ТРИЗ-задание (3 балла)

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ЭКОЛОГИИ

Муниципальный этап  2014-2015

Класс

Уважаемый участник олимпиады!

Вам предстоит выполнить несколько видов заданий, которые отличаются по уровню сложности. Поэтому перед тем, как приступить к выполнению отдельных заданий, ознакомьтесь со всей работой и правильно распределите свои силы.

- Внимательно читайте конкурсные задания.

- Задание № 1 предполагает выбор правильного ответа из четырех предложенных. Выбор правильного ответа – 1 балл.

- Задание № 2 предполагает выбор и обоснование правильного ответа. Выбор правильного ответа – 2 балла, обоснование ответа – до 2 баллов (максимально 4 балла за каждый тест).

- Задание № 3 предполагает выбор и обоснование правильного ответа, а также обоснование ошибочности других ответов. Выбор правильного ответа – 2 балла, обоснование каждого ответа– до 2 баллов (максимально 10 баллов за тест).

- Задание 4 состоит из отдельных задач.

- После выполнения всех заданий еще раз удостоверьтесь в правильности выбранных Вами ответов и написанных обоснований.

- Работа считается выполненной, если Вы вовремя сдаете её членам жюри.

 

ЖЕЛАЕМ УСПЕХА!

	Задание 1. Выберите один правильный вариант ответа из четырёх возможных
1.	Фактор, уровень которого приближается к пределам выносливости организма или превышает ее, называют: а) оптимальным; б) биотическим; в) сигнальным; г) ограничивающим.
2.	В целом на Земле в наибольшей степени подвержен колебаниям следующий экологический фактор: а) газовый состав атмосферы; б) солевой состав морской воды; в) радиационный фон Земли; г) освещённость.
3.	Способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять динамически относительное постоянство состава и свойств называется: а) гомеостаз;б) мутагенез; в) комменсализм; г) функциональное дублирование.
4.	Целостная система – совокупность живых организмов, которые обитают на определенном месте и зависят друг от друга и от окружающей среды – называется: а) биотоп; б) экосистема; в) биоценоз;г) вид.
5.	Совокупность организмов и неорганических компонентов, в которых может поддерживаться круговорот веществ, называется: а) биотоп; б) экосистема;в) биоценоз; г) вид.
6.	Организмы, способные производить органическое вещество из неорганического, используя энергию света, называются: а) продуценты; б) фототрофы; в) консументы; г) гетеротрофы.
7.	Самая низкая продуктивность и биомасса растений наблюдается: а) в степях; б) в тайге; в) в тропиках; г) в тундре.
8.	Основная роль в круговороте серы принадлежит: а) высшим растениям; б) прокариотам; в) грибам; г) беспозвоночным.
9.	Растения, предпочитающие влажные места обитания и с высокой влажностью воздуха а) гидатофиты; б) гидрофиты в) гигрофиты; г) склерофиты
10.	Определенный тип внешнего строения организмов, который отражает способ взаимодействия со средой обитания, называют: а) средой жизни; б) фактором среды; в) жизненной формой;г) метаморфозом.
11.	Особи, принадлежащие к разным видам, не спариваются при встрече из-за а) различия мест обитания; б) различий брачного поведения; в) гибели зигот; г) нарушений мейоза.
12.	Характерным признаком древесных растений, произрастающих в зоне повышенного проявления пирогенного фактора, считают: а) уходящие на большую глубину ветвящиеся корни; б) толстую кору, особенно в нижней части ствола; в) покрытые толстой кутикулой, опушенные листья; г) мелкие, невзрачные цветки, собранные в соцветия.
13.	Не является характеристикой высокой гетерогенности почвы как среды обитания: а) трёхфазность; б) отсутствие света;в) резкие градиенты отдельных факторов; г) насыщенность энергетическим материалом – мертвым органическим веществом.
14.	Организмы, способные жить в различных условиях среды, называют: а) стенобионтами; б) олигобионтами; в) комменсалами; г) эврибионтами.
15.	По сравнению со среднемировыми показателями в России ниже а) доля пожилых людей в общей численности населения; б) смертность; в) доля детей в общей численности населения; г) доля городского населения.
16.	В какой из перечисленных стран доля пожилых людей в возрастной структуре населения наибольшая? а) Малайзия; б)Швейцария;в)Танзания; г) Аргентина.
17.	Под экологическим кризисом понимается такое состояние, при котором: а) развитие производительных сил и производственных отношений не соответствует возможностям ресурсного потенциала природы; б) загрязнения присутствуют во всех важнейших сферах жизнедеятельности человека; в) имеется недостаток тех или иных природных ресурсов, которые приходится закупать за рубежом; г) нагрузка на природу вызывает сопротивление общественных экологических организаций.
