Pytanie 28. Łańcuch pokarmowy. Rodzaje łańcuchów pokarmowych.
ŁAŃCUCH POKARMOWY(łańcuch troficzny, łańcuch pokarmowy), wzajemne połączenia organizmów poprzez relacje żywność-konsument (niektóre służą jako pożywienie dla innych). W tym przypadku następuje transformacja materii i energii producenci(główni producenci) poprzez konsumenci(konsumenci) do rozkładacze(przetworniki martwej materii organicznej w substancje nieorganiczne przyswajane przez producentów). Istnieją 2 rodzaje łańcuchów pokarmowych – pastwisko i detrytus. Łańcuch pastwisk rozpoczyna się od roślin zielonych, przechodzi do pasących się zwierząt roślinożernych (konsumentów I rzędu), a następnie do drapieżników żerujących na tych zwierzętach (w zależności od miejsca w łańcuchu - konsumenci II rzędu i kolejnych). Łańcuch detrytyczny rozpoczyna się od detrytusu (produktu rozkładu materii organicznej), przechodzi do żywiących się nim mikroorganizmów, a następnie do detrytusów (zwierząt i mikroorganizmów biorących udział w procesie rozkładu umierającej materii organicznej).
Przykładem łańcucha pastwisk jest jego wielokanałowy model na afrykańskiej sawannie. Głównymi producentami są trawa i drzewa, konsumentami pierwszego rzędu są owady roślinożerne i roślinożerne (kopytne, słonie, nosorożce itp.), drugiego rzędu są owady drapieżne, trzeciego rzędu są mięsożerne gady (węże itp.), czwartego rzędu – drapieżne ssaki i ptaki zdobyczy. Z kolei detrytusożerne (chrząszcze skarabeusze, hieny, szakale, sępy itp.) na każdym etapie łańcucha pastwiskowego niszczą zwłoki martwych zwierząt i resztki pożywienia drapieżników. Liczba osobników wchodzących w skład łańcucha pokarmowego w każdym jego ogniwie systematycznie maleje (zasada piramidy ekologicznej), czyli liczba ofiar każdorazowo znacznie przewyższa liczbę ich konsumentów. Łańcuchy pokarmowe nie są od siebie odizolowane, ale są ze sobą powiązane, tworząc sieci pokarmowe.
Pytanie 29. Do czego służą piramidy ekologiczne i podaj je.
Piramida ekologiczna- graficzne obrazy relacji pomiędzy producentami i konsumentami na wszystkich poziomach (roślinożerne, drapieżniki, gatunki żerujące na innych drapieżnikach) w ekosystemie.
Amerykański zoolog Charles Elton zaproponował schematyczne przedstawienie tych zależności w 1927 roku.
Na schematycznym przedstawieniu każdy poziom jest pokazany jako prostokąt, którego długość lub powierzchnia odpowiada wartościom liczbowym ogniwa w łańcuchu pokarmowym (piramida Eltona), ich masie lub energii. Prostokąty ułożone w określonej kolejności tworzą piramidy o różnych kształtach.
Podstawą piramidy jest pierwszy poziom troficzny – poziom producentów, kolejne piętra piramidy tworzą kolejne poziomy łańcucha pokarmowego – konsumenci różnych rzędów. Wysokość wszystkich bloków piramidy jest taka sama, a długość jest proporcjonalna do liczby, biomasy lub energii na odpowiednim poziomie.
Piramidy ekologiczne wyróżnia się w zależności od wskaźników, na podstawie których piramida jest zbudowana. Jednocześnie dla wszystkich piramid ustalono podstawową zasadę, zgodnie z którą w każdym ekosystemie jest więcej roślin niż zwierząt, roślinożerców niż mięsożerców, owadów niż ptaków.
W oparciu o zasadę piramidy ekologicznej można wyznaczyć lub obliczyć stosunki ilościowe różnych gatunków roślin i zwierząt w naturalnych i sztucznie wytworzonych układach ekologicznych. Na przykład na 1 kg masy zwierzęcia morskiego (foka, delfin) potrzeba 10 kg zjedzonych ryb, a te 10 kg potrzebują już 100 kg pożywienia - bezkręgowców wodnych, które z kolei muszą zjeść 1000 kg glonów i bakterie tworzą taką masę. W tym przypadku piramida ekologiczna będzie trwała.
