pengenalan
Contoh rantai kuasa yang menarik:
Pengelasan organisma hidup mengenai peranannya dalam kitaran bahan
Mana-mana rantai makanan melibatkan 3 kumpulan organisma hidup:
Pengeluar (pengilang) | Pengguna (pengguna) | Pengurai (pemusnah) |
Organisma hidup autotrof yang mensintesis bahan organik daripada bahan mineral menggunakan tenaga (tumbuhan). | Organisma hidup heterotrof yang memakan (makan, memproses, dll.) bahan organik hidup dan memindahkan tenaga yang terkandung di dalamnya melalui rantai makanan. | Organisma hidup heterotrof yang memusnahkan (memproses) bahan organik mati dari sebarang asal kepada bahan mineral. |
Hubungan antara organisma dalam rantai makanan
Rantaian makanan, walau apa pun, mewujudkan hubungan rapat antara pelbagai objek baik yang bernyawa mahupun yang tidak bernyawa. Dan pecahnya mana-mana pautan boleh membawa kepada hasil yang buruk dan ketidakseimbangan dalam alam semula jadi. Komponen yang paling penting dan penting bagi mana-mana rantaian kuasa ialah tenaga suria. Tanpanya, tidak akan ada kehidupan. Apabila bergerak di sepanjang rantai makanan, tenaga ini diproses, dan setiap organisma menjadikannya sendiri, menghantar hanya 10% ke pautan seterusnya.
Apabila mati, badan memasuki rantai makanan lain yang serupa, dan dengan itu kitaran bahan berterusan. Semua organisma boleh dengan mudah meninggalkan satu rantai makanan dan berpindah ke rantai makanan yang lain.
Peranan kawasan semula jadi dalam kitaran bahan
Sememangnya, organisma yang tinggal di zon semula jadi yang sama mencipta rantai makanan khas mereka sendiri antara satu sama lain, yang tidak boleh diulang di mana-mana zon lain. Oleh itu, rantai makanan zon padang rumput, sebagai contoh, terdiri daripada pelbagai jenis rumput dan haiwan. Rantai makanan di padang rumput boleh dikatakan tidak termasuk pokok, kerana terdapat sama ada sangat sedikit daripada mereka atau mereka terbantut. Bagi dunia haiwan, artiodactyls, tikus, falcon (helang dan burung lain yang serupa) dan pelbagai jenis serangga mendominasi di sini.
Klasifikasi litar kuasa
Prinsip piramid ekologi
Jika kita mempertimbangkan secara khusus rantai yang bermula dengan tumbuhan, maka keseluruhan kitaran bahan di dalamnya berasal dari fotosintesis, di mana tenaga suria diserap. Tumbuhan menghabiskan sebahagian besar tenaga ini untuk fungsi penting mereka, dan hanya 10% pergi ke pautan seterusnya. Akibatnya, setiap organisma hidup berikutnya memerlukan lebih banyak makhluk (objek) pautan sebelumnya. Ini ditunjukkan dengan baik oleh piramid ekologi, yang paling kerap digunakan untuk tujuan ini. Mereka adalah piramid jisim, kuantiti dan tenaga.
Rantai makanan ialah transformasi berurutan unsur-unsur sifat tak organik (biogenik, dll.) Dengan bantuan tumbuhan dan cahaya menjadi bahan organik (pengeluaran utama), dan yang terakhir - oleh organisma haiwan pada pautan trofik (makanan) berikutnya (langkah) ke dalam biojisim mereka.
Rantaian makanan bermula dengan tenaga suria, dan setiap pautan dalam rantaian mewakili perubahan tenaga. Semua rantai makanan dalam komuniti membentuk hubungan trofik.
Terdapat pelbagai hubungan antara komponen ekosistem, dan pertama sekali ia disambungkan bersama oleh aliran tenaga dan peredaran jirim. Saluran yang melaluinya tenaga mengalir melalui komuniti dipanggil litar makanan. Tenaga sinar matahari yang jatuh di atas pokok atau di permukaan kolam ditangkap oleh tumbuhan hijau - sama ada pokok besar atau alga kecil - dan digunakan oleh mereka dalam proses fotosintesis. Tenaga ini masuk ke dalam pertumbuhan, perkembangan dan pembiakan tumbuhan. Tumbuhan, sebagai pengeluar bahan organik, dipanggil pengeluar. Pengeluar, seterusnya, menyediakan sumber tenaga bagi mereka yang memakan tumbuhan dan, akhirnya, untuk seluruh masyarakat.
Pengguna pertama bahan organik ialah haiwan herbivor - pengguna urutan pertama. Pemangsa yang memakan mangsa herbivor bertindak sebagai pengguna urutan kedua. Apabila bergerak dari satu pautan ke pautan yang lain, tenaga tidak dapat dielakkan hilang, jadi jarang terdapat lebih daripada 5-6 peserta dalam rantai makanan. Pengurai melengkapkan kitaran - bakteria dan kulat mengurai mayat haiwan dan sisa tumbuhan, menukar bahan organik kepada mineral, yang sekali lagi diserap oleh pengeluar.
