Северо-Восточная олимпиада школьников по экологии второй (заключительный) этап 2014-2015 учебный год Демонстрационный вариант Задание 1 (В). Что такое биогеохимические циклы? Какие циклы относятся к главным? Какие своеобразные черты имеет круговорот азота в биосфере?(Всего 10 баллов) Примерные ответы: 1. Биогеохимические циклы - это циркуляция химических элементов абиотического происхождения, которые попадают из окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду. – 1 балл 2. К главным циклам относятся биохимические циклы углерода, азота, воды, фосфора и серы. – 1 балл 3. Своеобразные черты круговорота азота в биосфере можно считать следующие: преимущественную концентрацию в атмосфере, играющей исключительную роль резервуара, из которой живые организмы черпают запасы необходимого им азота (4б); ведущую роль в круговороте азота почв и, в особенности, почвенных микроорганизмов, деятельность которых обеспечивает переход азота в биосфере из одних форм в другие (4б); Задание 2 (В). Основу любого биогеоценоза составляет биоценоз. Биоценозы характеризуются определенными показателями, имеющими количественное выражение. Опишите количественные показатели биоценоза. (Всего 10 баллов) Примерные ответы: Основные количественные показатели биоценоза: 1. Видовое разнообразие - число видов растений и животных, образующих биоценоз - один из самых распространенных показателей. Число видов в одной пробе, взятой с определенной площади, называется видовым богатством, характеризующим качественный состав биоценоза. В большинстве сообществ преобладают немногие виды - доминанты по численности и биомассе. – 1,4 балла; 2. Плотность видовых популяций, т.е. количество особей данного вида, рассчитанное на единицу площади или единицу биомассы. – 1,4 балла; 3. Биомасса - общее количество органического вещества и заключенной в нем энергии всей совокупности особей, выражается обычно в весовых единицах в пересчете на сухое вещество на единицу площади или объема – 1,4 балла: 4. Биологическая продуктивность, т.е. скорость продуцирования биомассы важный показатель экосистемы – 1 балл; 5. Различают первичную и вторичную биологическую продуктивность: - под первичной продуктивностью понимают общую суммарную продукцию фотосинтеза, представляющую собой результат деятельности автотрофовпродуцентов (в основном зеленых растений, а также некоторых микроорганизмов) – 1 балл - под вторичной продуктивностью - накопление биомассы, осуществляемое гетеротрофными компонентами экосистемы (консументами) за счет использования веществ и энергии, накопленной продуцентами – 1 балл 6. Устойчивость определяется сложным видовым составом биоценоза. (1,4б) 7. Способность к саморегуляции - поддержание состава биоценоза на определенном стабильном уровне. Это достигается благодаря устойчивому круговороту веществ и энергии (1,4б). Задание 3 (Г). Известно, что треть всей мировой добычи нефти производится на морских месторождениях. 1) Назовите основные морские нефтегазоносные районы мира. 2) Каковы основные причины возникновения экологических проблем связанные с добычей нефти и ее транспортировкой? 3) Какие экологические проблемы возникают в связи с добычей углеводородов в мировом океане и их транспортировкой? (Всего 10 баллов) Примерные ответы: Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) 1. К основным морским нефтегазоносным районам мира, где ведется добыча, относятся: - Лагуна Маракайбо Карибского моря (Венесуэла); - Гвинейский залив и Атлантическое побережье центральной Африки; - Персидский залив; - Каспийское море; - Северное море: нефтегазоносный шельф охватывает всю акваторию; - побережье Мексиканского залива. 2. Основные причины возникновения экологических проблем связанные с добычей нефти и ее транспортировкой: - разлив нефти при аварии на буровых платформах и танкерах; - слив за борт танкерами промывочных и балластных вод. 3. Экологические проблемы: - разлив нефти вызывает появление нефтяных пленок на поверхности океана и осаждение тяжелых фракций нефти на дно 1; Баллы 3 (0,5х6) 2 (1х1) 5 - нефтяная пленка на водной поверхности мешает проникновению солнечного света и насыщению воды кислородом, что влечет за собой гибель бентосных организмов – 2; - нарушение процессов взаимодействия океана с атмосферой отрицательно сказывается на морские экосистемы – 1; - при разрушении нефтяной пленки потребуется большое количество кислорода, что приводит