velikol.ru
1


МЕТОДИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ

Всероссийской олимпиады школьников по Экологии

111024, Москва, шоссе Энтузиастов. Д.16., ком.20, e-mail: meoc@mnepu.ru, т.361-6426

Московский эколого-образовательный комплекс




Ответы

на задания теоретико-практического тура

пятого (заключительного) этапа

Всероссийской олимпиады школьников

по экологии (Сочи – 2007)


Задача 1

Создание крупных животноводческих комплексов (птицефабрики и свинофермы с поголовьем животных более 5000) с незарегулирован-ными стоками повлияет на

а

введение севооборотов

б

химический состав поверхностных и грунтовых вод

в

зональность ведения сельского хозяйства

г

ускорение водной мелиорации


^ Примерное обоснование (решение) к задаче 1

Ответ А ошибочный. Севообороты (чередование сельскохозяйственных растений на одном поле в течении нескольких лет) применяют, чтобы не истощалось почвенной плодородие и не размножались вредители, специфичные для какого-либо одного вида растения. С животноводством севообороты не связаны.

Ответ Б правильный. Животноводческие стоки с ферм (жидкий навоз), попадая в реки и озера, ведут к эвтрофикации этих водоемов, так как увеличивается содержание в воде азотсодержащих соединений. Растворенные в поверхностных водах соединения азота могут попадать и в грунтовые воды (верховодка), делая не пригодными для питья воду из колодцев (глубина 10-15 метров).

Ответ В ошибочный. Зональный принцип ведения сельского хозяйства учитывает агроклиматические условия региона. С ним связан выбор культивируемых сельскохозяйственных растений (по требовательности к теплу, влаге, кислотности почв, по наличию питательных веществ в почве) и разведение традиционных видов животных. На размеры животноводческих комплексов зональный принцип ведения сельского хозяйства не влияет.

Ответ Г ошибочный. Существует два вида водной мелиорации: осушение и обводнение (полив), оба этих вида очень важны в растениеводстве . Осушение применяется на заболоченных территориях для вовлечения этих территорий в сельскохозяйственный оборот (пашня). Водная мелиорация с животноводством никак не связана.


Задача 2

Сплошная вырубка участка таежного леса может привести к

а

к увеличению пожароопасности и возгораемости лесов, особенно хвойных пород

б

к созданию условий для размножения вредящих лесу организмов

в

к развитию эрозионных процессов и заболачиваемости части вырубки

г

к химическому загрязнению лесных водоемов



^ Примерное обоснование (решение) к задаче 2

Ответ А ошибочный. К увеличению пожароопасности в хвойных лесах может приводить захламление небольших лесосек, например, при выборочных рубках, а также зарастание лесных просек и отсутствие на них ежегодной противопожарной распашки.

Ответ В ошибочный. Размножению опасных для леса насекомых-вредителей, а также грибковых заболеваний, способствует накопление на вырубке больших количеств гниющей растительной биомассы (ветки, сучья и др.). Как правило, при сплошных рубках такого накопления не происходит, так как после вырубки освобождаются большие участки, позволяющие беспрепятственно вывезти все заготовленные материалы.

Ответ В правильный. При сплошной вырубке таежного леса (зона избыточного увлажнения) происходит усиление поверхностного стока на лесосеках и как следствие – изменение гидрологического режима территории. Одновременно с заболачиванием отдельных участков может наблюдаться усиление водной эрозии, выражающееся в росте оврагов и появлении оползней.

Ответ Г ошибочный. Химическое загрязнение лесных водоемов чаще всего происходит в результате аварий на нефтетрубопроводах. Небольшое количество бензина или смазочных масел, образующееся при работе лесозаготовительной техники, очень редко может вызвать загрязнение значительного участка леса, тем более отдельного водоема.


Задача 3

Глобальные изменения климата (например, потепление) приводят к потерям в экономике и социальной сфере, влияют на существование и распространение биологических видов в различных областях земного шара. У этих климатических изменений есть различные причины, к которым НЕ относятся:

а

извержения вулканов

б

смерчи и торнадо

в

влияние океанов (океанические течения)

г

химические вещества атмосферы

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 3

Ответ А ошибочный. Извержения вулканов могут повлиять на климат. Образующиеся в процессе извержения вулкана облака мелких частиц (аэрозоли) могут заметно ослаблять поток приходящей к земной поверхности коротковолновой радиации, почти не изменяя длинноволнового излучения, уходящего в мировое пространство. Исследования показывают, что после извержений наблюдается некоторое понижение температуры на большей части территории в районе вулкана.

