Α Σ Κ Η Σ Ε Ι Σ Β Ι Ο Λ Ο Γ Ι Α Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ

Transcript

1 Α Σ Κ Η Σ Ε Ι Σ Β Ι Ο Λ Ο Γ Ι Α Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ Ε Π Ι Μ Ε Λ Ε Ι Α : ΒΑΜΝΙΕΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ

2 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ Α 1)Σε μια βελανιδιά που θεωρείται αυτοτελές οικοσύστημα παρουσιάστηκαν οι ακόλουθοι αριθμοί ειδών οργανισμών για κάθε τροφικό επίπεδο Τ Ρ Ο Φ Ι Κ Ο Ε Π Ι Π Ε Δ Ο Α Ρ Ι Θ Μ Ο Σ Ο Ρ Γ Α Ν Ι Σ Μ Ω Ν Παραγωγοί 1 Πρωτοταγείς καταναλωτές Δευτεροταγείς καταναλωτές 40 Τριτοταγείς καταναλωτές 3 Α)Υποθέστε ένα λόγο που υπάρχει τέτοια μεγάλη διαφορά μεταξύ των καταναλωτών 1 ης και 2 ης τάξης. Β)Να γίνουν οι τροφικές πυραμίδες πληθυσμού, βιομάζας, και ενέργειας. 2)Από τους οργανισμούς : λαγός, τσίχλα, κότα, λύκος, επιλέξτε αυτόν που ταιριάζει σε κάθε περίπτωση και συμπληρώστε τις τροφικές αλυσίδες. Χορτάρι.. άνθρωπος Χορτάρι ελάφι. μαρούλι αλεπού μελίγκρα πασχαλίτσα. 3)Να απαντησετε στις ερωτήσεις πού ακολουθούν αφού μελετήσετε την ακόλοθθη τροφικη αλυσίδα : Φυτό μελίγκρα βάτραχος φίδι Α)Ποιος είναι ο παραγωγός Β)Ποιοι είναι οι καταναλωτές 1 ης, 2 ης, 3 ης τάξης Γ)Ποιος είναι φυτοφάγος Δ)Ποιος είναι σαρκοφάγος Ποιος είναι κορυφαίος καταναλωτής. 4)Ποια από τις παρακάτω τροφικές αλυσίδες ταιριάζει με την απεικονιζόμενη πυραμίδα ι)χορτάρι λαγός αλεπού ii) δένδρο έντομο πουλιά iii)φυτοπλαγκτόν ζωοπλαγκτόν ψάρι iv)δένδρο μαϊμού ψύλλος v)αγριόχορτα έντομα πουλιά vi)τι ονομάζουμε τροφική πυραμίδα βιομάζας; vii)σχεδιάστε μια τροφική πυραμίδα βιομάζας για την παραπάνω τροφική πυραμίδα

3 5) 1025kj αναπνοή 3050kj τροφή ΑΓΕΛΑΔΑ 1900kj περιτώματα α)χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες που δίνονται στην εικόνα να υπολογίσετε το ποσοστό της ενέργειας την οποία εξασφαλίζει η αγελάδα καικαταναλώνεται από την ίδια μετατρεπόμενη σε κρέας. β)πόση ενέργεια μένει για να φτιάξει κρέας γ)γιατί παράγεται τόσο λίγο κρέας με την κατανάλωση τόσο μεγάλης ποσότητας χορταριού; δ)ποια από τις παρακάτω πορείες είναι καταλληλότερη για την παραγωγή τροφής για τον άνθρωπο; 1)χορτάρι πρόβατο άνθρωπος 2)σόγια άνθρωπος Αιτιολογείστε την απάντησή σας 6) ΚΟΥΚΟΥΒΑ ΓΙΑ ΦΙΔΙ ΑΛΕΠΟΥ ΠΤΗΝΟ ΑΡΟΥΡΕΟΣ ΠΟΝΤΙΚΟΣ ΕΝΤΟΜΑ ΚΑΜΠΙΕΣ ΓΕΩΣΚΩΛΗ ΚΕΣ ΦΥΛΛΑ ΚΑΡΠΟΙ ΔΕΝΔΡΩΝ ΡΙΖΕΣ ΠΕΣΜΕΝΑ ΦΥΛΛΑ Ποιο θα ήταν το αποτέλεσμα Α)αν απομακρυνθούν οι γαιοσκώληκες Β)αν ψεκάσουμε με εντομοκτόνο Γ)ποιοι οι κατ. 1 ης τάξης