Rantaian makanan merangkumi semua tumbuhan dan haiwan, serta unsur kimia yang terkandung dalam air yang diperlukan untuk fotosintesis. Rantaian makanan ialah struktur pautan linear yang koheren, setiap satunya disambungkan ke pautan jiran melalui hubungan "pengguna makanan". Kumpulan organisma, contohnya, spesies biologi tertentu, bertindak sebagai penghubung dalam rantai. Di dalam air, rantai makanan bermula dengan organisma tumbuhan terkecil—alga—yang hidup di zon eufotik dan menggunakan tenaga suria untuk mensintesis bahan organik daripada nutrien kimia tak organik dan karbon dioksida yang terlarut dalam air. Dalam proses pemindahan tenaga makanan dari sumbernya - tumbuh-tumbuhan - melalui beberapa organisma, yang berlaku dengan memakan beberapa organisma oleh orang lain, terdapat pelesapan tenaga, sebahagian daripadanya bertukar menjadi haba. Dengan setiap peralihan berturut-turut dari satu pautan trofik (peringkat) yang lain, sehingga 80-90% tenaga berpotensi hilang. Ini mengehadkan kemungkinan bilangan langkah, atau pautan dalam rantai, kepada biasanya empat atau lima. Lebih pendek rantai makanan, lebih banyak tenaga yang ada disimpan.
Secara purata, 1 ribu kg tumbuhan menghasilkan 100 kg badan herbivor. Pemangsa yang memakan herbivor boleh membina 10 kg biojisim mereka daripada jumlah ini, dan pemangsa sekunder hanya 1 kg. Sebagai contoh, seseorang makan ikan besar. Makanannya terdiri daripada ikan kecil yang memakan zooplankton, yang hidup daripada fitoplankton yang menangkap tenaga suria.
Oleh itu, untuk membina 1 kg badan manusia, 10 ribu kg fitoplankton diperlukan. Akibatnya, jisim setiap pautan berikutnya dalam rantaian semakin berkurangan. Corak ini dipanggil peraturan piramid ekologi. Terdapat piramid nombor, mencerminkan bilangan individu pada setiap peringkat rantai makanan, piramid biojisim - jumlah bahan organik yang disintesis pada setiap peringkat, dan piramid tenaga - jumlah tenaga dalam makanan. Kesemuanya mempunyai fokus yang sama, berbeza dalam nilai mutlak nilai digital. Dalam keadaan sebenar, rantai kuasa mungkin mempunyai bilangan pautan yang berbeza. Selain itu, litar kuasa boleh bersilang untuk membentuk rangkaian kuasa. Hampir semua spesies haiwan, kecuali yang sangat khusus dari segi pemakanan, tidak menggunakan satu sumber makanan, tetapi beberapa). Lebih besar kepelbagaian spesies dalam biocenosis, lebih stabil ia. Jadi, dalam rantai makanan tumbuhan-arnab-musang hanya terdapat tiga pautan. Tetapi musang bukan sahaja makan arnab, tetapi juga tikus dan burung. Corak umum ialah sentiasa ada tumbuhan hijau pada permulaan rantai makanan, dan pemangsa di hujungnya. Dengan setiap pautan dalam rantai, organisma menjadi lebih besar, mereka membiak dengan lebih perlahan, dan bilangannya berkurangan. Spesies yang menduduki kedudukan pautan yang lebih rendah, walaupun dibekalkan dengan makanan, mereka sendiri dimakan secara intensif (tikus, contohnya, dibasmi oleh musang, serigala, burung hantu). Pemilihan pergi ke arah meningkatkan kesuburan. Organisma sedemikian bertukar menjadi sumber makanan untuk haiwan yang lebih tinggi tanpa sebarang prospek untuk evolusi progresif.
Dalam mana-mana zaman geologi, organisma yang berada pada tahap tertinggi dalam hubungan makanan berkembang pada kelajuan tertinggi, contohnya, di Devon, ikan berbentuk cuping adalah pemangsa piscivor; dalam tempoh Karbon - stegocephalians pemangsa. Dalam Permian - reptilia yang memburu stegocephalians. Sepanjang era Mesozoik, mamalia telah dimusnahkan oleh reptilia pemangsa dan hanya akibat kepupusan yang terakhir pada akhir Mesozoik, mereka menduduki kedudukan yang dominan, menimbulkan sejumlah besar bentuk.
Hubungan makanan adalah yang paling penting, tetapi bukan satu-satunya jenis hubungan antara spesies dalam biocenosis. Satu spesies boleh mempengaruhi yang lain dengan cara yang berbeza. Organisma boleh mengendap di permukaan atau di dalam badan individu spesies lain, boleh membentuk habitat untuk satu atau beberapa spesies, dan mempengaruhi pergerakan udara, suhu, dan pencahayaan ruang sekeliling. Contoh sambungan yang mempengaruhi habitat spesies adalah banyak. Biji laut adalah krustasea marin yang menjalani gaya hidup sessile dan sering menetap di kulit ikan paus. Larva banyak lalat hidup dalam tahi lembu. Peranan yang sangat penting dalam mencipta atau mengubah persekitaran untuk organisma lain adalah kepunyaan tumbuhan. Dalam belukar tumbuhan, sama ada hutan atau padang rumput, suhu turun naik kurang daripada di kawasan lapang, dan kelembapan lebih tinggi.
