Introduksjon
Et slående eksempel på en kraftkjede:
Klassifisering av levende organismer angående deres rolle i syklusen av stoffer
Enhver næringskjede involverer 3 grupper av levende organismer:
Produsenter (produsenter) | Forbrukere (forbrukere) | Nedbrytere (ødeleggere) |
Autotrofe levende organismer som syntetiserer organisk materiale fra mineralmateriale ved hjelp av energi (planter). | Heterotrofe levende organismer som forbruker (spiser, behandler, etc.) levende organisk materiale og overfører energien som finnes i det gjennom næringskjeder. | Heterotrofe levende organismer som ødelegger (behandler) dødt organisk materiale av enhver opprinnelse til mineralstoff. |
Forbindelser mellom organismer i næringskjeden
Næringskjeden, uansett hva den måtte være, skaper nære forbindelser mellom ulike gjenstander av både livlig og livløs natur. Og brudd på absolutt enhver kobling kan føre til katastrofale resultater og en ubalanse i naturen. Den viktigste og mest integrerte komponenten i enhver kraftkjede er solenergi. Uten den vil det ikke være noe liv. Når du beveger deg langs næringskjeden, blir denne energien behandlet, og hver organisme gjør den til sin egen, og går bare 10% til neste ledd.
Ved døden går kroppen inn i andre lignende næringskjeder, og dermed fortsetter syklusen av stoffer. Alle organismer kan lett forlate en næringskjede og flytte inn i en annen.
Naturområdenes rolle i stoffkretsløpet
Naturligvis skaper organismer som lever i samme naturlige sone sine egne spesielle næringskjeder med hverandre, som ikke kan gjentas i noen annen sone. Dermed består næringskjeden i steppesonen for eksempel av et bredt utvalg gress og dyr. Næringskjeden i steppen inkluderer praktisk talt ikke trær, siden det enten er svært få av dem, eller de er forkrøplet. Når det gjelder dyreverdenen, dominerer artiodactyler, gnagere, falker (hauker og andre lignende fugler) og ulike typer insekter her.
Klassifisering av strømkretser
Prinsippet om økologiske pyramider
Hvis vi spesifikt tar i betraktning kjedene som starter med planter, kommer hele syklusen av stoffer i dem fra fotosyntese, hvor solenergi absorberes. Planter bruker mesteparten av denne energien på sine vitale funksjoner, og bare 10 % går til neste ledd. Som et resultat krever hver påfølgende levende organisme flere og flere skapninger (objekter) av den forrige lenken. Dette er godt demonstrert av økologiske pyramider, som oftest brukes til disse formålene. De er pyramider av masse, mengde og energi.
Næringskjeden er sekvensiell transformasjon av elementer av uorganisk natur (biogene, etc.) ved hjelp av planter og lys til organiske stoffer (primærproduksjon), og sistnevnte - av dyreorganismer ved påfølgende trofiske (mat) koblinger (trinn) inn i biomassen deres.
Næringskjeden starter med solenergi, og hvert ledd i kjeden representerer en endring i energi. Alle næringskjeder i et fellesskap danner trofiske relasjoner.
Det er ulike sammenhenger mellom komponentene i et økosystem, og først og fremst er de koblet sammen av strøm av energi og sirkulasjon av materie. Kanalene som energi strømmer gjennom et samfunn kalles matkretser. Energien fra solstrålen som faller på toppen av trær eller på overflaten av en dam, fanges opp av grønne planter - det være seg store trær eller bittesmå alger - og brukes av dem i fotosynteseprosessen. Denne energien går inn i vekst, utvikling og reproduksjon av planter. Planter, som produsenter av organisk materiale, kalles produsenter. Produsentene gir på sin side en energikilde for de som spiser plantene og til syvende og sist for hele samfunnet.
De første forbrukerne av organisk materiale er planteetende dyr - forbrukere av første orden. Rovdyr som spiser planteetende byttedyr fungerer som andre-ordens forbrukere. Når man flytter fra et ledd til et annet, går energi uunngåelig tapt, så det er sjelden mer enn 5-6 deltakere i en næringskjede. Nedbrytere fullfører syklusen - bakterier og sopp bryter ned dyrelik og planterester, og omdanner organisk materiale til mineraler, som igjen absorberes av produsentene.
