Skip to main content
Global

44.E: אקולוגיה והביוספרה (תרגילים)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    206321

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    44.1: היקף האקולוגיה

    אקולוגיה היא חקר האינטראקציות של אורגניזמים חיים עם סביבתם. מטרת ליבה אחת של האקולוגיה היא להבין את התפוצה והשפע של יצורים חיים בסביבה הפיזית. השגת מטרה זו מחייבת שילוב של דיסציפלינות מדעיות בתוך ומחוץ לביולוגיה, כגון ביוכימיה, פיזיולוגיה, אבולוציה, מגוון ביולוגי, ביולוגיה מולקולרית, גיאולוגיה ואקלימטולוגיה.

    סקירת שאלות

    איזה מהבאים הוא גורם ביוטי?

    1. רוח
    2. חיידק הגורם למחלות
    3. טמפרטורה
    4. גודל חלקיקי אדמה
    תשובה

    ב

    המחקר של מחזור חומרים מזינים למרות הסביבה הוא דוגמה לאיזה מהבאים?

    1. אקולוגיה אורגניזמית
    2. אקולוגיה של אוכלוסייה
    3. אקולוגיה קהילתית
    4. אקולוגיה של המערכת האקולוגית
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    אקולוגים משתפים פעולה לעתים קרובות עם חוקרים אחרים המעוניינים בשאלות אקולוגיות. תאר את רמות האקולוגיה שיהיו קלות יותר לשיתוף פעולה בגלל קווי הדמיון של שאלות שנשאלו. אילו רמות אקולוגיה עשויות להיות קשות יותר לשיתוף פעולה?

    תשובה

    אקולוגים העובדים באקולוגיה של אורגניזמים או אוכלוסיות עשויים לשאול שאלות דומות לגבי האופן שבו התנאים הביוטיים והאביוטיים משפיעים על אורגניזמים מסוימים, ולכן עשויים למצוא שיתוף פעולה מועיל הדדית. רמות אקולוגיה כגון אקולוגיה קהילתית או אקולוגיה של המערכת האקולוגית עשויות להציב אתגרים גדולים יותר לשיתוף פעולה מכיוון שתחומים אלה רחבים מאוד ועשויים לכלול מרכיבים סביבתיים רבים ושונים.

    האוכלוסייה היא יחידה חשובה באקולוגיה כמו גם במדעים ביולוגיים אחרים. כיצד מוגדרת אוכלוסייה, ומהן נקודות החוזק והחולשה של הגדרה זו? האם יש מינים שבזמנים או במקומות מסוימים אינם באוכלוסיות?

    תשובה

    כדאי להתייחס לאוכלוסייה כאל כל הפרטים החיים באותו אזור בו זמנית מכיוון שהיא מאפשרת לאקולוג לזהות ולחקור את כל הגורמים האביוטיים והביוטיים שעשויים להשפיע על בני האוכלוסייה. עם זאת, הגדרה זו של אוכלוסייה יכולה להיחשב כחיסרון אם היא אוסרת על האקולוג לחקור אנשים באוכלוסייה שעשויים להיות חולפים, אך עדיין משפיעים. מינים מסוימים עם חברים בעלי טווח גיאוגרפי רחב עשויים שלא להיחשב לאוכלוסייה, אך עדיין יכולים להיות בעלי תכונות רבות של אוכלוסייה.

    44.2: ביוגאוגרפיה

    כוחות רבים משפיעים על קהילות האורגניזמים החיים הנמצאים בחלקים שונים של הביוספרה (כל חלקי כדור הארץ המאוכלסים בחיים). הביוספרה משתרעת לאטמוספירה (כמה קילומטרים מעל כדור הארץ) ולמעמקי האוקיינוסים. למרות מרחביה לכאורה לאדם אינדיבידואלי, הביוספרה תופסת שטח של דקה בלבד בהשוואה ליקום הידוע. כוחות אביוטיים רבים משפיעים על המקום שבו החיים יכולים להתקיים ועל סוגי האורגניזמים המצויים בביוספרה.

    סקירת שאלות

    לצמחים תת-קומתיים ביער ממוזג יש התאמות ללכידת ________ מוגבלת.