Jak jednak wiadomo, od każdej reguły są wyjątki, które zostaną uwzględnione w każdym typie piramidy ekologicznej.
Pierwsze projekty ekologiczne w formie piramid powstały w latach dwudziestych XX wieku. Charlesa Eltona. Opierały się one na obserwacjach terenowych szeregu zwierząt różnych klas wielkości. Elton nie uwzględnił pierwotnych producentów i nie dokonał żadnego rozróżnienia między detrytivores i rozkładającymi się. Zauważył jednak, że drapieżniki są zwykle większe od swojej ofiary i zdał sobie sprawę, że ten stosunek jest niezwykle specyficzny tylko dla niektórych klas wielkości zwierząt. W latach czterdziestych amerykański ekolog Raymond Lindeman zastosował pomysł Eltona do poziomów troficznych, abstrahując od konkretnych organizmów, które je tworzą. Jednakże, choć łatwo jest podzielić zwierzęta na klasy wielkości, znacznie trudniej jest określić, do jakiego poziomu troficznego należą. W każdym razie można tego dokonać jedynie w sposób bardzo uproszczony i uogólniony. Zależności żywieniowe i efektywność transferu energii w biotycznym komponencie ekosystemu są tradycyjnie przedstawiane w formie piramid schodkowych. Zapewnia to wyraźną podstawę do porównywania: 1) różnych ekosystemów; 2) stany sezonowe tego samego ekosystemu; 3) różne fazy zmian ekosystemu. Wyróżnia się trzy rodzaje piramid: 1) piramidy liczbowe, polegające na liczeniu organizmów na każdym poziomie troficznym; 2) piramidy biomasy, które wykorzystują całkowitą masę (zwykle suchą) organizmów na każdym poziomie troficznym; 3) piramidy energetyczne, uwzględniające energochłonność organizmów na każdym poziomie troficznym.
Rodzaje piramid ekologicznych
piramidy liczb- na każdym poziomie wykreślana jest liczba poszczególnych organizmów
Piramida liczb ukazuje wyraźny wzór odkryty przez Eltona: liczba jednostek tworzących sekwencyjny ciąg powiązań od producentów do konsumentów stale maleje (ryc. 3).
Na przykład, aby nakarmić jednego wilka, potrzebuje co najmniej kilku zajęcy, na które będzie mógł polować; Aby nakarmić te zające, potrzebujesz dość dużej różnorodności roślin. W tym przypadku piramida będzie wyglądać jak trójkąt z szeroką podstawą zwężającą się ku górze.
Jednak ta forma piramidy liczb nie jest typowa dla wszystkich ekosystemów. Czasami można je odwrócić lub wywrócić do góry nogami. Dotyczy to leśnych łańcuchów pokarmowych, w których drzewa są producentami, a owady głównymi konsumentami. W tym przypadku poziom konsumentów pierwotnych jest liczbowo bogatszy od poziomu producentów (duża liczba owadów żeruje na jednym drzewie), dlatego piramidy liczb są najmniej informatywne i najmniej orientacyjne, tj. liczba organizmów na tym samym poziomie troficznym w dużej mierze zależy od ich wielkości.
piramidy biomasy- charakteryzuje całkowitą suchą lub mokrą masę organizmów na danym poziomie troficznym, np. w jednostkach masy na jednostkę powierzchni – g/m2, kg/ha, t/km2 lub objętości – g/m3 (ryc. 4)
Zwykle w biocenozach lądowych całkowita masa producentów jest większa niż każde kolejne ogniwo. Z kolei całkowita masa konsumentów pierwszego rzędu jest większa niż masa konsumentów drugiego rzędu itp.
W tym przypadku (jeśli organizmy nie różnią się zbytnio wielkością) piramida również będzie miała wygląd trójkąta o szerokiej podstawie zwężającej się ku górze. Istnieją jednak istotne wyjątki od tej reguły. Na przykład w morzach biomasa roślinożernego zooplanktonu jest znacznie (czasami 2-3 razy) większa niż biomasa fitoplanktonu, reprezentowanego głównie przez glony jednokomórkowe. Wyjaśnia to fakt, że glony są bardzo szybko zjadane przez zooplankton, ale przed całkowitym spożyciem chroni je bardzo wysokie tempo podziału komórek.
