Wydajność produkcji wtórnej w ekosystemie określa się jako stosunek energii dostępnej
dla kolejnego poziomu troficznego do energii pobranej z poziomu poprzedniego. Populacje
poszczególnych gatunków są powiązane ze sobą siecią zależności pokarmowych.
Na poniższym wykresie przedstawiono rozkład liczby poziomów troficznych uzyskany
na podstawie analizy 183 różnych sieci pokarmowych.
Na podstawie: E.R. Pianka, Evolutionary Ecology, 2011.
21.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Najwięcej jest sieci pokarmowych, które mają 4 poziomy troficzne.
P
F
2.
Liczba poziomów troficznych zależy od liczby sieci pokarmowych w danym ekosystemie.
P
F
3.
Większość sieci ma 6 lub więcej poziomów troficznych.
P
F
21.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego liczba poziomów troficznych w ekosystemie jest ograniczona.
W odpowiedzi uwzględnij przepływ energii przez kolejne poziomy troficzne.
Badano wpływ umiarkowanego (ekstensywnego) wypasania bydła na różnorodność gatunkową
roślin w naturalnym zbiorowisku trawiastym (pampa) Ameryki Południowej. Porównano
różnorodność gatunkową zbiorowiska, w którym rośliny były zgryzane przez roślinożerców,
z różnorodnością gatunkową w takim samym zbiorowisku, które nie było wypasane.
Wyniki przedstawiono na wykresie.
Na podstawie: K. Falińska, Ekologia roślin, Warszawa 1996;
O.E. Sala, The effect of herbivory on vegetation structure, http://www.agro.uba.ar/users/sala/
20.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników badań.
20.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób zgryzanie roślin przez bydło wpływa na zmiany w różnorodności
gatunkowej zbiorowiska trawiastego, w którym jest prowadzony wypas.
Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach
o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie.
Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie
nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym
o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin.
W tabeli przedstawiono wyniki badań.
Siedlisko populacji babki nadmorskiej
Średnia wysokość roślin [cm]
na stanowisku naturalnym
hodowanych na poletku doświadczalnym
bagno
35,0
31,5
murawa z klifu nadmorskiego
7,5
20,7
Na podstawie C.J. Krebs, Ekologia, Warszawa 2011.
19.1. (0–2)
Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki
nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest
zarówno zmienność genetyczna:
jak i zmienność środowiskowa (fenotypowa):
19.2. (0–1)
Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski
podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli
z nich nie wynika.
1.
Babka nadmorska ma szeroki zakres tolerancji pod względem wilgotności siedliska.
T
N
2.
Populacje babki nadmorskiej z bagien i z klifów należy zaklasyfikować do dwóch odrębnych gatunków.
T
N
3.
Dla babki nadmorskiej optymalne jest siedlisko o średniej wilgotności.
Rdestowiec ostrokończysty (Reynoutria japonica) jest rośliną pochodzącą z południowej Azji.
Do Europy został sprowadzony w XIX wieku jako roślina ozdobna. Samorzutnie
rozprzestrzenił się nadmiernie, przez co wyparł rodzime gatunki roślin, i obecnie występuje
dość pospolicie w całej Polsce.
Rdestowiec jest wieloletnią rośliną zielną, silnie rozgałęziającą się i dorastającą nawet do 3 m
wysokości. Ma drobne kwiaty, zebrane w wiechowaty kwiatostan. Jako owoce wytwarza
oskrzydlone drobne orzeszki. Rośnie na różnych glebach i łatwo akumuluje w organizmie
metale ciężkie. Jego podziemne części tworzą liczne rozłogi, za pomocą których rozmnaża się
wegetatywnie: tworzy gęste jednorodne łany.
Rdestowiec ostrokończysty jest uznawany za gatunek inwazyjny. Zalecane jest usuwanie go
przed okresem kwitnienia i późniejsze niszczenie mechaniczne. Bezwzględnie powinien być
usuwany z obszarów chronionej przyrody.
Na podstawie: B. Tokarska-Guzik i inni, Wytyczne dotyczące zwalczania rdestowców na terenie Polski,
NFOŚ i GW Uniwersytet Śląski, Katowice 2015.
a)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące rdestowca ostrokończystego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Rdestowiec ostrokończysty może mieć zastosowanie jako bioindykator jakości gleb.
P
F
2.
Sprowadzenie do Europy rdestowca ostrokończystego jest przykładem reintrodukcji gatunku.
P
F
3.
Usuwanie rdestowca ostrokończystego z obszarów chronionych jest przykładem ochrony czynnej.
P
F
b)
Wykaż, że zalecenie usuwania rdestowca ostrokończystego przed okresem kwitnienia jest zasadne.
Rdestowiec ostrokończysty (Reynoutria japonica) jest rośliną pochodzącą z południowej Azji.
Do Europy został sprowadzony w XIX wieku jako roślina ozdobna. Samorzutnie
rozprzestrzenił się nadmiernie, przez co wyparł rodzime gatunki roślin, i obecnie występuje
dość pospolicie w całej Polsce.
Rdestowiec jest wieloletnią rośliną zielną, silnie rozgałęziającą się i dorastającą nawet do 3 m
wysokości. Ma drobne kwiaty, zebrane w wiechowaty kwiatostan. Jako owoce wytwarza
oskrzydlone drobne orzeszki. Rośnie na różnych glebach i łatwo akumuluje w organizmie
metale ciężkie. Jego podziemne części tworzą liczne rozłogi, za pomocą których rozmnaża się
wegetatywnie: tworzy gęste jednorodne łany.
Rdestowiec ostrokończysty jest uznawany za gatunek inwazyjny. Zalecane jest usuwanie go
przed okresem kwitnienia i późniejsze niszczenie mechaniczne. Bezwzględnie powinien być
usuwany z obszarów chronionej przyrody.
Na podstawie: B. Tokarska-Guzik i inni, Wytyczne dotyczące zwalczania rdestowców na terenie Polski,
NFOŚ i GW Uniwersytet Śląski, Katowice 2015.
Na podstawie tekstu podaj dwie cechy rdestowca ostrokończystego, które zadecydowały,
że w Polsce stał się on gatunkiem inwazyjnym. Każdą z odpowiedzi uzasadnij, odnosząc
się do konkurencji międzygatunkowej.
Na schemacie przedstawiono fragment sieci troficznej w lesie liściastym.
a)
Wypisz ze schematu dwa przykłady organizmów, które zajmują więcej niż jeden poziom troficzny, oraz dla każdego z nich określ wszystkie poziomy troficzne, które zajmuje ten organizm w opisanym ekosystemie.
b)
Wybierz ze schematu i zapisz dwa przykłady par organizmów, które konkurują o pokarm w tym ekosystemie.
Zmiany w składzie i strukturze biocenoz lądowych są najbardziej widoczne po silnych
zaburzeniach równowagi, np. takich, jakie miały miejsce w okresach zlodowaceń niszczących
całą roślinność, co skutkowało pozostawieniem skały macierzystej. Tereny odsłaniane przez
cofający się lodowiec były kolonizowane przez nieliczną grupę organizmów, w tym przez
porosty, mchy oraz dębika ośmiopłatkowego, który współżyje z bakteriami wiążącymi azot
atmosferyczny. Rozwój tych organizmów umożliwił późniejszy wzrost innym gatunkom roślin.
Obecnie dębik ośmiopłatkowy będący pozostałością roślinności z okresu zlodowaceń,
występuje w północnej Europie i w górach Europy, w Ameryce Północnej, na Grenlandii
i na Kaukazie. W Polsce występuje w Tatrach i na nielicznych stanowiskach w Pieninach.
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2012.
23.1. (0–1)
Na podstawie tekstu oceń, czy poniższe informacje dotyczące dębika ośmiopłatkowego,
występującego w górach Europy, są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest
prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Dębik ośmiopłatkowy w Pieninach jest przykładem gatunku reliktowego.
P
F
2.
Dębik ośmiopłatkowy w Tatrach jest przykładem gatunku zawleczonego przez człowieka.
P
F
3.
Dębik ośmiopłatkowy w Alpach jest przykładem gatunku pionierskiego.
P
F
23.2. (0–1)
Określ, jakie znaczenie dla dębika ośmiopłatkowego ma symbioza z bakteriami
wiążącymi azot atmosferyczny.
Na schemacie przedstawiono fragment sieci troficznej w lesie liściastym.
21.1. (0–2)
Wypisz ze schematu dwa przykłady organizmów, które zajmują więcej niż jeden poziom
troficzny, oraz dla każdego z nich określ wszystkie poziomy troficzne, które zajmuje ten
organizm w opisanym ekosystemie.
21.2. (0–1)
Wybierz ze schematu i zapisz dwa przykłady par organizmów, które konkurują o pokarm
w tym ekosystemie.
Rdestowiec ostrokończysty (Reynoutria japonica) jest rośliną pochodzącą z południowej Azji.
Do Europy został sprowadzony w XIX wieku jako roślina ozdobna. Samorzutnie
rozprzestrzenił się nadmiernie, przez co wyparł rodzime gatunki roślin, i obecnie występuje
dość pospolicie w całej Polsce.