Ответ Б правильный. Смерчи и торнадо являются следствием климатических изменений, а не их причиной.

Ответ В ошибочный. Атмосфера имеет общую границу с океаном более чем на 72% поверхности Земли и реагирует на изменения, проходящие в океане. Океан является главным аккумулятором и хранителем энергии поступающей на землю солнечной радиации, которая в последствии высвобождается в атмосферу. Обладая огромной теплоемкостью, океаны оказывают стабилизирующее влияние на атмосферу, делая ее более устойчивой. Запас тепла в океане размещен неравномерно и постоянно перемещается океаническими течениями.

Ответ Г ошибочный.. Атмосфера нагревается, поглощая как солнечную радиацию, так и собственное излучение земной поверхности. Нагретая атмосфера излучает сама (инфракрасную радиацию). Значительная часть (около 70%) излучения атмосферы приходит к земной поверхности, которая практически полностью ее поглощает. Сравнительно небольшие изменения концентрации углекислого газа в атмосфере могут оказать воздействие на температуру земной поверхности, вызывая, так называемый, «парниковый эффект». Удвоение количества СО2 повышает температуру на 2 градуса (С). Другими «парниковыми газами» являются О3 (озон), СН4 (метан), окислы азота, хлоруглеродные соединения.


Задача 4

Интенсивный лов трески в Баренцевом море в середине ХХ века способствовал

а

развитию прудового рыболовства

б

разведению молоди сельди в воспроизводственных целях

в

разрастанию водорослей в прибрежной зоне

г

увеличению популяции мойвы

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 4

Ответ А ошибочный. Прудовое и морское (океаническое) рыболовство никак не связаны. Морское рыболовство в ХХ веке добывало большую часть рыбных ресурсов, а прудовое – лишь небольшой процент.

Ответ Б ошибочный. Разведение молоди трески в нашей стране не практиковали. Разводили мальков преимущественно осетровых рыб. В мире также развивалось такое направление рыболовства, как марикультура – культивирование морских организмов в искусственных или «полуискусственных» условиях (лососевые и др.).

Ответ В ошибочный. Разрастание водорослей может быть только связано с притоком питательных веществ, а не интенсивным ловом рыбы, тем более, что лов трески производиться не в прибрежной зоне.

Ответ Г правильный. Треска является хищной рыбой. С уменьшением ее численности начинает увеличиваться численность меньшего размера рыб, на которых она ранее охотилась, например, мойвы, минтая, хека и т.д.


Задача 5

Крупномасштабная распашка целинных и залежных земель на южном Урале и в северном Казахстане, получившая в СССР название «Освоение целины», уже к концу 1950-х годов вызвала

а

накопление избытка влаги в почве, и, как следствие, развитие процесса заболачивания

б

ветровую эрозию

в

переуплотнение почв

г

усиление испарения почвенной влаги, и как следствие, развитие процессов засоления почв

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 5

Ответ А ошибочный. К накоплению избытка влаги в почве, и развитию затем процесса заболачивания может приводить только вырубка лесов в таежной зоне, где коэффициент увлажнения больше 1, то есть количество осадков преобладает над испарением. Распашка целинных земель проводилась в степных регионах страны, где увлажнение недостаточное, а следовательно, влага никогда не бывает в избытке.

Ответ Б правильный. Распашка целинных земель в степных районах без учета ландшафтной мозаики приводит к ветровой эрозии, выражающейся в виде пыльных бурь и потери верхнего плодородного слоя земли.

Ответ В ошибочный. Переуплотнение почв – процесс, происходящий при многократном использовании на одной территории тяжелой техники, например, трактора «Кировец». Такую технику стали выпускать в СССР только в конце 1960-х и начале 1970-х годов. Переуплотнение чаще всего происходит на почвах тяжелого механического состава (средний и тяжелый суглинки). В степных районах Казахстана преобладают почвы легкого механического состава, это обстоятельство также способствовало развитию там процессов ветровой эрозии.

Ответ Г ошибочный. Процессы засоления почв развиваются, как правило, в степных и полупустынных регионах при поливном земледелии, когда избыточный полив вызывает поднятие уровня засоленных грунтовых вод.