4 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ Β 1) Ένα οικοσύστημα έχει έκταση m 2 με παραγωγή ενέργειας 100 KJ 2. m Α) Πόσα τροφικά επίπεδα είναι δυνατό να συντηρήσει αυτό το οικοσύστημα αν το κάθε τροφικό επίπεδο για να συντηρηθεί πρέπει να έχει ενέργεια 1000kj; Β) Αν οι αλεπούδες είναι τριτογενείς καταναλωτές στο παραπάνω οικοσύστημα, να υπολογίσετε πόσες αλεπούδες με μέσο βάρος 20 Kg η κάθε μία μπορούν να τραφούν. Δίνεται ότι κάθε αλεπού έχει ανάγκη τροφικής ενέργειας 25 την ημέρα. KJ Kg βάρους σώματος 2) Σ ένα οικοσύστημα σιτηρών επιβιώνουν ποντικοί, που ο καθένας χρειάζεται τροφική ενέργεια 100KJ την ημέρα. Α) Πόσοι φιδαετοί ζούν στο οικοσύστημα αυτό αν ο κάθε φιδαετός απαιτεί 500ΚJ την ημέρα. Β) Πόση είναι η έκταση του οικοσυστήματος αυτού αν σε κάθε m 2 παράγεται τροφική ενέργεια 50KJ. Γ) Πόσα φίδια μπορεί να θρέψει το οικοσύστημα αν κάθε φίδι χρειάζεται 100ΚJ τροφική ενέργεια την ημέρα. Δ) Πόση είναι η βιομάζα των φιδαετών αν ο καθένας τους ζυγίζει κατά μέσο όρο 5Kg. 3) Aπό ένα γιγαντιαίο κωνοφόρο δέντρο ζούν πουλιά, μέσου βάρους 1kg το καθένα που τρέφονται από τα παράσιτά του, μέσου βάρους 10g Α) Ποια είναι η βιομάζα του κωνοφόρου δέντρου; Β) Ποιο είναι το ύψος της αν ανά cm ύψους αντιστοιχούν 40Kg βιομάζας ; Γ)Ποιος είναι ο πληθυσμός των παρασίτων τoy κωνοφόρου δέντρου ; Δ) Πόσα Κg υπάρχουν σε κάθε επιπεδο αν 1 Kg περιέχει 2.000KJ ; E) Να σχεδιάσετε την πυραμίδα ενέργειας και την πυραμίδα πληθυσμού. 4. Οι εκτάσεις που καλλιεργούνται σήμερα σ όλη τη Γή ανέρχονται σε Κm 2 δηλαδή το 1 13 της ξηράς, έκταση όση η Ευρώπη. Ο

5 άνθρωπος διατρέφεται, κατά μέσο όρο, σε ποσοστό 50% ως πρωτογενής καταναλωτής και σε 50% ως δευτερογενής καταναλωτής θεωρητικά μπορεί να καλλιεργηθεί το 50% της ξηράς. Α) Ποια έκταση θα χρειάζεται για καλλιέργεια αν ο άνθρωπος τρέφεται αποκλειστικά με : (ι) φυτικές τροφές (ιι) ζωικές τροφές Β) Σε ποιόν αριθμό μπορεί να φθάσει ο πληθυσμός του ανθρώπου: (ι) με το σημερινό τρόπο διατροφής (ιι) αν γίνει αποκλειστικά φυτοφάγος Δεχόμαστε το πληθυσμό της Γής 6 x10 9 κατά το έτος 2000 μ.χ. 5) Εστω ότι για να υπάρξει ένα επίπεδο σε μια τροφική αλυσίδα πρέπει η ενέργεια που θα περιέχεται σε αυτό να είναι τουλάχιστον ΚJ. Α) Πόση ενέργεια θα περιέχεται στο επίπεδο των παραγωγών μιας συνηθισμένης τροφικής αλυσίδας τεσσάρων επιπέδων ; Β) Τι θα συμβεί αν η ενέργεια που περιέχεται στο επίπεδο των παραγωγων μειωθεί στο μισό; 6) Από μετρήσεις που έγιναν: σε μια λίμνη, βρέθηκε μικρή συγκέντρωση έντομο- κτόνου DDT στο φυτοπλαγκτόν και πολύ μεγαλύτερη συγκέντρωση του ίδιου εντομοκτόνου στα ψαροπούλια της λίμνης. Με δεδομένο ότι η τροφική αλυσίδα του λιμναίου οικοσυστήματος, περιλαμβάνει ψάρια, φυτοπλαγκτόν, ψαροπούλια και ζωοπλαγκτόν; Α) Να γράψετε την τροφική αλυσίδα της λίμνης Β) Αν η ενέργεια στο τροφικό επίπεδο των ψαριών είναι 200KJ, να υπολογίσετε την ενέργεια των άλλων τροφικών επιπέδων Γ)Αν η συγκέντρωση του DDT στο ζωοπλαγκτόν είναι 0,02gr/kg ιστού να υπολογιστεί η συγκέντρωση του DDT στα υπόλοιπα επίπεδα 7).Δίνεται η παρακάτω τροφική αλυσίδα σιτάρι ποντικια φίδι αετός. Στην αλυσίδα αυτή: Α. Ποιοι είναι οι παραγωγοί και ποιοι οι τριτογενείς καταναλωτές