Ogólnie rzecz biorąc, biogeocenozy lądowe, w których producenci są duzi i żyją stosunkowo długo, charakteryzują się stosunkowo stabilnymi piramidami o szerokiej podstawie. W ekosystemach wodnych, gdzie producenci są mali i mają krótkie cykle życiowe, piramidę biomasy można odwrócić lub odwrócić (z wierzchołkiem skierowanym w dół). Zatem w jeziorach i morzach masa roślin przewyższa masę konsumentów tylko w okresie kwitnienia (wiosna), a przez resztę roku może wystąpić sytuacja odwrotna.
Piramidy liczb i biomasy odzwierciedlają statykę układu, czyli charakteryzują liczbę lub biomasę organizmów w określonym przedziale czasu. Nie dostarczają pełnej informacji o strukturze troficznej ekosystemu, choć pozwalają na rozwiązanie szeregu problemów praktycznych, szczególnie związanych z utrzymaniem trwałości ekosystemów.
Piramida liczb pozwala na przykład obliczyć dopuszczalną wielkość połowu ryb lub odstrzału zwierząt w okresie polowań bez konsekwencji dla ich prawidłowego rozmnażania.
piramidy energetyczne- pokazuje wielkość przepływu energii lub produktywności na kolejnych poziomach (ryc. 5).
W przeciwieństwie do piramid liczb i biomasy, które odzwierciedlają statykę układu (liczbę organizmów w danym momencie), piramida energii, odzwierciedlająca obraz prędkości przejścia masy pokarmowej (ilości energii) przez każdym poziomie troficznym łańcucha pokarmowego daje najpełniejszy obraz funkcjonalnej organizacji społeczności.
Na kształt tej piramidy nie mają wpływu zmiany wielkości i tempa metabolizmu poszczególnych osób, a jeśli weźmie się pod uwagę wszystkie źródła energii, piramida zawsze będzie miała typowy wygląd z szeroką podstawą i zwężającym się wierzchołkiem. Konstruując piramidę energii, często do jej podstawy dodaje się prostokąt, aby pokazać napływ energii słonecznej.
W 1942 roku amerykański ekolog R. Lindeman sformułował prawo piramidy energetycznej (prawo 10 procent), zgodnie z którym średnio około 10% energii otrzymanej na poprzednim poziomie piramidy ekologicznej przechodzi z jednego trofiku poprzez łańcuchy pokarmowe na inny poziom troficzny. Pozostała część energii jest tracona w postaci promieniowania cieplnego, ruchu itp. W wyniku procesów metabolicznych organizmy tracą około 90% całej energii w każdym ogniwie łańcucha pokarmowego, która jest wydawana na utrzymanie ich funkcji życiowych.
Jeśli zając zjadł 10 kg materii roślinnej, jego waga może wzrosnąć o 1 kg. Lis lub wilk, zjadając 1 kg mięsa zajęczego, zwiększa swoją masę zaledwie o 100 g. U roślin drzewiastych proporcja ta jest znacznie niższa ze względu na słabe wchłanianie drewna przez organizmy. W przypadku traw i wodorostów wartość ta jest znacznie większa, ponieważ nie mają one trudnych do strawienia tkanek. Jednakże ogólny schemat procesu przekazywania energii pozostaje taki sam: przez górne poziomy troficzne przechodzi znacznie mniej energii niż przez niższe.
Energia Słońca odgrywa ogromną rolę w reprodukcji życia. Ilość tej energii jest bardzo duża (około 55 kcal na 1 cm 2 rocznie). Z tej ilości producenci - rośliny zielone - rejestrują nie więcej niż 1-2% energii w wyniku fotosyntezy, a pustynie i ocean - setne części procenta.
Liczba ogniw w łańcuchu pokarmowym może się różnić, ale zwykle jest ich 3-4 (rzadziej 5). Faktem jest, że do końcowego ogniwa łańcucha pokarmowego dociera tak mało energii, że nie wystarczy, jeśli liczba organizmów wzrośnie.
Ryż. 1. Łańcuchy pokarmowe w ekosystemie lądowym
Nazywa się zbiór organizmów połączonych jednym rodzajem odżywiania i zajmujących określoną pozycję w łańcuchu pokarmowym poziom troficzny. Organizmy, które czerpią energię ze Słońca przez tę samą liczbę kroków, należą do tego samego poziomu troficznego.
Najprostszy łańcuch pokarmowy (lub łańcuch pokarmowy) może składać się z fitoplanktonu, następnie większych roślinożernych skorupiaków planktonowych (zooplanktonu), a na końcu wieloryba (lub małych drapieżników), który filtruje te skorupiaki z wody.
