Na wykresie przedstawiono sumę opadów i średnią temperaturę w ciągu roku w trzech biomach leśnych.

Na podstawie: A. Mackenzie, A.S. Ball, S.R. Virdee, Krótkie wykłady. Ekologia, Warszawa 2002, s. 270.

a) Określ, który z przedstawionych biomów charakteryzuje się największą różnorodnością biologiczną. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając czynniki przedstawione na wykresie.
b) Wszystkie poniższe informacje (A-E) przyporządkuj do właściwych biomów, których dotyczą. Wpisz ich oznaczenia literowe przy właściwej nazwie biomu.

W latach 60-80. XX w. bezleśne obszary zalewowe w dolinach rzecznych zostały uznane za nieużytki, które należy przywrócić gospodarce. Podjęto działania zmierzające do osuszania bagien. Osuszano zarówno śródleśne torfowiska, bagna, jak i nieużytki rolne oraz prowadzono inwestycje melioracyjne podmokłych dolin rzecznych, np. Narwi, Biebrzy i Warty. Zmiany gospodarcze w Polsce w latach 1980-1990 sprawiły, że zaprzestano ekstensywnej gospodarki łąkowej oraz koszenia i wypasu bydła na podmokłych łąkach. Spowodowało to rozprzestrzenianie się trzcinowisk i zarośli wierzbowych, które wypierają występujące tu niegdyś szuwary turzycowe.

Na podstawie: Polskie Ostoje ptaków. Ochrona ptaków wodnych i błotnych w pięciu parkach narodowych – odtwarzanie siedlisk i ograniczanie wpływu inwazyjnych gatunków, red. M. Domagała, W. Jankowa, Drawno 2014, s. 6.

Na podstawie analizy tekstu wymień dwa zagrożenia dla różnorodności biologicznej podmokłych łąk i torfowisk oraz podaj przykład działania (zabiegu) ochrony czynnej, stosowanego w celu zapobiegania tym zagrożeniom.

Gwałtowny spadek liczebności żubra w Puszczy Białowieskiej nastąpił podczas I wojny światowej wskutek masowego zabijania tych zwierząt przez żołnierzy i kłusowników. W 1919 r. w Puszczy Białowieskiej nie znaleziono już żywych żubrów. Proces restytucji żubra przebiegał w dwóch etapach: pierwszy polegał na rozmnażaniu żubra w ogrodach zoologicznych i rezerwatach leśnych. W drugim etapie restytucji żubry wypuszczono na wolność. Obecnie w Polsce żyje 1170 żubrów, z czego 991 na wolności i 179 w hodowlach zamkniętych (stan z 2009 r.). Na terenie Polski istnieje 5 wolno żyjących populacji tych zwierząt. Wśród współczesnych żubrów wyróżnia się dwie linie genetyczne: nizinną, zwaną białowieską, i nizinno-kaukaską. Pierwsza wywodzi się od 7 założycieli i obejmuje zwierzęta czystego podgatunku Bison bonasus bonasus. Linia nizinno kaukaska powstała w wyniku skrzyżowania jednego byka podgatunku Bison bonasus caucasicus z samicami podgatunku nizinnego. Współczesna populacja żubra białowieskiego wykazuje małe zróżnicowanie genetyczne, każdy żubr ma ok. 50% par genów w postaci homozygotycznej.
W tabeli przedstawiono wykaz założycieli linii białowieskiej żubra oraz udział ich genów w populacji zamkniętej i wolno żyjącej w momencie ich utworzenia.

Na podstawie: R. Kowalczyk, D. Ławreszuk, J.M. Wójcik, Ochrona żubra w Puszczy Białowieskiej. Zagrożenia i perspektywy rozwoju populacji, Białowieża, 2010, s. 35, 75-78.

a) Na podstawie danych przedstawionych w tabeli sformułuj wniosek dotyczący wpływu poszczególnych założycieli na skład puli genowej populacji wolno żyjącej żubra białowieskiego.
b) Na podstawie podanych informacji podaj przyczynę niskiej zmienności genetycznej współczesnej populacji żubra białowieskiego oraz przykład zagrożenia wynikającego z małego zróżnicowania genetycznego tej populacji.
c) Na podstawie tekstu oceń, czy restytucja żubra białowieskiego w Polsce zakończyła się sukcesem. Odpowiedź uzasadnij, podając dwa argumenty.
d) Na przykładzie populacji żubra zaznacz odpowiedź, która prawidłowo opisuje proces restytucji gatunku.

