МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПИРАМИДА»

АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЛИЦЕЙ  МЕЖДУНАРОДНОГО ВЕСТМИНСТЕРСКОГО УНИВЕРСИТЕТА В ТАШКЕНТЕ

МЕТОДИКА  РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПИРАМИДА» ПО БИОЛОГИИ

Преподаватель биологии высшей категории Зияева Гузаль Абдурашитовна

2024 – 2025 УЧЕБНЫЙ ГОД

Методика решения задач по теме «Экологические пирамиды».

      Экосистема рассматривается как основная структурная единица природы на Земле. Экосистема – комплекс из сообществ живых организмов и

среды их обитания, в котором происходит обмен веществом и энергией.

Для обозначения подобных систем на однородных участках суши

используется термин «биогеоценоз». Биогеоценоз совокупность живых

(биоценоз) и неживых (биотоп) компонентов однородного участка суши,

где происходит круговорот веществ и превращение энергии. С точки

зрения обеспечения питательными веществами биогеоценозы более автономны, чем экосистемы, то есть независимы от других биогеоценозов.

В каждом биогеоценозе осуществляется круговорот веществ.

Структура экосистемы. В экосистеме виды организмов выполняют

разные функции. В зависимости от роли, которую виды играют в круговороте, их относят к разным функциональным группам: продуцентам,

консументам или редуцентам.

Продуценты синтезируют органическое вещество из минерального

с использованием энергии. К данной функциональной группе относят

зеленые растения, фотосинтезирующие и хемосинтезирующие бактерии.

Автотрофные организмы служат пищей, источником энергии обеспе-

чивающими существование гетеротрофных организмов. Консументы по-

требляют живое органическое вещество и передают содержащуюся в нем

энергию по пищевым цепям. К ним относятся все животные и растения-

паразиты. Для консументов источником питания являются автотрофы (для

растительноядных животных) или другие организмы (для плотоядных жи-

вотных). В зависимости от вида потребляемого органического вещества

консументы подразделяются на порядки. Организмы, потребляющие про-

дуцентов, называются консументами первого порядка. К ним относятся

растительноядные животные, например, саранча, жук – листоед, грызуны,

копытные животные и растения-паразиты. Консументов первого порядка

потребляют консументы второго порядка, к которым относятся плотоядные

(хищные) животные. К консументам третьего и последующих порядков от-

носятся хищные животные, питающиеся консументами второго и последу-

ющих порядков. Всеядные животные, например, кабаны, могут быть консу-

ментами первого и второго порядков, а хищные, например, волки – второго

и третьего порядков.

Виды животных, которые одинаково употребляют и мясную, и растительную пищу называют, всеядными. К таким животным относятся,

например, тараканы, страусы, крысы, свиньи, бурый медведь. Количество

порядков консументов в экосистеме ограничено и определяется объемом

биомассы, созданной продуцентами. Редуценты, питаясь органическими

веществами мертвых растений, животных и микроорганизмов, вызывают

их разложение и гниение.

Редуценты (деструкторы) – организмы (почвенные бактерии и грибы), которые в ходе жизнедеятельности превращают органические остат-

ки в неорганические вещества, обеспечивая возвращение содержащихся

в них элементов в круговорот веществ. Они участвуют в последней ста-

дии разложения – минерализации органических веществ до неорганических

соединений. Они возвращают вещества в круговорот, превращая их

в формы, доступные для продуцентов.

Отмершие остатки растений и грибов, трупы и экскременты животных, вовлеченные в процесс разложения, называются детритом. В

процессе разложения детрита участвуют детритофаги и редуценты. К

детритофагам относятся мокрицы, некоторые клещи, многоножки, жуки

мертвоеды, некоторые насекомые и их личинки, черви. Детритофаги

являются консументами.

-2-

Цепи и сети питания. Поддержание круговорота веществ и превра-

щения энергии является основным условием существования экосистемы.

Благодаря трофическим (пищевым) связям между видами, относящимися

к разным функциональным группам, обеспечивается поддержание кругово-

рота веществ. Органические вещества, синтезированные продуцентами из

неорганических веществ, с использованием солнечной энергии, передаются

консументам по пищевой цепи. В результате жизнедеятельности редуцентов

основные биогенные элементы переходят из органических веществ в неор-

ганические (СO2, NH3, H2S, Н2O). Неорганические вещества используются

продуцентами для создания новых органических веществ и снова с помо-

щью продуцентов вовлекаются в круговорот. Для осуществления полноцен-

ного круговорота веществ в экосистеме должны быть все три функциональ-

ные группы организмов. И между ними должно происходить постоянное

взаимодействие в виде трофических связей с образованием трофических

(пищевых) цепей, или цепей питания.