Næringskjeden inkluderer alle planter og dyr, samt de kjemiske elementene i vann som er nødvendige for fotosyntesen. En næringskjede er en sammenhengende lineær struktur av lenker, som hver er koblet til naboleddene av "mat-forbruker"-forhold. Grupper av organismer, for eksempel spesifikke biologiske arter, fungerer som ledd i kjeden. I vann begynner næringskjeden med de minste planteorganismene – alger – som lever i den eufotiske sonen og bruker solenergi til å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske kjemiske næringsstoffer og karbondioksid oppløst i vann. I prosessen med å overføre energien til mat fra dens kilde - planter - gjennom en rekke organismer, som oppstår ved å spise noen organismer av andre, er det en spredning av energi, hvorav en del blir til varme. Med hver suksessiv overgang fra en trofisk kobling (trinn) til en annen, går opptil 80-90 % av potensiell energi tapt. Dette begrenser det mulige antallet trinn, eller ledd i kjeden, til vanligvis fire eller fem. Jo kortere næringskjeden er, jo mer tilgjengelig energi lagres.
I gjennomsnitt produserer 1000 kg planter 100 kg av kroppen til planteetere. Rovdyr som spiser planteetere kan bygge 10 kg av biomassen av denne mengden, og sekundære rovdyr bare 1 kg. For eksempel spiser en person en stor fisk. Maten består av små fisker som spiser dyreplankton, som lever av planteplankton som fanger solenergi.
For å bygge 1 kg av en menneskekropp, kreves det 10 tusen kg planteplankton. Følgelig avtar massen av hvert påfølgende ledd i kjeden gradvis. Dette mønsteret kalles regelen for den økologiske pyramiden. Det er en pyramide av tall, som gjenspeiler antall individer i hvert stadium av næringskjeden, en pyramide av biomasse - mengden organisk materiale syntetisert på hvert nivå, og en energipyramide - mengden energi i mat. De har alle samme fokus, forskjellig i den absolutte verdien av de digitale verdiene. Under reelle forhold kan kraftkjeder ha et annet antall ledd. I tillegg kan strømkretser krysse hverandre for å danne strømnettverk. Nesten alle dyrearter, med unntak av svært spesialiserte når det gjelder ernæring, bruker ikke én matkilde, men flere). Jo større artsmangfold i en biocenose, jo mer stabil er den. Så i næringskjeden plante-hare-rev er det bare tre ledd. Men reven spiser ikke bare harer, men også mus og fugler. Det generelle mønsteret er at det alltid er grønne planter i begynnelsen av næringskjeden, og rovdyr på slutten. Med hvert ledd i kjeden blir organismer større, de reproduserer saktere, og antallet reduseres. Arter som opptar posisjonen til nedre ledd, selv om de er forsynt med mat, blir selv intensivt konsumert (mus, for eksempel, blir utryddet av rever, ulver, ugler). Seleksjon går i retning av å øke fruktbarheten. Slike organismer blir til en matkilde for høyerestående dyr uten noen utsikter for progressiv evolusjon.
I enhver geologisk epoke utviklet organismer som var på det høyeste nivået i matforhold seg med høyest hastighet, for eksempel i Devon, var lappformede fisker pissivore rovdyr; i karbonperioden - rov stegocephalians. I Perm - krypdyr som jaktet stegocephalians. Gjennom mesozoikum ble pattedyr utryddet av rovkrypdyr og først som et resultat av utryddelsen av sistnevnte på slutten av mesozoikum inntok de en dominerende posisjon, noe som ga opphav til et stort antall former.
Matrelasjoner er den viktigste, men ikke den eneste typen relasjoner mellom arter i en biocenose. En art kan påvirke en annen på forskjellige måter. Organismer kan slå seg ned på overflaten eller inne i kroppen til individer av en annen art, kan danne et habitat for en eller flere arter, og påvirke luftbevegelse, temperatur og belysning av det omkringliggende rommet. Eksempler på sammenhenger som påvirker arters habitater er mange. Sjøeikenøtter er marine krepsdyr som fører en fastsittende livsstil og ofte setter seg på huden til hval. Larvene til mange fluer lever i kugjødsel. En spesielt viktig rolle i å skape eller endre miljøet for andre organismer tilhører planter. I kratt av planter, enten det er en skog eller eng, svinger temperaturen mindre enn i åpne områder, og luftfuktigheten er høyere.
Ofte deltar en art i spredningen av en annen. Dyr bærer med seg frø, sporer, pollen og andre mindre dyr. Plantefrø kan fanges av dyr ved utilsiktet kontakt, spesielt hvis frøene eller infructescences har spesielle kroker (snor, burdock). Når man spiser frukt og bær som ikke kan fordøyes, frigjøres frøene sammen med avføringen. Pattedyr, fugler og insekter bærer mange midd på kroppen.