W plejstocenie, podczas zlodowaceń nastąpiło silne obniżenie temperatury atmosfery oraz zmianie uległy ilość i sezonowość opadów. Występowały wówczas okresy zimne i suche (glacjały) oraz cieplejsze i wilgotne (interglacjały). W efekcie tych zmian następowało przesuwanie się stref klimatycznych i związanych z nimi stref roślinności. Na schemacie przedstawiono teoretyczny model glacjalno-interglacjalnych cykli zmian zasięgu roślinności w niższych szerokościach geograficznych Ziemi.

Na podstawie: J. Kornaś, A. Medwecka-Kornaś, Geografia roślin, Warszawa 1986, s. 292.

a) Korzystając z przedstawionych informacji, opisz, w jaki sposób glacjał, w stosunku do interglacjału, zmieniał rozmieszczenie i szerokość stref roślinności na Ziemi.

b) Korzystając ze schematu i własnej wiedzy, oceń prawdziwość podanych stwierdzeń dotyczących wpływu zlodowaceń na roślinność Ziemi. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.

Największym zagrożeniem dla Bałtyku jest eutrofizacja (przeżyźnienie). W wyniku spływu dużych ilości substancji organicznych zawierających azot i fosfor dochodzi między innymi do gwałtownego wzrostu ilości glonów na powierzchni morza, co ma niekorzystny wpływ na rozwój przydennych roślin naczyniowych i natlenienie głębszych warstw wody.

Na rysunku przedstawiono przykładową sieć troficzną, występującą w Morzu Bałtyckim.

Na podstawie: Baltic Sea Environment Proceedings No. 122, www.helcom.fi, [dostęp z dnia 11.06.2013]

a) Przyporządkuj wymienione w tabeli organizmy (zespoły organizmów) do poziomów troficznych i określ rodzaj pokarmu, którym się one odżywiają.

b) Wśród wymienionych gatunków ssaków spotykanych w Morzu Bałtyckim podkreśl jedyny rodzimy, skrajnie zagrożony gatunek walenia.

delfin białonosy, morświn zwyczajny, humbak, wal biskajski

c) Wyjaśnij, w jaki sposób ochrona foki szarej może przyczynić się do zmniejszenia szkodliwych skutków przeżyźnienia Morza Bałtyckiego. Uwzględnij odpowiednie zależności pokarmowe w przedstawionej sieci troficznej.

Na schemacie zostały przedstawione warunki klimatyczne charakteryzujące główne typy biomów Ameryki Północnej.

Na podstawie: Biologia, N. A. Campbell (red.), 2012, str. 1167.

a) Podaj przykładowy zestaw wartości dwóch parametrów klimatu, które są odpowiednie dla prawidłowego funkcjonowania największej liczby ukazanych na schemacie typów biomów i wymień te biomy.
b) W zakresie średnich rocznych opadów od 5 cm do 50 cm i średnich rocznych temperatur od 0°C do +3°C nie ma na schemacie zaznaczonego żadnego z głównych typów biomów Ameryki Północnej. Wskaż możliwą przyczynę tej sytuacji, wybierając jedno z poniższych wyjaśnień.

Do rodziny bobowatych (motylkowatych, Fabaceae) należą rośliny o dużej zawartości białka, takie jak groch, fasola, bób, soja, łubin czy lucerna. Cechę tę zawdzięczają symbiozie z bakteriami z rodzaju Rhizobium, bytującymi w ich brodawkach korzeniowych. Niektóre z tych roślin, np. łubin, wykorzystywane są w rolnictwie jako tzw „zielony nawóz” – wysiewany po zbiorze plonu i przyorywany, kiedy wyrośnie.

a) Wyjaśnij zależność między zdolnością roślin bobowatych do produkcji dużych ilości białka, a ich symbiozą z bakteriami z rodzaju Rhizobium.

b) Wyjaśnij, dlaczego właśnie rośliny bobowate stosuje się w rolnictwie jako „zielony nawóz”.

Wskazówki:

Rośliny wymienione w tekście żyją w symbiozie z bakteriami Rhizobium, efektem tej współpraca, która zapewnia przekształcone związki azotowe, zastanów się jakie.

Gdy pola pod uprawę zostaną obsiane roślinami z rodziny motylkowatych, które bogate w związki azotowe  (dzięki wcześniej wspomnianej współpracy) rozłożą się w glebie (po zaoraniu)  wzbogacą ją.

Mikoryza to współżycie korzeni roślin wyższych z grzybami. Niektóre rośliny bez obecności grzyba giną, inne rozwijają się bardzo słabo. Strzępki grzyba, wnikając do korzeni, zwiększają powierzchnię chłonną, utrudniają przemieszczanie się metali ciężkich do tkanek roślinnych oraz chronią roślinę przed zakażeniami bakteriami i grzybami chorobotwórczymi. Roślina przekazuje grzybom związki organiczne.

