Med trofisk nivå mener vi. Trofiske nivåer, typer, betydning, mønstre og næringskjededefinisjon

TROFISK NIVÅ TROFISK NIVÅ

en samling av organismer forent av en type ernæring. Ideen til T. u. lar oss forstå dynamikken i energiflyten og de trofiske faktorene som bestemmer den. struktur. Autotrofe organismer (hovedsakelig grønne planter) okkuperer den første T. - (produsenter), planteetere - andre (forbrukere av første orden), rovdyr som lever av planteetere - tredje (forbrukere av andre orden), sekundære rovdyr - fjerde (forbrukere av tredje orden). Organismer av forskjellige trofiske kjeder, men mottar mat gjennom like mange ledd i trofisken. kjeder er plassert på en T.u. Dermed er en ku og en snutebille av slekten Siton som lever av alfalfa-blader forbrukere av første orden. Virkelige forhold mellom T.u. i samfunnet er svært komplekse. Populasjoner av samme art, som deltar i forskjellige trofisk kretser, kan være plassert på forskjellige T.u., avhengig av energikilden som brukes. Ved hver T.u. Maten som konsumeres er ikke fullstendig assimilert, siden dette betyr at en del av den brukes på utveksling. Derfor er produksjonen av organismer av hver påfølgende T. alltid mindre enn produksjonen av den forrige tekniske enheten, i gjennomsnitt 10 ganger. Refererer til mengden energi som overføres fra en T.u. til en annen, kalt økologi, samfunnseffektivitet eller trofisk effektivitet. kjeder. Diff ratio At. (trofisk struktur) kan avbildes grafisk i form av en økologisk pyramide, hvis grunnlag er det første nivået (nivået av produsenter). Økologisk pyramiden kan være av tre typer: 1) pyramide av tall - gjenspeiler antall avdelinger. organismer på alle nivåer; 2) biomassepyramide - total tørrvekt, energiinnhold eller annet mål på den totale mengden levende materiale; 3) energipyramide - mengden energiflyt. Basen i pyramidene av tall og biomasse kan være mindre enn påfølgende nivåer (avhengig av forholdet mellom størrelsene på produsenter og forbrukere). Energipyramiden smalner alltid mot toppen. I terrestriske økosystemer er en nedgang i mengden tilgjengelig energi vanligvis ledsaget av en nedgang i biomasse og antall individer på hvert nivå.

.(Kilde: "Biological Encyclopedic Dictionary." Ansvarlig redaktør M. S. Gilyarov; Redaksjon: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin og andre - 2. utgave, rettet . - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)

Se hva "TROPHIC LEVEL" er i andre ordbøker:

Et sett med organismer som inntar en bestemt posisjon i den totale næringskjeden. Avstanden mellom organismer og produsenter er den samme. De er preget av en viss form for organisering og utnyttelse av energi. Organismer av forskjellige trofiske kjeder,... ... Økologisk ordbok

trofisk nivå- 1. Nivået der energi i form av mat overføres fra en organisme til en annen som en del av en næringskjede. 2. Fordelingsnivået av næringsstoffer i reservoaret, spesielt i forhold til innholdet av nitrater og fosfater i vannet... Ordbok for geografi

TROFISK NIVÅ, posisjonen som en organisme inntar i NÆRINGSKJEDEN. Vanligvis bestemt av grensene som maten leveres innenfor. Den første trofiske lenken er PRIMÆRPRODUSENTER grønne planter som bruker fotosyntese til... ... Vitenskapelig og teknisk encyklopedisk ordbok

trofisk nivå- Et sett med organismer i ett økosystem, forent av en type ernæringsmessige emner EN trofisk nivå... Teknisk oversetterveiledning

trofisk nivå- 3.23 trofisk nivå: Et element i den funksjonelle klassifiseringen av organismer i et fellesskap, som er basert på matvarene som brukes.

] [ Russisk språk ] [ Ukrainsk språk ] [ Hviterussisk språk ] [ Russisk litteratur ] [ Hviterussisk litteratur ] [ Ukrainsk litteratur ] [ Grunnleggende om helse ] [ Utenlandsk litteratur ] [ Naturhistorie ] [ Menneske, samfunn, stat ] [ Andre lærebøker ]

§ 8. Trofiske nivåer. Økologiske pyramider

Konseptet med trofiske nivåer. Trofisk nivå- Dette er en samling av organismer som inntar en viss posisjon i den totale næringskjeden. TIL organismer som mottar sin energi fra solen gjennom samme antall trinn, tilhører samme trofiske nivå.

En slik sekvens og underordning av grupper av organismer koblet i form av trofiske nivåer representerer strømmen av materie og energi i et økosystem, grunnlaget for dets organisasjon.

Trofisk struktur av økosystemet. Som et resultat av sekvensen av energitransformasjoner i næringskjedene, får hvert samfunn av levende organismer i økosystemet en viss trofisk struktur. 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 ph biomasse, eller energien som finnes i dem, beregnet per arealenhet per tidsenhet.

Trofisk struktur er vanligvis avbildet som økologiske pyramider. Denne grafiske modellen ble utviklet i 1927 av den amerikanske zoologen Charles Elton. Basen til pyramiden er det første trofiske nivået - nivået på produsenter, og de neste etasjene i pyramiden er dannet av påfølgende nivåer - forbrukere av forskjellige bestillinger. Høyden på alle blokkene er lik, og lengden er proporsjonal med antall, biomasse eller energi på tilsvarende nivå. Det er tre måter å bygge økologiske pyramider på.

1. Pyramide av tall(overflod) gjenspeiler antall individuelle organismer på hvert nivå. For eksempel, for å mate en ulv, trenger han minst flere harer for at han skal kunne jakte; For å mate disse harene trenger du et ganske stort utvalg av planter. Noen ganger kan pyramider av tall snus, eller snus opp ned. Dette gjelder skogens næringskjeder, der trær tjener som produsenter og insekter som primærforbrukere. I dette tilfellet er nivået av primærforbrukere numerisk rikere enn nivået av produsenter (et stort antall insekter lever av ett tre).

2. Pyramide av biomasse- forholdet mellom massene av organismer på forskjellige trofiske nivåer. Vanligvis i terrestriske biocenoser er den totale massen av produsenter større enn hver påfølgende kobling. I sin tur er den totale massen av første-ordens forbrukere større enn for andre-ordens forbrukere, etc. Hvis organismene ikke skiller seg for mye i størrelse, resulterer grafen vanligvis i en trappetrinnspyramide med en avsmalnende spiss. Så for å produsere 1 kg storfekjøtt trenger du 70-90 kg ferskt gress.

I akvatiske økosystemer kan du også få en omvendt, eller omvendt, pyramide av biomasse, når biomassen til produsenter er mindre enn forbrukernes, og noen ganger til nedbrytere. For eksempel, i havet, med en ganske høy produktivitet av planteplankton, kan dens totale masse i et gitt øyeblikk være mindre enn for forbrukere (hval, stor fisk, skalldyr).

Pyramider av tall og biomasse reflekterer statisk systemer, dvs. de karakteriserer antall eller biomasse av organismer i en viss tidsperiode. De gir ikke fullstendig informasjon om den trofiske strukturen til et økosystem, selv om de tillater å løse en rekke praktiske problemer, spesielt knyttet til å opprettholde bærekraften til økosystemene. Tallpyramiden gjør det for eksempel mulig å beregne tillatt mengde fiskefangst eller skyting av dyr i jaktsesongen uten konsekvenser for deres normale reproduksjon.

3. Energipyramide reflekterer mengden energiflyt, hastigheten for passasje av matmasse gjennom næringskjeden. Strukturen til biocenosen påvirkes i større grad ikke av mengden fast energi, men av hastigheten på matproduksjonen.

Det er fastslått at den maksimale energimengden som overføres til neste trofiske nivå i noen tilfeller kan være 30 % av det forrige, og dette er i beste fall. I mange biocenoser og næringskjeder kan mengden energi som overføres bare være 1 %.

I 1942 formulerte den amerikanske økologen R. Lindeman lov om energipyramiden (lov på 10 prosent), ifølge hvilket, i gjennomsnitt, går omtrent 10 % av energien mottatt på det forrige nivået av den økologiske pyramiden fra ett trofisk nivå gjennom næringskjeder til et annet trofisk nivå. Resten av energien går tapt i form av termisk stråling, bevegelse osv. Som et resultat av metabolske prosesser, mister organismer omtrent 90% av all energi i hvert ledd i næringskjeden, som brukes på å opprettholde deres vitale funksjoner.

Dette er grunnen til at næringskjeder vanligvis ikke kan ha mer enn 3-5 (sjelden 6) ledd, og økologiske pyramider kan ikke bestå av et stort antall etasjer. Det siste leddet i næringskjeden, akkurat som øverste etasje i den økologiske pyramiden, vil få så lite energi at det ikke vil være nok om antallet organismer øker.

Denne påstanden kan forklares ved å spore hvor energien til konsumert mat blir brukt (C). En del av det går til å bygge nye celler, d.v.s. per økning (P). En del av matenergien brukes på energiomsetning 7 eller på respirasjon (i?). Siden matens fordøyelighet ikke kan være fullstendig, dvs. 100 %, deretter fjernes en del av den ufordøyde maten i form av ekskrementer fra kroppen (F). Balanseligningen vil se slik ut:

C = P+R + F .

Dette er grunnen til at store rovdyr alltid er sjeldne. Derfor er det heller ingen rovdyr som lever av ulv. I dette tilfellet ville de rett og slett ikke ha nok mat, siden ulver er få i antall.

Den trofiske strukturen til et økosystem kommer til uttrykk i komplekse matforhold mellom dets arter. Økologiske pyramider av tall, biomasse og energi, avbildet i form av grafiske modeller, uttrykker de kvantitative forholdene mellom organismer med forskjellige fôringsmetoder: produsenter, forbrukere og nedbrytere.

1. Definer trofisk nivå. 2. Gi eksempler på organismer som tilhører samme trofiske nivå. 3. Etter hvilket prinsipp bygges økologiske pyramider? 4. Hvorfor kan ikke en næringskjede inneholde mer enn 3-5 ledd?

Generell biologi: Lærebok for 11. trinn på en 11-årig ungdomsskole, for grunnleggende og videregående nivå. N.D. Lisov, L.V. Kamlyuk, N.A. Lemeza et al. N.D. Lisova.- Mn.: Hviterussland, 2002.- 279 s.

Innhold i læreboken Generell biologi: Lærebok for 11. klasse:

Kapittel 1. Arter - en eksistensenhet for levende organismer

§ 2. Populasjon er en strukturell enhet av en art. Befolkningskarakteristikker

Kapittel 2. Forhold mellom arter, bestander med miljøet. Økosystemer

§ 6. Økosystem. Forbindelser mellom organismer i et økosystem. Biogeocenose, struktur av biogeocenose
§ 7. Bevegelse av materie og energi i et økosystem. Strømkretser og nettverk
§ 9. Stoffers sirkulasjon og energiflyt i økosystemer. Produktivitet av biocenoser

Kapittel 3. Dannelse av evolusjonære synspunkter

§ 13. Forutsetninger for fremveksten av evolusjonsteorien til Charles Darwin
§ 14. Generelle kjennetegn ved evolusjonsteorien til Charles Darwin

Kapittel 4. Moderne ideer om evolusjon

§ 18. Utvikling av evolusjonsteori i den post-darwinistiske perioden. Syntetisk evolusjonsteori
§ 19. Befolkning er en elementær evolusjonsenhet. Forutsetninger for evolusjon

Kapittel 5. Livets opprinnelse og utvikling på jorden

§ 27. Utvikling av ideer om livets opprinnelse. Hypoteser om opprinnelsen til livet på jorden
§ 32. Hovedstadiene i utviklingen av flora og fauna
§ 33. Mangfoldet i den moderne organiske verden. Prinsipper for taksonomi

Kapittel 6. Menneskets opprinnelse og utvikling

§ 35. Idedannelse om menneskets opprinnelse. Menneskets plass i det zoologiske systemet
§ 36. Stadier og retninger for menneskelig utvikling. Menneskets forgjengere. De tidligste menneskene
§ 38. Biologiske og sosiale faktorer ved menneskelig evolusjon. Kvalitative forskjeller på en person

Prosessene med nitrifikasjon og denitrifikasjon ble balansert frem til begynnelsen av intensiv menneskelig bruk av nitrogenmineralgjødsel for å oppnå store utbytter av landbruksplanter. For tiden, på grunn av bruken av enorme volumer av slik gjødsel, er det en opphopning av nitrogenforbindelser i jord, planter og grunnvann. Dermed er rollen til levende organismer i nitrogensyklusen grunnleggende.

