Повторяем тему «Пирамида энергии»: тест с ответами и комментариями

Пирамида энергии — это не рисунок о размерах животных, а модель потока энергии через трофические уровни. Сначала вы проверите гипотезу по данным, затем разберёте причины уменьшения потока и примените расчёты к новым ситуациям.
Содержание статьи5 разделов

Наблюдение → гипотеза → проверка → вывод

НаблюдениеУ продуцентов измерено 12 000 кДж/м²·год, у травоядных — 1 500, у хищников — 180.
ГипотезаПри каждом переходе часть энергии становится недоступной следующему уровню.
ПроверкаСравните отношения соседних уровней и выясните, куда расходуется остальная энергия.
ВыводПосле теста объясните числа без фразы «энергия исчезает».

Основной тест

Выберите один ответ в каждом задании. Пояснения появятся после проверки результата.

1Что показывает пирамида энергии?
2Почему пирамида энергии обычно имеет широкое основание и сужается кверху?
3У продуцентов доступно 10 000 кДж/м²·год, у первичных консументов — 1 200 кДж/м²·год. Какова эффективность передачи между этими уровнями?
4В экосистеме измерили 8 000, 900 и 110 кДж/м²·год на трёх последовательных трофических уровнях. Какой вывод наиболее обоснован?
5Куда должна быть направлена стрелка в пищевой цепи «трава → кузнечик → лягушка», если она показывает поток энергии?
6Как правильно понимать «правило 10 %»?
7Почему две цепи питания одинаковой длины могут иметь разный поток энергии на верхнем уровне?
8Почему энергия в экосистеме не совершает круговорот так же, как химические элементы?
9Какую роль редуценты играют в энергетической схеме экосистемы?
10Почему длинные пищевые цепи встречаются реже, чем короткие?
11Какая единица лучше всего подходит для выражения потока энергии в пирамиде?
12Если первичная продуктивность экосистемы заметно снизилась и другие условия не изменились, что вероятнее всего произойдёт со временем?
13Можно ли по пирамиде энергии точно определить число организмов на каждом уровне?
14В опыте один участок травы затенили, другой оставили на полном свету. Какое изменение наиболее вероятно в затенённом участке при прочих равных?
15Почему сравнение только стоящей биомассы не заменяет измерение энергетического потока?
16У продуцентов 50 000 кДж/м²·год, у травоядных 5 000, у хищников 400. Что лучше всего подтверждают эти данные?
17Какой вывод о верхнем трофическом уровне наиболее корректен?

Как читать свои ошибки

Если ошибка появилась в расчёте, сначала проверьте единицы и знаменатель. Если ошибка в объяснении формы пирамиды — вернитесь к дыханию, неусвоенной пище и тепловому рассеиванию. Если перепутали энергию и биомассу — сформулируйте одним предложением различие между потоком и запасом.

Что повторить по ошибкам

  • 1–5: смысл энергетической пирамиды, стрелки и единицы.
  • 6–10: эффективность передачи, тепловые потери и длина цепей.
  • 11–14: продуктивность основания и применение к экспериментам.
  • 15–17: отличие потока энергии от стоящей биомассы.

Задания без автоматического балла

  1. Объясните, почему энергетическая пирамида не может устойчиво быть перевёрнутой.
    Критерии хорошего ответа: упомянуть неполную передачу энергии, метаболические расходы и рассеивание тепла.
  2. Сравните энергетическую пирамиду и пирамиду биомассы.
    Критерии хорошего ответа: энергия — поток за время; биомасса — запас в момент измерения; форма биомассы иногда бывает перевёрнутой.
  3. Предложите два фактора, которые могут изменить эффективность передачи между уровнями.
    Критерии хорошего ответа: подойдут качество пищи, доля неперевариваемых тканей, температура и метаболические особенности организмов.
Ключ и объяснения
  1. 1. B. Пирамида энергии описывает поток энергии через трофические уровни, поэтому величины относят к площади и промежутку времени. Это отличает её от пирамиды численности и от снимка текущей биомассы.
  2. 2. D. Передача энергии между трофическими уровнями неполна: организмы тратят энергию на дыхание, движение и поддержание обмена, а часть пищи не усваивается. Поэтому на следующем уровне остаётся меньше энергии, чем было доступно на предыдущем.
  3. 3. A. Эффективность передачи рассчитывают как 1 200 / 10 000 × 100 %. Получается 12 %, то есть большая часть энергии не переходит в биомассу следующего уровня.
  4. 4. C. Данные показывают уменьшение потока энергии от уровня к уровню. По ним нельзя автоматически восстановить пирамиду биомассы, потому что биомасса зависит ещё и от скорости обновления организмов.
  5. 5. B. В пищевых цепях стрелка энергетического потока идёт от съедаемого объекта к потребителю. Так показывают направление передачи вещества и химической энергии.
  6. 6. A. Десятипроцентное правило — удобное учебное приближение, а не универсальная константа. Реальная трофическая эффективность зависит от организмов, качества пищи и условий среды.
  7. 7. D. Количество уровней само по себе не задаёт конечный энергетический поток. Важны и величина энергии у продуцентов, и доля энергии, переходящая на каждом следующем уровне.
  8. 8. C. Вещество может многократно включаться в биогеохимические циклы, а поток энергии однонаправлен. После превращений значительная часть энергии рассеивается как тепло и требует нового внешнего поступления, обычно солнечного.
  9. 9. A. Редуценты используют органические остатки, поступающие от продуцентов и консументов. Их деятельность связана и с потоком энергии, и с возвращением минеральных веществ в круговорот.
  10. 10. B. С каждым трофическим переходом доступный энергетический поток уменьшается. Поэтому существует энергетическое ограничение на число уровней, которые экосистема может устойчиво поддерживать.
  11. 11. D. Для энергетической пирамиды нужна единица энергии, отнесённая к площади и времени. Граммы описывают массу, а число особей — численность.
  12. 12. C. Продуценты формируют энергетическое основание большинства экосистем. Если их чистая продукция снижается, меньше новой химической энергии доступно последующим трофическим уровням.
  13. 13. B. Энергетическая величина не задаёт количество особей напрямую. Небольшое число крупных организмов и большое число мелких могут иметь сопоставимый энергетический поток.
  14. 14. A. Снижение освещённости обычно ограничивает фотосинтез и уменьшает первичную продукцию, если свет действительно был лимитирующим фактором. Это уменьшает новый энергетический поток, доступный пищевой сети.
  15. 15. C. Два сообщества могут иметь одинаковую биомассу, но разную скорость её образования и потребления. Энергетическая пирамида отражает поток за интервал времени, а не только величину запаса.
  16. 16. D. Числа образуют типичную убывающую энергетическую последовательность. Из них нельзя сделать вывод о точной биомассе без дополнительных измерений.
  17. 17. A. Энергия верхнего уровня — результат цепочки неполных передач. Поэтому его устойчивость косвенно зависит от продуктивности основания и эффективности предыдущих переходов.
Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Telegram WhatsApp VK OK

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым