Контрольные вопросы

1. Укажите значение групповых характеристик популяции для охраны биологического разнообразия.
2. Что нужно знать о виде, чтобы с достаточной вероятностью прогнозировать его численность?
3. Докажите, что максимальная скорость в случае логистического роста достигается при численности популяции, равной половине емкости среды.
4. Если популяция реагирует на собственную высокую плотность снижением рождаемости, то почему возможно чрезмерное размножение вредителей на полях и в садах?
5. Почему в сообществах, созданных человеком (посевы, лесные насаждения), чаще наблюдаются вспышки численности насекомых–вредителей, чем в природных системах?
6. Почему действие на популяцию большинства абиотических факторов среды не считают регуляцией численности?
7. Численность ворон в городе Москве ежегодно зимой увеличивается в несколько раз по сравнению с летом, в марте резко падает, а в мае вновь возрастает. С чем связаны такие особенности динамики численности этих птиц в городе?
8. Что может служить причинами, ограничивающими плотность популяций птиц–дуплогнездников, например, синиц, в молодом лесу? В старом городском парке?
9. У всех ли видов можно ожидать взрывов численности популяций при отсутствии врагов?
10. Белки, как правило, обитают в хвойном лесу и питаются преимущественно семенами ели. Какие биотические факторы могут привести к сокращению численности популяции белок?
11. Длительное время у нас в стране поощрялась охота на волков, и за каждого убитого животного выдавали немалую премию. Затем отстрел волков полностью запретили. В настоящее время в ряде районов этот запрет вновь снят и часть волков разрешают уничтожать. Чем можно объяснить подобные отклонения в распоряжениях правоохранительных органов?
12. Предположим, что по долгу службы вы обязаны установить норму вылова ценного вида рыб. Какую информацию об этом виде вы должны вначале собрать, чтобы рассчитать эту норму? Что можно ожидать: а) в случае завышения нормы вылова? б) ее занижения?
13. У какой популяции растений больше шансов на выживание: у той, которая состоит из одних проростков, или – из проростков, молодых и взрослых особей? Ответ обоснуйте.
14. Является ли «эффект группы» одним из механизмов регуляции численности популяции?
15. В чем причины «нашествия» саранчи – стихийного экологического бедствия?
16. Многие животные (волки, вороны, синицы и др.) летом живут парами, а зимой образуют стаи. Как вы думаете, с чем это связано?
17. В лабораторную популяцию растительноядного паутинного клещика, обеспеченного избытком пищи, запустили несколько особей хищного клещика, питающегося паутинным клещиком. Хищник быстро размножился, съел всех жертв и вымер от голода. В то же время, природе эти два вида клещиков часто сосуществуют. Чем это можно объяснить?
18. Почему толерантность популяции к факторам среды значительно шире, чем у отдельной особи, и каково экологическое значение этого явления?
19. Промысел оказывает большое влияние на плотность популяций ряда видов млекопитающих. Объясните, почему из популяции кабана, без риска ее уничтожить, можно изъять до 30% особей, тогда как допустимый отстрел лосей не должен превышать 15% численности популяции.
20. Постройте весеннюю возрастную пирамиду популяции грачей, если исходная численность составила 10000 особей, из них 60% родилось в прошлом году; 20% – в позапрошлом; 15% – трехлетние птицы; 3% – четырехлетние; 2% – старше четырех лет. Постройте летнюю возрастную пирамиду, учитывая, что численность возросла в 4 раза (40000 особей) за счет родившихся сеголеток. Условно считайте, что смертность взрослых грачей в этот период отсутствует.
21. Начертите возрастную пирамиду популяции большой синицы, если весной, до вылупления птенцов, 60% популяции составляют птицы прошлого года рождения, участвующие в размножении первый раз, на двухлетних приходится 20%, трехлетних– 8%, четырехлетних– 5%, пятилетних– 4%, доля особей в возрасте от 6 до 10 лет– 3%. Как изменится возрастная пирамида популяции большой синицы после вылета птенцов из гнезда, если численность до гнездования составляла 10000 особей, а кладка в среднем состоит из 8 яиц при соотношении полов 1:1. Условно считайте, что все особи на этом этапе выжили.