к нарушению гидрохимических и гидробиологических процессов в океане – 1. Задание 4 (Г). К каким последствиям для Российской Федерации (4 отрицательным и 1 положительному) могут привести ожидаемые изменения климата? (Всего 10 баллов) Примерные ответы: Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) Отрицательные: 1. Деградация «вечной» мерзлоты в северных регионах с ущербом для строений и коммуникаций 2. Рост повторяемости, интенсивности и продолжительности засух в одних регионах, экстремальных осадков, наводнений, опасного для сельского хозяйства переувлажнения почвы – в других 3. Повышение пожароопасности в лесных массивах 4. Повышение риска для здоровья (увеличение уровня заболеваемости и смертности) некоторых социальных групп населения Положительные 5. Увеличение длительности безморозного периода и снижение расходов на отопление, повышение продуктивности сельского хозяйства Баллы 2 2 2 2 2 Задание 5 (Н). Эти ракообразные, прикрепляясь к днищам кораблей, значительно тормозят ход судов и увеличивают расход топлива, также являются настоящим «бичом» морской сейсморазведки особенно в тропических морях. Прикрепляются к сейсмическим косам и навесному оборудованию, нарушают балансировку, создают шумы. Затраты на борьбу с ними составляют один из основных пунктов бюджета морского флота. А. К какому подклассу (по другой систематике - отряду) (1), наиболее известному роду принадлежат эти ракообразные (2)? Б. Какими характерными признаками обладают данные ракообразные во взрослом состоянии (3)? В. Какие приспособления к прикрепленному образу жизни возникли у рассматриваемой группы животных (4)? Г. Какие изменения произошли в организации данных рачков в связи с их образом жизни (5)? (Всего 12 баллов) Примерные ответы: А Б 1 2 3 В 4 Г 5 Баллы 1 1 тонкими, 2 Усоногие Балянусы - Характеризуются в первую очередь похожими на усики, конечностями. - Тело этих рачков заключено в твердую известковую раковину высотой до 40 см, выделяемую мантией, соответствующей карапаксу других ракообразных. Раковина состоит из различного числа отдельных пластинок, часть этих пластинок подвижно сочленена между собой. - Имеют толстую известковую раковину для защиты. 4 - Выделяют клейкое вещество для прикрепления к субстрату. Однажды затвердев, оно не может быть растворено сильными кислотами, щелочами или органическими растворителями, а также непроницаемо для бактерий и противостоит температурам свыше 200°С. - Усоногие в большинстве случаев гермафродиты. - Изменилась функция конечностей. Они перестали служить для передвижения и приспособились к тому, чтобы загонять воду в мантийную полость. - Исчезли наружная сегментация и хитиновый панцирь, 4 бесполезный при наличии защитной известковой раковины. - Перестроилась голова: передние антенны служат для прикрепления к субстрату, снабжены цементными железами и очень сильно укорочены; задние антенны отсутствуют, ротовые придатки упрощенного строения. - Укоротился и почти исчез брюшной отдел. - Плохо развиты органы чувств. Имеется только один примитивный глазок, с помощью которого рачок способен отличать свет от тьмы. Задание 6 (Т). В тундровой зоне произрастают немногие виды древесных растений. Среди них выделяется карликовая березка - Betula nana. 1. Что обозначает слово «nana»? 2-6. Какую стратегию успешного существования выработало это растение в суровых условиях тундры? (Всего 10 баллов) Ответ: 1. 2 3 4 5 6 Слово «nana» означает «карлик» Стратегия успешного существования Растение отличается ранней вегетацией Растет карликовая березка не деревом, а ветвистым кустарником. Ветви ее невысоко приподнимаются вверх, а часто даже распростерты по поверхности земли. Иногда она настолько мала, что ее стелющиеся побеги почти целиком скрываются в толще мохово-лишайникового ковра, и зимой она полностью находится под слоем снега Размножается березка чаще вегетативным способом, так как ее семена образуются не каждый год Растение имеет приспособления, направленные к уменьшению испарения в результате действия сильных ветров в летнее время: листья очень мелкие, сверху глянцевые, снизу опушенные, листорасположение розеточное, устьица расположены на нижней стороне листа Растение имеет поверхностную корневую систему вследствие наличия многолетней мерзлоты Баллы 2 1 2 2 2 1 Задание 7 (О). По питательным свойствам водной массы и условиям развития жизни озера подразделяют на три биологических типа: олиготрофные, эвтрофные, дистрофные. Озера различаются по признакам, приведенным в таблице. (Всего 10 баллов) 1. Что обозначают названия типов озер? (1,6 балла) 2. Заполните таблицу. (8,4 балла) Примерные ответы: 1. Трофос – питание, ев – много, олигос – мало, дис – недостаточно. – 1,6 балла 3. Таблица 8,4 балла Озера Количе Глуби Прозра Содер Планкт Богатст Местопол Баллы ство питате льных вещест в на чность, жание он цвет кисло рода 1 Олиг незнач отроф ительн ные ое 2 глубо кие Эвтро значит фные ельное неглу бокие Дистр незнач офны ительн е ое неглу бокие 3 прозра чные, бесцве тный Малоп розрач ная, бурова тозелены й Прозра зная, бурый во растите льного и животн ого мира 6 незнач ительн о 4 значи тельн ое 5 незнач ительн ое снижа ется с глуби ной много значит фитопл ельное анктон а пони незнач женно ительн е ое незнач ительн он ожение 7 В горных местност ях 2,8 (0,4х7 ) в 2,8 лесостепя (0,4х7 хи ) степях В сильно заболоче нных местност ях 2,8 (0,4х7 ) Задание 8 (О). Опознайте как можно больше географических объектов на этом космическом снимке. (Всего 10 баллов). Каждый объект – 0,5 балла (не более 20 объектов) Примерные ответы: Океан, материк: Тихий океан, Евразия; Моря: Восточно-Китайское, Южно-Китайское, Желтое, Японское; Полуострова: Корейский; Острова: о. Тайвань, о. Хайнань, о-ва Рюкю, о. Кюсю, о. Сикоку, о. Хонсю, о. Хоккайдо Города: Токио, Иокогама, Нагоя, Осака, Сеул, Пекин, Шанхай, Гонконг (Сянган) Задание 9 (Н). 1. В давние времена греки, решив привести к повиновению гордых обитателей Таврики, направили к ее берегам корабли с множеством вооруженных солдат на них. Темная, глухая ночь должна была скрыть их коварные намерения, но когда вражеский флот был уже на подступах к Крыму, «море вдруг засветилось голубоватым пламенем, и горцы увидели пришельцев. Греческие корабли шли, словно по серебру. Весла разбрызгивали воду, и брызги мерцали, как звезды в небе. Даже пена у берегов светилась голубоватым… свечением». А. Приведите название одноклеточного организма, вызвавшее такое свечение и которое согласно крымской легенде, спасло свободолюбивых тавричан от чужеземного ига (1), подтип (по другой систематике класс) к которому он принадлежит (2), а также процесс, вызывающий свечение (3). Б. Опишите данное животное (4)? В. С чем связано свечение (5) и где (6) оно протекает? При каких условиях и в какое время года возникает свечение (7)? (Всего 10 баллов) Примерные ответы: А Б 1 2 3 4 Баллы Ночесветка (Noctiluca) 1 Подтип (Класс) Жгутиконосцы 1 Биолюминесценция 1 У простейшего шаровидное, диаметром 1–3 мм бледно- 2 розовое тельце, снабженное двумя подвижными жгутиками. Благодаря им, она очертанием похожа на воздушный шарик на веревочках. Жгутики заменяют щупальца, с помощью которых она хватает добычу и засовывает ее в ротовое отверстие. Внутри клеток много жировых включений. В 5 6 7 Процесс связан с биохимическими реакциями, в которых 1 химическая энергия превращается в световую. Свечение активизируется особым ферментом – люциферазой, которое вырабатывает люциферин. Он соединяется с кислородом, и при этой реакции образуется световая энергия Протекает в капельках жира внутри цитоплазмы. 1 Возникает при механическом (движение воды в местах 3 стыка течений, при волнении, от хода судна, столкновение организмов друг с другом и т. п.) или химическом раздражении (ветер, прибой, удар весла, тела о воду). Свечение возникает, когда наблюдаются вспышки развития простейшего у поверхности воды. Особенно интенсивно делится организм в конце августа и в сентябре, менее интенсивно отмечаются весной (до прогревания воды). В разгар лета данный одноклеточный организм опускается в глубокие, более прохладные слои воды. Задание 10 (С). По карте, представленной ниже, необходимо произвести некоторые измерения и извлечение информации. (Всего 10 баллов) 1. Определите географические координаты с. Кюсть-Кемда, с точностью до минут. – 2 балла 2. Определите расстояние в километрах от оз. Школьное около с. Чара до южной окраины с. Кюсть-Кемда. – 2 балла 3. В каком субъекте Российской Федерации находится изображенный на карте участок местности?- 2 балла 4. В бассейне какой реки находится изображенный на карте участок? – 2 балла 5. Определите вид дороги, на которой находится п. Новая Чара. – 2 балла Примерные ответы: 1. С. Кюсть-Кемда 56°'58 с.ш., 118°16' в.д. 2. Примерно 7 км 3. Забайкальский край 4. Река Лена 5. Железная дорога