6 Β Κουκουβάγιες καταναλώνουν ως τροφή τα ποντίκια.τι θα συμβεί στους αετούς και γιατί. 8. Στο σχήμα που ακολουθεί να συμπληρώσετε τα ονόματα τριών οργανισμών, οι οποίοι θα μπορούσαν να αποτελούν τροφική αλυσίδα. ( Α. Ποιός οργανισμός απο αυτούς που τοποθετήσατε στο παραπάνω σχήμα είναι σαρκοφάγος Β. Ποιός οργανισμός είναι παραγωγός. Γ. Δημιουργήστε τρείς επιπλέον παρόμοιες αλυσίδες. 9. Σ ένα οικοσύστημα με έκταση 1000 στρέμματα ζούν τσακάλια ως δευτεροταγείς καταναλωτές. Αν οι παραγωγοί οργανισμοί του οικοσυστήματος αυτού παράγουν 100 KJ m 2 την ημέρα τροφική ενέργεια και κάθε τσακάλι έχει ανάγκη από 100 ΚJ ανά Κg βάρους σώματος ημερησίως για να τραφεί, πόσα τσακάλιαι με μέσο βάρος 20Kg μπορεί να θρέψει το παραπάνω οικοσύστημα. 10. Σ ένα οικοσύστημα οι λύκοι αποτελούν τους δευτερογενείς καταναλωτές, ενώ οι φυτοφάγοι οργανισμοί του οικοσυστήματος χρειάζονται KJ/ανά ημέρα τροφικής ενέργειας, για να τραφούν. Να υπολογιστεί η τροφική ενέργεια στα υπόλοιπα τροφικά επίπεδα. 11. Εστω η τροφική αλυσίδα: φυτοπλαγκτόν ζωοπλαγκτόν μικρά ψάρια μεγάλα ψάρια ψαροπούλια Αν η βιομάζα των μικρών ψαριών είναι 600 Kg και η ημερήσια παραγωγή τροφικής ενέργειας του παρόντος οικοσυστήματος είναι 100 KJ Kg φυτοπλαγκτό, να βρεθεί πόση τροφική ενέργεια διατίθεται ημερησίως για τα ψαροπούλια. 12. Εστω η τροφική αλυσίδα: καλαμπόκι κότες αλεπούδες

7 Αν στο οικοσύστημα αυτό ζούν 10 αλεπούδες με μέσο βάρος σώματος 20Kg και έχουν ανάγκη τροφικής ενέργειας 100 KJ Kg βάρος σώματος ημερησίως, να υπολογιστεί η έκταση του οικοσυστήματος αν γνωρίζουμε ότι τα καλαμπόκια παράγουν τροφική ενέργεια 200 KJ 2 m ημερησίως. 18.Μια λίμνη ψεκάστηκε με εντομοκτόνο PCB διότι είχαν υπερπολλαπλασιαστεί ορισμένα είδη βλαβερών εντόμων.όμως λίγο αργότερα βρέθηκαν νεκρά τα ψαροπούλια που ζούσαν κοντά στη λίμνη. Η εξέταση των ιστών των νεκρών σωμάτων τους έδειξε ότι περιείχαν υψηλή συγκέντρωση PCB. Η εξέταση των υπολοίπων ζώων και φυτών έδειξε τα ακόλουθα αποτελέσματα ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΠΟΣΟΤΗΤΑ PCB ΣE ppm 1,04 Μικρά ψάρια Ζωοπλαγκτόν 0,123 Φυτοπλαγκτόν 0,0025 Μεγάλα ψαρια 4,83 Νερό της λίμνης 0, Ψαροπούλια 124 Α)Να συγκροτηθεί η τροφική πυραμίδα της περιοχής Β)Γιατί στα ψαροπούλια βρέθηκε μεγαλύτερη ποσότητα εντομοκτόνου Γ)Όπως φαίνεται από το περιστατικό ποια επικίνδυνα χαρακτηριστικά έχει το PCB 20.Μια βιοκοινότητα συνίσταται από ένα είδος παραγωγών, τρία είδη πρωτοταγών καταναλωτών, δυο είδη δευτεροταγών καταναλωτών, και ένα είδος τριτοταγών. Α)Ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός τροφικών αλυσίδων που μπορεί να υπάρχει και ποιος ο ελάχιστος Β)Να συγκροτηθούν τα αντίστοιχα τροφικά πλέγματα 21.Έστω για να διατηρηθεί ένα τροφικό επίπεδο η βιομάζα του δεν πρέπει να είναι μικρότερη από10 τόνους.. Σε ένα οικοσύστημα η βιομάζα των παραγωγών που είναι διαθέσιμη ως τροφή για τους άλλους οργανισμούς είναι τόνοι. Πόσα τροφικά επίπεδα έχει αυτό το οικοσύστημα; Ποια η βιομάζα σε κάθε τροφικό επίπεδο; 22. Σε ένα λιβάδι επιλέγεται μία έκταση 2 στρεμμάτων και περιφράσσεται. Το Νοέμβριο κόβουμε όλη τη βλάστηση στη μισή

