Выберите один правильный ответ из четырёх возможных и письменно

Обоснуйте, почему этот ответ вы считаете правильным, а также

в чём заключается ошибочность трёх других предложенных вариантов ответа

(итого за задание – 9 баллов)

Задание 58. «Костёрное противоречие»

 

В 1773 г. российский естествоиспытатель А.Т. Болотов в статье «Об истреблении костеря из пшеницы и некоторые другие, касающиеся до вычищения хлебов, экономические примечания и опыты» описал случай, произошедший в его имении. По словам приказчика, на поле пропала пшеница, которая три дня назад радовала глаз изумрудной зеленью, – вся она превратилась в костерь (так в те времена назывался костёр безостый). Следуя за приказчиком, Болотов сам убедился: насколько охватывал глаз, на поле волнами переливался костерь. Андрей Тимофеевич раздвинул стебли и разрешил обнаруженное противоречие, которое было связано:

а) с перерождением пшеницы в костерь, в которое верили в то время многие крестьяне и помещики;

б) с перерождением костеря в пшеницу, в которое верили в то время многие крестьяне и помещики;

в) с наличием ярусности в агроценозе;

г) с отставанием в росте растений костеря по сравнению с пшеницей в течение трех последних дней.

 

Примерный вариант ответа:

 

Верным является ответ в), поскольку одной из важных сторон структуры экосистемы является ее ярусность. За период вегетации растительный аспект фитоценоза может значительно изменяться как за счет изменения видового состава, так и в результате различной скорости роста различных видов. В данном случае под массой растений костра безостого А.Т. Болотов обнаружил стебли пшеницы, которую сорняк обогнал в росте в течение последних трех дней.

 

Ответы а) и б) не являются верными, поскольку перерождение растений, внезапное самопроизвольное превращение особей одного вида в другой, в которое верили крестьяне и помещики в XVIII в., по данным современной науки невозможно.

 

Неверным является и ответ г) из-за того, что в данном случае факты свидетельствуют об обратном – об опережении в росте костра по сравнению с пшеницей.

 

Обоснуйте каждый вариант ответа

(правильный или неправильный, почему).

За каждое обоснование – 3 балла.

Всего за задание - 12 баллов.

Задание 59. «Пасти или нет?»

 

Учёные давно заметили, что последствия пастьбы животных для экосистем аридных районов (степей и полупустынь) не следует рассматривать как деградацию. Так, ещё в начале XX века А.П. Шенников (1927) указывал, что «в обычные представления о вредном влиянии пастьбы должен быть внесён ряд существенных оговорок и поправок». В 1951 году Г.И. Дохман также отмечал, что степи, по которым кочевали казахи на протяжении сотен лет и которые «теперь являются пастбищами для колхозного и совхозного скота, совершенно не потеряли специфики своего сложного комплексного растительного покрова».

Современные исследования, выполненные сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, так же показывают, что не только усиление, но и ослабление или полное прекращение пастьбы животных ведёт к деградации растительности и сопровождается нарушением коренных экосистем аридных районов (степей и полупустынь). Учёными было установлено, что при переводе земель в режим заповедания и прекращении пастьбы происходит нарушение коренных экосистем аридных районов.

 

Ответьте на вопросы:

При переводе степей и полупустынь в режим заповедания с полным прекращением пастьбы наблюдается:

 

а) быстрое прогревание почвы;

б) раннее прорастание побегов весной с последующим увеличением разнотравья;

в) ускорение семенного возобновления дерновинных злаков и угнетению корневищных злаков и кустарников;

г) повышение активности почвенных беспозвоночных сапрофагов и усиление процессов деструкции (разложения и минерализации) растительной органики с высвобождением связанных в ней элементов минерального питания растений.

Примерный вариант ответа:

Ответ а не верен. Как было сказано ранее, накопление мертвой растительной массы при прекращении выпаса сопровождается образованием мощного слоя подстилки (степного войлока), который коренным образом меняет условия среды и влияет на развитие растений. В результате медленного прогревания весной позднее (почти на месяц) наступает вегетация.

 

Ответы б, в не верны. Вместе с тем мощный и плотный слой подстилки угнетающе действует на многие виды растений, затрудняет и замедляет прорастание побегов весной, полностью исключает семенное возобновление. Вследствие этого преимущество получают такие вегетативноподвижные виды, как корневищные злаки, повышается жизнеспособность и конкурентоспособность кустарников, высокие многолетние побеги которых не испытывают угнетающего влияния слоя мертвых растительных остатков. При этом разнотравье уменьшается. То есть протекают процессы, противоположенные тем, которые описаны в данной гипотезе.

 

Ответ г не верен. Основными редуцентами являются почвенные организмы (микроорганизмы, беспозвоночные животные-сапрофаги, грибы). В аридных регионах в связи со специфическими гидротермическими условиями (сухость, высокие температуры) функциональная роль этих организмов ослаблена. Хорошо известно, что с повышением аридности ухудшаются условия существования основных редуцентов — почвенных беспозвоночных (сапрофагов) и микроорганизмов. Если на долю беспозвоночных сапрофагов в лесных экосистемах приходится 80-95% общей зоомассы, то уже в луговых степях их доля снижается до 50%. В широколиственных лесах биомасса почвенных беспозвоночных достигает 100 — 200 г/м², в луговых степях — не превышает 50 г, а в сухих степях и полупустыне снижается до 5 г/м². В таких условиях при отсутствии других факторов, обеспечивающих утилизацию растительной массы, происходит губительное для растений накопление мертвой растительной массы.

В степных экосистемах функцию редуцентов выполняют травоядные животные. Поэтому в случае прекращения пастьбы происходит образование мёртвой растительной массы, одной из средообразующих особенностей которой заключается в том, что в ней удерживается в связанном состоянии большое количество элементов минерального питания растений, которые в итоге исключаются из биологического круговорота. Поэтому данная гипотеза не отражает процессы, происходящие в степных экосистемах при прекращении пастьбы.