En forbindelse mellom to ledd etableres hvis en gruppe organismer fungerer som mat for en annen gruppe. Det første leddet i kjeden har ingen forgjenger, det vil si at organismer fra denne gruppen ikke bruker andre organismer som mat, da de er produsenter. Oftest finnes planter, sopp og alger på dette stedet. Organismer i det siste leddet i kjeden fungerer ikke som mat for andre organismer.
Hver organisme har en viss mengde energi, det vil si at vi kan si at hvert ledd i kjeden har sin egen potensielle energi. Under fôringsprosessen overføres matens potensielle energi til forbrukeren.
Alle arter som danner næringskjeden eksisterer på organisk materiale skapt av grønne planter. I dette tilfellet er det et viktig mønster knyttet til effektiviteten av bruk og konvertering av energi i ernæringsprosessen. Dens essens er som følger.
Totalt blir bare omtrent 1 % av strålingsenergien til solen som faller på en plante omdannet til potensiell energi av kjemiske bindinger av syntetiserte organiske stoffer og kan videre brukes av heterotrofe organismer til ernæring. Når et dyr spiser en plante, blir mesteparten av energien i maten brukt på ulike vitale prosesser, og blir til varme og forsvinner. Bare 5-20% av matenergien går inn i det nybygde stoffet i dyrets kropp. Hvis et rovdyr spiser en planteeter, går igjen mesteparten av energien i maten tapt. På grunn av så store tap av nyttig energi kan ikke næringskjedene være veldig lange: de består vanligvis av ikke mer enn 3-5 ledd (matnivåer).
Mengden plantemateriale som tjener som grunnlaget for næringskjeden er alltid flere ganger større enn den totale massen av planteetende dyr, og massen til hvert av de påfølgende leddene i næringskjeden minker også. Dette svært viktige mønsteret kalles regelen for den økologiske pyramiden.
Ved overføring av potensiell energi fra lenke til lenke går det tapt opptil 80-90 % i form av varme. Dette faktum begrenser lengden på næringskjeden, som i naturen vanligvis ikke overstiger 4-5 ledd. Jo lengre trofiskkjeden er, desto lavere er produksjonen av dens siste ledd i forhold til produksjonen av den første.
I Baikal består næringskjeden i den pelagiske sonen av fem ledd: alger - epishura - makroektopus - fisk - sel eller rovfisk (lenok, taimen, voksen omul, etc.). Mennesket deltar i denne kjeden som siste ledd, men det kan konsumere produkter fra underledd, for eksempel fisk eller til og med virvelløse dyr ved bruk av krepsdyr, vannplanter osv. Korte trofiske kjeder er mindre stabile og utsatt for større svingninger enn lange og komplekse i struktur.
2. NIVÅER OG STRUKTURELLE ELEMENTER I NÆRINGSKJEDEN
Vanligvis, for hvert ledd i kjeden, kan du spesifisere ikke én, men flere andre ledd knyttet til den av forholdet "mat-forbruker". Så ikke bare kyr, men også andre dyr spiser gress, og kyr er mat ikke bare for mennesker. Etableringen av slike forbindelser gjør næringskjeden til en mer kompleks struktur - matnett.
I noen tilfeller, i et trofisk nettverk, er det mulig å gruppere individuelle lenker i nivåer på en slik måte at lenker på ett nivå bare fungerer som mat for neste nivå. Denne grupperingen kalles trofiske nivåer.
Det opprinnelige nivået (lenken) til enhver trofisk (nærings)kjede i et reservoar er planter (alger). Planter spiser ikke noen (med unntak av et lite antall arter av insektetende planter - soldugg, butterwort, bladderwort, nepenthes og noen andre); tvert imot er de kilden til liv for alle dyreorganismer. Derfor er det første trinnet i rovdyrkjeden planteetere (beite) dyr. Etter dem er små rovdyr som lever av planteetere, deretter et ledd av større rovdyr. I kjeden er hver påfølgende organisme større enn den forrige. Rovdyrkjeder bidrar til stabiliteten i næringskjeden.
Næringskjeden av saprofytter er det siste leddet i den trofiske kjeden. Saprofytter lever av døde organismer. Kjemikalier dannet under nedbrytningen av døde organismer blir igjen konsumert av planter - de produserende organismer som alle trofiske kjeder begynner fra.
3. TYPER TROFISKJEDER
Det er flere klassifiseringer av trofiske kjeder.
I henhold til den første klassifiseringen er det tre trofiske kjeder i naturen (trofiske midler bestemt av naturen for ødeleggelse).