Задача 6

Конец ХХ – начало ХХI века ознаменовалось для человечества, так называемым, демографическим переходом, который представляет собой:

а

новый виток роста народонаселения Земли, связанный с достижениями научно-технического прогресса

б

период уменьшения численности населения Земли, ярким примером которого является сокращение численности населения России (процесс так называемой депопуляции)

в

прекращение роста народонаселения Земли на уровне 10-12 млрд человек

г

сокращение прироста народонаселения вначале в развитых странах, а затем и в развивающихся

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 6

Ответ А ошибочный. Этот ответ не является правильным, поскольку народонаселение Земли испытало демографический взрыв – резкий рост численности – в 20 веке. В конце 20 века рост численности жителей Земли стал сокращаться. Таким образом, рост народонаселения сопровождал научно-техническую революцию только на первом ее этапе.

Ответ Б ощибочный. Этот ответ неверен, поскольку демографический переход – это период изменения закономерности в изменении численности народонаселения, а не ее уменьшения.

Ответ В ошибочный. Этот ответ неверен, поскольку демографический переход – это период изменения закономерности в изменении численности народонаселения, а стабилизация численности населения Земли ожидается к середине–концу 21 века действительно на уровне 10–12 млрд человек, после чего, согласно расчетам демографов (в частности С.П. Капицы), рост народонаселения прекратится..

Ответ Г правильный. Этот ответ является правильным, поскольку демографический переход – это период изменения закономерности в изменении численности народонаселения, и он вначале проявляется в развитых странах, а затем уже и в развивающихся (рис. 1).

Демографический переход наблюдается практически во всех странах, но происходит он в разное время (рис. 2). Во всех странах кривая роста народонаселения проходит через максимум, причем максимумы у разных стран – в разное время: у развитых стран в 1950-е годы, у остальных — на 50 лет позже. У России самый резкий прирост (2%) был в начале ХХ века, у развивающихся стран – гораздо позже (3–4 % в год). К настоящему времени в период демографического перехода вошли и развивающиеся страны. Кривая для роста населения всего мира выглядит точно так же – после роста резкий спад.

Задача 7

Снег, собранный уборочной техникой с проезжей части городских улиц, следует:

а

вывозить на сельскохозяйственные угодья под паром

б

оставлять на прилегающих к проезжей части улиц участках

в

вывозить на биологические пруды и поля орошения

г

складировать на берегах внутригородских водоёмов – рек и прудов

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 7

Ответ В правильный. Снег, собранный с дорог, содержит большое количество химических веществ (нефтепродукты, кислоты, соли, резину, сажу). Попадание этих веществ в водоёмы, на поля, в леса без природной или искусственной очистки опасно. Поэтому снег следует вывозить на биологические пруды и поля орошения

^ Поля орошения используют для круглосуточного и круглогодичного обеззараживания сточных вод, предназначенных для орошения и удобрения сельскохозяйственных структур. На полях орошения разрешается выращивать технические, зерновые, кормовые и силосные культуры, однолетние и многолетние травы, овощи, употребляемые после термической1 обработки. Запрещается выращивать овощные культуры, употребляемые в пищу без термической обработки.

^ В биологических прудах можно очищать как бытовые, так и промышленные сточные воды, если они не содержат веществ, оказывающих непосредственное токсическое действие на живущие в воде организмы, а также сырые (неочищенные) сточные воды после предварительного удаления из них жира и взвешенных веществ.

Задача 8

В северных районах хозяйственные рубки леса можно проводить

а

только осенью и вывозить древесину небольшими порциями

б

летом и складировать древесину на специальных местах

в

только зимой и вывозить древесину по глубокому снегу

г

весной и складировать древесину на лесных опушках


^ Примерное обоснование (решение) к задаче 8

Ответ В правильный. В северных лесах, которые долго по сравнению с южными лесами восстанавливаются после антропогенных воздействий, хозяйственные рубки леса следует проводить зимой, вывозя древесину только по глубокому снегу. В этом случае значительно меньше нарушается почвенный покров: не уничтожается подстилка и травянистый ярус растений, не формируются рытвины, колеи, изменяющие гидрорежим и способствующие эрозии почвы; значительно меньше уничтожается подрост и подлесок.

Задача 9

По словам мирмеколога А.А. Захарова «значение муравьёв в жизни экосистем суши столь велико и многообразно, что его приходится учитывать при самых различных направлениях деятельности человека».

В лесных сообществах господствующее положение занимают рыжие лесные муравьи, отдельные семьи которых насчитывают несколько миллионов рабочих особей и используют для охоты участки размером около 2-3 га. Поэтому антропогенная деградация комплекса муравейников рыжих лесных муравьев, которая чаще всего происходит вследствие интенсивной рекреационной нагрузки, изменяет жизнь обитателей леса, увеличивая численность:

а

мирмекофильных тлей Aphis grossulariae Kalt.