18.	К концентрационной функции живого вещества биосферы относят: а) образование озонового экрана; б) накопление СО2 в атмосфере; в) образование кислорода при фотосинтезе; г) способность хвощей накапливать кремний.
19.	Из перечисленных газов, присутствующих в промышленных выбросах, в наибольшей степени пропускает ультрафиолетовое и задерживает инфракрасное излучение: а) CH4;б) N2; в) O3; г) CO.
20.	В каком из перечисленных регионов России степень распаханности территории наибольшая? а) Курская область; б) Новгородская область; в) Республика Калмыкия; г) Республика Карелия.
	Задание 2. Выберите один правильный ответ из четырёх возможных и письменно обоснуйте, почему этот ответ Вы считаете правильным
21.	Результаты многочисленных исследований показали, что наиболее чувствительна к флюктуациям геомагнитного поля: а) эндокринная система человека; б) нервная система человека; в) кровеносная система человека; г) структура обмена веществ в организме.   Ответ б) является верным.Наиболее чувствительна к колебаниям геомагнитного поля нервная система человека. Впервые на это обратил внимание А.Л.Чижевский. Что касается механизмов подобных влияний, то электромагнитное поле Земли изменяет проницаемость клеточных мембран. Оно воздействует на физические процессы межнейронального взаимодействия. Отмечено взаимодействие внешних электромагнитных полей с эндогенными того же диапазона частот, в частности с биополями головного мозга. Геомагнитные возмущения влияют на биопотенциалы головного мозга человека и уменьшают продолжительность его сна. Во время геомагнитных бурь возрастает напряженность вегетативного регулирования. Электромагнитные поля различной интенсивности влияют на формирование условных рефлексов. Они вызывают нарушение адаптивного поведения. Страдают механизмы памяти, особенно кратковременной. Изменяется восприятие времени, объем и интенсивность внимания, увеличивается время простой двигательной реакции.
22.	Некорректным определением устойчивого развития является: а) устойчивое развитие – такое развитие, при котором возможны стабильный неограниченный рост финансового и промышленного капитала, увеличение валового внутреннего продукта, и как следствие, рост благосостояния людей; б) устойчивое развитие – такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности; в) устойчивое развитие – это улучшение жизни людей в условиях устойчивости, т.е. когда хозяйственная деятельность не порождает превышение допустимого порога возмущения биосферы; г) устойчивое развитие – это стабильное социально-экономическое развитие, не разрушающее своей природной основы, при котором улучшение качества жизни людей должно обеспечиваться в тех пределах хозяйственной емкости биосферы. Ответ а) является верным, поскольку бесконечный рост в ограниченных пределах емкости среды невозможен и, таким образом, как раз противоречит идее устойчивого развития.
	Задание 3. 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
23.	Что мешает внедрению в городах России технологии раздельного сбора мусора? а) Проблема утилизации бытовых отходов путём раздельного сбора мусора не является актуальной для городов России. б) Отсутствие стратегии и реализуемой государством политики в области рационального ресурсопользования, включая превращение отходов во вторичное сырьё путём раздельного сбора мусора. в) Раздельный сбор мусора невозможно организовать в городах России из-за низкого уровня экологической культуры населения. г) Вместо сложной организации раздельного сбора бытовых отходов надо строить мусоросортировочные заводы, совмещая их с цехами для переработки вторсырья. Ответ: Б Ответ А не является правильным. Обоснование: Актуальность для России решения проблемы утилизации бытовых отходов путём раздельного сбора мусора определяется тем, что такой способ обращения с отходами позволяет получить вторсырьё, используемое вместо природных ресурсов, которые необходимо сохранить для будущих поколений наших соотечественников. Ответ Б является правильным. Обоснование: Не взирая на актуальность решения в России проблемы утилизации бытовых отходов в рамках государственной программы «Оптимизация природопользования» до настоящего времени такая программа в РФ не реализуется. Без организационной и финансовой поддержки государства в этой области решить проблему дифференцированного сбора мусора и переработки полученного вторсырья в России сейчас не может ни население страны (в виду отсутствия гражданского общества), ни отечественный бизнес, т. к. «превращение отходов в доходы» не является выгодным краткосрочным коммерческим проектом. Требуется создание системы сбора, сортировки ТБО, и переработки вторсырья, создание которой на первых этапах требует больших финансовых вложений, окупаемость которых возможна лишь в отдалённой перспективе при гарантии государства. Ответ В не является правильным. Обоснование: Возможность организации раздельного сбора бытовых отходов подтверждена экспериментально в некоторых городах России, включая г. Пущино. Ответ Г не является правильным. Обоснование: Как показала практика мусоросортировочные заводы и цеха для переработки вторсырья не могут эффективно работать без предварительного раздельного сбора бытовых отходов.