Natura jest złożona. Wszystkie jego elementy, żywe i nieożywione, stanowią jedną całość, zespół oddziałujących na siebie i wzajemnie powiązanych zjawisk oraz stworzeń dostosowanych do siebie. Są to ogniwa jednego łańcucha. A jeśli usuniesz przynajmniej jedno takie ogniwo z całego łańcucha, rezultaty mogą być nieoczekiwane.
Zerwanie łańcuchów pokarmowych może mieć szczególnie negatywny wpływ na lasy – niezależnie od tego, czy są to biocenozy lasów strefy umiarkowanej, czy biocenozy lasów tropikalnych, które są bogate w różnorodność gatunkową. Wiele gatunków drzew, krzewów i roślin zielnych zależy od konkretnego zapylacza – pszczół, os, motyli lub kolibrów – który żyje w zasięgu gatunku rośliny. Gdy tylko umrze ostatnie kwitnące drzewo lub roślina zielna, zapylacz będzie zmuszony opuścić to siedlisko. W rezultacie fitofagi (roślinożercy) żerujące na tych roślinach lub owocach drzew umrą. Drapieżniki polujące na fitofagi zostaną pozostawione bez pożywienia, a wówczas zmiany będą sukcesywnie oddziaływać na pozostałe ogniwa łańcucha pokarmowego. W rezultacie wpłyną na ludzi, ponieważ mają swoje specyficzne miejsce w łańcuchu pokarmowym.
Łańcuchy pokarmowe można podzielić na dwa główne typy: wypasowe i detrytyczne. Nazywa się ceny żywności rozpoczynające się od autotroficznych organizmów fotosyntetycznych pastwisko, Lub łańcuchy jedzenia. Na szczycie łańcucha pastwisk znajdują się rośliny zielone. Na drugim poziomie łańcucha pastwiskowego znajdują się zazwyczaj fitofagi, tj. zwierzęta jedzące rośliny. Przykładem łańcucha pokarmowego użytków zielonych są relacje między organizmami na łące zalewowej. Taki łańcuch zaczyna się od rośliny kwitnącej na łące. Następne ogniwo to motyl żywiący się nektarem kwiatu. Następnie pojawia się mieszkaniec siedlisk wilgotnych - żaba. Jego ochronne ubarwienie pozwala mu zaatakować ofiarę, ale nie chroni jej przed innym drapieżnikiem - zaskrońcem trawiastym. Czapla, złapawszy węża, zamyka łańcuch pokarmowy na łące zalewowej.
Jeśli łańcuch pokarmowy zaczyna się od martwych szczątków roślin, zwłok i odchodów zwierzęcych – nazywa się to detrytusem detrytyczny, Lub łańcuch rozkładu. Termin „detrytus” oznacza produkt rozkładu. Jest zapożyczony z geologii, gdzie detrytus odnosi się do produktów zniszczenia skał. W ekologii detrytus to materia organiczna biorąca udział w procesie rozkładu. Takie łańcuchy są typowe dla zbiorowisk żyjących na dnie głębokich jezior i oceanów, gdzie wiele organizmów żeruje na osadzie szczątków utworzonych przez martwe organizmy z górnych oświetlonych warstw zbiornika.
W biocenozach leśnych łańcuch detrytyczny rozpoczyna się od rozkładu martwej materii organicznej przez zwierzęta saprofagiczne. Najbardziej aktywny udział w rozkładzie materii organicznej biorą tu bezkręgowce glebowe (stawonogi, robaki) i mikroorganizmy. Występują także duże saprofagi – owady, które przygotowują podłoże dla organizmów przeprowadzających procesy mineralizacji (dla bakterii i grzybów).
W przeciwieństwie do łańcucha pastwisk, wielkość organizmów poruszających się wzdłuż łańcucha detrytusu nie zwiększa się, ale wręcz przeciwnie, maleje. Tak więc na drugim poziomie mogą znajdować się owady kopiące groby. Jednak najbardziej typowymi przedstawicielami łańcucha detrytycznego są grzyby i mikroorganizmy, które żywią się martwą materią i dopełniają proces rozkładu substancji bioorganicznych do stanu prostych substancji mineralnych i organicznych, które następnie są spożywane w postaci rozpuszczonej przez korzenie roślin zielonych w szczyt łańcucha pastwisk, rozpoczynając w ten sposób nowy krąg ruchu materii.