б

пядениц, пилильщиков, пауков, сенокосцев

в

серого дятла, желны, куропаток, перепелов

г

зелёной жабы, квакши, травяной лягушки

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 9

Ответ Б правильный. В природе значение муравьёв огромно. Муравьи прекрасно борются с вредителями растений, питаются различными беспозвоночными и их личинками, ведя хищный образ жизни. Поэтому при разрушении муравейников увеличивается численность хищных беспозвоночных (пауков, сенокосцев), так как уменьшается пресс конкуренции и выедание со стороны муравьев. Увеличивается также численность хвое- и листогрызущих насекомых (пядениц и пилильщиков), поскольку также уменьшается выедание со стороны муравьев. При вспышках численности филлофагов муравьи способны почти полностью переключаться на питание этими жертвами

Задача 10

В Европейской России речной бобр ещё в начале исторического периода почти сплошь заселял водоёмы лесной и лесостепной зон и оказывал глубокое влияние на огромные территории. Особенно велико воздействие бобровых поселений в поймах ручьёв или небольших речек. Строя плотины, бобры превращают долину речки или ручья в каскад слабопроточных прудов. В пределах 30-50 метровой прибрежной полосы бобры выедают кустарники, обгрызают и валят деревья, преимущественно ивы, осины, тополя. При естественном расселении бобров наблюдается:

а

усыхание деревьев и кустарников на подтопленных участках со сменой леса на болото и появление на берегах мятлика, тимофеевки и типчака

б

распространение на прибрежных участках леса ив и осин с корневой системой, расположенной на небольшой глубине и распростёртой вширь

в

увеличение активности представителей почвенной макрофауны: личинок жужелиц и хрущей, дождевых червей, мокриц, медведок и многоножек

г

повышение плотности заселения донного ила прудов малощетинковыми червями (трубочниками) и личинками комаров-дергунов (хирономид)

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 10

Ответ Г правильный. Бобры (Castor fiber L. и С. canadensis Kuhe.) наиболее активные преобразователи территории в лесной зоне Голарктики. Особенно велико воздействие бобровых поселений бывает в поймах ручьев или небольших речек и на болотах. Строя плотины, бобры превращают долину речки или ручья в каскад слабопроточных прудов; по их берегам бобры выедают кустарники (в первую очередь, ивняки), обгрызают и валят деревья, преимущественно иву, осину, тополя в пределах 30-50-метровой прибрежной полосы. На подтопленных участках лес усыхает, сменяясь болотами. Пруды также со временем заполняются илом и становятся болотами. Заболачивание водоёмов сопровождается увеличением их трофности, понимаемой как количество органических веществ, накопленных в результате фотосинтеза при наличии биогенных элементов (азот, фосфор, калий). Эвтрофикацию водоёмов можно обнаружить с помощью организмов-индикаторов, которыми являются личинки комаров-дергунов (хирономид) и малощетниковых червей (трубочников). При сильной эвтрофикации трубочники покрывают дно сплошным слоем.


Задача 11

До недавнего времени болота старались осушать и мелиорировать для оптимизации природных ландшафтов. До недавнего времени даже существовали проекты осушения болот Западной Сибири. Однако в настоящее время эти проекты были признаны антиэкологичными, так как для учёных стала очевидной огромная роль болот в биосфере, которая заключается:

а

в аккумуляции азота и фосфора в связанном состоянии

б

в поддержании стабильности климата Земли

в

в регулировании количества выпадающих на сушу осадков

г

в сохранении разнообразия болотных видов животных


^ Примерное обоснование (решение) к задаче 11

Ответ Б правильный. В настоящее время стала очевидной огромная роль болот в поддержании стабильности климата Земли. До недавнего времени болота старались осушать и мелиорировать в целях преобразования природы. Сейчас подсчитано, что болотистые районы являются одними из главных поставщиков в атмосферу газа метана. Его вырабатывают бактерии, содержащиеся в бескислородных нижних слоях болот. Метан относится к так называемым «парниковым» газам, которые задерживают часть теплового излучения Земли в космическое пространство. Если содержание метана в атмосфере резко упадет, климат Земли похолодает вплоть до наступления нового ледникового периода. Болота Западной Сибири вносят особо ощутимый вклад в регуляцию парниковых газов в атмосфере всей Земли. Проекты осушения этих болот оказались антиэкологичными. Они подорвали бы биосферное равновесие