Пищевая цепь – это линейная последовательность организмов,

в которой происходит передача вещества и энергии от одного звена

(источника) к другому (потребителю). Термин «цепь питания» был

предложен английским ученым – зоологом и экологом Ч. Элтоном

в 1934 году. Пищевая цепь состоит из нескольких звеньев. Первым

звеном цепи обычно является зеленое растение, за ним следует звено

растительноядных организмов (беспозвоночные, позвоночные животные,

растения-паразиты), следующее звено состоит из хищников и паразитов,

которые, в свою очередь, также имеют своих паразитов и хищников.

Цепи питания начинающиеся зеленых растений, называются

пастбищными цепями (или цепями выедания). Пищевые цепи выедания

начинаются с продуцентов и включают консументов разных порядков.

Такую пищевую цепь можно представить следующей схемой:

Продуценты являются объектами питания для травоядных животных – консументов первого порядка, которые, в свою очередь становятся объектами питания для плотоядных (первичные хищные) животных –

консументов второго порядка. Плотоядные животные поедаются кон-

сументами третьего порядка или более крупными (вторичные хищные)

хищниками.

Иногда пищевые цепи начинаются с детрита. Трофические

цепи, начинающиеся с мертвого органического вещества детрита, называются детритными цепями (или цепи разложения). В этой

цепи органическое вещество мертвых растений, животных, грибов

или бактерий потребляется детритофагами, которые, в свою очередь, ста-

новятся добычей хищников . В этом случае часть питательных

веществ, содержащихся в детрите, возвращается в круговорот, минуя

стадию разложения до минеральных соединений и потребления их

растениями. Детритные цепи используются человеком для переработки

органических отходов и при разведении дождевых червей и личи-

нок мух на корм птицам или рыбам. Детритные цепи обычно имеют

два, редко три звена, а пастбищные – четыре-шесть звеньев.

В водоеме преобладают пастбищные цепи питания, которые состоят из нескольких последовательных звеньев. Первичным источником

энергии в водном биогеоценозе, как и в большинстве экологических

систем, служит солнечный свет, благодаря которому растения синтезируют органические вещества. Например, растительными остатками

и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которых

поедают мелкие рачки. Рачки, в свою очередь, служат пищей рыбам,

которых могут поедать хищные рыбы. Пример пищевой цепи водоемов: фитопланктоны (водоросли) – зоопланктоны (дафнии, циклопы) –

мальки рыб (плотва) – хищные рыбы (щука, окунь). В конце пищевой

цепи находятся редуценты, которые превращают отмершее органическое

вещество в неорганические соединения.

Природные сообщества коренным образом различаются по видовому

составу, однако по трофической структуре они сходны: в них присут-

ствуют основные экологические компоненты – продуценты (автотрофы),

консументы различных порядков и редуценты (гетеротрофы).

-4-

Трофические уровни. По положению видов в пищевой цепи различают

трофические уровни биогеоценозов (экосистем). Каждый организм в цепи

питания относится к определенному трофическому уровню. Место орга-

низма в пищевой цепи или совокупность всех живых организмов, принад-

лежащих к одному звену пищевой цепи называется трофическим уровнем.

Трофических уровней столько, сколько пищевых звеньев в цепи питания.

Первый трофический уровень представляют автотрофные организмы как

продуценты – поставщики органических веществ для гетеротрофных орга-

низмов. Ко второму трофическому уровню (консументы первого порядка)

относятся фитофаги – растительноядные организмы, плотоядные (хищни-

ки), живущие за счет фитотрофов, принадлежат к третьему трофическому

уровню (консументы второго порядка); потребляющие других плотоядных

соответственно относятся к четвертому (консументы третьего порядка) тро-

фическому уровню.

В каждый трофический уровень обычно входит несколько видов.

Например,в природном сообществе первый трофический уровень состав-

ляют многочисленные виды растений. Второй и следующие трофические

уровни также состоят из большого числа видов. От многообразия

видов трофических уровней зависит устойчивость и длительность

существования биогеоценоза.

