Конспект по биологии 11 класс кратко параграф 59 Углубленный уровень + Тест с ответами. Краткое содержание и пересказ § 59. Основные показатели экосистем по учебнику Теремов. Код материалов: Биология Конспект №59.
Вернуться к Списку конспектов
Конспект по §59. Основные показатели экосистем
§ 59 кратко (малый конспект)
Параграф посвящён ключевым показателям экосистем: биомассе, продукции и экологическим пирамидам. Биомасса — это общая масса организмов, причём 90% её мирового объёма сосредоточено в наземных растениях, тогда как в водных экосистемах она значительно меньше. Продукция отражает прирост биомассы за время и показывает продуктивность экосистем; наибольшей она является во влажных тропических лесах и коралловых рифах. При передаче энергии по трофическим цепям происходят большие потери — на каждый следующий уровень переходит лишь около 10% энергии предыдущего. Эти закономерности визуализируются через три типа экологических пирамид: чисел, биомассы и энергии. Пирамиды чисел и биомассы в некоторых случаях могут быть перевёрнутыми, а пирамида энергии — всегда имеет правильную форму и является наиболее универсальным показателем. Понимание этих принципов важно для рационального использования природных ресурсов.
Большой конспект параграфа 59
Биомасса
Биомасса — это суммарная масса всех организмов экосистемы или её трофических уровней, выражаемая в единицах массы или энергии на единицу площади/объёма. Она является ключевым показателем для характеристики экосистем и анализа потоков энергии.
Общемировые показатели:
- Общая биомасса планеты составляет 2,4 * 10^12 т сухого вещества, что эквивалентно 30 * 10^21 Дж энергии.
- 90% мировой биомассы приходится на наземные растения.
- Биомасса водных экосистем значительно меньше: 0,3 * 10^9 т — водные растения, 6 * 10^9 т — водные животные.
Особенности экосистем суши:
- По биомассе преобладают многолетние древесные растения.
- Среди гетеротрофов наибольшей биомассой обладают почвенные микроорганизмы.
- Значительна биомасса почвенных беспозвоночных (главным образом дождевых червей), составляющая от 200 до 1500 кг/га.
- Биомасса позвоночных животных в среднем гораздо меньше — от 1 до 15 кг/га.
Особенности водных экосистем:
- Наименьшей биомассой обладают глубокие участки Мирового океана и пещерные водоёмы.
- В них отсутствуют крупные растения и животные, преобладают мелкие организмы-детритофаги.
Продукция
Продукция — это прирост биомассы, созданный организмами экосистемы за определённое время, и мера её биологической продуктивности. Измеряется в единицах массы или энергии на единицу площади/объёма за период (например, г/м² в год).
Общая годовая продукция сухого органического вещества на Земле составляет 150–200 млрд тонн. Из них 2/3 создают наземные экосистемы, а 1/3 — водные. Это связано с тем, что биомасса водорослей (продуцентов воды) в 10 тысяч раз меньше биомассы наземных растений, и она быстро потребляется. Наиболее продуктивны влажный тропический лес и коралловый риф, наименее — тундра, пустыни и высокогорья.
Продуктивность связана с передачей энергии по трофическим уровням. Энергетический баланс организма описывается формулой: Р = П + Д + Н, где:
- Р — рацион (поглощённая пища);
- П — продукция (прирост биомассы);
- Д — траты на дыхание (метаболизм);
- Н — энергия неусвоенной пищи.
Основные показатели продуктивности экосистем:
- Валовая первичная продукция (Пв) — всё органическое вещество, созданное растениями.
- Чистая первичная продукция (Пч) — прирост биомассы растений (валовая продукция за вычетом затрат на дыхание). Это основа питания консументов и редуцентов.
- Вторичная продукция (П2, П3) — прирост биомассы консументов (травоядных и хищных животных) на каждом трофическом уровне.
При переходе энергии с одного трофического уровня на другой происходят значительные потери. Например, для увеличения массы на 100 кг травоядным нужно съесть 1000 кг растений, а хищникам для прироста в 10–20 кг — 100 кг мяса. Таким образом, плотоядные затрачивают на создание единицы биомассы в 100 раз больше солнечной энергии, чем растения. Графическое отображение этих величин образует экологические пирамиды.