Syklusen av stoffer er grunnlaget for livets uendelighet på planeten vår. Alle levende organismer deltar i det, og utfører prosessene med ernæring, respirasjon, utskillelse og reproduksjon. Grunnlaget for den biogene syklusen er solenergi, som absorberes av fototrofe organismer og omdannes av dem til primært organisk materiale tilgjengelig for forbrukere. Under ytterligere transformasjon av forbrukere av forskjellige bestillinger, blir energien til maten gradvis bortkastet og avtar. Derfor er stabiliteten til biosfæren direkte relatert til den konstante tilstrømningen av solenergi. Levende organismer spiller en stor rolle i de biogeokjemiske kretsløpene av karbon og nitrogen, mens fysiske prosesser danner grunnlaget for det globale vannsyklusen i biosfæren.

I OG. Vernadsky kom til den konklusjon at for å sikre dets bærekraft, må livet nødvendigvis presenteres i forskjellige former. Faktisk, hvis vi antar at livet oppsto et sted i havet i form av bare én biologisk art, vil det etter en tid trekke ut alt det trenger fra miljøet, frigjøre avfallet fra dets aktiviteter, forsøple hele bunnen av havene med dets rester, og det er alt livet vil stoppe: det vil ikke være noen som gjør disse restene til mineraler. Derfor er liv som et stabilt planetarisk fenomen bare mulig når det er av forskjellige kvaliteter. Dette mangfoldet av kvalitet i den eksisterende biosfæren på jorden er preget av tilstedeværelsen av tre komponenter: produsenter, forbrukere og nedbrytere.

Det trofiske hierarkiet til biosfæren kommer til uttrykk i komplekse matforbindelser mellom dens bestanddeler, det er et sett med organismer som er forent av typen ernæring. Autotrofe organismer (hovedsakelig grønne planter) okkuperer det første trofiske nivået (produsenter), etterfulgt av heterotrofer: på andre nivå, planteetere (forbrukere av 1. orden); rovdyr som lever av planteetende dyr - i den tredje (forbrukere av 2. orden); sekundære rovdyr - på den fjerde (forbrukere av 3. orden). Saprotrofiske organismer (nedbrytere) kan okkupere alle nivåer, fra det andre. Organismer av forskjellige trofiske kjeder som mottar mat gjennom like mange ledd er på samme trofiske nivå. Forholdet mellom forskjellige trofiske nivåer kan avbildes grafisk i form av en pyramide.

Fig. 1. Pyramide av biomasse og trofiske nivåer i et økosystem

Økologiske pyramider av tall, biomasse og energi, avbildet i form av grafiske modeller, uttrykker de kvantitative forholdene mellom organismer med forskjellige fôringsmetoder: produsenter, forbrukere og nedbrytere. Produsenter er organismer som er i stand til foto- og kjemosyntese og er det første leddet i næringskjeden av stoffer, skaperen av organiske stoffer fra uorganiske. Nesten alle planter er produsenter.

Forbrukere er organismer som forbruker organisk materiale i næringskjeden. Forbrukere lever av planter, dyr, eller både planter og dyr. Det er forbrukere av første og andre orden. Dyr av første orden inkluderer alle planteetere, dyr av andre orden inkluderer rovdyr. Nedbrytere er organismer som bryter ned dødt organisk materiale (lik, avfall) og omdanner dem til uorganiske stoffer som kan tas opp igjen. Nedbrytere inkluderer bakterier og sopp. I næringskjeden er nedbrytere klassifisert som forbrukere. Samspillet mellom produsenter, forbrukere og nedbrytere sikrer konstansen og stabiliteten i den biologiske syklusen. Som et resultat av denne syklusen påvirker ulike former for liv miljøet, organiserer dets kjemi, endrer terrenget og mikroklimatiske forhold. Sonene der den biogene syklusen oppstår kalles økosystemer eller, som V.N. Sukachev, biogeocenoser. De representerer homogene områder av jordens overflate med etablerte sammensetninger av levende vesener (biocenoser) og inerte komponenter (jordsmonn, grunnlag av atmosfæren, solenergi) som samhandler. Sistnevnte er assosiert med metabolisme og energi. Hele settet med biogeocenoser som eksisterer på jorden og som utfører den biogene syklusen av stoffer, utgjør biosfæren som helhet.