W niektórych ekosystemach dominują pastwiska, w innych – łańcuchy detrytusu. Na przykład las jest uważany za ekosystem zdominowany przez łańcuchy detrytusu. W ekosystemie gnijącego pnia nie ma w ogóle łańcucha pastwisk. Jednocześnie np. w ekosystemach powierzchniowych mórz niemal wszyscy producenci reprezentowani przez fitoplankton są zjadani przez zwierzęta, a ich zwłoki opadają na dno, tj. opuścić opublikowany ekosystem. W takich ekosystemach dominują wypasy lub łańcuchy pokarmowe.
Główna zasada dotyczące jakiegokolwiek łańcuch pokarmowy, stwierdza: na każdym poziomie troficznym zbiorowiska większość energii pobranej z pożywienia jest wydawana na utrzymanie życia, ulega rozproszeniu i nie może być już wykorzystana przez inne organizmy. Zatem żywność spożywana na każdym poziomie troficznym nie jest całkowicie przyswojona. Znaczna jego część jest wydawana na metabolizm. W miarę przechodzenia do każdego kolejnego ogniwa łańcucha pokarmowego zmniejsza się całkowita ilość energii użytecznej przekazywanej na kolejny wyższy poziom troficzny.
Łańcuch pokarmowy lub troficzny nazywamy związek między różnymi grupami organizmów (roślinami, grzybami, zwierzętami i drobnoustrojami), w którym energia jest transportowana w wyniku zużycia jednych osobników przez inne. Transfer energii jest podstawą normalnego funkcjonowania ekosystemu. Z pewnością te pojęcia są Ci znane z 9 klasy szkoły z kursu biologii ogólnej.
Osoby z następnego ogniwa zjadają organizmy z poprzedniego ogniwa i w ten sposób materia i energia są transportowane wzdłuż łańcucha. Ta sekwencja procesów leży u podstaw cyklu życiowego substancji w przyrodzie. Warto powiedzieć, że ogromna część energii potencjalnej (około 85%) jest tracona przy przenoszeniu z jednego ogniwa do drugiego, jest ona rozpraszana, czyli rozpraszana w postaci ciepła. Czynnik ten jest ograniczający w odniesieniu do długości łańcuchów pokarmowych, które w przyrodzie mają zwykle 4-5 ogniw.
Rodzaje relacji pokarmowych
W ekosystemach materia organiczna jest wytwarzana przez autotrofy (producentów). Rośliny z kolei są zjadane przez zwierzęta roślinożerne (konsumenci pierwszego rzędu), które następnie są zjadane przez zwierzęta mięsożerne (konsumenci drugiego rzędu). Ten 3-ogniwowy łańcuch pokarmowy jest przykładem prawidłowego łańcucha pokarmowego.
Tam są:
Łańcuchy pastwiskowe
Łańcuchy troficzne zaczynają się od auto- lub chemotrofów (producentów) i obejmują heterotrofy w postaci konsumentów różnych rzędów. Takie łańcuchy pokarmowe są szeroko rozpowszechnione w ekosystemach lądowych i morskich. Można je narysować i zestawić w formie diagramu:
Producenci -> Konsumenci I rzędu -> Konsumenci I rzędu -> Konsumenci III rzędu.
Typowym przykładem jest łańcuch pokarmowy łąki (może to być strefa leśna lub pustynia, w tym przypadku będą się różnić tylko gatunki biologiczne różnych uczestników łańcucha pokarmowego i rozgałęzienia sieci interakcji pokarmowych).
Tak więc za pomocą energii Słońca kwiat wytwarza dla siebie składniki odżywcze, to znaczy jest producentem i pierwszym ogniwem łańcucha. Motyl żywiący się nektarem tego kwiatu jest konsumentem pierwszego i drugiego rzędu. Żaba, która również żyje na łące i jest zwierzęciem owadożernym, zjada motyla – trzecie ogniwo w łańcuchu, konsument drugiego rzędu. Żabę połyka wąż - czwarte ogniwo i konsument trzeciego rzędu, węża zjada jastrząb - konsument czwartego rzędu i piątego, z reguły ostatniego ogniwa łańcucha pokarmowego. Osoba może być obecna w tym łańcuchu również jako konsument.