    1. מים
    2. חומרים מזינים
    3. חום
    4. אור שמש
    תשובה

    ד

    אקולוג המטייל במעלה הר עשוי להבחין בביומות שונות בדרך עקב שינויים בכל הדברים הבאים למעט:

    1. הגבהה
    2. משקעים
    3. קו רוחב
    4. טמפרטורה
    תשובה

    ג

    תגובה חופשית

    השווה והשוואה בין עליית האוקיינוס לבין מחזורי האביב והסתיו.

    תשובה

    עליית האוקיאנוס היא תהליך מתמשך המתרחש כל השנה. מחזור האביב והסתיו באגמי מים מתוקים ובריכות, לעומת זאת, הוא תהליך עונתי המתרחש עקב שינויי טמפרטורה במים המתרחשים במהלך התחממות האביב וקירור הסתיו. גם עליית האוקיינוס וגם מחזור האביב והסתיו מאפשרים למחזר חומרים מזינים בחומרים האורגניים בתחתית גוף המים ולעשות בהם שימוש חוזר על ידי יצורים חיים.

    מינים אנדמיים רבים נמצאים באזורים מבודדים גיאוגרפית. הצע הסבר מדעי מתקבל על הדעת מדוע זה כך.

    תשובה

    אזורים שהיו מבודדים גיאוגרפית במשך תקופות זמן ארוכות מאוד מאפשרים למינים ייחודיים להתפתח; מינים אלה שונים באופן מובהק מאלה של האזורים הסובבים ונשארים כך, מכיוון שבידוד גיאוגרפי מפריד אותם ממינים אחרים.

    44.3: ביומות יבשתיות

    הביומות של כדור הארץ מסווגות לשתי קבוצות עיקריות: יבשתיות ומימיות. ביומות יבשתיות מבוססות על יבשה, בעוד שביומות מימיות כוללות ביומות אוקיינוס ומים מתוקים כאחד. שמונת הביומות היבשתיות העיקריות על פני כדור הארץ נבדלות כל אחת על ידי טמפרטורות אופייניות וכמות המשקעים. השוואת הסיכומים השנתיים של משקעים ותנודות במשקעים מביום אחד למשנהו מספקת רמזים לגבי חשיבותם של גורמים אביוטיים בהתפלגות הביומות

    סקירת שאלות

    איזה מהביומים הבאים מאופיין במשאבי מים בשפע?

    1. מדבריות
    2. יערות בוריאליים
    3. סוואנות
    4. יערות רטובים טרופיים
    תשובה

    ד

    איזו מהביומות הבאות מאופיינת בעונות גידול קצרות?

    1. מדבריות
    2. יערות רטובים טרופיים
    3. טונדרות ארקטיות
    4. סוואנות
    תשובה

    ג

    תגובה חופשית

    המשקעים הנמוכים ביותר של ביומות מדבריות סובטרופיות עשויות לגרום לאדם לצפות שאש תהיה גורם הפרעה מרכזי; עם זאת, אש שכיחה יותר בביום הדשא הממוזג מאשר בביומה המדברית הסובטרופית. למה זה?

    תשובה

    אש נפוצה פחות בביומות מדבריות מאשר באדמות עשב ממוזגות מכיוון שלמדבריות יש תפוקה ראשונית נטו נמוכה, ולכן, מעט מאוד ביומסה צמחית כדי להדליק שריפה.

    באילו דרכים דומים המדבר הסובטרופי והטונדרה הארקטית?

    תשובה

    גם למדבר הסובטרופי וגם לטונדרה הארקטית יש אספקת מים נמוכה. במדבר זה נובע ממשקעים נמוכים במיוחד, ובטונדרה הארקטית חלק גדול מהמים אינם זמינים לצמחים מכיוון שהם קפואים. גם למדבר הסובטרופי וגם לטונדרה הארקטית יש תפוקה ראשונית נטו נמוכה.

    44.4: ביומות מימיות

    כמו ביומות יבשתיות, ביומות מימיות מושפעות משורה של גורמים אביוטיים. למדיום המימי - מים - יש תכונות פיזיקליות וכימיות שונות מאשר לאוויר. גם אם המים בבריכה או בגוף מים אחר צלולים לחלוטין (אין חלקיקים תלויים), מים, בפני עצמם, סופגים אור. כאשר יורדים לגוף מים עמוק, בסופו של דבר יהיה עומק שאור השמש לא יכול להגיע אליו.

