорода,
углерода, фосфора.
(Ответ: к осадочному круговороту
элементов относится круговорот серы и фосфора, к
газовому – азота, кислорода, углерода).
12. Зная законы миграции элементов в
биосфере, расположите места сбора лекарственных
трав по возрастанию опасности для здоровья,
которая может возникнуть при использовании этих
растений: в городе, рядом с автомобильными
дорогами, рядом с железнодорожным полотном, в
лесу далеко от населенного пункта, рядом с
деревней.
(Ответ: в городе, рядом с
автомобильными дорогами, рядом с
железнодорожным полотном, рядом с деревней, в
лесу далеко от населенного пункта.)
13.* Выберите из перечисленных
организмов те группы, которые участвуют в
формировании карбонатных осадочных пород:
а) диатомовые водоросли;
б) рыбы;
в) фораминиферы;
г) птицы;
д) звери;
е) моллюски;
ж) растения.
(Ответ: в, е.)
14. Выберите из перечисленных
организмов те группы, которые участвуют в
формировании кремнистых осадочных пород:
а) диатомовые водоросли;
б) рыбы;
в) фораминиферы;
г) птицы;
д) звери;
е) моллюски;
ж) растения.
(Ответ: а.)
15.* Общее содержание углекислого
газа в атмосфере Земли составляет около 1100 млрд
т. Установлено, что за один год растительность
ассимилирует почти 1 млрд т углерода. Примерно
столько же его выделяется в атмосферу.
Определите, за сколько лет весь углерод
атмосферы пройдет через организмы (атомный вес
углерода – 12, кислорода – 16).
(Ответ: сначала необходимо
установить, сколько тонн углерода содержится в
атмосфере Земли – в 44 т углекислого газа
содержится 12 т углерода, в 1100 млрд т. CO2 – 300 млрд т.
При потреблении растениями 1 млрд т углерода в
год весь углерод атмосферы побывает их составной
частью и вновь попадет в атмосферу Земли за 300
лет.)
ГЛАВА 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И ИХ
РЕШЕНИЯ
Современные проблемы охраны природы
1. Выберите из предложенного списка
исчерпаемые невозобновимые природные ресурсы:
рыбы, растения, энергия морских приливов, энергия
ветра, уголь, атмосферный воздух, птицы, нефть,
воды океанов, пресные воды, железосодержащие
руды, почва, солнечная энергия, медный колчедан,
полиметаллические руды, природный газ,
поваренная соль, леса, солнечный свет,
млекопитающие, торф, жемчуг.
(Ответ: уголь, нефть,
железосодержащие руды, медный колчедан,
полиметаллические руды, природный газ, торф.)
2. Расположите перечисленные
источники получения энергии в порядке убывания
их экологической безопасности:
гидроэлектростанции (ГЭС) на равнинных реках; ГЭС
на горных реках; атомные электростанции;
солнечные станции; теплоэлектростанции (ТЭЦ) на
угле; ТЭЦ на природном газе; ТЭЦ на торфе; ТЭЦ на
мазуте; приливно-отливные электростанции;
ветряные электростанции.
(Ответ: солнечные станции; ветряные
электростанции; приливно-отливные
электростанции; ГЭС на горных реках; ГЭС на
равнинных реках; атомные электростанции; ТЭЦ на
природном газе; ТЭЦ на мазуте; ТЭЦ на угле; ТЭЦ на
торфе.)
3. Урбанизация – это процесс:
а) роста численности населения;
б) роста доли городского населения;
в) загрязнения среды отходами;
г) усиления давления человека на среду обитания.
(Ответ: б.)
4.* Почему ученые-экологи считают,
что люди, экономно расходующие воду,
электроэнергию, газ, пищу, предметы обихода,
реально охраняют природу?
(Ответ: при этом они сохраняют
ресурсы и меньше загрязняют окружающую среду.)
5.* Почему в большинстве стран
сокращаются площади лесов?
(Ответ: леса вырубаются для
получения древесины, расчистки под поля,
пастбища, города, промышленные строения, при
добыче полезных ископаемых.)
Современное состояние и охрана атмосферы
1. В атмосфере Земли содержится 20,95%:
а) азота;
б) кислорода;
в) углекислого газа;
г) углеводородов;
д) аргона.
(Ответ: б.)
2. Парниковый эффект, вызванный
увеличением в атмосфере углекислого газа,
приводит к:
а) понижению температуры нижних слоев
атмосферы;
б) повышению температуры нижних слоев атмосферы;
в) таянию вечных снегов и затоплению низменных
участков земли;
г) отравлению организмов;
д) увеличению радиационного фона на Земле.
(Ответ: б, в.)
3. Доля какого газа в атмосфере
Земли увеличивается вследствие деятельности
человека?
(Ответ: углекислого газа.)
Продолжение следует
1 Знаками «*» и «**» отмечены
задания повышенной сложности, имеющие
познавательный и проблемный характер. |