W wodach Oceanu Światowego autotrofy, reprezentowane przez jednokomórkowe glony, mogą istnieć tylko tak długo, jak światło słoneczne może przenikać przez słup wody. Jest to głębokość 150-200 metrów. Heterotrofy mogą również żyć w głębszych warstwach, w nocy wypływając na powierzchnię, aby pożywić się glonami, a rano ponownie schodzą na zwykłą głębokość, dokonując migracji pionowych do 1 kilometra dziennie. Z kolei heterotrofy, które są konsumentami kolejnych rzędów i żyją jeszcze głębiej, rano wznoszą się do poziomu siedliska konsumentów pierwszego rzędu, aby się nimi pożywić.
Widzimy zatem, że w głębokich zbiornikach wodnych, zwykle w morzach i oceanach, istnieje coś takiego jak „drabina pokarmowa”. Oznacza to, że substancje organiczne wytwarzane przez glony w powierzchniowych warstwach ziemi transportowane są wzdłuż łańcucha pokarmowego na sam dół. Biorąc ten fakt pod uwagę, opinię części ekologów, że cały zbiornik można uznać za jedną biogeocenozę, można uznać za uzasadnioną.
Detrytyczne relacje troficzne
Aby zrozumieć, czym jest detrytyczny łańcuch pokarmowy, należy zacząć od samego pojęcia „detrytusu”. Detrytus to zbiór pozostałości martwych roślin, zwłok i końcowych produktów metabolizmu zwierząt.
Łańcuchy detrytyczne są charakterystyczne dla zbiorowisk wód śródlądowych, głębokich dna jezior i oceanów, których wielu przedstawicieli żeruje na szczątkach powstałych w wyniku pozostałości martwych organizmów z górnych warstw lub przypadkowo wprowadzonych do zbiornika z systemów ekologicznych znajdujących się na lądzie, w w postaci na przykład ściółki liściowej.
Dolne systemy ekologiczne oceanów i mórz, w których z powodu braku światła słonecznego nie ma producentów, mogą istnieć tylko dzięki detrytusowi, którego całkowita masa w Oceanie Światowym w roku kalendarzowym może sięgać setek milionów ton.
Łańcuchy detrytusowe powszechnie występują także w lasach, gdzie znaczna część rocznego przyrostu biomasy producentów nie może zostać skonsumowana bezpośrednio przez pierwszego ogniwa konsumentów. Dlatego umiera, tworząc ściółkę, która z kolei jest rozkładana przez saprotrofy, a następnie mineralizowana przez rozkładające się. Grzyby odgrywają ważną rolę w tworzeniu detrytusu w zbiorowiskach leśnych.
Heterotrofy żywiące się bezpośrednio detrytusem to detrytusożercy. W lądowych systemach ekologicznych do detrytusożerców zalicza się niektóre gatunki stawonogów, w szczególności owady, a także pierścienice. Duże detrytusożerne wśród ptaków (sępy, wrony) i ssaków (hieny) są zwykle nazywane padlinożercami.
W ekologicznych systemach wodnych większość detrytusożerców stanowią owady wodne i ich larwy, a także niektórzy przedstawiciele skorupiaków. Detrytivores mogą służyć jako pożywienie dla większych heterotrofów, które z kolei mogą później stać się pożywieniem dla konsumentów wyższego rzędu.
Ogniwa w łańcuchu pokarmowym nazywane są inaczej poziomami troficznymi. Z definicji jest to grupa organizmów, która zajmuje określone miejsce w łańcuchu pokarmowym i stanowi źródło energii dla każdego z kolejnych poziomów – pożywienia.
Organizmy I poziom troficzny w łańcuchach pokarmowych na pastwiskach występują pierwotni producenci, autotrofy, czyli rośliny i chemotrofy – bakterie, które wykorzystują energię reakcji chemicznych do syntezy substancji organicznych. W systemach detrytycznych nie ma autotrofów, a pierwszy poziom troficzny łańcucha troficznego detrytycznego tworzy sam detrytus.
Ostatni, Poziom troficzny V reprezentowane przez organizmy, które konsumują martwą materię organiczną i końcowe produkty rozkładu. Organizmy te nazywane są destruktorami lub rozkładającymi. Osoby rozkładające są reprezentowane głównie przez bezkręgowce, które są nekro-, sapro- i koprofagami, wykorzystującymi pozostałości, odpady i martwą materię organiczną do pożywienia. Do tej grupy zaliczają się także rośliny saprofagiczne rozkładające ściółkę liściową.
