(из сборника Удмурдского университета)x

ЗАДАЧИ ПО ЭКОЛОГИИ
Задача 1. Бабочка яблоневая плодожорка – опасный вредитель садов.
Используя данные по выживаемости её куколок при различных
значениях температуры и влажности воздуха, полученные в
лабораторных условиях, постройте в координатном фигуры,
отражающие пределы выносливости и оптимальные значения этих двух
климатических параметров для куколок плодожорки.
Исходные данные для построения графика.
Гибель куколок плодожорки наблюдается в 100% случаев при
следующих соотношениях температуры и влажности:
Температура, °С
+10
+4
+15
+28
+36
+37
Влажность, %
100
80
40
15
55
100
Минимальная смертность (менее 10% численности) наблюдается при
следующих соотношениях температуры и
Температура, °С
+20
+22
+27
+26
+22
+30
Влажность, %
85
95
55
55
70
80
Ответьте на вопрос: насколько велика опасность вспышки численности
яблоневой плодожорки в районе, где летние температуры составляют 1825°, а влажность воздуха - 70-90%? а в районах с температурой 20-35° и
влажностью 20- 35%?
Решение:
1. Построим диаграмму в соответствии с указаниями и условиями задачи:
2. Отметим две климатические зоны, в которых требуется определить
вероятность возникновения вспышки численности яблоневой
плодожорки – А и Б.
Задача 2.
На расположенном ниже рисунке в координатном
пространстве двух осей (ось Х – температура в диапазоне от 0 до 40°С,
ось Y – влажность в диапазоне от 20 до 100%) построены округлые или
овальные фигуры, являющиеся графическими моделями экологических
ниш четырёх видов (1, 2, 3 и 4).
Ответьте на вопросы:
1. Какие виды не могут обитать на одной территории и почему?
2. Какой фактор в большей степени лимитирует распространение вида 3
– температура или влажность?
3. Какой из видов будет лучше других переносить диапазон условий,
обозначенный на рисунке белым квадратом?
Задача 3. Внимательно рассмотрите расположенный ниже график
зависимости выживаемости куколок яблоневой плодожорки от двух
факторов – температуры и влажности и ответьте на вопросы:
1. Какой из факторов для выживаемости куколок яблоневой плодожорки
является лимитирующим (ограничивающим) при их сочетаниях,
соответствующих точкам 1, 2 и 3?
2. Какой диапазон температуры и влажности являются для вида
оптимальными?
3. Охарактеризуйте пределы выносливости вида по температуре и
влажности.
Завершите решение задачи и запишите ответ
1. Чем объяснить такое значительное изменение рациона питания
большого пёстрого дятла в течение года?
2. В каком месяце рацион питания большого пёстрого дятла наиболее
разнообразен?
3. Чем объясняется большая доля животных кормов в рационе дятла в
мае-июле?
Рис. Зависимость выживаемости куколок яблоневой плодожорки от
температуры и влажности
Задача 5. На приведённом ниже рисунке отражены сезонные изменения
характера суточной активности среднеазиатского пустынного грызуна –
большой песчанки (по Шеханову, 1952). Проанализируйте эти данные и
ответьте на следующие вопросы:
1. В чем причина столь существенных различий в характере суточной
активности песчанки на протяжении года?
2. Какой экологический фактор лимитирует жизнедеятельность песчанки
в летние месяцы; в марте?
3. В чем причина такой высокой и длительной активности песчанок на
протяжении светового дня в сентябре?
Задача 4. Изучите рисунок и ответьте на расположенные ниже вопросы
Рис. Сезонные изменения встречаемости основных пищевых объектов в
рационе пёстрого дятла в лесах Костромской области (по Осмоловской и
Формозову, 1950).
Задача 6. Скорость размножения бактерий колоссальна – каждые полчаса
материнская клетка делится, в результате чего образуются две дочерних.
Если одну единственную бактерию пометить в питательную среду с
идеальными условиями, то за 24 часа её потомство теоретически должно
составить 248 клеток. Такое количество бактерий по объёму занимает 0,25
литровый стакан. Через какое время продолжающие размножаться в том
же темпе бактерии могут заполнить бочку объёмом в 100 литров?
Ответы:
Задача 1.
Проанализировав расположение этих зон в пространстве двумерной
экологической ниши яблоневой плодожорки, делаем вывод, что в зоне Б
выживаемость куколок крайне мала, что делает вероятность вспышки
численности низкой. А вот в зоне А выживаемость куколок весьма
высока и вспышки численности более чем вероятны.
Ответ: опасность вспышки численности яблоневой плодожорки в районе,
где летние температуры составляют 18-25°, а влажность воздуха - 7090%, весьма велика.
Задача 2.
1. На одной территории не могут совместно обитать виды 1 и 2, поскольку
их экологические требования к среде обитания диаметрально
противоположны.
2. Распространение вида 3 в большей степени лимитирует влажность.
4. Диапазон условий среды, обозначенный белым квадратом, лучше
других видов будет переносить вид 1.
Задача 3.
5.1. В точке 1 - высокой температурой; в точке 2 – запредельно низкой
влажностью; в точке 3 – крайне низкой температурой.
2. Значения температур в диапазоне от 12 до 22°С при влажности от 65
до 85%.
3. Пределы выносливости вида в отношении температур составляют от 2
до 40°С. Минимально-допустимая влажность составляет 20%, но она
находится в сильной зависимости от температуры воздуха.
Задача 4.
1. Муравьи в качестве кормового объекта доступны пёстрому дятлу лишь
в весенне-летний период, причём в это время они являются массовым
источником пищи. В разгар лета и осенью дятлы делают ставку на
размножившихся насекомых-подкорников, чьих личинок добывают изпод коры деревьев. Однако, их извлечение сопряжено со значительной
тратой времени и энергии, что невыгодно в зимних условиях. Поэтому в
осенне-зимний период излюбленным кормом дятлов становятся
поспевающие в шишках семена хвойных, на добывание которых тратится
меньше времени и сил.
2. Во второй половине лета (июль-август).
3. Необходимы для обеспечения полноценными кормами растущих
птенцов.
Задача 5.
1. Характер активности песчанок определяется ходом температур.
2. В марте они активны лишь в дневное время суток, когда воздух и
субстрат достаточно прогреты (максимум активности наблюдается в
полдень, когда наиболее тепло). В июле, когда в пустыне слишком жарко,
у песчанок наблюдается два пика активности: один – рано утром, другой
– вечером. Неактивное состояние в разгар дня (с 10 до 15 часов) связано
с очень высокими дневными температурами.
3. В сентябре достаточно высокая активность песчанок удерживается на
протяжении большей части светлого времени суток (с 8 до 17 часов), что
связано как с более комфортными температурными условиями, так и с
большим количеством корма (созревшие семена), который необходим
для того, чтобы можно было запасти его для выживания на протяжении
грядущей зимы.
Задача 6.
Менее чем через 4,5 часа.