	Задание 4. Письменно обоснуйте свою точку зрения, если требует условие задачи, то сделайте необходимые расчёты
24.	Задача (4 балла) Известно, что общая сравнительная биомасса простейших организмов сравнительно невелика. Однако простейшие вносят гораздо больший вклад в общий круговорот веществ на планете, чем это можно было бы предположить. Поясните этот феномен, подкрепив его аргументами. Ответ: Круговорот веществ связан с пищевыми цепями, в которые включены простейшие. (1 балл) По способу питания свободноживущие простейшие подразделяются на растительноядных (питаются водорослями), плотоядных (питаются другими простейшими и бактериями), сапрофагов (питаются мёртвым растительным и животным материалом). (1 балл) Сами простейшие также служат пищей различным животным (коловраткам, низшим ракообразным, моллюскам, малькам многих видов рыб). (1 балл) Большой вклад этих малых существ объясняется тем, что чем выше скорость обменных реакций организма, тем больше его суммарный вклад в круговорот органического вещества экосистемы. (1 балл)
25.	Задача (3 балла). Осенью каждая самка нерки (рыба семейства лососевых) откладывает 3200 икринок. Следующей весной 640 мальков, выведшихся из отложенной икры, выходят в озеро вблизи отмели. Уцелевшие 64 серебрянки (мальки постарше) живут в озере 1 год, а затем мигрируют в море. 2 взрослых рыбы (уцелевшие из числа серебрянок) возвращаются к местам нереста спустя 2,5 года; они нерестятся и умирают. Подсчитайте % смертности для нерки в каждый период. Ответ: Первый год: 3200 – 100%, 640 – х, х=20%, то есть смертность – 80% (1 балл) Второй год: 640 – 100%, 64 – х, х=10%, то есть смертность – 90%. (1 балл) Третий период (спустя 2,5 года): 64 – 100%, 2 - х, х=3%, то есть смертность – 97% (1 балл)
26.	Задача (2 балла) Чтобы оценить численность форели в озере, 625 форелей были пойманы и снова выпущены. Через неделю поймали 873 форели, из них у 129 были обнаружены метки. Определите примерные размеры популяции. Ответ: напрашивается пропорция: Всего (Х) – поймали 873 рыбы, отметили 625 – поймали 129 меченых, Так что примерные размеры популяции – Х=625 х 873 / 129 = 4230 рыб.
27.	Задача (3 балла). Почему нежелательно вмешательство человека в сообщества? Почему так уязвимы сообщества, в жизнь которых вмешивается человек? Ответ: - системы с очень простой структурой пищевых сетей (с одним видом хищника и одним видом жертвы) крайне неустойчивы. В таких системах происходят резкие колебания, приводящие к быстрому исчезновению обоих видов, если жертва не располагает большим числом убежищ, чтобы спастись от полного истребления (1 балл); - вспышки численности обычно происходят не в природных сообществах, а на окультуренных и возделываемых землях; (в тропических лесах вспышек вредителей не наблюдается вследствие чрезвычайного видового разнообразия) (1 балл); - защита растений от насекомых-вредителей в плодовых садах, где интенсивно используются инсектициды, порождает побочную проблему уничтожения насекомых-энтомофагов, а попутно и хищных клещей, регулирующих численность вредителей (1 балл).
28.	Задача (5 баллов) Перечислите преимущества и недостатки разграничения территории у оседлых животных. Ответ: Преимущества: полнота использования ресурсов, знание укрытий, избегание конкуренции(3 балла). Недостатки: возможность истощения ресурсов при колебании условий, разобщенность особей популяции(2 балла).

 

ТРИЗ-задание (3 балла)

ТРИЗ- теория решения изобретательских задач.

Задание. Предложите технику эксперимента для определения способности инфузорий к геотаксису (геотаксис – реакция инфузорий на магнитное поле).

Ответ

Парамециям в корм добавить железную «пудру» (надо «накормить» железными опилками -просто наждаком поскрести, например, гвоздь) (1 балл), затем поместить в магнитное поле (1 балл). Магнит надо положить на предметный столик микроскопа.

Механизм геотаксиса – давление пищевых вакуолей на цитоплазму – играет решающую роль в проявлении отрицательной реакции на силу притяжения Земли (1 балл).