I alle biogeocenoser utgjør produsenter, forbrukere og nedbrytere et mangfoldig sett. Dette er en garanti for at hvis noe skjer med en av artene, så vil andre arter ta sin del av innflytelsen på biosfæren, og biogeocenosen vil ikke bli ødelagt. Sammenkoblingen av biogeocenoser sikrer bærekraften til livsprosesser på planeten som helhet. Denne garantien er også sikret av det faktum at det er mange forskjellige biogeocenoser: hvis det oppstår en form for katastrofe et sted på jorden (vulkanutbrudd, innsynkning av jordskorpen, fremrykning/tilbaketrekking av havet, geologisk forskyvning, avkjøling, etc.), da vil andre biogeocenoser støtte eksistensen av liv og vil til slutt gjenopprette balansen. For eksempel, etter at alt liv på øya Krakatoa ble fullstendig ødelagt som følge av et vulkanutbrudd i 1883, ble livet på øya gjenopprettet et halvt århundre senere.

Så biosfæren er et system av biogeocenoser. Hver av dem er et uavhengig biologisk system, eller rettere sagt et undersystem. Det sikrer opprettholdelsen av den biogene syklusen under spesifikke geografiske forhold. Hver biogeocenose har sitt eget sett med arter knyttet til hverandre. Men forhold i biogeocenoser bygges ikke på artsnivå (fordi deres representanter ikke bare kan leve i en gitt biogeocenose) og ikke på individnivå (fordi her er de hovedsakelig mat og derfor kortlivede), men på nivået av populasjoner av arter. En populasjon forstås som en samling individer av samme art som opptar et visst rom i lang tid og reproduserer seg over et stort antall generasjoner. Under samevolusjonen av arter innenfor en biogeocenose tilpasser populasjoner seg til hverandre og streber etter å opprettholde de tilsvarende trofiske kjedene på en bærekraftig måte.

Mat (trofisk) kjede - en rekke arter av planter, dyr, sopp og mikroorganismer som er forbundet med hverandre av forholdet: mat - forbruker. Organismene til det påfølgende leddet spiser organismene til det forrige leddet, og dermed skjer det en kjedeoverføring av energi og materie, som ligger til grunn for stoffkretsløpet i naturen. Ved hver overføring fra lenke til lenke går en stor del (opptil 80-90%) av den potensielle energien tapt, spredd i form av varme. Av denne grunn er antallet ledd (typer) i næringskjeden begrenset og overstiger vanligvis ikke 4-5.

Som et resultat av sekvensen av energitransformasjoner i næringskjeder, får hvert samfunn av levende organismer i et økosystem en viss trofisk struktur. 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 ph biomasse, eller energien i dem, beregnet per arealenhet per tidsenhet.

Trofisk struktur er vanligvis avbildet som økologiske pyramider. Denne grafiske modellen ble utviklet i 1927 av den amerikanske zoologen Charles Elton. Basen til pyramiden er det første trofiske nivået - nivået på produsenter, og de neste etasjene i pyramiden er dannet av påfølgende nivåer - forbrukere av forskjellige bestillinger. Høyden på alle blokkene er lik, og lengden er proporsjonal med antall, biomasse eller energi på tilsvarende nivå. Det er tre måter å bygge økologiske pyramider på.

Energipyramiden reflekterer mengden energiflyt, hastigheten for passasje av matmasse gjennom næringskjeden. Strukturen til biocenosen påvirkes i større grad ikke av mengden fast energi, men av hastigheten på matproduksjonen. Det er fastslått at den maksimale energimengden som overføres til neste trofiske nivå i noen tilfeller kan være 30 % av det forrige, og dette er i beste fall. I mange biocenoser og næringskjeder kan mengden energi som overføres bare være 1 %.