Selalunya satu spesies mengambil bahagian dalam penyebaran yang lain. Haiwan membawa benih, spora, debunga, dan haiwan lain yang lebih kecil. Benih tumbuhan boleh ditangkap oleh haiwan apabila tersentuh secara tidak sengaja, terutamanya jika benih atau infructescences mempunyai mata kail khas (tali, burdock). Apabila makan buah-buahan dan beri yang tidak boleh dicerna, benih dilepaskan bersama dengan najis. Mamalia, burung dan serangga membawa banyak hama pada badan mereka.
Hubungan antara dua pautan diwujudkan jika satu kumpulan organisma bertindak sebagai makanan untuk kumpulan lain. Pautan pertama rantai tidak mempunyai pendahulu, iaitu, organisma daripada kumpulan ini tidak menggunakan organisma lain sebagai makanan, sebagai pengeluar. Selalunya, tumbuhan, cendawan dan alga ditemui di tempat ini. Organisma dalam pautan terakhir dalam rantai tidak bertindak sebagai makanan untuk organisma lain.
Setiap organisma mempunyai jumlah tenaga tertentu, iaitu, kita boleh mengatakan bahawa setiap pautan dalam rantai mempunyai tenaga potensinya sendiri. Semasa proses penyusuan, tenaga potensi makanan dipindahkan kepada penggunanya.
Semua spesies yang membentuk rantai makanan wujud pada bahan organik yang dicipta oleh tumbuhan hijau. Dalam kes ini, terdapat corak penting yang dikaitkan dengan kecekapan penggunaan dan penukaran tenaga dalam proses pemakanan. Intipatinya adalah seperti berikut.
Secara keseluruhannya, hanya kira-kira 1% daripada tenaga pancaran Matahari yang jatuh pada tumbuhan ditukar kepada tenaga potensi ikatan kimia bahan organik tersintesis dan boleh digunakan selanjutnya oleh organisma heterotrofik untuk pemakanan. Apabila haiwan memakan tumbuhan, kebanyakan tenaga yang terkandung dalam makanan dibelanjakan untuk pelbagai proses penting, bertukar menjadi haba dan hilang. Hanya 5-20% tenaga makanan yang masuk ke dalam bahan yang baru dibina dalam badan haiwan. Jika pemangsa memakan herbivor, maka sekali lagi kebanyakan tenaga yang terkandung dalam makanan itu hilang. Oleh kerana kehilangan tenaga berguna yang begitu besar, rantai makanan tidak boleh terlalu lama: ia biasanya terdiri daripada tidak lebih daripada 3-5 pautan (paras makanan).
Jumlah bahan tumbuhan yang berfungsi sebagai asas rantai makanan sentiasa beberapa kali lebih besar daripada jumlah jisim haiwan herbivor, dan jisim setiap pautan seterusnya dalam rantai makanan juga berkurangan. Corak yang sangat penting ini dipanggil peraturan piramid ekologi.
Apabila memindahkan tenaga berpotensi dari pautan ke pautan, sehingga 80-90% hilang dalam bentuk haba. Fakta ini mengehadkan panjang rantai makanan, yang secara semula jadi biasanya tidak melebihi 4-5 pautan. Semakin panjang rantaian trofik, semakin rendah pengeluaran pautan terakhirnya berhubung dengan pengeluaran yang awal.
Di Baikal, rantai makanan di zon pelagik terdiri daripada lima pautan: alga - epishura - macroectopus - ikan - anjing laut atau ikan pemangsa (lenok, taimen, omul dewasa, dll.). Manusia mengambil bahagian dalam rantai ini sebagai pautan terakhir, tetapi dia boleh mengambil produk dari pautan yang lebih rendah, contohnya, ikan atau bahkan invertebrata apabila menggunakan krustasea, tumbuhan akuatik, dan lain-lain sebagai makanan Rantaian trofik pendek kurang stabil dan tertakluk kepada turun naik yang lebih besar daripada panjang dan kompleks dalam struktur.
2. PERINGKAT DAN ELEMEN STRUKTUR RANTAI MAKANAN
Biasanya, untuk setiap pautan dalam rantaian, anda boleh menentukan bukan satu, tetapi beberapa pautan lain yang disambungkan kepadanya oleh hubungan "pengguna makanan". Jadi bukan sahaja lembu, tetapi juga haiwan lain makan rumput, dan lembu adalah makanan bukan sahaja untuk manusia. Penubuhan hubungan sedemikian mengubah rantai makanan menjadi struktur yang lebih kompleks - siratan makanan.
Dalam sesetengah kes, dalam rangkaian trofik, adalah mungkin untuk mengumpulkan pautan individu ke dalam tahap dengan cara yang pautan pada satu peringkat bertindak hanya sebagai makanan untuk peringkat seterusnya. Kumpulan ini dipanggil aras trofik.
Tahap awal (pautan) mana-mana rantai trofik (makanan) dalam takungan ialah tumbuhan (alga). Tumbuhan tidak memakan sesiapa pun (kecuali sebilangan kecil spesies tumbuhan insektivor - sundew, butterwort, bladderwort, nepenthes dan beberapa yang lain, sebaliknya, mereka adalah sumber kehidupan untuk semua organisma haiwan. Oleh itu, langkah pertama dalam rantaian pemangsa ialah haiwan herbivor (meragut). Mengikuti mereka adalah karnivor kecil yang memakan herbivor, kemudian pautan pemangsa yang lebih besar. Dalam rantai, setiap organisma berikutnya lebih besar daripada yang sebelumnya. Rantai pemangsa menyumbang kepada kestabilan rantai makanan.