Задача 12

В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов – мутуализм. Пример – отношения между сибирской кедровой сосной и гнездящимися в кедровниках птицами – кедровкой и кукшей. Польза таких отношений для сосны заключается в том, что эти птицы:

а

уничтожают пядениц и коконопрядов, повреждающих хвою сосны

б

распространяют семена сосны вместе с помётом, ускоряя прорастание

в

прячут мелкие порции семян сосны под слой мха и лесного опада

г

расклёвывают шишки, способствуя тем самым расселению сосны

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 12

Ответ В правильный. Всё дело в специфике условий кедровников для прорастания семян – почва закрыта толстым слоем опада и мха. Поэтому менее обязательны, но чрезвычайно существенны мутуалистические отношения между сибирской кедровой сосной и гнездящимися в кедровниках птицами — кедровкой и кукшей. Эти птицы, питаясь семенами сосны, обладают инстинктами запасания кормов. Они прячут мелкие порции «орешков» под слой мха и лесного опада. Значительную часть запасов птицы не находят, и семена прорастают. Деятельность этих птиц способствует, таким образом, самовозобновлению кедровников, так как семена не могут прорастать на толстом слое лесной подстилки, преграждающей им доступ к почве.



Задача 13

По данным исследований, проведенных в обсерватории Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, первая половины зимы 2006/07 гг. в одном из больших (население свыше 1 млн. человек) городов европейской части России характеризовалась сильными западными ветрами, высокой облачностью и отсутствием температурных инверсий. При этом погода была аномально теплой. По сравнению с предыдущей, морозной зимой концентрация загрязняющих веществ:

а

снизилась из-за снижения выбросов автомобильного транспорта

б

увеличилась вследствие переноса из Азиатско-Тихоокеанского региона

в

снизилась из-за притока чистого атлантического воздуха и активного перемешивания приземных слоев атмосферы

г

увеличилась вследствие дополнительного сжигания топлива в городской системе отопления

^ Примерное обоснование (решение) к задаче 13

Ответ В правильный., так как перенос чистого атлантического воздуха, малые городские эмиссии за счет уменьшения сжигания топлива в городской системе отопления (ТЭЦ, котельные), сильное перемешивание приземных слоев атмосферы обусловливают снижению концентрации в городском воздухе загрязняющих примесей. Нынешняя ситуация с качеством воздуха хорошая. Потепление, которое продолжается уже два месяца, сопровождается плотной облачностью (то есть пониженной солнечной освещенностью), сильными западными ветрами и отсутствием температурных инверсий. В Москву поступает чистый воздух из Атлантики. Из-за теплой погоды мало сжигается топлива в системах отопления (ТЭЦ, котельные) и, соответственно, мало выбрасывается в атмосферу продуктов сгорания. Все это – чистый, приходящий воздух, малые городские эмиссии, слабое накопление и сильное перемешивание – приводит к необычайно малой концентрации в городском воздухе загрязняющих примесей (озона, окислов азота, углерода, серы, аммиака и других соединений).

Ответ а) не является верным, так как возможность использования автомобилей в морозные зиму 2005/06 гг. была меньше за счет того, что при низкой температуре двигатели не заводились.

Ответ б) не является верным, так как западные ветры приносят в европейскую часть России воздух из атлантического, а не тихоокеанского бассейна, расположенного восточнее.

Ответ г) не является верным, так как в связи с теплой погодой сжигание топлива в коммунальной системе отопления существенно снизилось.

Задача 14

Учёные давно заметили, что последствия пастьбы животных для экосистем аридных районов (степей и полупустынь) не следует рассматривать как деградацию. Так, ещё в начале XX века А.П. Шенников (1927) указывал, что «в обычные представления о вредном влиянии пастьбы должен быть внесён ряд существенных оговорок и поправок». В 1951 году Г.И. Дохман также отмечал, что степи, по которым кочевали казахи на протяжении сотен лет и которые «теперь являются пастбищами для колхозного и совхозного скота, совершенно не потеряли специфики своего сложного комплексного растительного покрова».