Oceń, w których z wymienionych działań można w praktyce wykorzystać zjawisko mikoryzy. Znakiem X zaznacz TAK, jeśli do tego działania celowe jest wykorzystanie mikoryzy, lub NIE, jeśli nie ma to sensu.

Na przykładzie babki lancetowatej badano stopień akumulacji ołowiu w roślinach zielnych w zależności od odległości ich stanowiska od ruchliwej drogi.

W tabeli przedstawiono wyniki pomiaru średniej zawartości ołowiu w mg·kg-1 suchej masy w częściach nadziemnych i podziemnych babki lancetowatej.

Na podstawie: Zawartość ołowiu w wybranych gatunkach roślin dwuliściennych rosnących na użytkach zielonych w pobliżu trasy szybkiego ruchu, J. Jankowska i wsp., Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 30, 2007.

a) Na podstawie danych z tabeli narysuj diagram słupkowy przedstawiający różnice w zawartości ołowiu w częściach nadziemnych i podziemnych babki lancetowatej w zależności od jej odległości od drogi.
b) Sformułuj dwa wnioski odnoszące się do różnic w zawartości ołowiu, wynikających z jego akumulacji przez części nadziemne i podziemne babki lancetowatej, w zależności od odległości jej stanowiska od drogi.

Dioksyny są grupą bardzo toksycznych substancji, które mogą powodować poważne problemy zdrowotne u ludzi. Powstają między innymi w wyniku spalania paliw kopalnych, drewna i innych substancji organicznych oraz podczas wielu procesów przemysłowych. Około 95% dioksyn dostaje się do organizmu wraz z pokarmem, pozostała część poprzez układ oddechowy i przez skórę. Wysoka jest również ich akumulacja w łańcuchu pokarmowym. Dioksyny osiadają na roślinach, a następnie są pobierane wraz z pokarmem przez organizmy roślinożerne i kolejne poziomy troficzne. Stwierdzono, że dioksyny charakteryzują się dużą lipofilowością.
Dieta kur hodowanych na fermach organicznych składa się z paszy roślinnej (rośliny strączkowe, trawy, nasiona zbóż) oraz z bezkręgowców (dżdżownice, owady roślinożerne i drapieżne). Połykają one również pewną ilość gleby (piasek, żwir). Zwierzęta w chowie klatkowym otrzymują tylko paszę roślinną.

Zbadano poziom dioksyn w jajach pochodzących od kur hodowanych w fermach:
a) organicznych (wolny wybieg),
b) takich, w których kurczaki trzymane są w pomieszczeniach / kurnikach na ziemi,
c) z chowem klatkowym (klatki umieszczone w kurnikach, nad ziemią).

Wyniki badań przedstawiono w tabeli.

Na podstawie: M. De Vries, R. P. Kwakkel, A. Kijlstra, Dioxins in organic eggs: a review „NJAS – Wageningen Journal of Life Sciences”, NJAS 54-2, 2006.

a) Narysuj diagram słupkowy przedstawiający procentową zawartość dioksyn w jajach z różnych rodzajów ferm, przyjmując poziom w fermach z chowem klatkowym jako 100%.
b) Wyjaśnij, dlaczego w jajach kur z wolnego wybiegu znaleziono więcej dioksyn niż w przypadku kur z chowu klatkowego. W odpowiedzi uwzględnij dwa argumenty.
c) Naukowcy podejmują starania mające na celu wyhodowanie ras kur, które mają obniżony poziom tłuszczu w znoszonych jajach. Wyjaśnij, dlaczego takie jaja mogą mieć obniżoną zawartość dioksyn.
d) Zaproponuj kryterium, które należy uwzględnić podczas planowania lokalizacji fermy z wolnym wybiegiem, tak aby narażenie kur na działanie dioksyn było jak najmniejsze.

U pustułek dorosłe osobniki opiekują się młodymi. Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było zbadanie zależności pomiędzy wielkością lęgów pustułek a przeżywalnością najbliższej zimy przez rodziców opiekujących się tymi lęgami.

Na diagramie przedstawiono wyniki doświadczenia.

Źródło: Biologia, N. A. Campbell (red.), Poznań 2012, str. 1180.

a) Sformułuj wniosek dotyczący szans na przeżycie najbliższej zimy przez dorosłe pustułki w zależności od wielkości ich lęgu.
b) Wskaż korzyść dla gatunku pustułek wynikającą z takiego jak na diagramie zróżnicowania przeżywalności najbliższej zimy przez pustułki-rodziców różnej płci.