Rantai makanan saprofit adalah penghubung terakhir dalam rantai trofik. Saprofit memakan organisma mati. Bahan kimia yang terbentuk semasa penguraian organisma mati dimakan semula oleh tumbuhan - organisma penghasil dari mana semua rantai trofik bermula.
3. JENIS-JENIS RANTAI TROFIK
Terdapat beberapa klasifikasi rantai trofik.
Menurut klasifikasi pertama, terdapat tiga rantai trofik dalam Alam (bermakna trofik ditentukan oleh Alam untuk pemusnahan).
Rantaian trofik pertama termasuk organisma hidup bebas berikut:
herbivor;
pemangsa - karnivor;
omnivor, termasuk manusia.
Prinsip asas rantai makanan: "Siapa yang makan siapa?"
Rantaian trofik kedua menyatukan makhluk hidup yang memetabolismekan segala-galanya dan semua orang. Tugas ini dilakukan oleh pengurai. Mereka mengurangkan bahan kompleks organisma mati kepada bahan mudah. Harta biosfera ialah semua wakil biosfera adalah fana. Tugas biologi pengurai adalah menguraikan yang mati.
Menurut klasifikasi kedua, terdapat dua jenis utama rantai trofik - padang rumput dan detrital.
Dalam rantaian trofik padang rumput (rantai ragut), asasnya terdiri daripada organisma autotrof, kemudian terdapat haiwan herbivor yang memakannya (contohnya, zooplankton memakan fitoplankton), kemudian pemangsa (pengguna) dari urutan pertama (contohnya, ikan). memakan zooplankton), pemangsa urutan ke-2 (contohnya, pike perch memakan ikan lain). Rantaian trofik sangat panjang di lautan, di mana banyak spesies (contohnya, tuna) menduduki tempat pengguna urutan keempat.
Dalam rantaian trofik detrital (rantai penguraian), yang paling biasa di hutan, kebanyakan pengeluaran tumbuhan tidak dimakan secara langsung oleh herbivor, tetapi mati, kemudian mengalami penguraian oleh organisma saprotropik dan mineralisasi. Oleh itu, rantaian trofik detrital bermula dari detritus, pergi ke mikroorganisma yang memakannya, dan kemudian kepada detritivor dan kepada pengguna mereka - pemangsa. Dalam ekosistem akuatik (terutamanya dalam takungan eutropik dan di kedalaman lautan yang besar), ini bermakna sebahagian daripada pengeluaran tumbuhan dan haiwan juga memasuki rantaian trofik detrital.
KESIMPULAN
Semua organisma hidup yang mendiami planet kita tidak wujud dengan sendirinya; mereka bergantung kepada alam sekitar dan mengalami pengaruhnya. Ini adalah kompleks yang diselaraskan dengan tepat dari banyak faktor persekitaran, dan penyesuaian organisma hidup kepada mereka menentukan kemungkinan kewujudan semua jenis bentuk organisma dan pembentukan paling pelbagai dalam kehidupan mereka.
Fungsi utama biosfera adalah untuk memastikan kitaran unsur kimia, yang dinyatakan dalam peredaran bahan antara atmosfera, tanah, hidrosfera dan organisma hidup.
Semua makhluk hidup adalah objek makanan untuk orang lain, i.e. saling berkaitan dengan hubungan tenaga. Sambungan makanan dalam komuniti, ini adalah mekanisme untuk memindahkan tenaga daripada satu organisma kepada organisma yang lain. Dalam setiap komuniti trofik sambungan terjalin dalam kompleks jaring.
Organisme mana-mana spesies adalah makanan yang berpotensi untuk banyak spesies lain
rangkaian trofik dalam biocenosis adalah sangat kompleks, dan nampaknya tenaga yang memasukinya boleh berhijrah untuk masa yang lama dari satu organisma ke yang lain. Malah, laluan setiap bahagian tertentu tenaga yang terkumpul oleh tumbuhan hijau adalah pendek; ia boleh dihantar melalui tidak lebih daripada 4-6 pautan dalam satu siri yang terdiri daripada organisma secara berurutan makan antara satu sama lain. Siri sedemikian, di mana ia mungkin untuk mengesan cara di mana dos awal tenaga dibelanjakan, dipanggil rantai makanan. Lokasi setiap pautan dalam rantai makanan dipanggil aras trofik. Tahap trofik pertama sentiasa pengeluar, pencipta jisim organik; pengguna tumbuhan tergolong dalam tahap trofik kedua; karnivor, hidup dari bentuk herbivor - hingga yang ketiga; memakan karnivor lain - hingga yang keempat, dsb. Oleh itu, pengguna pesanan pertama, kedua dan ketiga dibezakan, menduduki tahap yang berbeza dalam rantaian makanan. Sememangnya, pengkhususan makanan pengguna memainkan peranan utama dalam hal ini. Spesies dengan julat pemakanan yang luas termasuk dalam rantai makanan pada tahap trofik yang berbeza.
BIBLIOGRAFI
Akimova T.A., Khaskin V.V. Ekologi. Tutorial. – M.: DONITI, 2005.
Moiseev A.N. Ekologi di dunia moden // Tenaga. 2003. No. 4.
Interaksi pemakanan yang kompleks wujud antara autotrof dan heterotrof dalam ekosistem. Sesetengah organisma memakan yang lain, dan dengan itu menjalankan pemindahan bahan dan tenaga - asas untuk berfungsi ekosistem.