22. Площадь Юхновского охотничьего хозяйства составляет 39000 га. Леса на этой площади относят к лесам среднего качества. Лесистость хозяйства 73%. Численность лося ориентировочно определяется в 421 особь. Рассчитайте плотность популяции лося. Дайте оценку плотности популяции лося (низкая, оптимальная, высокая, очень высокая), если для лесов среднего качества плотность лося должна составлять 3–5 особей на каждые 1000 га.
23. В охотничьем хозяйстве численность стада лосей определяется в 500 особей. Определите, на сколько голов будет увеличиваться стадо при ежегодном приросте 15%. Укажите, что произойдет с плотностью популяции, если территория хозяйства составляет 40000 га (плотность рассчитывается по количеству лосей на 1 000 га).
24. Что может служить причинами, ограничивающими плотность популяции птиц–дуплогнездников, например синиц, в молодом лесу? А в старом городском парке?
25. Представьте, что вам необходимо разработать программу биологической защиты растений от какого–либо вредителя. Каких врагов вы будете использовать: специализированных или неспециализированных? Объясняете почему.
26. Что нужно знать о виде, чтобы с достаточной вероятностью прогнозировать его численность?
27. Может ли избыток территории, на которой живет популяция, послужить помехой или стимулом для роста ее численности? С какими популяциями это может произойти?
28. У всех ли видов можно ожидать взрывов численности популяций при отсутствии врагов?
29. Среди лесных птиц и млекопитающих наиболее резким колебаниям подвержена численность семеноядных животных – клестов, кедровок, белок, мышей. Объясните, с чем это связано.
30. В начале сезона было помечено 1000 рыб. В ходе последующего лова в общем вылове из 5000 рыб обнаружилось 350 меченых. Какова была численность популяции перед началом промысла?
31. На территории площадью 100 км² ежегодно производили частичную рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 и стабилизировалась в последующие годы на уровне 80–110 голов. Определите численность и плотность поголовья лосей: а) на момент создания заповедника; б) через 5 лет после создания заповедника; в) через 15 лет после создания заповедника. Объясните, почему сначала численность лосей резко возросла, а позднее упала и стабилизировалась.
32. В лесу ученые равномерно расставили ловушки на зайцев–беляков. Всего было поймано 50 зверьков. Их пометили и отпустили. Через неделю отлов повторили. Поймали 70 зайцев, из которых 20 были уже с метками. Определите, какова численность зайцев на исследуемой территории, принимая во внимание, что меченные в первый раз зверьки равномерно распределились в лесу.
33. В 70–х гг. XIX в. на Вест–Индские острова были завезены 9 мангустов для борьбы с расплодившимися крысами – вредителями плантаций сахарного тростника. Зверьки прижились и стали размножаться. Со временем количество мангустов возросло до сотен тысяч. Крыс стало меньше, однако вместе с ними стали исчезать местные виды лягушек, птиц, ящериц, крабов. На этом фоне значительно размножились насекомые, потребляющие сахарный тростник. Как вы думаете, почему люди не получили ожидаемого эффекта от акклиматизации мангустов и повышения урожайности тростника? Почему численность мангустов резко возросла? Почему размножились насекомые, потребляющие сахарный тростник?
34. Экологи установили интересный факт: как только в водоемах люди истребят выдр, рыбы в них становится больше, но потом ее численность заметно уменьшается. Если снова в тех реках и озерах расплодятся выдры, то количество рыбы в них вновь возрастает. Объясните почему.
35. Почему колебания численности популяций хищника несколько отстают от колебаний численности популяций жертв?
36. Число дождевых червей, обнаруженных на 5 площадках размером 20х20 см2 каждая, составило 80 особей. После применения химических средств борьбы с сорняками (гербицида) провели учет червей на 10 площадках того же размера и обнаружили всего 25 червей. Рассчитайте плотность популяции дождевых червей на 1 м2 до и после обработки гербицидом. Оцените роль дождевых червей в почвенных экосистемах.