Современные исследования, выполненные сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, так же показывают, что не только усиление, но и ослабление или полное прекращение пастьбы животных ведёт к деградации растительности и сопровождается нарушением коренных экосистем аридных районов (степей и полупустынь). Учёными было установлено, что при переводе земель в режим заповедания и прекращении пастьбы происходит нарушение коренных экосистем аридных районов, которое закономерно связано с такими явлениями:

Модельные ответы для организации проверки задачи 14

ответ к гипотезе А: «увеличивается численность и распространённость такого характерного для степей вида, как степной сурок (Marmota bobac) вследствие уменьшения доли грубой малопитательной фитомассы, которая снижает их обеспеченность кормом»

Тяготение различных видов сурков к пастбищам домашнего скота подмечено многими авторами. Эта особенность сурков обусловлена доступностью богатого белками и витаминами корма. У всех кормовых растений сурки съедают самые молодые, нежные и сочные части, которые находятся в начальной стадии роста и развития.

Выпас скота препятствует накоплению отмершей массы растений, закрывающей молодые побеги и, таким образом, делающей их недоступной для сурков. Скусывание скотом верхушечных побегов является причиной увеличения массы богатых белками и витаминами молодых растущих растений, которые являются излюбленным кормом сурков.

Прекращение выпаса скота приводит к накоплению мёртвой растительной массы, которая препятствует ранней весенней вегетации растений, замедляя прорастание побегов на месяц или вовсе прекращая его. При этом ухудшаются условия питания сурков в наиболее напряженный для них весенний период после пробуждения от спячки. Эти процессы приводят к сокращению, а не увеличению численности сурков. Поэтому описанное в гипотезе явление не может быть связано с нарушением коренной экосистемы.

ответ к гипотезе Б: «накапливается мёртвой растительной массы с образованием мощного слоя подстилки (степного войлока), который коренным образом изменяет условия среды, влияя на состояние травостоя с полным исключением семенного возобновления»

С повышением аридности ухудшаются условия существования основных редуцентов – почвенных беспозвоночных (сапрофагов) и функциональная роль этих организмов как редуцентов сильно ослаблена. Функцию редуцентов растительной массы в степях и полупустынях выполняют травоядные животные.

Поэтому при прекращении пастьбы накапливается мертвая растительная масса и образуется мощный слой подстилки (степного войлока), который коренным образом меняет условия среды и влияет на развитие растений.

Существенно меняются термический и световой режим внутри травостоя, характер увлажнения и режим влажности почв. В частности, в результате медленного прогревания весной позднее (почти на месяц) наступает вегетация, что приводит к уменьшению обилия и разнообразия степного разнотравья и повышению жизнеспособности и конкурентоспособности кустарников, высокие многолетние побеги которых не испытывают угнетающего влияния слоя мертвых растительных остатков.

Слой подстилки сохраняет почвенную влагу от непродуктивного физического испарения, увеличивает влагообеспеченность растительности появление мезофитов. Вместе с тем мощный и плотный слой подстилки угнетающе действует на многие виды растений, затрудняет и замедляет прорастание побегов весной. Поэтому данная гипотеза отражает процессы, происходящие в экосистеме степей в случае полного прекращения пастьбы, и является правильным.

ответ к гипотезе В: «повышается активность почвенных беспозвоночных сапрофагов и усиливаются процессы деструкции (разложения и минерализации) растительной органики с высвобождением связанных в ней элементов минерального питания растений»

Основными редуцентами являются почвенные организмы (микроорганизмы, беспозвоночные животные-сапрофаги, грибы). В аридных регионах в связи со специфическими гидротермическими условиями (сухость, высокие температуры) функциональная роль этих организмов ослаблена. Хорошо известно, что с повышением аридности ухудшаются условия существования основных редуцентов — почвенных беспозвоночных (сапрофагов) и микроорганизмов. Если на долю беспозвоночных сапрофагов в лесных экосистемах приходится 80-95% общей зоомассы, то уже в луговых степях их доля снижается до 50%. В широколиственных лесах биомасса почвенных беспозвоночных достигает 100 — 200 г/м2, в луговых степях — не превышает 50 г, а в сухих степях и полупустыне снижается до 5 г/м2. В таких условиях при отсутствии других факторов, обеспечивающих утилизацию растительной массы, происходит губительное для растений накопление мертвой растительной массы.

В степных экосистемах функцию редуцентов выполняют травоядные животные. Поэтому в случае прекращения пастьбы происходит образование мёртвой растительной массы, одной из средообразующих особенностей которой заключается в том, что в ней удерживается в связанном состоянии большое количество элементов минерального питания растений, которые в итоге исключаются из биологического круговорота. Поэтому данная гипотеза не отражает процессы, происходящие в степных экосистемах при прекращении пастьбы.