Dalam ekosistem, bahan organik dicipta oleh organisma autotrof seperti tumbuhan. Tumbuhan dimakan oleh haiwan, yang seterusnya dimakan oleh haiwan lain. Urutan ini dipanggil rantai makanan (Rajah 1), dan setiap pautan dalam rantai makanan dipanggil tahap trofik.
Membezakan
Rantai makanan padang rumput(rantai ragut) - rantai makanan yang bermula dengan organisma fotosintetik atau kemosintetik autotrof (Rajah 2.). Rantaian makanan ragut ditemui terutamanya dalam ekosistem daratan dan marin.
Contohnya ialah rantai makanan padang rumput. Rantaian ini bermula dengan penangkapan tenaga suria oleh loji. Rama-rama, memakan nektar bunga, adalah pautan kedua dalam rantai ini. Pepatung, serangga terbang pemangsa, menyerang rama-rama. Seekor katak yang bersembunyi di antara rumput hijau menangkap pepatung, tetapi ia sendiri menjadi mangsa bagi pemangsa seperti ular rumput. Dia boleh menghabiskan sepanjang hari mencerna katak, tetapi sebelum matahari terbenam, dia sendiri menjadi mangsa pemangsa lain.
Rantaian makanan, dari tumbuhan melalui rama-rama, pepatung, katak, ular ke elang, menunjukkan arah pergerakan bahan organik, serta tenaga yang terkandung di dalamnya.
Di lautan dan laut, organisma autotrof (alga uniselular) hanya wujud sehingga kedalaman penembusan cahaya (maksimum sehingga 150-200 m). Organisma heterotrofik yang hidup dalam lapisan air yang lebih dalam naik ke permukaan pada waktu malam untuk memakan alga, dan pada waktu pagi mereka pergi lebih dalam lagi, membuat penghijrahan menegak setiap hari sehingga 500-1000 m Pada gilirannya, dengan permulaan pagi, heterotropik organisma dari lapisan yang lebih dalam naik ke atas untuk memakan organisma lain yang turun dari lapisan permukaan.
Oleh itu, di laut dalam dan lautan terdapat sejenis "tangga makanan", berkat bahan organik yang dicipta oleh organisma autotrof di lapisan permukaan air diangkut di sepanjang rantaian organisma hidup ke bahagian paling bawah. Dalam hal ini, sesetengah ahli ekologi marin menganggap keseluruhan lajur air sebagai biogeocenosis tunggal. Yang lain percaya bahawa keadaan persekitaran di permukaan dan lapisan bawah air adalah sangat berbeza sehingga mereka tidak boleh dianggap sebagai biogeocenosis tunggal.
Rantai makanan detrital(rantai penguraian) - rantai makanan yang bermula dengan detritus - sisa mati tumbuhan, mayat dan najis haiwan (Rajah 2).
Rantai detrital adalah yang paling tipikal untuk komuniti takungan benua, dasar tasik dalam, lautan, di mana banyak organisma memakan detritus yang dibentuk oleh organisma mati dari lapisan atas takungan yang diterangi atau yang memasuki takungan dari ekosistem daratan, contohnya, dalam bentuk sampah daun.
Ekosistem dasar laut dan lautan, di mana cahaya matahari tidak menembusi, wujud hanya disebabkan oleh organisma mati yang tinggal di permukaan lapisan permukaan air secara berterusan. Jumlah jisim bahan ini di Lautan Dunia setiap tahun mencapai sekurang-kurangnya beberapa ratus juta tan.
Rantai detrital juga biasa di hutan, di mana kebanyakan peningkatan tahunan dalam berat hidup tumbuhan tidak dimakan secara langsung oleh herbivor, tetapi mati, membentuk sampah, dan kemudiannya diuraikan oleh organisma saprotropik, diikuti oleh mineralisasi oleh pengurai. Kulat sangat penting dalam penguraian bahan tumbuhan mati, terutamanya kayu.
Organisma heterotrof yang memakan secara langsung detritus dipanggil detritivor. Dalam ekosistem daratan, banyak spesies serangga, cacing, dll. Detritivor besar, yang termasuk beberapa spesies burung (burung nasar, gagak, dll.) dan mamalia (hyena, dll.) dipanggil pemulung.
Dalam ekosistem akuatik, detritivor yang paling biasa ialah arthropoda - serangga akuatik dan larvanya, dan krustasea. Detritivor boleh memakan organisma heterotrofik lain yang lebih besar, yang sendiri boleh berfungsi sebagai makanan untuk pemangsa.
Tahap trofik
Biasanya, tahap trofik yang berbeza dalam ekosistem tidak dipisahkan di angkasa. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes mereka dibezakan dengan jelas. Sebagai contoh, dalam sumber geoterma, organisma autotrof - alga biru-hijau dan bakteria autotrof, membentuk komuniti bakteria alga tertentu ("tikar") adalah perkara biasa pada suhu melebihi 40-45 ° C. Pada suhu yang lebih rendah mereka tidak dapat bertahan.
Sebaliknya, organisma heterotropik (moluska, larva serangga akuatik, dsb.) tidak ditemui dalam mata air panas bumi pada suhu melebihi 33-36 ° C, jadi mereka memakan serpihan tikar yang dibawa oleh arus ke kawasan dengan suhu yang lebih rendah.