37. Пара грачей приносит птенцам за сутки 40–45 г насекомых. Это составляет около 1000 особей разных видов. Птенцов выкармливают в среднем 30 суток. Подсчитайте, насколько может снизиться численность саранчи в радиусе 3 км вокруг колонии грачей в 200 гнезд, если плотность популяции саранчи 1 особь на 1 м², а грачи на 90% питаются этими насекомыми.
38. Каждый представитель пресноводного двустворчатого моллюска жемчужницы пропускает через себя до 50 л воды в сутки, осаждая при этом 8 кг взвеси. Средняя плотность распространения моллюсков в водохранилище – 10 особей на 1 м². Рассчитайте, какое количество взвешенных веществ осадили моллюски за летний период (100 суток), если площадь водохранилища 1,5 га.
39. Бабочка, живущая на лиственнице в Канаде, откладывает 200 яиц. Вышедшие из нее 170 личинок питаются хвоей в течение лета. Осенью на зимовку уходят 34 личинки, а весной окукливаются в среднем 3,4 особи. Из куколок спустя 15 дней вылетают в среднем 2,5 бабочки. Подсчитать процент смертности для популяции в каждом из следующих периодов: а) от откладки яиц до отрождения личинок; б) от отрождения личинок до окукливания; в) для фазы куколки; г) от момента откладки яиц до отрождения имаго. Какая стадия жизненного цикла наиболее уязвима?
40. В области Камарго (Южная Франция) у фламинго популяция насчитывает 8000 птиц. За сезон вывелось 2500 птенцов. Подсчитайте прирост популяции и коэффициент размножения.
41. Осенью каждая самка нерки (сем. лососевых), обитающая в реках Канады, откладывает 3200 икринок на гравий в мелких местах. Следующей весной 640 мальков, выведшихся из отложенной икры, выходят в озеро вблизи отмели. Через год 64 уцелевшие серебрянки мигрируют из озера в море. Две взрослых рыбы спустя 2,5 года возвращаются к местам нереста; они нерестятся и умирают. Подсчитайте процент смертности для нерки в каждом из следующих периодов: а) от откладки икры до переселения мальков в озеро; б) за 12 месяцев жизни в озере; в) за время между выходом в море и возвращением к местам нереста. Нарисуйте кривую выживания (зависимость процента выживания от возраста) нерки в водной системе. Какова величина дорепродуктивной смертности у этого вида лососевых? Назовите факторы высокой смертности нерки в каждый возрастной период.
42. Разделите растения широколиственного леса по ярусам: дуб, боярышник, терновник, кизил, бузина, калина, шиповник, мхи, лишайники.
43. При удалении какого–либо вида из биоценоза остальные занимают его место, повышают численность и выполняют его роль. Зачем тогда заботиться о сохранении видового разнообразия сообществ?
44. В некоторых хозяйствах в одних и тех же прудах разводят и карпов, и уток. При этом рыбная продукция не снижается, а повышается. Предположите объяснение этому факту.
45. В озеро, в котором обитали только «мирные» рыбы, при подселении других видов «мирных» рыб случайно попала икра хищной рыбы. Опишите, какие последствия это может иметь.
46. Выберите из приведенного ниже списка млекопитающих виды, занимающие сходные экологические ниши в евразиатских и австралийских степях: кенгуру, слепыш, тушканчик, сумчатый волк, сайгак, сумчатый крот, волк, суслик, хомяк, вомбат. Какие по образу жизни млекопитающие отсутствуют в австралийских степях?
47. Назовите доминирующие и малочисленные виды в птичьем населении городских территорий, сельских районов.
48. Чем отличаются по набору видов растений, птиц и млекопитающих биоценозы дубравы и городского парка?
49. Что такое экотон и каковы причины краевого эффекта?