Den første trofiske kjeden inkluderer følgende frittlevende organismer:
planteetere;
rovdyr - rovdyr;
altetende, inkludert mennesker.
Grunnprinsippet i næringskjeden: "Hvem spiser hvem?"
Den andre trofiske kjeden forener levende ting som metaboliserer alt og alle. Denne oppgaven utføres av nedbrytere. De reduserer de komplekse stoffene i døde organismer til enkle stoffer. Biosfærens egenskap er at alle representanter for biosfæren er dødelige. Den biologiske oppgaven til nedbrytere er å bryte ned de døde.
I henhold til den andre klassifiseringen er det to hovedtyper av trofiske kjeder - beite og detrital.
I den trofiske beitekjeden (beitekjeden) er grunnlaget bygd opp av autotrofe organismer, så er det planteetende dyr som spiser dem (for eksempel dyreplankton som lever av planteplankton), deretter rovdyr (forbrukere) av 1. orden (for eksempel fisk konsumerer dyreplankton), rovdyr av 2. orden (for eksempel gjedde som lever av andre fisker). De trofiske kjedene er spesielt lange i havet, der mange arter (for eksempel tunfisk) inntar plassen til fjerde-ordens forbrukere.
I detritale trofiske kjeder (nedbrytningskjeder), mest vanlig i skog, blir det meste av planteproduksjonen ikke konsumert direkte av planteetere, men dør, deretter gjennomgår dekomponering av saprotrofiske organismer og mineralisering. Dermed starter detritelle trofiske kjeder fra detritus, går til mikroorganismer som lever av det, og deretter til detritivorer og til deres forbrukere - rovdyr. I akvatiske økosystemer (spesielt i eutrofe reservoarer og på store havdyp) betyr dette at en del av produksjonen av planter og dyr også går inn i skadelige trofiske kjeder.
KONKLUSJON
Alle levende organismer som bor på planeten vår eksisterer ikke alene, de er avhengige av miljøet og opplever dets innflytelse. Dette er et nøyaktig koordinert kompleks av mange miljøfaktorer, og tilpasningen av levende organismer til dem bestemmer muligheten for eksistensen av alle slags former for organismer og den mest varierte dannelsen av livet deres.
Biosfærens hovedfunksjon er å sikre syklusen av kjemiske elementer, som kommer til uttrykk i sirkulasjonen av stoffer mellom atmosfæren, jorda, hydrosfæren og levende organismer.
Alle levende vesener er gjenstander for mat for andre, dvs. sammenkoblet av energiforhold. Matforbindelser i samfunn er dette mekanismer for å overføre energi fra en organisme til en annen. I hvert samfunn trofisk forbindelser er sammenvevd i et kompleks nett.
Organismer av enhver art er potensiell mat for mange andre arter
trofiske nettverk i biocenoser er svært komplekse, og det ser ut til at energien som kommer inn i dem kan migrere i lang tid fra en organisme til en annen. Faktisk er veien til hver spesifikke del av energien akkumulert av grønne planter kort; det kan ikke overføres gjennom mer enn 4-6 lenker i en serie bestående av organismer som sekvensielt lever av hverandre. Slike serier, der det er mulig å spore måtene den første dosen av energi brukes på, kalles næringskjeder. Plasseringen av hvert ledd i næringskjeden kalles et trofisk nivå. Det første trofiske nivået er alltid produsenter, skapere av organisk masse; planteforbrukere tilhører det andre trofiske nivået; rovdyr, lever av planteetende former - til den tredje; konsumere andre rovdyr - til den fjerde, etc. Dermed skilles forbrukere av den første, andre og tredje bestillingen, og okkuperer forskjellige nivåer i næringskjeden. Naturligvis spiller matspesialiseringen til forbrukerne en stor rolle i dette. Arter med et bredt spekter av ernæring inngår i næringskjeder på forskjellige trofiske nivåer.
BIBLIOGRAFI
Akimova T.A., Khaskin V.V. Økologi. Opplæringen. – M.: DONITI, 2005.
Moiseev A.N. Økologi i den moderne verden // Energi. 2003. Nr. 4.
Komplekse ernæringsmessige interaksjoner eksisterer mellom autotrofer og heterotrofer i økosystemer. Noen organismer spiser andre, og utfører dermed overføring av stoffer og energi - grunnlaget for økosystemets funksjon.
Innenfor et økosystem skapes organisk materiale av autotrofe organismer som planter. Planter spises av dyr, som igjen spises av andre dyr. Denne sekvensen kalles en næringskjede (fig. 1), og hvert ledd i næringskjeden kalles et trofisk nivå.