Oleh itu, dalam sumber geoterma sedemikian, zon autotrof dibezakan dengan jelas, di mana hanya organisma autotrof yang biasa, dan zon heterotrofik, di mana organisma autotrof tidak hadir dan hanya organisma heterotrof ditemui.
Rangkaian trofik
Dalam sistem ekologi, walaupun terdapat beberapa rantai makanan selari, cth.
tumbuh-tumbuhan herba -> tikus -> pemangsa kecil
tumbuh-tumbuhan herba -> ungulates -> pemangsa besar,
yang menyatukan penduduk tanah, penutup herba, lapisan pokok, ada hubungan lain. Dalam kebanyakan kes, organisma yang sama boleh berfungsi sebagai sumber makanan untuk banyak organisma dan dengan itu menjadi sebahagian daripada rantai makanan yang berbeza dan mangsa kepada pemangsa yang berbeza. Sebagai contoh, daphnia boleh dimakan bukan sahaja oleh ikan kecil, tetapi juga oleh Cyclops krustasea pemangsa, dan kecoak boleh dimakan bukan sahaja oleh pike, tetapi juga oleh otter.
Struktur trofik komuniti mencerminkan hubungan antara pengeluar, pengguna (secara berasingan daripada pesanan pertama, kedua, dsb.) dan pengurai, dinyatakan sama ada dengan bilangan individu organisma hidup, atau biojisimnya, atau tenaga yang terkandung di dalamnya, dikira per unit luas per unit masa.
Dalam ekosistem, pengeluar, pengguna dan pengurai disatukan oleh proses pemindahan bahan dan tenaga yang kompleks, yang terkandung dalam makanan yang dicipta terutamanya oleh tumbuhan.
Pemindahan tenaga makanan berpotensi yang dicipta oleh tumbuhan melalui beberapa organisma dengan memakan beberapa spesies oleh yang lain dipanggil rantai trofik (makanan), dan setiap pautan dipanggil aras trofik.
Semua organisma yang menggunakan jenis makanan yang sama tergolong dalam tahap trofik yang sama.
Dalam Rajah.4. gambar rajah rantai trofik dibentangkan.
Rajah.4. Gambar rajah rantai makanan.
Rajah.4. Gambar rajah rantai makanan.
Tahap trofik pertama membentuk pengeluar (tumbuhan hijau) yang mengumpul tenaga suria dan mencipta bahan organik melalui proses fotosintesis.
Dalam kes ini, lebih separuh daripada tenaga yang disimpan dalam bahan organik digunakan dalam proses hidup tumbuhan, bertukar menjadi haba dan melesap di angkasa, dan selebihnya memasuki rantai makanan dan boleh digunakan oleh organisma heterotrofik tahap trofik berikutnya semasa pemakanan.
Tahap trofik kedua membentuk pengguna urutan pertama - ini adalah organisma herbivor (phytophages) yang memakan pengeluar.
Pengguna pesanan pertama menghabiskan sebahagian besar tenaga yang terkandung dalam makanan untuk menyokong proses kehidupan mereka, dan tenaga selebihnya digunakan untuk membina badan mereka sendiri, dengan itu mengubah tisu tumbuhan menjadi tisu haiwan.
Justeru , Pengguna pesanan pertama melaksanakan peringkat pertama, asas transformasi bahan organik yang disintesis oleh pengeluar.
Pengguna utama boleh berfungsi sebagai sumber pemakanan untuk pengguna pesanan kedua.
Tahap trofik ketiga membentuk pengguna urutan ke-2 - ini adalah organisma karnivor (zoophages) yang memakan secara eksklusif organisma herbivor (phytophages).
Pengguna peringkat kedua menjalankan tahap kedua transformasi bahan organik dalam rantai makanan.
Walau bagaimanapun, bahan kimia dari mana tisu organisma haiwan dibina adalah agak homogen dan oleh itu transformasi bahan organik semasa peralihan dari tahap trofik kedua pengguna ke tahap ketiga tidak begitu asas seperti semasa peralihan dari tahap trofik pertama. ke yang kedua, di mana tisu tumbuhan berubah menjadi haiwan.
Pengguna sekunder boleh berfungsi sebagai sumber pemakanan untuk pengguna pesanan ketiga.
Tahap trofik keempat membentuk pengguna urutan ke-3 - ini adalah karnivor yang memakan organisma karnivor sahaja.
Tahap terakhir rantai makanan diduduki oleh pengurai (pemusnah dan detritivor).
Pengurang-pemusnah (bakteria, kulat, protozoa) dalam proses aktiviti kehidupan mereka menguraikan sisa organik semua peringkat trofik pengeluar dan pengguna kepada bahan mineral, yang dikembalikan kepada pengeluar.
Semua pautan rantai makanan saling berkaitan dan saling bergantung.
Di antara mereka, dari pautan pertama hingga terakhir, pemindahan bahan dan tenaga berlaku. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa apabila tenaga dipindahkan dari satu tahap trofik ke tahap yang lain, ia hilang. Akibatnya, rantai kuasa tidak boleh panjang dan paling kerap terdiri daripada 4-6 pautan.
Walau bagaimanapun, rantai makanan sedemikian dalam bentuk tulennya biasanya tidak dijumpai di alam semula jadi, kerana setiap organisma mempunyai beberapa sumber makanan, i.e. menggunakan beberapa jenis makanan, dan ia sendiri digunakan sebagai produk makanan oleh banyak organisma lain dari rantai makanan yang sama atau bahkan dari rantai makanan yang berbeza.