    סקירת שאלות

    היכן היית מצפה למצוא הכי הרבה פוטוסינתזה בביומה של אוקיינוס?

    1. אזור אפוטי
    2. אזור תהום
    3. ממלכה בנטית
    4. אזור בין גאות ושפל
    תשובה

    ד

    מאפיין מרכזי של שפכים הוא:

    1. תנאי תאורה נמוכים ופרודוקטיביות גבוהה
    2. מי מלח ומים מתוקים
    3. פריחת אצות תכופה
    4. צמחייה מועטה או ללא
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    מדענים גילו את גופותיהם של בני אדם ויצורים חיים אחרים הקבורים בביצות במשך מאות שנים, אך טרם התפרקו. הצע הסבר ביולוגי אפשרי מדוע גופים כאלה נשמרים כל כך טוב.

    תשובה

    ביצות דלות בחמצן ועשירות בחומצות אורגניות. תכולת החמצן הנמוכה וה- pH הנמוך שניהם מאטים את קצב הפירוק.

    תאר את התנאים והאתגרים העומדים בפני אורגניזמים החיים באזור הבין-גאות והשפל.

    תשובה

    אורגניזמים החיים באזור הבין-גאות חייבים לסבול חשיפה תקופתית לאוויר ולאור השמש ועליהם להיות מסוגלים להתייבש מעת לעת. הם גם חייבים להיות מסוגלים לסבול את הגלים הדופקים; מסיבה זו, לחלק מהאורגניזמים של קו החוף יש שלדים חיצוניים קשים המספקים הגנה תוך הפחתת הסבירות להתייבשות.

    44.5: אקלים והשפעות שינויי האקלים העולמיים

    כל הביומות מושפעות באופן אוניברסלי מתנאים גלובליים, כגון אקלים, המעצבים בסופו של דבר את הסביבה של כל ביומה. מדענים החוקרים אקלים ציינו שורה של שינויים ניכרים שהתבררו בהדרגה במהלך שישים השנים האחרונות. שינויי אקלים עולמיים הם המונח המשמש לתיאור דפוסי מזג אוויר עולמיים שהשתנו, כולל עלייה עולמית בטמפרטורה, בעיקר בגלל עלייה ברמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה.

    סקירת שאלות

    איזה מהבאים הוא דוגמה לאירוע מזג אוויר?

    1. עונת ההוריקנים נמשכת בין ה -1 ביוני ל -30 בנובמבר.
    2. כמות CO 2 אטמוספרי גדל בהתמדה במהלך המאה האחרונה.
    3. סופת רוח העיפה עצים באזור הקאנו של גבול ווטרס במינסוטה ב -4 ביולי 1999.
    4. מדבריות הן בדרך כלל מערכות אקולוגיות יבשות עם מעט מאוד גשמים.
    תשובה

    ג

    איזה מכוחות הטבע הבאים אחראי לשחרור פחמן דו חמצני וגזים אטמוספריים אחרים?

    1. מחזורי מילנקוביץ
    2. הרי געש
    3. עוצמת השמש
    4. שריפת דלקים מאובנים
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    השווה והשוואה כיצד תהליכים טבעיים ואנושיים השפיעו על שינויי האקלים העולמיים.

    תשובה

    תהליכים טבעיים כמו מחזורי מילנקוביץ ', שונות בעוצמת השמש והתפרצויות געשיות יכולים לגרום לשינויים תקופתיים לסירוגין באקלים העולמי. פעילות אנושית, בצורה של פליטות משריפת דלקים מאובנים, גרמה לעלייה מתקדמת ברמות הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי.

    חזה השלכות אפשריות אם פליטת הפחמן מדלקים מאובנים תמשיך לעלות.

    תשובה

    אם פליטת הפחמן תמשיך לעלות, הטמפרטורה העולמית תמשיך לעלות; לפיכך, מי האוקיאנוס יגרמו לעליית מפלס הים בקווי החוף. המשך התכה של קרחונים והפחתת המסת האביב והקיץ עלולים לגרום למחסור במים בקיץ. שינויים בטמפרטורות העונתיות עשויים לשנות את מחזורי החיים ולהפריע לדפוסי הרבייה במינים רבים של צמחים ובעלי חיים.