Hvis en hare spiste 10 kg plantemateriale, kan dens egen vekt øke med 1 kg. En rev eller ulv, som spiser 1 kg harekjøtt, øker massen med bare 100 g I treaktige planter er denne andelen mye lavere på grunn av at treet er dårlig absorbert av organismer. For gress og tang er denne verdien mye større, siden de ikke har vanskelig fordøyelig vev. Imidlertid forblir det generelle mønsteret av prosessen med energioverføring: mye mindre energi passerer gjennom de øvre trofiske nivåene enn gjennom de nedre. Dette er grunnen til at næringskjeder vanligvis ikke kan ha mer enn 3-5 (sjelden 6) ledd, og økologiske pyramider kan ikke bestå av et stort antall etasjer. Det siste leddet i næringskjeden, akkurat som øverste etasje i den økologiske pyramiden, vil få så lite energi at det ikke vil være nok om antallet organismer øker.

Denne påstanden kan forklares ved å spore hvor energien til konsumert mat blir brukt (C). En del av det går til å bygge nye celler, d.v.s. per økning (P). En del av matenergien brukes på energimetabolisme eller respirasjon. Siden matens fordøyelighet ikke kan være fullstendig, det vil si 100 %, fjernes en del av den ufordøyde maten i form av ekskrementer fra kroppen (F). Balanseligningen vil se slik ut:

C = R + R + F.

Tatt i betraktning at energien som brukes på respirasjon ikke overføres til neste trofiske nivå og forlater økosystemet, blir det klart hvorfor hvert påfølgende nivå alltid vil være mindre enn det forrige. Dette er grunnen til at store rovdyr alltid er sjeldne. Derfor er det heller ingen rovdyr som lever av ulv. I dette tilfellet ville de rett og slett ikke ha nok mat, siden ulver er få i antall.

Biomassepyramiden er forholdet mellom massene av organismer med forskjellige trofiske nivåer. Vanligvis i terrestriske biocenoser er den totale massen av produsenter større enn hver påfølgende kobling. I sin tur er den totale massen av første-ordens forbrukere større enn for andre-ordens forbrukere, etc. Hvis organismene ikke skiller seg for mye i størrelse, resulterer grafen vanligvis i en trappetrinnspyramide med en avsmalnende spiss. Så for å produsere 1 kg storfekjøtt trenger du 70-90 kg ferskt gress.

Pyramider av tall og biomasse reflekterer statisk systemer, dvs. karakterisere antall eller biomasse av organismer i en viss tidsperiode. De gir ikke fullstendig informasjon om den trofiske strukturen til et økosystem, selv om de tillater å løse en rekke praktiske problemer, spesielt knyttet til å opprettholde bærekraften til økosystemene. Tallpyramiden gjør det for eksempel mulig å beregne tillatt mengde fiskefangst eller skyting av dyr i jaktsesongen uten konsekvenser for deres normale reproduksjon.

Pyramide av tall ( tall) gjenspeiler antall individuelle organismer på hvert nivå. For eksempel, for å mate en ulv, trenger han minst flere harer for at han skal kunne jakte; For å mate disse harene trenger du et ganske stort utvalg av planter. Noen ganger kan pyramider av tall snus, eller snus opp ned. Dette gjelder skogens næringskjeder, der trær tjener som produsenter og insekter som primærforbrukere. I dette tilfellet er nivået av primærforbrukere numerisk rikere enn nivået av produsenter (et stort antall insekter lever av ett tre).

En art som er en forbruker kan ikke fullstendig ødelegge hele befolkningen til sine potensielle ofre: ellers vil den dø av seg selv. I sin tur utvikler nivået av byttedyrs fruktbarhet evolusjonært under hensyntagen til det faktum at en del av befolkningen vil bli ødelagt av rovdyr. Men naturlig nok er det alltid begrensninger på selve antallet rovdyr. Dette opprettholder balansen i systemet.