ответ к гипотезе Г: «наблюдается быстрое прогревание почвы, которое приводит 1) к раннему прорастанию побегов весной с последующим увеличением разнотравья 2) к ускорению семенного возобновления дерновинных злаков и угнетению корневищных злаков и кустарников»

Как было сказано ранее, накопление мертвой растительной массы при прекращении выпаса сопровождается образованием мощного слоя подстилки (степного войлока), который коренным образом меняет условия среды и влияет на развитие растений.

В результате медленного прогревания весной позднее (почти на месяц) наступает вегетация. Вместе с тем мощный и плотный слой подстилки угнетающе действует на многие виды растений, затрудняет и замедляет прорастание побегов весной, полностью исключает семенное возобновление. Вследствие этого преимущество получают такие вегетативноподвижные виды, как корневищные злаки, повышается жизнеспособность и конкурентоспособность кустарников, высокие многолетние побеги которых не испытывают угнетающего влияния слоя мертвых растительных остатков. При этом разнотравье уменьшается. То есть протекают процессы, противоположенные тем, которые описаны в данной гипотезе.

Вывод по задаче: явление, изменяющее коренную экосистему степи при прекращении выпаса – нарушение баланса между накоплением и разложением растительной массы, что приводит к изменению экологических условий в данном биотопе. Поэтому

Дополнительная информация

Накопление и негативная роль мертвого растительного слоя (степного войлока) - закономерное явление и свойственно всем степным экосистемам, в которых достаточно высокая продуктивность травяной растительности сочетается с пониженной в результате аридности климата функциональной активностью редуцентов (почвенных беспозвоночных и микроорганизмов).

В этих условиях нарушен баланс между синтезом и деструкцией растительной органики, когда ее разложение и минерализация уступают по скоро­сти накоплению, что и служит при отсутствии пастбищных животных причиной активного накопления мертвой растительной массы.

В таких ситуациях важнейшее значение для функционирования экосистем приобретает деятельность животных фитофагов, прежде всего растительноядных млекопитающих. В рассмотренном случае функциональная роль травоядных проявляется в изъятии избыточной фитомассы, заглушающей и тормозящей рост и естественное функционирование самих фитоценозов.

Характерно, что в период вегетации изымаются преимущественно живые растительные ткани, что оказывает специфическое влияние на рост, развитие и продуктивность растений.

Во вневегетационный период (в состоянии покоя), когда у травянистых растений основная часть надземной фитомассы отмирает, животные используют в основном ветошь, обеспечивая ее удаление и утилизацию. В том и другом случае они предотвращают губительное для фитоценозов накопление мертвой растительности и образование степного войлока.



Задача 15

В целях подготовки к Зимним олимпийским играм 2014 г. и для реализации Федеральной целевой программы развития горно-климатического курорта района Сочи Правительство РФ направило на экологическую экспертизу генеральный план застройки части территории Сочинского национального парка.

Развитие деятельности национальных парков, в том числе экологическое образование и просвещение на территории парков является очень важным аспектом в деле привлечения сторонников и защитников природы. Однако строительство объектов инфраструктуры на землях Сочинского национального парка требует дозирования рекреационной нагрузки. Особое внимание заслуживает животный мир – это самое уязвимое звено природных экосистем.

Представленный на карте (схеме) участок освоения и застройки территории является активной зоной миграции многих видов животных, проживающих в Кавказском биосферном заповеднике. Например, олени, кабаны и медведи в холодное время года из заповедника, который является высокогорной территорией, спускаются в парк кормиться, так как там есть бук, каштан и т.д.

В настоящее время в зоне осенней миграции медведя уже проходит горнолыжная трасса. В перспективе предполагается строительство круглогодично действующих сооружений.

Вы – один из экспертов-экологов, решающих судьбу данного проекта. Дайте свою оценку ситуации и рекомендации о возможности и путях дальнейшего развития представленной территории.

Разрабатывая свои рекомендации, обратите внимание на такие аспекты ситуации: экологические; социально-экономические; правовые; образовательно-просветительские; рекреационные; этические


^ Документы, определяющие содержание заданий

и ссылки на учебно-методическую литературу.

1. Обязательный минимум среднего (полного) общего образования по образовательной области «Естествознания» (Экология), утверждённый Приказом Минобразования России от 30.06.99 г. № 56 «Об утверждении обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования».

2. Красилов В.А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. – М., 1992.

3. Одум Ю. Экология. – М.: Мир, 1986. Т.I. 328 с. Т. 2. 376 с.