8 από την επιλεγμένη έκταση. Μετά την αποξήρανση η μάζα των φυτών υπολογίστηκε στα 800 kg. Τον Απρίλιο επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία στην υπόλοιπη μισή έκταση. Η αποξηραμένη βιομάζα των φυτών προκύπτει 1300 kg. Ποιο μέγεθος μπορούμε να υπολογίσουμε από τα παραπάνω δεδομένα ; Τον Απρίλιο επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία στην υπόλοιπη μισή έκταση. Η αποξηραμένη βιομάζα των φυτών προκύπτει 1300 kg. Ποιο μέγεθος μπορούμε να υπολογίσουμε από τα παραπάνω δεδομένα ; 23. Σε ένα οικοσύστημα προσπίπτουν σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα J ηλιακής ενέργειας. Αν η απόδοση της φωτοσύνθεσης είναι 1% και η καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα του οικοσυστήματος είναι J, να υπολογίσετε : α. Τη μεικτή πρωτογενή παραγωγικότητα του οικοσυστήματος β. Την ενέργεια που ξοδεύουν οι παραγωγοί για τις ενεργειακές τους ανάγκες στο συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. γ. Τη μέγιστη ενέργεια που είναι δυνατόν να καταλήξει στους καταναλωτές 3 ης τάξης, αν κατά τη ροή της ενέργειας προς ανώτερο τροφικό επίπεδο παρατηρούνται απώλειες της τάξης του 90%. 24. Ένα οικοσύστημα έχει έκταση στρέμματα και η μεικτή πρωτογενής παραγωγικότητα (ΜΠΠ) είναι J/στρέμμα/έτος. Το 80% της ΜΠΠ απαιτείται για τις ενεργειακές ανάγκες των παραγωγών α. Πόση είναι η καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα ; β. Πόση ενέργεια αποθηκεύεται στους ιστούς των φυτών σε ένα έτος στο συγκεκριμένο οικοσύστημα ; γ. Πόση ενέργεια καταλήγει στους καταναλωτές πρώτης τάξης σε ένα έτος ; δ. Αν για τη συντήρηση ενός τροφικού επιπέδου απαιτούνται τουλάχιστον J ετησίως, πόσα τροφικά επίπεδα μπορούν να υπάρξουν στο οικοσύστημα ; Δεχόμαστε ότι κατά τη ροή ενέργειας προς ανώτερο τροφικό επίπεδο παρατηρούνται απώλειες της τάξης του 90%. 25. Οι οργανισμοί που αναφέρονται παρακάτω συναντώνται στην ίδια περιοχή: αλεπού, γρασίδι, μελίγκρα, πασχαλίτσα, κουνέλι, περιστέρι, γεράκι α. Κατασκευάστε το τροφικό πλέγμα της περιοχής β. Ποιοι οργανισμοί είναι καταναλωτές 1 ης τάξης ; γ. Ποιοι οργανισμοί είναι αυτότροφοι ;