Poziom destruktorów obejmuje także mikroorganizmy heterotroficzne, które są zdolne do przekształcania substancji organicznych w substancje nieorganiczne (mineralne), tworząc produkty końcowe - dwutlenek węgla i wodę, które wracają do układu ekologicznego i ponownie wchodzą w naturalny cykl substancji.
Znaczenie relacji pokarmowych
W naturze żaden gatunek, populacja, a nawet jednostka nie żyje w izolacji od siebie i swojego siedliska, ale wręcz przeciwnie, doświadcza wielu wzajemnych wpływów. Społeczności biotyczne Lub biocenozy - zbiorowiska oddziałujących na siebie organizmów żywych, które stanowią stabilny system połączony licznymi powiązaniami wewnętrznymi, o stosunkowo stałej strukturze i współzależnym zestawie gatunków.
Biocenoza charakteryzuje się pewnymi Struktury: gatunkowe, przestrzenne i troficzne.
Organiczne składniki biocenozy są nierozerwalnie związane z nieorganicznymi - glebą, wilgocią, atmosferą, tworząc razem z nimi stabilny ekosystem - biogeocenoza .
Biogenocenoza– samoregulujący się system ekologiczny utworzony przez populacje różnych gatunków żyjących razem i oddziałujących ze sobą oraz z przyrodą nieożywioną we względnie jednorodnych warunkach środowiskowych.
Systemy ekologiczne
Układy funkcjonalne, obejmujące zbiorowiska organizmów żywych różnych gatunków i ich siedliska. Powiązania pomiędzy elementami ekosystemu powstają przede wszystkim na podstawie relacji pokarmowych i sposobów pozyskiwania energii.
Ekosystem
Zespół gatunków roślin, zwierząt, grzybów, mikroorganizmów, które oddziałują ze sobą i ze środowiskiem w taki sposób, że taka zbiorowość może przetrwać i funkcjonować przez nieokreślony czas. Społeczność biotyczna (biocenoza) składa się ze zbiorowiska roślinnego ( fitocenoza), Zwierząt ( zoocenoza), mikroorganizmy ( mikrobiocenoza).
Wszystkie organizmy Ziemi i ich siedliska reprezentują także ekosystem najwyższej rangi - biosfera , posiadający stabilność i inne właściwości ekosystemu.
Istnienie ekosystemu możliwe jest dzięki stałemu dopływowi energii z zewnątrz – takim źródłem energii jest zazwyczaj słońce, chociaż nie dotyczy to wszystkich ekosystemów. Stabilność ekosystemu zapewniają bezpośrednie i sprzężone powiązania pomiędzy jego elementami, wewnętrzny obieg substancji oraz udział w cyklach globalnych.
Doktryna biogeocenoz opracowany przez V.N. Sukaczow. Termin " ekosystem„wprowadzony do użytku przez angielskiego geobotanika A. Tansleya w 1935 r. termin” biogeocenoza” - Akademik V.N. Sukaczew w 1942 r biogeocenoza Niezbędne jest posiadanie zbiorowiska roślinnego (fitocenozy) jako głównego ogniwa, zapewniającego potencjalną nieśmiertelność biogeocenozy dzięki energii wytwarzanej przez rośliny. Ekosystemy nie może zawierać fitocenozy.
Fitocenoza
Zbiorowisko roślinne powstało historycznie w wyniku połączenia oddziałujących na siebie roślin na jednorodnym obszarze terytorium.
Charakteryzuje się:
- określony skład gatunkowy,
- formy życia,
- warstwowość (naziemna i podziemna),
- liczebność (częstotliwość występowania gatunków),
- zakwaterowanie,
- aspekt (wygląd),
- witalność,
- zmiany sezonowe,
- rozwój (zmiana społeczności).
Poziomowanie (numer piętra)
Jedną z charakterystycznych cech zbiorowiska roślinnego jest niejako jego podział piętro po piętrze, zarówno w przestrzeni naziemnej, jak i podziemnej.
Poziomy naziemne pozwala na lepsze wykorzystanie światła, a pod ziemią - wody i minerałów. Zazwyczaj w lesie można wyróżnić do pięciu poziomów: górny (pierwszy) - wysokie drzewa, drugi - krótkie drzewa, trzeci - krzewy, czwarty - trawy, piąty - mchy.