В природе многие виды питаются не одним видом пищи, а

используют разные пищевые объекты. Следовательно, в зависимости от

характера корма, каждый вид может находиться на разных трофических

уровнях в одной и той же пищевой цепи, в зависимости от характера

пищи. Например, поедая мышей, ястреб, занимает третий трофический

уровень, а поедая змей – четвертый. Кроме того, они могут быть зве-

ньями разных пищевых цепей одновременно. Один и тот же вид может

быть звеном разных пищевых цепей, связывая их между собой. На-

пример, ястреб может съесть ящерицу, зайца или змею, которые вхо-

дят в состав разных цепей питания. Следовательно, трофические цепи

переплетаются и образуют в экосистеме трофическую (пищевую) сеть –

сложную сеть, состоящую из нескольких пищевых цепей.

В пищевой сети звенья одной пищевой цепи являются составными

частями другой цепи. Каждая из цепей является отдельным каналом,

по которому передаются вещества и энергия. Отсюда следует важ-

ный общий вывод: если какое-нибудь звено биогеоценоза выпадает, то

система не нарушается, так как используются другие источники пищи.

Чем больше видовое разнообразие, тем система устойчивее.

Понятие биомассы. В экосистеме происходит непрерывный кругово-

рот веществ и направленный поток энергии. Благодаря этому идет обра-

зование биомассы организмов. Биомасса экосистемы – общее количество

органического вещества всех живых организмов, накопившегося в данной

экосистеме за предыдущий период ее существования. Биомассу растений

называют фитомассой, биомассу животных зоомассой. Биомасса экосистемы

выражается в единицах массы сухого органического вещества на

единицу площади: в г/м2, кг/м2, кг/га, т/км2 (наземные экосистемы) или

на единицу объема (водные экосистемы).

Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию, в про-

цессе фотосинтеза создают первичную продукцию в качестве органического

вещества. В биомассе запасается часть энергии Солнца, поглощаемая фо-

тосинтезирующими организмами. Биомасса экосистемы и ее биологическая

продуктивность сильно отличаются. Скорость создания органическо-

го вещества в экосистемах называется биологической продуктивностью.

Продуктивность выражается количеством биомассы, синтезируемой за

единицу времени (час, сутки, год) на единице площади (квадратные метры,

гектар) или в единице объема (для водных экосистем: литры, кубические

метры). В лесу общая биомасса организмов очень велика по сравнению

с ее годовым приростом – продукцией. В пруду общая биомасса фито-

планктона небольшая, но фитопланктон за счет быстрого размножения

имеет высокую скорость образования продукции.

В зависимости от того, какие вещества и энергия используются для

возобновления биомассы, в экосистеме различают

первичную и вторичную продуктивность. Соответственно, образующаяся при этом продукция называется первичной и вторичной.

Биомасса, созданная автотрофными организмами (продуцентами) из

минеральных веществ в процессе фотосинтеза или хемосинтеза называ-

ется первичной продукцией. Основное количество органических веществ

образуют зеленые растения. Из 100% солнечной энергии лишь прибли-

зительно 1% поглощается хлорофиллом и используется для синтеза ор-

ганических молекул (остальные 99% солнечной энергии отражаются, по-

глощаются с переходом в тепло или расходуются на испарение воды).

Следовательно эффективность превращения поглощаемой ими солнечной

энергии в энергию химических связей органических веществ составляет в среднем 1%. Эта закономерность получила название правила 1%.

Первичная продукция является очень важной характеристикой экосисте-

мы. Накопленная в ней энергия позволяет существовать всем консумен-

там и редуцентам и создавать свою продукцию. Гетеротрофные организ-

мы частично используют пищу для обеспечения жизненных процессов

и частично строят на ее основе собственное тело. Биомасса, создан-

ная консументами и редуцентами из органического вещества после ее

частичного расщепления называется вторичной продукцией.

Основу всех экологических систем составляют пищевые цепи. Пище-

вую цепь экосистем составляют разные функциональные группы: проду-

центы, консументы или редуценты.

К продуцентам относятся производители органических веществ – авто-

трофные организмы, то есть фотосинтезирующие и хемосинтезирующие

организмы. В зависимости от пищевой специализации, консументы подраз-

деляются на порядки. Консументами первого порядка являются раститель-

ноядные животные (потребители первого порядка), консументами второго и

третьего и последующих являются хищные животные (потребители второго

и третьего и последующих порядков). Редуценты составляют сапрофитные

организмы, превращающие органические вещества в неорганические.

Экологические пирамиды. Процесс превращения вещества и энер-

гии в пастбищных цепях имеет определенные закономерности. При

переходе от одного трофического уровня к другому происходит транс-

формация вещества и энергии. Не вся употребленная биомасса идет

на образование биомассы организмов каждого трофического уровня.