Skille
Matvarekjeder på gressletter(beitekjeder) - næringskjeder som begynner med autotrofe fotosyntetiske eller kjemosyntetiske organismer (fig. 2.). Beitematkjeder finnes hovedsakelig i terrestriske og marine økosystemer.
Et eksempel er næringskjeden for gressletter. Denne kjeden begynner med fangst av solenergi av anlegget. Sommerfuglen, som lever av nektaren til en blomst, representerer det andre leddet i denne kjeden. En øyenstikker, et rovflyende insekt, angriper en sommerfugl. En frosk som gjemmer seg blant det grønne gresset fanger en øyenstikker, men tjener selv som bytte for et slikt rovdyr som gressslangen. Han kunne ha brukt hele dagen på å fordøye frosken, men før solen i det hele tatt hadde gått ned ble han selv byttet til et annet rovdyr.
Næringskjeden, som går fra en plante gjennom en sommerfugl, øyenstikker, frosk, slange til en hauk, indikerer bevegelsesretningen til organiske stoffer, så vel som energien i dem.
I hav og hav eksisterer autotrofe organismer (encellede alger) bare opp til dybden av lysinntrengning (maksimalt opptil 150-200 m). Heterotrofe organismer som lever i dypere vannlag stiger til overflaten om natten for å livnære seg på alger, og om morgenen går de dypere igjen, og gjør daglige vertikale migrasjoner opptil 500-1000 m lange. I sin tur, med begynnelsen av morgenen, heterotrofe organismer fra enda dypere lag stiger til toppen for å livnære seg på andre organismer som kommer ned fra overflatelagene.
I de dype hav og hav er det således en slags "matstige", takket være hvilken organisk materiale skapt av autotrofe organismer i overflatelagene av vann transporteres langs kjeden av levende organismer til bunnen. I denne forbindelse anser noen marine økologer hele vannsøylen for å være en enkelt biogeocenose. Andre mener at miljøforholdene i overflate- og bunnlag av vann er så forskjellige at de ikke kan betraktes som en enkelt biogeocenose.
Skadelige næringskjeder(nedbrytningskjeder) - næringskjeder som begynner med detritus - døde rester av planter, lik og dyreekskrement (fig. 2).
Detritale kjeder er mest typiske for samfunn av kontinentale reservoarer, bunnen av dype innsjøer, hav, hvor mange organismer lever av detritus dannet av døde organismer i de øvre opplyste lagene av reservoaret eller som har kommet inn i reservoaret fra terrestriske økosystemer, for eksempel i form av bladstrø.
Økosystemene på bunnen av hav og hav, der sollys ikke trenger inn, eksisterer bare på grunn av den konstante bosetningen der av døde organismer som lever i overflatelagene av vann. Den totale massen av dette stoffet i verdenshavet per år når minst flere hundre millioner tonn.
Detritale kjeder er også vanlige i skoger, der mesteparten av den årlige økningen i levende vekt av planter ikke konsumeres direkte av planteetere, men dør, danner søppel, og deretter brytes ned av saprotrofe organismer, etterfulgt av mineralisering av nedbrytere. Sopp er av stor betydning ved nedbryting av dødt plantemateriale, spesielt ved.
Heterotrofe organismer som lever direkte på detritus kalles detritivorer. I terrestriske økosystemer er de mange arter av insekter, ormer osv. Store detritivorer, som inkluderer noen fuglearter (gribber, kråker, etc.) og pattedyr (hyener, etc.) kalles åtseldyr.
I akvatiske økosystemer er de vanligste skadedyrene leddyr - vannlevende insekter og deres larver, og krepsdyr. Detritivorer kan livnære seg på andre, større heterotrofe organismer, som selv kan tjene som mat for rovdyr.
Trofiske nivåer
Vanligvis er forskjellige trofiske nivåer i økosystemer ikke atskilt i rommet. Imidlertid er de i noen tilfeller ganske tydelig differensierte. For eksempel, i geotermiske kilder, er autotrofe organismer - blågrønne alger og autotrofe bakterier, som danner spesifikke algebakterielle samfunn ("matter") vanlige ved temperaturer over 40-45 ° C. Ved lavere temperaturer overlever de ikke.
På den annen side finnes ikke heterotrofe organismer (bløtdyr, larver av vannlevende insekter, etc.) i geotermiske kilder ved temperaturer over 33-36 ° C, så de lever av fragmenter av matter som bæres av strømmen til områder med lavere temperaturer.