Enhver populasjon i seg selv er også et stabilt biologisk system. For å sikre dette, reproduserer den kontinuerlig arten sin i biogeocenosen den eksisterer i. Lovene for selvorganisering av biosfæren er slik at relasjoner utvikles mellom individer i en populasjon med sikte på å organisere utførelsen av denne funksjonen. Spesielt, under gunstige forhold for eksistensen av en populasjon, begynner individene å reprodusere mer intensivt. Dette fører til konkurranse mellom individer (over territorium, kvinner osv.). Det blir gunstig for befolkningen om noen av individene slutter å reprodusere seg og befolkningsveksten avtar. Det er klart at for et individ er det unormalt å nekte å skape avkom, men for en populasjon er det en nødvendig reaksjon på dets overdrevne antall. For eksempel, ved en viss tetthet i et gnagersamfunn, begynner interne forhold å forverres. Samtidig begynner aggressive former for relasjoner å råde over kommunikative, og det oppstår en stresssituasjon. Det siste fører til at enkeltindivider dør eller blokkerer strømmen av kjønnshormoner til blodet hos noen av dem.

Med en kraftig forverring av levekårene (rovdyr har spredt seg overdrevent, klimatiske forhold har forverret seg, mat har blitt knappe osv.), begynner befolkningen å synke. Da aktiveres naturlige mekanismer som stimulerer reproduksjonen. Men en befolkning streber alltid etter et optimalt nivå av antallet, og derfor er en prosess med selvregulering karakteristisk for enhver befolkning. Dermed er biosfæren et system der biogeocenoser fungerer som et undersystem. Hver biogeocenose er på sin side et uavhengig system der populasjoner fungerer som et undersystem. I dem er individuelle organismer undersystemer. Hver organisme er naturligvis et separat biologisk system. Sistnevnte er den grunnleggende enheten for metabolisme. Den biogene syklusen av stoffer på planetarisk skala er bare mulig fordi alle organismer utfører den kontinuerlig med miljøet. Det er fra organismen at kjeden av forhold mellom komponentene i levende materie begynner. Og denne kjeden kan ikke avbrytes på noe nivå, fordi de alle er funksjonelt sammenkoblet. Dette betyr at biosfæren, som er et integrert hierarki, er underlagt dette mønsteret.

TROFISK NIVÅ, en samling av organismer forent av en type ernæring. Konseptet med det trofiske nivået lar oss forstå dynamikken i energiflyten og den trofiske strukturen som bestemmer den.

Autotrofe organismer (hovedsakelig grønne planter) okkuperer det første trofiske nivået (produsenter), planteetere okkuperer det andre (førsteordens forbrukere), rovdyr som lever av planteetere okkuperer det tredje (andreordens forbrukere), og sekundære rovdyr okkuperer det fjerde (tredje). -bestille forbrukere). Organismer med forskjellige trofiske kjeder, men som mottar mat gjennom like mange ledd i trofiskkjeden, er på samme trofiske nivå. Dermed er en ku og en snutebille av slekten Siton som lever av alfalfa-blader forbrukere av første orden. De faktiske forholdene mellom trofiske nivåer i et fellesskap er svært komplekse. Populasjoner av samme art, som deltar i forskjellige trofiske kjeder, kan være på forskjellige trofiske nivåer, avhengig av energikilden som brukes. På hvert trofisk nivå er maten som konsumeres ikke fullstendig assimilert, siden en betydelig del av den brukes på metabolisme. Derfor er produksjonen av organismer av hvert påfølgende trofisk nivå alltid mindre enn produksjonen av det forrige trofiske nivået, i gjennomsnitt 10 ganger. Den relative mengden energi som overføres fra et trofisk nivå til et annet kalles samfunnsøkologisk effektivitet eller næringskjedeeffektivitet.

Forholdet mellom ulike trofiske nivåer (trofisk struktur) kan avbildes grafisk som økologisk pyramide, som er grunnlaget for det første nivået (nivået på produsenter).

Økologisk pyramide kan være av tre typer:
1) pyramide av tall - gjenspeiler antall individuelle organismer på hvert nivå;
2) biomassepyramide - total tørrvekt, energiinnhold eller annet mål på den totale mengden levende materiale;
3) energipyramide - mengden energiflyt.

Basen i pyramidene av tall og biomasse kan være mindre enn påfølgende nivåer (avhengig av forholdet mellom størrelsene på produsenter og forbrukere). Energipyramiden smalner alltid mot toppen. I terrestriske økosystemer er en reduksjon i mengden tilgjengelig energi vanligvis ledsaget av en reduksjon i biomasse og antall individer på hvert trofisk nivå.