Значительная часть затрачивается на обеспечение жизнедеятельности

организмов: дыхание, движение, размножение, поддержание темпера-

туры тела и т.д. Кроме того, не вся съеденная биомасса усваивается.

Непереваренная часть в виде экскрементов попадает в окружающую

среду. Процент усвояемости зависит от состава пищи и биологических

особенностей организмов, он составляет от 12 до 75%. Основная часть

усвоенной биомассы расходуется на поддержание жизнедеятельности

организмов и только сравнительно небольшая ее часть идет на постро-

ение тела и рост. Другими словами, большая часть вещества и энергии

при переходе от одного трофического уровня к другому теряется, по-

тому что к последующему потребителю попадает только та их часть,

которая включилась в биомассу предыдущего трофического уровня.

Многочисленные исследования показали, что на каждом трофическом

уровне пищевой цепи теряется в среднем около 90% энергии, и только

10% переходит на следующий уровень. Американский эколог Р. Линдеман

в 1942 г. сформулировал эту закономерность как правило 10%.

Например

Продуценты Консументы I Консументы II Консументы III

1000 кДж 100 кДж 10 кДж 1 кДж

Закон гласит, что в пищевой цепи при переходе от одного звена к

другому передается лишь 10% вещества и энергии, а остальная часть

расходуется предыдущим трофическим уровнем на поддержание жизне-

деятельности. Таким образом, запас вещества и энергии, накопленный

растениями в пастбищных пищевых цепях, быстро расходуется (выеда-

ется), поэтому пищевые цепи не могут быть длинными.

Если любую из вышеуказанных характеристик трофических уровней

изобразить в виде прямоугольников с одинаковым масштабом и располо-

жить их друг над другом, то получится экологическая пирамида. Экологическая пирамида – графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников; видов,

питающихся другими хищниками) в экосистеме. Основание экологической

пирамиды составляет первый трофический уровень – продуценты, затем

идет второй трофический уровень – консументы первого порядка и т.д.

При переходе с одного уровня на другой происходит уменьшение числа

особей, а размеры увеличиваются. В среднем с одного уровня на другой

происходит передача лишь 10% энергии. Поэтому экологическая пирамида

имеет широкое основание и острую вершину.

В природе наблюдаются разные типы экологических пирамид: 1) пира-

мида чисел; 2) пирамида биомассы; 3) пирамида энергии.

Пирамида чисел отражает число особей на каждом трофическом уровне

экосистемы. Согласно правилу пирамиды чисел общее число особей, уча-

ствующих в пищевых цепях, с каждым звеном уменьшается. Это связано

с тем, что хищники крупнее объектов своего питания и для поддержания

жизни одного хищника нужно несколько жертв.

В экосистемах лесов умеренного пояса, в которых продуцентами

являются деревья, а консументами первого порядка – растительноядные

насекомые, численность последних выше, чем продуцентов. Пирамида

чисел такой экосистемы оказывается перевернутой вершиной вниз.

Пирамида биомассы показывает количественные соотношения биомасс

организмов каждого трофического уровня экосистем. Обычно в наземных

биоценозах общая масса продуцентов больше, чем в каждом последующем

звене. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше,

нежели консументов второго порядка и т.д. Если организмы не слишком

сильно различаются по размеру, то, обозначив на трофических уровнях

общую массу особей, можно получить типичную пирамиду. Однако если

организмы низших уровней мельче по размерам организмов высших уров-

ней, то получается перевернутая пирамида биомассы. Например, в водных

экосистемах продуценты (фитопланктон) невелики по размеру и имеют ко-

роткий жизненный цикл, довольно высокая продуктивность, но их биомасса

всегда меньше биомассы консументов первого порядка.

Пирамиды чисел и биомасс отражают статику системы, то есть

характеризуют количество или биомассу организмов в определенный

промежуток времени. Они не дают полной информации о трофической

структуре экосистемы, хотя позволяют решать ряд практических задач,

особенно связанных с сохранением устойчивости экосистем. Пирамида

чисел позволяет, например, рассчитывать допустимую величину улова

рыбы или отстрела животных в охотничий период без последствий для

нормального их воспроизведения.