Sebagai contoh:
Organisma omnivor memakan kedua-dua pengeluar dan pengguna sebagai makanan, i.e. adalah pengguna pesanan pertama, kedua, dan kadang-kadang ketiga secara serentak;
nyamuk yang memakan darah manusia dan haiwan pemangsa berada pada tahap trofik yang sangat tinggi. Tetapi tumbuhan sundew paya memakan nyamuk, yang oleh itu merupakan pengeluar dan pengguna pesanan tinggi.
Oleh itu, hampir mana-mana organisma yang merupakan sebahagian daripada satu rantai trofik secara serentak boleh menjadi sebahagian daripada rantai trofik yang lain.
Oleh itu, rantai trofik boleh bercabang dan berjalin berkali-kali, membentuk kompleks siratan makanan atau siratan trofik (makanan). , di mana kepelbagaian dan kepelbagaian sambungan makanan bertindak sebagai mekanisme penting untuk mengekalkan integriti dan kestabilan fungsi ekosistem.
Dalam Rajah.5. menunjukkan rajah ringkas rangkaian kuasa untuk ekosistem daratan.
Campur tangan manusia dalam komuniti semula jadi organisma melalui penghapusan spesies secara sengaja atau tidak sengaja selalunya mempunyai akibat negatif yang tidak dapat diramalkan dan membawa kepada gangguan kestabilan ekosistem.
Rajah.5. Skim rangkaian trofik.
Terdapat dua jenis utama rantai trofik:
rantai padang rumput (rantai ragut atau rantai penggunaan);
rantai detrital (rantai penguraian).
Rantai ragut (rantai ragut atau rantai penggunaan) ialah proses sintesis dan transformasi bahan organik dalam rantai trofik.
Rantai padang rumput bermula dengan pengeluar. Tumbuhan hidup dimakan oleh fitofaj (pengguna pesanan pertama), dan fitofaj itu sendiri adalah makanan untuk karnivor (pengguna pesanan kedua), yang boleh dimakan oleh pengguna pesanan ketiga, dsb.
Contoh rantai ragut untuk ekosistem daratan:
3 pautan: aspen → arnab → musang; tumbuhan → biri-biri → manusia.
4 pautan: tumbuhan → belalang → biawak → helang;
nektar bunga tumbuhan → lalat → burung insektivor →
burung pemangsa.
5 pautan: tumbuhan → belalang → katak → ular → helang.
Contoh rantai ragut untuk ekosistem akuatik:→
3 pautan: fitoplankton → zooplankton → ikan;
5 pautan: fitoplankton → zooplankton → ikan → ikan pemangsa →
burung pemangsa.
Rantai detrital (rantai penguraian) ialah proses pemusnahan langkah demi langkah dan mineralisasi bahan organik dalam rantai trofik.
Rantai detrital bermula dengan pemusnahan secara beransur-ansur bahan organik mati oleh detritivor, yang menggantikan satu sama lain secara berturut-turut mengikut jenis pemakanan tertentu.
Pada peringkat terakhir proses pemusnahan, pengurang-pemusnah berfungsi, memineralkan sisa-sisa sebatian organik menjadi bahan bukan organik mudah, yang digunakan sekali lagi oleh pengeluar.
Sebagai contoh, apabila kayu mati terurai, mereka menggantikan satu sama lain secara berturut-turut: kumbang → burung belatuk → semut dan anai-anai → kulat pemusnah.
Rantai detrital adalah yang paling biasa di hutan, di mana kebanyakan (kira-kira 90%) peningkatan tahunan dalam biojisim tumbuhan tidak dimakan secara langsung oleh herbivor, tetapi mati dan memasuki rantai ini dalam bentuk sampah daun, kemudian mengalami penguraian dan mineralisasi.
Dalam ekosistem akuatik, kebanyakan jirim dan tenaga termasuk dalam rantai padang rumput, dan dalam ekosistem daratan, rantai detrital adalah yang paling penting.
Oleh itu, pada peringkat pengguna, aliran bahan organik dibahagikan kepada kumpulan pengguna yang berbeza:
bahan organik hidup mengikuti rantai ragut;
bahan organik mati pergi sepanjang rantai detrital.
Organisma hidup memerlukan tenaga dan nutrien untuk wujud. Autotrof mengubah tenaga pancaran Matahari dalam proses fotosintesis, mensintesis bahan organik daripada karbon dioksida dan air.
Heterotrof menggunakan bahan organik ini dalam proses pemakanan, akhirnya menguraikannya semula menjadi karbon dioksida dan air, dan tenaga yang terkumpul di dalamnya dibelanjakan untuk pelbagai proses kehidupan organisma. Oleh itu, tenaga cahaya Matahari bertukar menjadi tenaga kimia bahan organik, dan kemudian menjadi tenaga mekanikal dan haba.
Semua organisma hidup dalam sistem ekologi boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan berfungsi mengikut jenis pemakanan - pengeluar, pengguna, pengurai.
1. Pengeluar- ini adalah tumbuhan autotrof hijau yang menghasilkan bahan organik daripada bukan organik dan mampu mengumpul tenaga suria.