I slike geotermiske kilder skilles således en autotrof sone tydelig, hvor kun autotrofe organismer er vanlige, og en heterotrof sone, hvor autotrofe organismer er fraværende og bare heterotrofe organismer finnes.
Trofiske nettverk
I økologiske systemer, selv om det finnes en rekke parallelle næringskjeder, f.eks.
urteaktig vegetasjon -> gnagere -> små rovdyr
urteaktig vegetasjon -> hovdyr -> store rovdyr,
som forener innbyggerne i jorda, urteaktig dekke, trelag, det er andre forhold. I de fleste tilfeller kan den samme organismen tjene som matkilde for mange organismer og dermed være en del av ulike næringskjeder og bytte for ulike rovdyr. For eksempel kan dafnier spises ikke bare av småfisk, men også av rovkrepsdyret Cyclops, og mort kan spises ikke bare av gjedde, men også av oter.
Den trofiske strukturen til et samfunn gjenspeiler forholdet mellom produsenter, forbrukere (separat av den første, andre, osv. ordre) og nedbrytere, uttrykt enten ved antall individer av levende organismer, eller deres biomasse, eller energien som finnes i dem, beregnet per arealenhet per tidsenhet.
I økosystemer er produsenter, forbrukere og nedbrytere forent av komplekse prosesser for overføring av stoffer og energi, som er inneholdt i mat skapt hovedsakelig av planter.
Overføringen av potensiell matenergi skapt av planter gjennom en rekke organismer ved å spise noen arter av andre kalles en trofisk (mat)kjede, og hvert ledd kalles et trofisk nivå.
Alle organismer som bruker samme type mat tilhører samme trofiske nivå.
I fig.4. et diagram over den trofiske kjeden er presentert.
Fig.4. Næringskjedediagram.
Fig.4. Næringskjedediagram.
Første trofiske nivå danner produsenter (grønne planter) som akkumulerer solenergi og skaper organiske stoffer gjennom prosessen med fotosyntese.
I dette tilfellet forbrukes mer enn halvparten av energien som er lagret i organiske stoffer i livsprosessene til planter, blir til varme og forsvinner i rommet, og resten går inn i næringskjeden og kan brukes av heterotrofe organismer med påfølgende trofiske nivåer under ernæring.
Andre trofiske nivå form forbrukere av 1. orden - dette er planteetende organismer (fytofager) som lever av produsenter.
Første-ordens forbrukere bruker mesteparten av energien i maten for å støtte livsprosessene deres, og resten av energien brukes til å bygge sin egen kropp, og transformerer dermed plantevev til dyrevev.
Dermed , 1. ordens forbrukere bære ut det første, grunnleggende stadiet i transformasjonen av organisk materiale syntetisert av produsenter.
Primærforbrukere kan tjene som en ernæringskilde for 2. ordens forbrukere.
Tredje trofisk nivå form forbrukere av 2. orden - dette er kjøttetende organismer (zoofager) som lever utelukkende på planteetende organismer (fytofager).
Andre-ordens forbrukere utfører den andre fasen av transformasjon av organisk materiale i næringskjeder.
Imidlertid er de kjemiske stoffene som vevet til dyreorganismer er bygget av, ganske homogene, og derfor er transformasjonen av organisk materiale under overgangen fra det andre trofiske nivået av forbrukere til det tredje ikke så grunnleggende som under overgangen fra det første trofiske nivået. til den andre, hvor plantevev omdannes til dyr.
Sekundære forbrukere kan tjene som en ernæringskilde for tredje-ordens forbrukere.
Fjerde trofisk nivå fra forbrukere av 3. orden - dette er kjøttetere som bare lever av kjøttetende organismer.
Siste nivå i næringskjeden okkupert av nedbrytere (destruktorer og detritivorer).
Redusere-destruktorer (bakterier, sopp, protozoer) i ferd med deres livsaktivitet dekomponerer organiske rester av alle trofiske nivåer av produsenter og forbrukere til mineralske stoffer, som returneres til produsentene.
Alle ledd i næringskjeden er sammenkoblet og gjensidig avhengige.
Mellom dem, fra første til siste ledd, foregår overføringen av stoffer og energi. Det skal imidlertid bemerkes at når energi overføres fra et trofisk nivå til et annet, går den tapt. Som et resultat kan kraftkjeden ikke være lang og består oftest av 4-6 ledd.
Men slike næringskjeder i ren form finnes vanligvis ikke i naturen, siden hver organisme har flere matkilder, dvs. bruker flere typer mat, og brukes selv som matvare av en rekke andre organismer fra samme næringskjede eller til og med fra forskjellige næringskjeder.