Pyramide av tall (1) viser at hvis en gutt skulle spise kun kalvekjøtt i ett år, ville han trenge 4,5 kalver, og for å mate kalvene er det nødvendig å så en 4 hektar stor åker med alfalfa (2x10 (7) planter). I biomassepyramiden (2) antall individer erstattes av biomasseverdier. I energipyramiden (3) solenergi tatt i betraktning Lucerne bruker 0,24 % solenergi. For å akkumulere produksjon bruker kalvene 8 % av energien akkumulert av alfalfa gjennom året. 0,7 % av energien som akkumuleres av kalver brukes til utvikling og vekst av et barn i løpet av året. Som et resultat blir litt over en milliondel av solenergien som faller på en 4 hektar stor åker brukt til å mate et barn i ett år. . (ifølge Yu. Odum)

Trofisk kjede

Hovedtrekket til økosystemer er tilstedeværelsen av matnettverk og kjeder i dem.

Definisjon 1

Trofisk (mat)kjede er en serie spesifikke organismer som gjenspeiler bevegelsen av organiske stoffer i økosystemet og den biokjemiske energien som finnes i det, oppnådd som et resultat av organismenes ernæring.

Deretter vil vi vurdere følgende begreper: forbrukere, nedbrytere og produsenter. Produsenter er organismer som produserer organiske forbindelser fra uorganiske stoffer. i et økosystem er produsenter autotrofe organismer som konverterer ekstern energi til biokjemisk energi gjennom fotosyntese, lokalisert i en organisk forbindelse.

Eksempel 1

Et eksempel på produsenter er planter (for terrestriske økosystemer). Et eksempel på produsenter for akvatiske økosystemer er planteplankton – små alger.

Forbrukere er organismer som forbruker organisk materiale produsert av produsenter i løpet av sin virksomhet. Det er forbrukere av forskjellige bestillinger (1. og 2.).

1. ordens forbrukere er organismer som spiser planter (for eksempel geit, hare).
Andreordens forbrukere er organismer som bygger proteinene sine fra animalske og planteproteiner (andreordens forbrukere kalles også rovdyr).

Reduksjonsmidler er organismer (hovedsakelig sopp, bakterier osv.) som omdanner organiske rester til uorganiske forbindelser.

Trofiske (mat) nivåer

I hvert økosystem kan et visst antall trofiske lenker eller nivåer noteres. Det aller første nivået er representert av produsenter, og det andre og påfølgende nivåer er representert av forbrukere. Det siste nivået er hovedsakelig dannet av sopp og mikroorganismer som lever av døde organiske forbindelser (nedbrytere).

Deres hovedfunksjon i økosystemet er å dekomponere organiske forbindelser til de opprinnelige mineralelementene. En sammenkoblet serie med trofiske nivåer er en trofisk kjede eller næringskjede.

Det skal bemerkes at næringskjeden ikke er komplett hele tiden. For det første kan det være mangel på produsenter (planter). Disse næringskjedene er karakteristiske for samfunn, produsert på grunnlag av nedbryting av plante- eller dyrerester, for eksempel de som samler seg i skoger på jorda (skogstrø).

For det andre kan heterotrofer (dyr) være fraværende (eller tilstede i svært små mengder) i næringskjeder. For eksempel i skog, døende planter eller deler av disse (grener, blader osv.), dvs. produsenter er umiddelbart inkludert i koblingen til nedbrytere.

I et naturlig samfunn er noen organismer som får mat fra vegetasjon gjennom like mange stadier tildelt samme trofiske nivå. Det er rimelig å merke seg at denne trofiske klassifiseringen deler inn i grupper, ikke arten selv, men typene av deres livsaktivitet; en populasjon av en gitt art vil okkupere ett eller flere trofiske nivåer, avhengig av hvilke energikilder den bruker.

Den relative rollen til næringskjeder i et økosystem bestemmes av mengden energi som strømmer inn i en bestemt kjede og effektiviteten av dens bruk av trofiske nivåer. Så hvis i planktonsamfunn hovedrollen i overføringen av energi (og følgelig i frigjøringen av mineralforbindelser) tilhører forbrukerne av beitekjeden, så er det i terrestriske økosystemer detrituskjeden. Spesielt i skoger