Экологические пирамиды
В экологии существуют три типа экологических пирамид: чисел, биомассы и энергии. Основанием для всех служит первый трофический уровень (продуценты), последующие уровни формируют вышележащие этажи.
- Пирамида чисел отражает количество особей на каждом трофическом уровне. Согласно правилу, число особей уменьшается с каждым звеном пищевой цепи, так как для прокорма одного хищника требуется несколько жертв. Исключения бывают, когда мелкие хищники (например, волки) охотятся группами на крупных животных (например, лосей), или в лесах, где консументов первого порядка (насекомых) больше, чем продуцентов (деревьев). В таких случаях пирамида чисел может быть перевёрнутой.
- Пирамида биомассы показывает соотношение биомасс организмов на разных трофических уровнях. Обычно биомасса продуцентов больше, чем консументов, а биомасса консументов первого порядка больше, чем хищников. Однако в некоторых экосистемах (например, в открытых водоёмах) биомасса мелких водорослей-продуцентов может быть меньше биомассы их потребителей (ракообразных, рыб), что также приводит к перевёрнутой пирамиде.
- Пирамида энергии — наиболее полный и универсальный показатель, отражающий поток энергии через пищевую цепь. В отличие от пирамид чисел и биомассы, показывающих статическое состояние, пирамида энергии отражает динамику. Она всегда имеет типичный вид (не перевёрнута). Согласно правилу пирамиды энергии, сформулированному американским учёным Раймондом Линдеманом в 1941 году, с одного трофического уровня на следующий переходит лишь около 10% энергии, а общее число уровней не превышает шести.
Все три пирамиды в конечном итоге выражают энергетические отношения в экосистемах. Знание этих закономерностей, особенно пирамиды энергии, имеет практическое значение для рационального использования природных ресурсов, позволяя определять допустимые пределы изъятия биомассы без подрыва продуктивности экосистем.
Экспресс тест для проверки знаний
Вопрос №1: Что такое биомасса экосистемы?
А) Количество особей на единицу площади.
Б) Суммарная масса всех организмов, выраженная в единицах массы или энергии.
В) Скорость прироста органического вещества.
Г) Разнообразие видов в сообществе.
Вопрос №2: На какие экосистемы приходится 90% мировой биомассы?
А) Водные экосистемы.
Б) Наземные растения.
В) Почвенные микроорганизмы.
Г) Морские животные.
Вопрос №3: Что характеризует показатель «продукция»?
А) Статическую массу всех организмов.
Б) Прирост биомассы, созданный организмами за определённое время.
В) Энергетические потери при дыхании.
Г) Количество трофических уровней.
Вопрос №4: Согласно правилу Линдемана, какая часть энергии переходит с одного трофического уровня на следующий?
А) Около 1%.
Б) Около 10%.
В) Около 50%.
Г) Практически 100%.
Вопрос №5: Какая из экологических пирамид всегда имеет правильную (не перевёрнутую) форму?
А) Пирамида чисел.
Б) Пирамида биомассы.
В) Пирамида энергии.
Г) Все перечисленные пирамиды.
Вопрос №6: В какой из перечисленных экосистем пирамида биомассы может быть перевёрнутой?
А) Влажный тропический лес.
Б) Тундра.
В) Открытый водоём (океан).
Г) Степь.
Вопрос №7: Что из перечисленного имеет наибольшую биомассу среди гетеротрофов в наземных экосистемах?
А) Позвоночные животные.
Б) Почвенные микроорганизмы.
В) Крупные хищники.
Г) Наземные насекомые.
Вопрос №8: Какова общая годовая продукция сухого органического вещества на Земле?
А) 150–200 млн тонн.
Б) 150–200 млрд тонн.
В) 2,4 * 10^12 тонн.
Г) 30 * 10^21 Дж.
Вы смотрели: конспект по биологии к учебнику 11 класса §59. Основные показатели экосистем. Краткое содержание темы учебника + Тест с ответами. Несколько вариантов конспекта. Тест проверки знаний по изученной теме. Код материалов: Биология Конспект №59.