For eksempel:
Altetende organismer konsumerer både produsenter og forbrukere som mat, d.v.s. er samtidig forbrukere av første, andre og noen ganger tredje orden;
en mygg som lever av blodet til mennesker og rovdyr er på et veldig høyt trofisk nivå. Men sumpsolduggplanten lever av mygg, som dermed er både en produsent og en forbruker av høy orden.
Derfor kan nesten enhver organisme som er en del av en trofisk kjede samtidig være en del av andre trofiske kjeder.
Dermed kan trofiske kjeder forgrene seg og flette seg sammen mange ganger og danne komplekse næringsvev eller trofiske (nærings-) vev , der mangfoldet og mangfoldet av matforbindelser fungerer som en viktig mekanisme for å opprettholde integriteten og funksjonelle stabiliteten til økosystemene.
I fig.5. viser et forenklet diagram av et kraftnett for et terrestrisk økosystem.
Menneskelig inngripen i naturlige samfunn av organismer gjennom tilsiktet eller utilsiktet eliminering av en art har ofte uforutsigbare negative konsekvenser og fører til forstyrrelse av økosystemenes stabilitet.
Fig.5. Opplegg for det trofiske nettverket.
Det er to hovedtyper av trofiske kjeder:
beitekjeder (beitekjeder eller konsumkjeder);
detritale kjeder (dekomponeringskjeder).
Beitekjeder (beitekjeder eller konsumkjeder) er prosesser for syntese og transformasjon av organiske stoffer i trofiske kjeder.
Beitekjeder begynner med produsenter. Levende planter spises av fytofager (forbrukere av første orden), og fytofagene i seg selv er mat for rovdyr (forbrukere av andre orden), som kan spises av forbrukere av tredje orden, etc.
Eksempler på beitekjeder for terrestriske økosystemer:
3 lenker: osp → hare → rev; plante → sau → menneske.
4 lenker: planter → gresshopper → øgler → hauk;
nektar av planteblomst → flue → insektetende fugl →
rovfugl.
5 lenker: planter → gresshopper → frosker → slanger → ørn.
Eksempler på beitekjeder for akvatiske økosystemer:→
3 lenker: planteplankton → dyreplankton → fisk;
5 lenker: planteplankton → dyreplankton → fisk → rovfisk →
rovfugler.
Detritale kjeder (dekomponeringskjeder) er prosesser med trinnvis destruksjon og mineralisering av organiske stoffer i trofiske kjeder.
Detritale kjeder begynner med gradvis ødeleggelse av dødt organisk materiale av detritivorer, som suksessivt erstatter hverandre i samsvar med en bestemt type ernæring.
I de siste stadiene av destruksjonsprosesser fungerer reduksjonsmiddel-destruktorer, som mineraliserer restene av organiske forbindelser til enkle uorganiske stoffer, som igjen brukes av produsenter.
For eksempel, når død ved brytes ned, erstatter de hverandre suksessivt: biller → hakkespetter → maur og termitter → destruktive sopp.
Detritale kjeder er mest vanlige i skog, der mesteparten (omtrent 90 %) av den årlige økningen i plantebiomasse ikke konsumeres direkte av planteetere, men dør og går inn i disse kjedene i form av løvstrø, og deretter gjennomgår dekomponering og mineralisering.
I akvatiske økosystemer inngår mesteparten av stoffet og energien i beitekjeder, og i terrestriske økosystemer er detritale kjeder viktigst.
På forbrukernivå er strømmen av organisk materiale delt inn i forskjellige grupper av forbrukere:
levende organisk materiale følger beitekjeder;
dødt organisk materiale går langs skadelige kjeder.
Levende organismer krever energi og næringsstoffer for å eksistere. Autotrofer transformere strålingsenergien til solen i prosessen med fotosyntese, syntetisere organiske stoffer fra karbondioksid og vann.
Heterotrofer bruke disse organiske stoffene i ernæringsprosessen, til slutt spalte dem igjen til karbondioksid og vann, og energien som er akkumulert i dem brukes på ulike prosesser i organismenes liv. Dermed blir solenergien til kjemisk energi av organiske stoffer, og deretter til mekanisk og termisk energi.
Alle levende organismer i det økologiske systemet kan deles inn i tre funksjonelle grupper i henhold til type ernæring - produsenter, forbrukere, nedbrytere.
1. Produsenter- Dette er grønne autotrofe planter som produserer organiske stoffer fra uorganiske og er i stand til å akkumulere solenergi.