Pewna hipotetyczna populacja zwierząt o pięcioletnim cyklu życiowym, rozmnażających się raz w roku, składa się z 1000 osobników obu płci, w różnych klasach wieku – co ukazuje tabela.

a) Narysuj diagram w postaci piramidy, ilustrujący wiekową i płciową strukturę tej populacji.
b) Podaj możliwą przyczynę nieproporcjonalnie małej liczebności drugiej klasy wieku tej populacji.
c) Korzystając z danych zamieszczonych w tabeli, oblicz wskaźnik śmiertelności (procent ubytku) tej populacji, jeżeli ubędzie z niej w tym roku cała najstarsza klasa wiekowa oraz po 40% każdej z niższych klas wiekowych.
d) Określ, w jakim kierunku (wzrost czy spadek) zmieni się zapewne w kolejnym roku wskaźnik rozrodczości tej populacji. Odpowiedź uzasadnij.

Zbadano zawartość barwników fotosyntetycznych i plonowanie gorczycy na terenach, gdzie powietrze było w znacznym stopniu zanieczyszczone tlenkami siarki i azotu oraz na terenach niezanieczyszczonych. Wartości średnie wybranych parametrów przedstawiono w tabeli.

Na podstawie: N. Joshi, A. Chauhan, P. C. Joshi, Impact of industrial air pollutants on some biochemical parameters and yield in wheat and mustard plants, „Environmentalist” 2009, 29, s. 398–404.

a) Wskaż grupę, która stanowiła próbę kontrolną w opisanym doświadczeniu, oraz sformułuj przykładowy problem badawczy tego doświadczenia dotyczący zjawiska fotosyntezy.
b) Sformułuj hipotezę dotyczącą wpływu zanieczyszczeń powietrza na plonowanie gorczycy.
c) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Chlorofil, biorący udział w fotosyntezie, zlokalizowany jest
A. w błonach tylakoidów.
B. w stromie chloroplastów.
C. w błonie zewnętrznej chloroplastów.
D. w przestrzeni wewnętrznej tylakoidów.

Zarówno dojrzewanie komórek rozrodczych, jak i zachowania seksualne kręgowców, są kontrolowane przez układ nerwowy i hormonalny oraz regulowane w zależności od różnych czynników środowiska. Ze względu na wysoki koszt energetyczny rozrodu, ważnym czynnikiem środowiskowym, decydującym o sukcesie rozrodczym osobników, jest dostępność pokarmu. Niedożywieni seksualne blokuje przede wszystkim cykliczność funkcjonowania podwzgórza u samic, co wpływa na wydzielanie hormonów przysadkowych stymulujących cykl jajnikowy, czego konsekwencją jest zahamowanie rozrodu w okresach dłuższych niedoborów pokarmu w środowisku. Podobnie – u kobiet, które chorują na anoreksję, jednym z pierwszych objawów niedożywienia organizmu jest zatrzymanie cyklu menstruacyjnego.

Wyjaśnij, dlaczego zahamowanie rozrodu przy niedoborze pokarmu w środowisku sprawia, że przetrwanie danej populacji staje się łatwiejsze.

Motyl modraszek arion wyginął w Wielkiej Brytanii pod koniec lat siedemdziesiątych XX wieku. Do drastycznego spadku liczebności tego gatunku paradoksalnie przyczyniło się objęcie ochroną ostatnich miejsc jego występowania, jakimi były ciepłolubne zbiorowiska łąkowe, na których wypasano owce. Okazało się, że zaprzestanie wypasania owiec w utworzonych rezerwatach skutkowało ustępowaniem macierzanki – rośliny, na której samice modraszka składają jaja i którą żywią się początkowo gąsienice tego motyla, a także oznaczało brak sprzyjających warunków dla bytowania określonego gatunku mrówek, w których mrowiskach gąsienice modraszka spędzają większą część swojego życia i się przeobrażają.
Po kilkudziesięciu latach w Wielkiej Brytanii reintrodukowano modraszka ariona, przywróciwszy wcześniej wypas owiec na łąkach, które były siedliskiem tego motyla. Obecnie populacja tego gatunku nie jest już zagrożona.

Na podstawie: A. S. Pullin, Biologiczne podstawy ochrony przyrody, Warszawa 2005.

a) Wyjaśnij, dlaczego skuteczna ochrona modraszka ariona wymagała dobrego poznania jego niszy ekologicznej.
b) Podkreśl nazwy dwóch gatunków ssaków, które w Polsce udało się reintrodukować w ich naturalnym środowisku.