2. Pengguna- Ini adalah haiwan heterotropik yang memakan bahan organik siap sedia. Pengguna pesanan pertama boleh menggunakan bahan organik daripada tumbuhan (herbivor). Heterotrof yang menggunakan makanan haiwan dibahagikan kepada pengguna pesanan II, III, dan lain-lain (karnivor). Kesemuanya menggunakan tenaga ikatan kimia yang disimpan dalam bahan organik oleh pengeluar.
3. Pengurai- Ini adalah mikroorganisma heterotropik, kulat, yang memusnahkan dan memineralkan sisa organik. Oleh itu, pengurai, seolah-olah, melengkapkan kitaran bahan, membentuk bahan bukan organik untuk memasuki kitaran baru.
Matahari menyediakan bekalan tenaga yang berterusan, dan organisma hidup akhirnya menghilangkannya sebagai haba. Semasa aktiviti hidup organisma, kitaran berterusan tenaga dan bahan berlaku, dan setiap spesies hanya menggunakan sebahagian daripada tenaga yang terkandung dalam bahan organik. Akibatnya, terdapat litar kuasa - rantai trofik, rantai makanan, mewakili urutan spesies yang mengekstrak bahan organik dan tenaga daripada bahan makanan asal, dengan setiap pautan sebelumnya menjadi makanan untuk seterusnya (Rajah 98).
nasi. 98. Gambar rajah am rantai makanan
Dalam setiap pautan, kebanyakan tenaga digunakan dalam bentuk haba dan hilang, yang mengehadkan bilangan pautan dalam rantai. Tetapi kebanyakan rantai bermula dengan tumbuhan dan berakhir dengan pemangsa, dan yang terbesar pada masa itu. Pengurai memecahkan bahan organik pada setiap peringkat dan merupakan penghubung terakhir dalam rantai makanan.
Oleh kerana penurunan tenaga pada setiap peringkat, terdapat penurunan dalam biojisim. Rantaian trofik biasanya tidak lebih daripada lima peringkat dan merupakan piramid ekologi, dengan tapak lebar di bahagian bawah dan meruncing di bahagian atas (Rajah 99).
nasi. 99. Gambar rajah ringkas piramid ekologi biojisim (1) dan piramid nombor (2)
Peraturan piramid ekologi mencerminkan corak mengikut mana dalam mana-mana ekosistem biojisim setiap pautan seterusnya adalah 10 kali kurang daripada yang sebelumnya.
Terdapat tiga jenis piramid ekologi:
Piramid yang menggambarkan bilangan individu pada setiap peringkat rantai makanan - piramid nombor;
Piramid biojisim bahan organik yang disintesis pada setiap peringkat - piramid jisim(biojisim);
- piramid tenaga, menunjukkan jumlah aliran tenaga. Biasanya rantai kuasa terdiri daripada 3-4 pautan:
tumbuhan → arnab → serigala;
tumbuhan → vole → musang → helang;
tumbuhan → ulat → tit → helang;
tumbuhan → gopher → viper → helang.
Walau bagaimanapun, dalam keadaan sebenar dalam ekosistem, pelbagai rantai makanan bersilang antara satu sama lain, membentuk rangkaian bercabang. Hampir semua haiwan, kecuali spesies khusus yang jarang ditemui, menggunakan pelbagai sumber makanan. Oleh itu, jika satu pautan dalam rantai terputus, tiada gangguan kepada sistem. Lebih besar kepelbagaian spesies dan lebih kaya siratan makanan, lebih stabil biocenosis.
Dalam biocenoses, dua jenis rangkaian trofik dibezakan: padang rumput dan detritus.
1. DALAM siratan makanan jenis padang rumput aliran tenaga pergi dari tumbuhan kepada herbivor, dan kemudian kepada pengguna yang lebih tinggi. ini rangkaian mengamuk. Tanpa mengira saiz biocenosis dan habitat, haiwan herbivor (daratan, akuatik, tanah) meragut, memakan tumbuhan hijau dan memindahkan tenaga ke peringkat seterusnya (Rajah 100).
nasi. 100. Rangkaian makanan ragut dalam biocenosis daratan
2. Jika aliran tenaga bermula dengan sisa tumbuhan dan haiwan yang mati, najis dan pergi ke primer detritivor - pengurai, sebahagian bahan organik yang mereput, maka rangkaian trofik sedemikian dipanggil merosakkan, atau rangkaian penguraian(Gamb. 101). Detritivor utama termasuk mikroorganisma (bakteria, kulat), haiwan kecil (cacing, larva serangga).
nasi. 101. Rantai makanan detrital
Dalam biogeocenose daratan, kedua-dua jenis rantaian trofik terdapat. Dalam komuniti akuatik, rantai ragut mendominasi. Dalam kedua-dua kes, tenaga digunakan sepenuhnya.
Rantai trofik membentuk asas hubungan dalam alam semula jadi, tetapi hubungan makanan bukanlah satu-satunya jenis hubungan antara organisma. Sesetengah spesies boleh mengambil bahagian dalam pengedaran, pembiakan, penempatan spesies lain, dan mewujudkan keadaan yang sesuai untuk kewujudannya. Semua hubungan yang banyak dan pelbagai antara organisma hidup dan alam sekitar memastikan kewujudan spesies dalam ekosistem yang stabil dan mengawal selia sendiri.
| |
§ 71. Sistem ekologi§ 73. Sifat dan struktur biocenosis