Пирамида энергии отражает количество энергии, содержащейся в

пище на каждом трофическом уровне. Из трех типов экологических

пирамид пирамида энергии дает наиболее полное представление о

функциональной организации экосистемы, так как число и биомасса

организмов зависят не от количества фиксированной энергии, а от скорости

прироста биомассы, а именно от продукции экосистемы. В противоположность пирамидам чисел и биомассы, отражающим количество

организмов в данный момент и их массу (статику), пирамида энергии

показывает динамику прохождения энергии через пищевую цепь.

На форму этой пирамиды не влияют размеры и интенсивность метабо-

лизма особей, и если учтены все источники энергии, пирамида будет иметь

типичный вид. Согласно правилу пирамиды энергии, с более низкого тро-

фического уровня на более высокий переходит около 10% потока энергии,

а общее число самих уровней не может превышать шести.

Знание законов биологической продуктивности и возможность ко-

личественного учета потока энергии имеет большое практическое зна-

чение для использования человеком природных и искусственных эко-

систем – основного источника запасов пищевых и иных ресурсов на

нашей планете.

Чтобы не нарушать баланс в экосистемах, необходимо иметь ясное

представление о допустимых пределах изъятия растительной и живот-

ной биомассы.

Методика решения задач по теме

«Экологические пирамиды, правило 10 % »

Задача 1(I)

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.

Задача 2(II)

Сколько согласно правилу 10 % нужно фитопланктона, чтобы прирост плотвы в озере составил 125 кг, если учесть, что плотва кормится мелкими беспозвоночными, использующими в качестве корма фитопланктон?

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

                                                       

2. Зная прирост биомассы плотвы, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу съеденных мелких беспозвоночных:

125 кг — 10 %

х кг  — 100 %

х = 125 × 100 : 10 = 1250 кг.

3. Зная биомассу съеденных мелких беспозвоночных, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу фитопланктона, которую съели мелкие беспозвоночные:

1250 кг — 10 %

х кг — 100 %

х = 1250 · 100 : 10 = 12 500 кг = 12,5 т.

О т в е т: чтобы прирост плотвы в озере составил 125 кг, нужно 12,5 т фитопланктона.

Задача 3(III)

Канюк за лето съедает до 80 мышей со средней массой 20 г. Учитывая правило 10 %, определите количество птиц, охотившихся на мышей на пшеничном поле, если благодаря им было сохранено 2 т зерна.

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

                                     

2. Массу зерна переведем в килограммы и, учитывая правило 10 %, определим биомассу мышей, съеденных канюками с помощью следующей пропорции:

2 т = 2000 кг

2000 кг — 100 %

х кг — 10 %

х = 2000 × 10 : 100 = 200 кг.

3. Биомассу мышей переведем в граммы и определим численность съеденных канюками мышей:

200 кг = 200 000 г.

200 000 : 20 = 10 000 мышей.

4. Зная численность съеденных канюками мышей и количество мышей, съедаемых одним канюком, определим численность птиц, охотившихся на мышей:

10000 : 80 = 125 канюков.

О т в е т: на пшеничном поле охотилось 125 канюков.

Задача 4(IV)

Скворцы в саду за лето съели около 80 % всех гусениц яблонной плодожорки. Прирост биомассы скворцов за этот период составил 0,5 кг. Переход биомассы с одного трофического уровня на другой в данной цепи питания подчиняется правилу 10 %. Какая часть урожая яблок (кг) была потеряна?

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

                                         

2. Зная прирост биомассы скворцов, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу съеденных гусениц:

0,5 кг   —   10 %

х кг   —     100 %

х = 0,5 · 100 : 10 = 5 кг.

3. Зная биомассу съеденных гусениц, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу яблок, которую могли бы съесть уничтоженные скворцами гусеницы:

5 кг — 10 %

 х кг — 100 %

х = 5 × 100 : 10 = 50 кг.

4. Определим процент гусениц, не съеденных скворцами:

100 % – 80 % = 20 %.

5. Зная, какую биомассу яблок могли бы съесть 80 % гусениц, составим пропорцию и определим биомассу яблок, которую съели оставшиеся в живых 20 % гусениц:

50 кг — 80 %

х кг — 20 %

х = 50 · 20 : 80 = 12,5 кг.

О т в е т: за лето гусеницами яблонной плодожорки было уничтожено 12,5 кг яблок. Следовательно, для сохранения урожая яблок надо привлекать в сады скворцов, развешивая скворечники.

