Что такое экология и что в неё входит
Экология — раздел биологии о связях живых организмов между собой и с окружающей средой. Название пришло из греческого: «ойкос» — дом, «логос» — наука. Экология не равна охране природы и не сводится к загрязнению. Это наука о том, как устроен «дом», в котором живут организмы.
В 9 классе в этой теме обычно встречаются:
- факторы среды: абиотические, биотические, антропогенные;
- приспособленность организмов к свету, влаге, температуре;
- популяции и колебания их численности;
- сообщества, цепи питания, экологические пирамиды;
- биосфера и её границы, вещества биосферы;
- глобальные проблемы: исчезновение видов, загрязнение океана, разрушение озонового слоя;
- экология человека: как среда влияет на здоровье и как человек меняет среду.
На олимпиаде по экологии те же понятия встречаются в виде задач с графиками, таблицами и инфографикой.
Экологические факторы: как отличить абиотические от биотических
Фактор среды — любое условие, которое влияет на организм. Их делят на три группы:
- абиотические — неживая природа: температура, влажность воздуха, давление, свет, состав воды и почвы;
- биотические — влияние живых организмов: хищничество, конкуренция, паразитизм, поедание растений, перенос семян;
- антропогенные — деятельность человека: вырубка леса, распашка, загрязнение, интродукция видов.
Проверка простая: спроси себя, кто или что действует. Если действует живое существо, фактор биотический. Если неживое условие, абиотический. «Понижение атмосферного давления» и «изменение влажности воздуха» — абиотические. «Вытеснение всходов берёз друг другом» — биотический, это конкуренция. «Распространение сойками плодов дуба» — тоже биотический.
Приспособленность растений к свету и влаге
По отношению к свету растения делят на гелиофиты (светолюбивые: степные травы, берёза), сциофиты (тенелюбивые: кислица, лесные мхи) и теневыносливые. Пара «склерофиты и суккуленты» или «гидрофиты и мезофиты» к свету отношения не имеет: это группы по отношению к воде.
По воде различают гидатофиты (полностью погружены в воду), гидрофиты, гигрофиты, мезофиты и ксерофиты — растения сухих мест. Признаки приспособленности к недостатку влаги: длинный стержневой корень, листья-колючки, плотная кожица или восковой налёт, мало устьиц, запас воды в тканях у суккулентов. Крупные тонкие листья и множество устьиц, наоборот, признак влажных мест.
Почему устроено именно так, помогает понять жизнедеятельность растений: через устьица растение испаряет воду. Сами приспособления возникли в ходе эволюции под действием отбора.
Цепи питания и правило 10%: разбор задачи
В цепи питания каждое звено — трофический уровень: производители (растения), консументы первого порядка (растительноядные), второго порядка (хищники). При переходе на следующий уровень остаётся около 10% энергии, остальное тратится на дыхание, движение, тепло. Поэтому массы уровней быстро уменьшаются.
Задача. Сова массой 2 кг питается мышами, а мыши — зёрнами. Сколько зерна нужно, чтобы выросла такая сова?
- Записываем цепь: зерно → мыши → сова.
- Для 1 кг биомассы следующего уровня нужно 10 кг предыдущего.
- Мыши: 2 × 10 = 20 кг.
- Зерно: 20 × 10 = 200 кг.
Ответ: 200 кг. Умножаем, когда идём от хищника вниз по цепи, и делим, когда идём вверх. Это правило — упрощённая модель, в природе доля бывает разной.
Так же рассуждают в задачах про исчезновение хищников. Если из леса пропали лисы и волки, зайцы и мыши сначала размножатся, потом съедят много растений, а затем начнутся нехватка корма и болезни. Лес при этом не погибнет целиком, а совы получат больше мышей.
Где ошибаются чаще всего
- Путают группы растений. Гелиофиты и сциофиты относятся к свету, ксерофиты и мезофиты к воде. Сначала посмотри, о каком факторе спрашивает задание.
- Считают правило 10% в обратную сторону. Если массу хищника надо превратить в массу растений, умножай на 10 на каждом шаге вниз. Число шагов равно числу стрелок в цепи.
- Берут крайние ответы в задачах про исчезновение вида. Варианты вроде «лес полностью погибнет» почти всегда неверны. Верны последовательные изменения: рост числа жертв, нехватка корма, вспышки болезней.
- Думают, что причина замора только в холоде. Зимой под льдом нет обмена с воздухом, водоросли почти не дают кислород, а разложение органики его расходует. Поэтому замору способствуют толстый лёд со снегом и много гниющих остатков.
- Путают вирус и бактерии. В задачах про занесённый вирус важно только то, что он убил хищников. Свойства возбудителей разбирает тема бактерии и вирусы.
Какие задания присылают и как пользоваться страницей
По экологии ученики чаще всего присылают тесты на выбор нескольких ответов, задачи на пирамиду и правило 10%, вопросы про последствия исчезновения хищников, задания на соответствие (вещества биосферы) и анализ графиков, таблиц и инфографики. Есть и письменные вопросы: границы биосферы, приспособленность деревьев к условиям региона.
Найди своё задание в списке выше: у каждого есть полный ход решения. Если похожего нет, сфотографируй своё условие и получишь решение с пояснениями по шагам.