Экологиялық жағдайлар мен экологиялық есептер шешу. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

 Экологиялық жағдайлар мен экологиялық есептер шешу

 Мақсаты: 11.3.1.2 - экожүйелердегі трофикалық деңгейлердің сызбасын құрастыру

 Жұмыс барысы:

• Ағзалардың экологиялық тиімділігіне байланысты энергияның бір трофикалық деңгейден екіншісіне өтетін энергия көлемін анықтаңыз.

1. Кестеде келтірілген ақпарат Қазақстанның далалық экожүйесінде энергия ағымы болып табылады. Ағзаның экологиялық тиімділігіне негізделген бір трофикалық деңгейден екіншісіне ауыстырылған энергия көлемін анықтаңыз. Калькуляторды пайдалана отырып, келесі есептеулерді жасаңыз: өндірушілерден (продуценттерден) бірінші сатыдағы тұтынушыларға (консументтерге), біріншіліктен екіншілік тұтынушыларға дейін, екіншілік консументтерден үшінші деңгейлі тұтынушыларға, өндірушілерден үшінші рет тұтынушыға дейін энергияны берудің тиімділігі.

2.Трофикалық деңгейлер арасындағы ДДТ өсуін есептеңіз.

кесте

Қазақстандағы далалық экожүйедегі энергия ағымы мен заттар концентрациясы

Өндірушілерден үшінші тұтынушыларға дейінгі энергияның пайызы : __________

Судағы ДДТ концентрациясы: 3 x 10⁶

II. Тірі ағзаның энергия тиімділігін келесі мәліметтерді пайдалана отырып есептеңіз: 1-суретте көрсетілген бұзау, шөппен қоректенді,яғни шөп түрінде сақталған 100 кДж энергияны тұтынады. Энергияның 63 кДж,несеп, зәр мен газ түрінде шығарылды. Оның дене ұлпаларында сақталған энергия 4 кДж болды. Дем алу үшін қанша энергия жұмсалды? Келесі деңгейге қанша кДж қолжетімді болады?

1-сурет

Тыныс алу кезіндегі шығарылған энергия = _______________________________________

Келесі деңгейге қол жетімді энергия___________________________________________

III. Есепті шығарыңыз. Олардың әрқайсысына энергия мен заттарды беру сызбаларын құрастырыңдар.

• Бір айлық қасқыр күшігінің салмағы 1кг деп алсақ, орта салмағы 2кг қояндармен қоректенді деп есептегенде, 40 кг салмақ жинау үшін қанша қоян жеу керек, ал өз кезегінде қоян қанша өсімдік жейді?

2*) Экологиялық пирамида заңына сүйене отырып, экожүйеге сәйкес келетін қай ауданы (га) қоректену тізбегіндегі соңғы тізбекте орналасқан бір дараны қоректендіре алатындығын анықтаңыз, онда шортан, планктон, өсімдікпен қоректенетін ұсақ балық болады. Шортанның массасы-300кг. Теңіздегі 1м² планктонның құрғақ биомассасы 600г құрайды. Бұл массаның массасының 60% -ы су.

3**) Плезиозаврдың Лох-Несс көлінде тіршілік ету мүмкіндігін есептеңіз.Сондай-ақ біреуін ғана емес, тұтастай отбасын, себебі түрді сақтау үшін репродукция қажет. Сонымен плезиозавр отбасының жалпы массасы -100 тоннаны құрайды (5-7 даралар, 40% құрғақ заты) деп алсақ. Лох-Несс көліннің жалпы ауданы (57000 км2). Қоректік тізбекте фитопланктон мен балықтар бар. Фитопланктон биомасса құрғақ салмағы 500 г / м2 екендігі белгілі болғанда, осы жануарларды қоректендіру үшін көлдің қай ауданы қажет екенін есептеңіз

 Жауаптары

 Экожүйе арқылы энергия ағымын анықтаңдар.

 Экожүйе арқылы энергия ағымын зерттеу әдістеріне сандар пирамидасы, энергия немесе биомасса жатады. Термодинамиканың екінші заңына және тыныс алуға байланысты 100 процент энергия ешқашан бір трофикалық деңгейден екіншісіне өтпейді. Пайдаланған энергия көлемі ағзалардың тиімділігіне байланысты. Трофикалық деңгейдің идеясы және энергия ағымын алғаш рет Линдеман 1942 жылы ұсынды. Трофикалық деңгейлердің арасындағы орташа экологиялық тиімділік-10 процентті құрайды. Ол өзгеру мүмкін 2-ден 40 проц. Сол кезде өсімдіктерде фотосинтездің тиімділігі 1-ден 3 проц. болады.

Кестедегі берілген ақпарат Флоридадағы көктем кезіндегі гипотетикалық энергия ағымы. Әр трофикалық деңгейдегі ДДТ концентрациясы кестеде берілген.

Table 1: Energy Flow and DDT Concentrations for the Okeechobee Spring in Okeechobee, FL

Use your calculators but SHOW THE SET UP.

1. Энергияның беру тиімділігін есептеңіз:

• продуценттерден бірінші қатардағы консументтерге

1500 / 9000 * 100 = 16.7%

• біріншілік консументтерден екіншілікке

120 / 1500 * 100 = 8%

• екіншілік консументтерден үшіншіге

12 / 120 * 100 = 10%

2. Энергияның қай проценті продуценттен үшінші тұтынушыларға беріледі?

12 / 9000 * 100 = 0.13%

3. Судағы ДДТ 1,0 × 10-8 мг / л құрайды.

А) Сумен салыстырғанда продуцентпен қанша концентірілген ДДТ?

first 0.04 = 4 x 10^-2 , then 4 x 10^-2 / 1 x 10^-8 = 4 x 10⁶

В) Трофикалық деңгейлердің арасындағы ДДТ өсуін есептеңіз, себебі ол өндірушілерден бірінші тұтынушыларға дейін жиналады, біріншіліктен екіншілік тұтынушыларға, екіншіліктен үшіншілік тұтынушыларға жиналады.

0.23 / 0.04 = 5.8 2.07 / 0.23 = 9 13.8 / 2.07 = 6.7