2. Forbrukere– Dette er heterotrofe dyr som spiser ferdige organiske stoffer. Første ordens forbrukere kan bruke organisk materiale fra planter (planteetere). Heterotrofer som bruker animalsk mat er delt inn i forbrukere av ordre II, III, etc. (kjøttetere). Alle bruker energien til kjemiske bindinger lagret i organiske stoffer av produsenter.
3. Nedbrytere– Dette er heterotrofe mikroorganismer, sopp, som ødelegger og mineraliserer organiske rester. Dermed fullfører nedbrytere som det var syklusen av stoffer, og danner uorganiske stoffer for å gå inn i en ny syklus.
Solen gir en konstant tilførsel av energi, og levende organismer sprer den til slutt som varme. Under livsaktiviteten til organismer oppstår en konstant syklus av energi og stoffer, og hver art bruker bare en del av energien som finnes i organiske stoffer. Som et resultat er det strømkrets - trofiske kjeder, næringskjeder, som representerer en sekvens av arter som trekker ut organisk materiale og energi fra det opprinnelige matstoffet, hvor hvert forrige ledd blir mat for det neste (fig. 98).
Ris. 98. Generelt diagram over næringskjeden
I hvert ledd forbrukes mesteparten av energien i form av varme og går tapt, noe som begrenser antall ledd i kjeden. Men de fleste kjeder begynner med en plante og slutter med et rovdyr, og den største. Nedbrytere bryter ned organisk materiale på alle nivåer og er det siste leddet i næringskjeden.
På grunn av nedgangen i energi på hvert nivå, er det en nedgang i biomasse. Den trofiske kjeden har vanligvis ikke mer enn fem nivåer og er en økologisk pyramide, med bred base nederst og avsmalnende øverst (fig. 99).
Ris. 99. Forenklet diagram av den økologiske pyramiden av biomasse (1) og pyramiden av tall (2)
Økologisk pyramideregel reflekterer mønsteret som i ethvert økosystem er biomassen til hver neste kobling 10 ganger mindre enn den forrige.
Det er tre typer økologiske pyramider:
En pyramide som reflekterer antall individer på hvert nivå i næringskjeden - pyramide av tall;
Pyramide av biomasse av organisk materiale syntetisert på hvert nivå - massepyramide(biomasse);
- energipyramide, viser mengden energiflyt. Vanligvis består kraftkjeden av 3-4 ledd:
plante → hare → ulv;
plante → vole → rev → ørn;
plante → larve → meis → hauk;
plante → gopher → hoggorm → ørn.
Imidlertid, under reelle forhold i økosystemer, krysser ulike næringskjeder hverandre og danner forgrenede nettverk. Nesten alle dyr, med unntak av sjeldne spesialiserte arter, bruker en rekke matkilder. Derfor, hvis ett ledd i kjeden faller ut, er det ingen forstyrrelse av systemet. Jo større artsmangfold og jo rikere næringsnett, jo mer stabil er biocenosen.
I biocenoser skilles to typer trofiske nettverk: beite og detritus.
1. I næringsnett av gressmark strømmen av energi går fra planter til planteetere, og deretter til forbrukere av høyere orden. Dette gorging nettverk. Uavhengig av størrelsen på biocenosen og habitatet, beiter planteetende dyr (terrestrisk, akvatisk, jord), spiser opp grønne planter og overfører energi til neste nivå (fig. 100).
Ris. 100. Beitematnettverk i en terrestrisk biocenose
2. Hvis strømmen av energi begynner med døde plante- og dyrerester, ekskrementer og går til primæren detritivorer - nedbrytere, delvis nedbrytende organisk materiale, så kalles et slikt trofisk nettverk skadelig, eller nettverk av nedbrytning(Fig. 101). Primære detritivorer inkluderer mikroorganismer (bakterier, sopp), små dyr (ormer, insektlarver).
Ris. 101. Skadelig næringskjede
I terrestriske biogeocenoser er begge typer trofiske kjeder til stede. I akvatiske samfunn er det beitekjeden som dominerer. I begge tilfeller er energien fullt brukt.
Trofiske kjeder danner grunnlaget for relasjoner i levende natur, men matforbindelser er ikke den eneste typen forhold mellom organismer. Noen arter kan delta i utbredelse, reproduksjon, bosetting av andre arter, og skape hensiktsmessige forhold for deres eksistens. Alle de mange og varierte forbindelsene mellom levende organismer og miljøet sikrer eksistensen av arter i et stabilt, selvregulerende økosystem.
| |
§ 71. Økologiske systemer§ 73. Biocenosers egenskaper og struktur