50. Рассчитайте индекс сходства двух фитоценозов, используя формулу Жаккара:
51. К = С х 100% / (А + В) – С,
52. где А – число видов данной группы в первом сообществе, В – во втором, а С – число видов, общих для обоих сообществ. Индекс выражается в процентах сходства.
53. Первый фитоценоз – сосняк–черничник: сосна лесная, черника, брусника, блестящий зеленый мох, майник двулистный, седмичник европейский, ландыш майский, гудиера ползучая, грушанка круглолистная.
54. Второй фитоценоз – сосняк–брусничник–зелено–мошник: сосна лесная, брусника, блестящий зеленый мох, ландыш майский, грушанка средняя, зимолюбка, вереск обыкновенный, кукушник, плаун булавовидный.
55. Рассчитайте индекс сходства двух фитоценозов, используя формулу Жаккара (см. предыдущее задание). Первый располагается в заповеднике, а второй в соседнем лесу, где отдыхают люди.
56. Список видов первого фитоценоза: дуб черешчатый, липа, лещина, осока волосистая, мужской папоротник, подмаренник Шультеса, сныть обыкновенная.
57. Список видов нарушенного фитоценоза: дуб черешчатый, яблоня домашняя, липа, одуванчик лекарственный, подорожник большой, осока волосистая, земляника лесная, сныть обыкновенная, крапива двудомная, горец птичий, лопух большой, череда.
58. Выпишите названия видов, которые исчезли из сообщества дубравы под действием вытаптывания. Выпишите названия видов, которые появились в дубраве из–за антропогенного воздействия людей в лесу.
59. Близкородственные виды нередко живут бок о бок, хотя, согласно бытующему среди дарвинистов мнению, между ними существует наиболее сильная конкуренция. Почему же один из видов не вытесняет другой?
60. В желудке жвачных млекопитающих – коров, овец, оленей, питающихся грубой растительной пищей, живут особые инфузории. Их масса в желудке коровы достигает 3 кг. Какова роль этих инфузорий в жизни жвачных млекопитающих? О каком типе отношений идет речь?
61. Какую пользу могут получать растения от травоядных животных?
62. В Индийском океане обитает небольшой краб мелия, который при нападении на него врагов, берет в каждую клешню по актинии и выставляет их вперед против нападающего. Чем объяснить такое поведение краба? Назовите тип взаимоотношений.
63. Для нейтрализма характерно отсутствие непосредственной связи между видами в сообществе. Однако в любом сообществе опосредованно все виды связаны между собой. Объясните, как нейтральные виды, например лось и белка, опосредованно влияют друг на друга.
64. Может ли конкуренция двух видов влиять на третий, не конкурирующий с каждым из первых двух? Если может, то, в каких случаях?
65. Известно, что белки и зайцы способствуют распространению в лесах шляпочных грибов. Каким образом они это делают? О каком типе межвидовых отношений идет речь?
66. Один и тот же организм может быть по отношению к разновозрастным особям другого вида то хищником, то жертвой. Приведите примеры.
67. При массовом отстреле хищных птиц (филинов, ястребов), истребляющих куропаток и тетеревов, последние в лесу вымирают; при уничтожении волков вымирают олени; в результате уничтожения воробьев (Китай) урожай зерновых падает. Чем это объяснить?
68. Объясните закон нарушения средних величин: «Если уничтожить особей обоих видов пропорционально плотности их популяций, то средняя численность популяции жертвы будет расти, а хищников – падать».
69. Могут ли в настоящее время сохраниться биоценозы, не подверженные никаким антропогенным воздействиям?
70. Как можно использовать «опушечный эффект» при планировании сельскохозяйственных угодий?
71. При удалении какого–либо вида из биоценоза остальные занимают его место, повышают численность и выполняют его роль. Зачем тогда заботиться о сохранении видового разнообразия сообществ?
72. Существуют ли в природе неустойчивые сообщества?
73. Можно ли считать сообществом все популяции птиц, населяющих лесной массив?
74. Какие абиотические факторы влияют на растительный и животный мир сообщества?