9 δ. Σχηματίστε μια τροφική αλυσίδα με το μέγιστο δυνατό μήκος. Σε ποια τάξη καταναλωτών ανήκει ο οργανισμός που βρίσκεται στο ψηλότερο τροφικό επίπεδο ; ε. Πόσες φορές μεγαλύτερη είναι η ενέργεια που διαθέτουν οι παραγωγοί από την ενέργεια που διαθέτει το τροφικό επίπεδο που επιλέξαμε στο ερώτημα (γ), αν αγνοήσουμε τις υπόλοιπες τροφικές σχέσεις ; στ. Ποια επίδραση θα έχει στο οικοσύστημα που αναφέραμε η ρίψη εντομοκτόνου που πλήττει τη μελίγκρα και τις ακρίδες ; 26. Γνωρίζουμε με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης ότι οι παραγωγοί δεσμεύουν μόνο το 1% της ηλιακής ενέργειας που θα πέσει πάνω τους. Σε ένα οικοσύστημα προσπίπτουν ημερησίως 10 8 J ηλιακής ενέργειας. α) Πόση ενέργεια δεσμεύουν ημερησίως οι παραγωγοί ; β) Πόση ενέργεια καταλήγει ημερησίως στους καταναλωτές 2 ης τάξης ; γ) Αν η απαιτούμενη ενέργεια ημερησίως για να σταθεί ένα τροφικό επίπεδο στο συγκεκριμένο οικοσύστημα είναι 10 3 J, πόσα τροφικά επίπεδα υπάρχουν στο οικοσύστημα ; 27. Σε ένα οικοσύστημα δεν υπάρχουν οργανισμοί που να τρώνε τους καταναλωτές 3 ης τάξης. Για τη συντήρηση του τροφικού επιπέδου των καταναλωτών 3 ης τάξης απαιτούνται J. α. Πόση ενέργεια πρέπει να διαθέτει το τροφικό επίπεδο των παραγωγών, ώστε να μπορεί να συντηρηθεί το επίπεδο των καταναλωτών 3 ης τάξης β. Αν η απόδοση της φωτοσύνθεσης είναι 1%,πόση ηλιακή ενέργεια έφτασε στο οικοσύστημα γ. Πόση από την ενέργεια που διαθέτουν οι παραγωγοί δεν θα ενσωματωθεί στους καταναλωτές 1 ης τάξης ; Πού οφείλεται η απώλεια αυτή ; 28. Σε ένα οικοσύστημα παρατηρείται η τροφική αλυσίδα Α Β Γ Δ. Η μέση μάζα των οργανισμών Α, Β, Γ και Δ είναι αντίστοιχα 0,0 2kg, 0,5 kg, 4kg και 80 kg. Στο οικοσύστημα ζουν 200 οργανισμοί Δ. Να κατασκευαστούν οι τροφικές πυραμίδες πληθυσμού και βιομάζας για το οικοσύστημα. 29. Σε ένα οικοσύστημα, στο τροφικό επίπεδο των κορυφαίων καταναλωτών καταλήγει το ένα χιλιοστό της ενέργειας που διαθέτουν οι φυτοφάγοι οργανισμοί. α. Πόσα τροφικά επίπεδα παρατηρούνται στο οικοσύστημα ; β. Αν οι κορυφαίοι καταναλωτές, για να συντηρηθούν, απαιτούν ενέργεια10 3 J, πόση ενέργεια διαθέτουν οι παραγωγοί ; γ. Αν η βιομάζα των κορυφαίων καταναλωτών είναι 1tn, πόση είναι η συνολική βιομάζα στο οικοσύστημα ;

10 30. Σ ένα παράλιο οικοσύστημα, στο οποίο θεωρούμε ότι δεν υπάρχουν μετακινήσεις των πληθυσμών, ζουν σαρδέλες (τρέφονται με ζωοπλαγκτόν), γλάροι, φυτοπλαγκτόν λαβράκια (σαρκοφάγα), ζωοπλαγκτόν. α. Τοποθετήστε τα παραπάνω στην κατάλληλη σειρά ώστε να συγκροτηθεί με απλή τροφική αλυσίδα. β. Αν η βιομάζα του πληθυσμού της σαρδέλας είναι 100kg να υπολογίσετε τη βιομάζα που έχει ο πληθυσμός των λαυρακιών αλλά και το φυτοπλαγκτόν γ. Σε περίπτωση που αντί τροφικής αλυσίδας θα μπορούσε να δημιουργηθεί τροφικό πλέγμα, ποιος από τους καταναλωτές μπορεί να συμπεριφέρεται ταυτόχρονα ως καταναλωτής δύο τάξεων και ποιών ;