Задача 5(V)

Прирост биомассы популяции щук в озере за лето составил 10 кг. Прирост плотвы за лето был равен половине рациона щук. Пищевой рацион плотвы за этот период составлял 20 % от прироста биомассы фитопланктона. В 1 кг фитопланктона содержится 6 × 10² ккал энергии. В данной пищевой цепи соблюдаются правила 10 % и 1 %. Сколько солнечной энергии поступало в экосистему за месяц?

Решение

1.     Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

                                          

2. На основании правила 10 % составим пропорцию и рассчитаем величину пищевого рациона щук за лето:

10 кг — 10 %

х кг — 100 %

х = 10 · 100 : 10 = 100 кг.

3. Пищевой рацион щук за лето составил 100 кг. Прирост плотвы за лето равен половине данного рациона. Рассчитаем прирост плотвы за лето:

100 : 2 = 50 кг.

4. Зная прирост плотвы за лето и учитывая правило 10 %, составим пропорцию и рассчитаем величину пищевого рациона плотвы за лето:

50 кг — 10 %

х кг — 100 %

х = 50 · 100 : 10 = 500 кг.

5. Пищевой рацион плотвы за лето равнялся 500 кг и составлял 20 % прироста фитопланктона. Составим пропорцию и рассчитаем общее количество прироста фитопланктона в озере за лето:

500 кг — 20 %

х кг — 100 %

х = 500 · 100 : 20 = 2500 кг.

6. За лето в озере образовалось 2500 кг фитопланктона. Учитывая, что в 1 кг фитопланктона содержится 6 · 10² ккал энергии, можно рассчитать общее количество солнечной энергии, поглощенной им за лето:

6 · 10² · 2500 = 15 · 10⁵ ккал.

7. За лето фитопланктоном было поглощено 15 · 10⁵ ккал солнечной энергии. Чтобы определить количество энергии, поглощенной фитопланктоном за месяц, полученную величину разделим на 3:

15 · 10⁵ : 3 = 5 · 10⁵ ккал.

8. Учитывая правило 1 %, рассчитаем количество энергии, поступившей в экосистему за месяц.

5 · 10⁵ · 100 = 5 · 10⁷ ккал.

О т в е т: за месяц фитопланктон поглощал 5 · 10⁷ ккал солнечной энергии.

Задачи для самостоятельной работы

 I.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3.5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков; мышь - полевка хорек ; филин

2.На основании правила экологической пирамиды, определить сколько нужно планктона, чтобы в Чёрном море вырос и мог существовать один дельфин массой 400 кг, если цепь питания имеет вид: планктон- не хищная рыба- хищная рыба- дельфин.

3.На основании правила экологической пирамиды определить, сколько нужно травы, чтобы вырос один орёл массой 5 кг, если цепь питания имеет вид: трава- заяц- орёл.

Решение

1. Филин массой 3.5 кг: * Филин (4-й трофический уровень): 3.5 кг; * Хорек (3-й трофический уровень): 3.5 кг x 10 = 35 кг; * Мышь-полевка (2-й трофический уровень): 35 кг x 10 = 350 кг; * Зерно злаков (1-й трофический уровень): 350 кг x 10 = 3500 кг. Таким образом, для выращивания филина массой 3.5 кг потребуется 3500 кг зерна злаков.

2. Дельфин массой 400 кг: * Дельфин (4-й трофический уровень): 400 кг; * Хищная рыба (3-й трофический уровень): 400 кг x 10 = 4000 кг; * Не-хищная рыба 2-й трофический уровень: 4000 кг x 10 = 40000 кг; * Планктон (1-й трофический уровень): 40000 кг x 10 = 400000 кг. Для поддержания жизни дельфина массой 400 кг необходимо 400000 кг планктона.

3. Орёл массой 5 кг: * Орёл (3-й трофический уровень): 5 кг; * Заяц (2-й трофический уровень): 5 кг x 10 = 50 кг; * Трава (1-й трофический уровень): 50 кг x 10 = 500 кг. Чтобы вырос орёл массой 5 кг, нужно 500 кг травы.

Использованная литература:

1.     Общая биология. Уч-к для уч-ся 10-11 кл. Я.Х.Туракулов, Д.Х.Хамидов и др. Т.: «Шарк», 1999 г.

2.     П.М.Бородин, Л.В.Высоцкая, Г.М.Дымшиц и др. Общая биология 10-11 классы: учебник для общеобразоват. учреждений  профильный уровень. Ч 1. Российская академия образования. М.: издательство «Просвещение» 2010

3.     Яблоков. Справочник. М., 1995.

Интернет сайты:

             7. http://ru.wikipedia.org/wiki/био