Rdestowiec jest wieloletnią rośliną zielną, silnie rozgałęziającą się i dorastającą nawet do 3 m
wysokości. Ma drobne kwiaty, zebrane w wiechowaty kwiatostan. Jako owoce wytwarza
oskrzydlone drobne orzeszki. Rośnie na różnych glebach i łatwo akumuluje w organizmie
metale ciężkie. Jego podziemne części tworzą liczne rozłogi, za pomocą których rozmnaża się
wegetatywnie: tworzy gęste jednorodne łany.
Rdestowiec ostrokończysty jest uznawany za gatunek inwazyjny. Zalecane jest usuwanie go
przed okresem kwitnienia i późniejsze niszczenie mechaniczne. Bezwzględnie powinien być
usuwany z obszarów chronionej przyrody.
Na podstawie: B. Tokarska-Guzik i inni, Wytyczne dotyczące zwalczania rdestowców na terenie Polski,
NFOŚ i GW Uniwersytet Śląski, Katowice 2015.
20.1. (0–2)
Na podstawie tekstu podaj dwie cechy rdestowca ostrokończystego, które zadecydowały,
że w Polsce stał się on gatunkiem inwazyjnym. Każdą z odpowiedzi uzasadnij, odnosząc
się do konkurencji międzygatunkowej.
20.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące rdestowca ostrokończystego są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Rdestowiec ostrokończysty może mieć zastosowanie jako bioindykator jakości gleb.
P
F
2.
Sprowadzenie do Europy rdestowca ostrokończystego jest przykładem reintrodukcji gatunku.
P
F
3.
Usuwanie rdestowca ostrokończystego z obszarów chronionych jest przykładem ochrony czynnej.
P
F
20.3. (0–1)
Wykaż, że zalecenie usuwania rdestowca ostrokończystego przed okresem kwitnienia jest
zasadne.
Nadobnica alpejska (Rosalia alpina) to chrząszcz, który do przetrwania potrzebuje starych pni
buków, w których samica składa jaja. Według danych monitoringowych nawet 75% osobników
lokalnej populacji wybiera na siedlisko życia składowane drewno bukowe, pozyskane z wycinki
lasu. Drewno z larwami jest wywożone z lasu i wykorzystywane np. do produkcji węgla
drzewnego. Rozwój larw żerujących w martwym drewnie trwa od 2 do 4 lat. Dorosłe osobniki
pojawiają się od czerwca do początków września i żyją krótko, żywiąc się sporadycznie,
np. sokiem wyciekającym ze zranionych drzew. Larwy nadobnicy są zjadane m.in. przez
dzięcioły.
a)
Podaj nazwę poziomu troficznego, do którego należy zaliczyć nadobnicę alpejską.
b)
Podaj nazwę zależności międzygatunkowej między dzięciołem a nadobnicą alpejską.
Nadobnica alpejska (Rosalia alpina) to chrząszcz, który do przetrwania potrzebuje starych pni
buków, w których samica składa jaja. Według danych monitoringowych nawet 75% osobników
lokalnej populacji wybiera na siedlisko życia składowane drewno bukowe, pozyskane z wycinki
lasu. Drewno z larwami jest wywożone z lasu i wykorzystywane np. do produkcji węgla
drzewnego. Rozwój larw żerujących w martwym drewnie trwa od 2 do 4 lat. Dorosłe osobniki
pojawiają się od czerwca do początków września i żyją krótko, żywiąc się sporadycznie,
np. sokiem wyciekającym ze zranionych drzew. Larwy nadobnicy są zjadane m.in. przez
dzięcioły.
a)
Określ zmianę, jakiej uległa populacja nadobnicy alpejskiej w Polsce w ostatnim czasie. Uwzględnij liczebność i zasięg występowania tego owada.
b)
Określ, czy nieskładowanie uzyskanego drewna bukowego w lesie w okresie letnim mogłoby wpłynąć na populację nadobnicy alpejskiej korzystnie, czy – niekorzystnie. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jej cyklu rozwojowego.
Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki badania, którego celem było określenie
czynników wpływających na bogactwo gatunkowe wybranych wysp Karaibów.
a)
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników.
b)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące czynników wpływających na różnorodność gatunkową zwierząt na wyspach są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Na wyspie różnorodność gatunkowa zwierząt rośnie wraz ze wzrostem różnorodności siedlisk.
P
F
2.
Pojawienie się nowych gatunków na wyspie jest konsekwencją dwóch zjawisk: imigracji oraz specjacji.
P
F
3.
W okresie zasiedlania nowo powstałej wyspy przez organizmy tempo wzrostu różnorodności gatunkowej zależy od odległości wyspy od kontynentów.
Oceń, czy poniższe informacje opisujące tajgę (borealny las iglasty) są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Lasy tego typu występują głównie na półkuli północnej.
P
F
2.
W ich drzewostanie występują nieliczne drzewa liściaste.
P
F
3.
