«Первичная продуктивность экосистем»: проверочная работа в формате теста с объяснениями

Продуктивность — это скорость образования нового органического вещества. В теме важно различать валовую первичную продуктивность, дыхательные затраты продуцентов и чистую продукцию, которая остаётся для роста, накопления и пищевых сетей.
Содержание статьи5 разделов

Где чаще ошибаются

1. Смешивают стоящую биомассу и скорость её образования.
2. Складывают GPP и дыхание вместо вычитания.
3. Считают, что любой рост температуры повышает NPP.
4. Забывают о хемоавтотрофах.
5. Считают увеличение продукции всегда экологически положительным.

Опорная формула: NPP = GPP − дыхание продуцентов.

Основной тест

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

1Что называют валовой первичной продуктивностью (GPP)?
2Как связаны GPP, дыхание продуцентов R и чистая первичная продуктивность NPP?
3Если GPP равна 2400 кДж/м²·год, а дыхание продуцентов — 1000 кДж/м²·год, чему равна NPP?
4Почему высокая GPP не всегда означает столь же высокую NPP?
5Какая единица подходит для продуктивности?
6Что лучше всего описывает NPP?
7Почему стоящая биомасса и NPP могут сильно различаться по ранжированию экосистем?
8Как затенение растения обычно влияет на его фотосинтетическую продуктивность, если свет был лимитирующим фактором?
9Почему внесение питательного элемента может повысить первичную продуктивность лишь до определённого предела?
10Может ли первичная продукция существовать без солнечного света?
11Что называют вторичной продуктивностью?
12Почему тёплая погода не гарантирует максимальную NPP наземной экосистемы?
13В опыте два одинаковых водоёма получили равное освещение, но во втором был дефицит фосфора. Какой прогноз разумнее?
14Что означает выражение «первичная» в термине «первичная продуктивность»?
15Почему NPP важна для пищевых сетей?
16Если GPP остаётся прежней, а дыхание продуцентов возрастает, что произойдёт с NPP?
17Почему нельзя выражать продуктивность только в граммах без указания времени?
18Что вероятнее произойдёт с GPP при сильном длительном затенении фотосинтезирующего сообщества?
19Почему добавление удобрений в водоём не следует считать безусловно полезным способом увеличить продуктивность экосистемы?
20Какой вывод наиболее точен: «экосистема с большей биомассой всегда продуктивнее»?

Разбор логики

В расчётах сначала определяйте, что дано: запас или скорость. В причинных заданиях ищите лимитирующий фактор. В экологических ситуациях отделяйте увеличение продукции от общего состояния экосистемы.

Что повторить по ошибкам

  • 1–6: GPP, NPP, дыхание и единицы.
  • 7–10: запас, продуктивность и лимитирующие факторы.
  • 11–15: вторичная продуктивность, хемоавтотрофия и пищевая сеть.
  • 16–20: причинные расчёты, затенение и экологические последствия.

Задания без автоматического балла

  1. Почему лес с огромной биомассой не обязан иметь максимальную NPP?
    Критерии хорошего ответа: различить накопленный запас и текущую скорость производства.
  2. Как проверить, является ли свет лимитирующим фактором продуктивности?
    Критерии хорошего ответа: предложить контролируемое сравнение участков с разной освещённостью при сходных остальных условиях.
  3. Почему рост первичной продукции после внесения питательных веществ может сопровождаться проблемами?
    Критерии хорошего ответа: связать избыток органики, последующее разложение и возможное снижение кислорода.
Ключ и объяснения
  1. 1. A. GPP описывает весь поток энергии, зафиксированный продуцентами в органическом веществе. Часть этой энергии сами продуценты расходуют на клеточное дыхание.
  2. 2. B. Чистая первичная продуктивность — та часть валовой продукции, которая остаётся после дыхательных затрат самих продуцентов. Именно она может идти на рост, размножение и питание консументов.
  3. 3. C. Нужно вычесть дыхательные затраты из валовой продукции: 2400 − 1000 = 1400. Эта величина отражает прирост органического вещества и энергию, потенциально доступную следующим уровням.
  4. 4. D. Валовая продукция включает всю фиксацию энергии, а чистая — остаток после собственных метаболических затрат. Поэтому при высоком дыхании разница между GPP и NPP возрастает.
  5. 5. A. Продуктивность — скорость образования новой биомассы, поэтому в единице должно присутствовать время. Можно также использовать энергетические единицы на площадь и время.
  6. 6. B. NPP — не просто масса, а скорость её образования. Она показывает ту часть первичной продукции, которая может накапливаться или переходить к консументам.
  7. 7. C. Лес способен хранить большой запас древесины, тогда как быстрорастущий фитопланктон может иметь малый запас и высокую скорость продукции. Это разные характеристики системы.
  8. 8. D. Если света недостаточно, скорость фотосинтеза падает. Следовательно, уменьшается валовой приток химической энергии, хотя точная реакция зависит от вида и других факторов.
  9. 9. A. Рост ограничивается не одним фактором навсегда. Если дефицит одного элемента устранён, дальнейший рост могут ограничить свет, вода, другой элемент или температура.
  10. 10. B. Большинство экосистем опирается на фотосинтез, но не все. Хемоавтотрофные организмы способны фиксировать углерод, используя энергию химических реакций.
  11. 11. C. Консументы превращают часть усвоенной пищи в собственный рост и размножение. Скорость этого прироста называют вторичной продуктивностью.
  12. 12. D. Температура — лишь один из факторов продуктивности. При засухе или дефиците элементов питания повышение температуры может не увеличить, а иногда даже снизить чистую продукцию.
  13. 13. A. Первичная продуктивность зависит от доступности необходимых элементов. Если конкретный элемент лимитирует рост продуцентов, его нехватка снижает скорость образования органического вещества.
  14. 14. B. Первичная продукция вводит новый органический углерод в биологическую систему. Консументы используют уже готовое органическое вещество и формируют вторичную продукцию.
  15. 15. C. Чистая продукция может быть съедена, накопиться в тканях или перейти в детрит после отмирания. Поэтому она задаёт значительную часть энергетической базы сообщества.
  16. 16. D. При постоянной GPP увеличение дыхательных расходов уменьшает остаток энергии на рост и накопление. Это прямо следует из соотношения NPP = GPP − R.
  17. 17. A. Смысл продуктивности — скорость. Поэтому масса или энергия должны быть отнесены к определённому промежутку времени.
  18. 18. B. Фотосинтез требует источника световой энергии. При достаточной силе и длительности затенения скорость фиксации энергии падает.
  19. 19. C. Питательные вещества могут временно повысить рост водорослей, но избыток способен привести к цветению воды и последующему дефициту кислорода при разложении органики. Поэтому увеличение продукции не всегда означает улучшение состояния экосистемы.
  20. 20. D. Запас и скорость накопления — разные величины. Для оценки продуктивности нужно измерять прирост за время, а не только массу в один момент.
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