4. Капица С.П. Общая теория роста человечества: Сколько людей жило, живет и будет жить на Земле. – М.: Наука, 1999. – 190 с.

5. Капица С.П. Опыт системного исследования роста населения Земли и принцип демографического императива // Глобальные экологические проблемы на пороге XXI века. – М.: Наука, 1998. – С. 21–48.

6. Снакин В.В. Экология и охрана природы: Словарь-справочник / Под ред. акад. А.Л. Яншина. – М.: Аcademia, 2000. – 384 с. (статьи Демографический взрыв; Демографический переход).

7. И.А. Жигарев, О.Н. Пономарёва, Н.М. Чернова Основы экологии. 10 (11) класс: Сборник задач, упражнений и практических работ. М.: Дрофа, 2001. С. 194

8. К.М. Сытник, А.В. Брайон, А.В. Городецкий. Биосфера. Экология, Охрана природы. Справочное пособие. Киев, Наукова думка, 1978. С.420-421

9. Латюшин В.В. Биология. Животные: Учебник для 7 кл. общеобразовательных учреждений – м.: Дрофа, 2004. – С. 91


10. Г.В. Линдеман «Зоогенные сукцессии в лесах», журнал «Успехи современной биологии», 2004, том 124, № 4, с.307-316., а также рис. на стр. 41 издания Чернова Н.М. и др. Основы экологии:, 1999.

11. Чернова Н.М. и др. Основы экологии: Учеб. для 10-11 кл. общеобр.учр. – 3-е изд., – М. Дрофа, 1999. С. 159

12. Чернова Н.М. Экология: Учеб. для студентов биол. спец. пед. вузов. – 2-е изд., – М. Просвещение, 1988. С. 191

13. Горюнов И. Ветерок бежит с завода. Качество воздуха в Москве из года в год ухудшается // Поиск. – 2007. – № 2. – С. 5

14. Б.Д. Абатуров «Пастбищный тип функционирования степных и пустынных экосистем», журнал «Успехи современной биологии», 2006, том 126, № 5, с. 435-447

15. Смуров А.В. Основы экологической диагностики. Биологические и информационные аспекты. – М.: Изд-во «Ойкос», 2003. – 188 с. (Глава 4, С. 113-127).

16. Дежкин В.В., Попова Л.В. Основы биологического природопользования. – М.: Модус-К – Этерна, 2005. – 320 с. С.118

17. Н.Ф. Винокурова, Г.С. Камерилова, В.В. Николина и др. Природопользование: проб. Учеб. для 10-11 кл. профильных шк./. – М.: Просвещение, 1994. – 255 с. С.106

18. Мокиевский В.О., Спиридонов В.А. Что означают для России ее морские биологические ресурсы // Россия в окружающем мире: 1999 (Аналитический ежегодник). – М.: Изд-во МНЭПУ, 1999. С. 119-134. С. 125

19. Летняя практика по геоботанике. Под ред В.С. Ипатова – Л.:изд.Ленингр. ун-та, 1983.

А.С. Нехлюдова и др. Полевая практика по природоведению– М.: «Просвещение», –1986 г.

20. О. Л. Воскресенская и др. Организм и среда: факториальная экология /Учебное пособие/ Маар. Гос Ун-т – Йошкар–Ола, 2005.

21. И.Н. Пономарева. Экология растений с основами биогеоценологии (учебное пособие) – М.: «Просвещение» 1980;

22. М.Бигон, Дж. Харпер, к. Таунсенд Экология. Особи, популяции и сообщества. – М.: Мир, – 1989. (гл.5).

23. А.Г. Муравьев и др. Оценка экологического состояния почвы (практическое руководство) Выпуск 5, – С-Пет., Крисмас+, – 2000; :

24. П.Д.Ярошенко Геоботаника – М.:Просвещение, – 1979.

25. Программа действий / Повестка дня на 21 век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро в популярном изложении // Составитель М. Китинг – Женева –1993;

26. Т.А. Акимова, В.В. Хаскин Экология (учебник) Экология – М.:ЮНИТИ, – 2000; :

27 П.Д.Ярошенко Геоботаника – М.:Просвещение, – 1979.

28. Н.А. Воронков Общая экология –М.: «Агар», –1999.

29 А.С. Нехлюдова и др. Полевая практика по природоведению– М.: «Просвещение», –1986

30. И.Н. Пономарева. Экология растений с основами биогеоценологии (учебное пособие) – М.: «Просвещение» 1980;