W tych lasach nie obserwuje się sezonowej rytmiki zmian fenologicznych.
Przeprowadzono badania w celu określenia wpływu liczebności populacji wilka na populację
rysia. Wykazały one, że obie populacje mogą bytować na tym samym obszarze. Rysie żywią
się głównie sarnami. Upolowaną zdobycz (jeśli jej nie zjedzą) ukrywają, wciągając np.
na drzewo lub przykrywając trawą. Wataha wilków poluje przede wszystkim na jelenie
(łanie i cielęta).
a)
Na podstawie tekstu określ, dlaczego populacje rysia i wilka mogą bytować na tym samym obszarze.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób zmniejszenie zagęszczenia ofiar obu gatunków (np. na skutek nadmiernych polowań) może wpłynąć na relacje między tymi drapieżnikami.
Spośród wielu substancji chemicznych, które przedostają się do środowiska morskiego, wysoką
toksycznością i trwałością cechują się polichlorowane bifenyle (PCB). Wchłanianie PCB przez
organizmy następuje w różny sposób, ale najwięcej PCB przyjmują one wraz ze spożywanym
pokarmem. Na schemacie przedstawiono fragment sieci pokarmowej ekosystemu Bałtyku oraz
stężenie PCB [μg/kg] w różnych organizmach tworzących tę sieć.
a)
Na podstawie przedstawionych danych sformułuj wniosek dotyczący zależności między poziomem troficznym zajmowanym przez gatunek a stężeniem PCB w organizmie.
b)
Wypisz ze schematu dwa przykłady organizmów, między którymi występuje konkurencja międzygatunkowa.
Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki badania, którego celem było określenie
czynników wpływających na bogactwo gatunkowe wybranych wysp Karaibów.
21.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników.
21.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące czynników wpływających na różnorodność gatunkową zwierząt na wyspach są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Na wyspie różnorodność gatunkowa zwierząt rośnie wraz ze wzrostem różnorodności siedlisk.
P
F
2.
Pojawienie się nowych gatunków na wyspie jest konsekwencją dwóch zjawisk: imigracji oraz specjacji.
P
F
3.
W okresie zasiedlania nowo powstałej wyspy przez organizmy tempo wzrostu różnorodności gatunkowej zależy od odległości wyspy od kontynentów.
Spośród wielu substancji chemicznych, które przedostają się do środowiska morskiego, wysoką
toksycznością i trwałością cechują się polichlorowane bifenyle (PCB). Wchłanianie PCB przez
organizmy następuje w różny sposób, ale najwięcej PCB przyjmują one wraz ze spożywanym
pokarmem. Na schemacie przedstawiono fragment sieci pokarmowej ekosystemu Bałtyku oraz
stężenie PCB [μg/kg] w różnych organizmach tworzących tę sieć.
20.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych danych sformułuj wniosek dotyczący zależności między poziomem troficznym zajmowanym przez gatunek a stężeniem PCB w organizmie.
20.2. (0–1)
Wypisz ze schematu dwa przykłady organizmów, między którymi występuje konkurencja międzygatunkowa.
Sukcesja ekologiczna to sekwencja naturalnych zmian składu gatunkowego i struktury
biocenoz. Sukcesja przebiega etapami – od etapu pionierskiego, przez pośrednie,
do najbardziej stabilnego, tzw. klimaksu. Wyróżnia się sukcesję pierwotną i wtórną.
a)
Uporządkuj etapy sukcesji pierwotnej w kolejności ich zachodzenia. Wpisz w tabelę numery 2–5.
Charakterystyka etapu
Kolejność
Obumarłe szczątki porostów i wydaliny ślimaków są rozkładane przez bakterie.
Rozwój mchów, tworzenie grubszej warstwy gleby i rozwój fauny glebowej.
Rozwój na nagich skałach porostów i pojawienie się żywiących się nimi ślimaków.
1
Wśród porostów i w szczelinach skalnych gromadzenie się pyłu i materii organicznej i tworzenie się warstwy gleby – rozwój detrytofagów.
Kiełkowanie nasion traw i ziół.
Na podstawie: T. Umiński, Biologia, Warszawa 1992.
b)
Spośród wymienionych poniżej zdarzeń wybierz i podkreśl dwa, które umożliwiają wystąpienie sukcesji pierwotnej. Odpowiedź uzasadnij, podając argument wspólny dla obu zdarzeń.
powstanie wyspy wulkanicznej pożar lasu melioracja cofanie się lodowców erozja gleby
Na schemacie przedstawiono sieć pokarmową pewnego ekosystemu pola uprawnego.
Określ, jak może się zmienić (zwiększyć czy zmniejszyć) liczebność ślimaków, jeżeli w środowisku wyginą wszystkie żaby. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionego schematu sieci pokarmowej.