Poziomowanie podziemne - lustrzane odbicie powierzchni nadziemnej: korzenie drzew sięgają najgłębiej, podziemne części mchów znajdują się blisko powierzchni gleby.
Według sposobu pozyskiwania i wykorzystania składników odżywczych na jakie dzielą się wszystkie organizmy autotrofy i heterotrofy. W przyrodzie istnieje ciągły cykl składników odżywczych niezbędnych do życia. Substancje chemiczne są pobierane przez autotrofy ze środowiska i zawracane do niego przez heterotrofy. Proces ten przybiera bardzo złożone formy. Każdy gatunek wykorzystuje tylko część energii zawartej w materii organicznej, doprowadzając jej rozkład do pewnego etapu. Tak więc w procesie ewolucji rozwinęły się systemy ekologiczne więzy I sieć zasilająca .
Większość biogeocenoz ma podobne struktura troficzna. Oparte są na roślinach zielonych - producenci. Niezbędne są zwierzęta roślinożerne i mięsożerne: konsumenci materii organicznej - konsumenci i niszczyciele pozostałości organicznych - rozkładacze.
Liczba osób w łańcuchu pokarmowym stale maleje, liczba ofiar jest większa niż liczba ich konsumentów, ponieważ w każdym ogniwie łańcucha pokarmowego przy każdym transferze energii traci się 80-90% jej, rozpraszając się w postać ciepła. Dlatego liczba ogniw w łańcuchu jest ograniczona (3-5).
Różnorodność gatunkowa biocenozy reprezentowane przez wszystkie grupy organizmów - producentów, konsumentów i rozkładających.
Naruszenie dowolnego linku w łańcuchu pokarmowym powoduje zaburzenie całej biocenozy. Na przykład wylesianie prowadzi do zmiany składu gatunkowego owadów, ptaków, a w konsekwencji zwierząt. Na obszarze bezdrzewnym rozwiną się inne łańcuchy pokarmowe i utworzy się inna biocenoza, co zajmie kilka dziesięcioleci.
Łańcuch pokarmowy (troficzny Lub żywność )
Powiązane gatunki, które sekwencyjnie pozyskują materię organiczną i energię z pierwotnej substancji spożywczej; Co więcej, każde poprzednie ogniwo łańcucha jest pożywieniem dla kolejnego.
Łańcuchy pokarmowe na każdym obszarze przyrodniczym o mniej lub bardziej jednorodnych warunkach życia składają się z kompleksów wzajemnie powiązanych gatunków, które żerują na sobie i tworzą samopodtrzymujący się system, w którym zachodzi obieg substancji i energii.
Składniki ekosystemu:
- Producenci - Organizmy autotroficzne (głównie rośliny zielone) są jedynymi producentami materii organicznej na Ziemi. Bogata w energię materia organiczna jest syntetyzowana podczas fotosyntezy z ubogich w energię substancji nieorganicznych (H 2 0 i C0 2).
- Konsumenci - zwierzęta roślinożerne i mięsożerne, konsumenci materii organicznej. Konsumenci mogą być roślinożercami, gdy bezpośrednio korzystają z producentów, lub mięsożercami, gdy żywią się innymi zwierzętami. W łańcuchu pokarmowym najczęściej mogą mieć numer seryjny od I do IV.
- Rozkładacze - mikroorganizmy heterotroficzne (bakterie) i grzyby - niszczyciele pozostałości organicznych, destruktory. Nazywani są także sanitariuszami Ziemi.
Poziom troficzny (odżywczy). - zbiór organizmów połączonych rodzajem odżywiania. Koncepcja poziomu troficznego pozwala zrozumieć dynamikę przepływu energii w ekosystemie.
- pierwszy poziom troficzny zajmują zawsze producenci (rośliny),
- drugi - konsumenci pierwszego rzędu (zwierzęta roślinożerne),
- trzeci – konsumenci drugiego rzędu – drapieżniki żerujące na zwierzętach roślinożernych),
- czwarty - konsumenci trzeciego rzędu (drapieżniki wtórne).
Wyróżnia się następujące typy: łańcuchy pokarmowe:
W łańcuch pastwiskowy (łańcuchy jedzenia) głównym źródłem pożywienia są rośliny zielone. Na przykład: trawa -> owady -> płazy -> węże -> ptaki drapieżne.
- detrytyczny łańcuchy (łańcuchy rozkładu) zaczynają się od detrytusu - martwej biomasy. Na przykład: ściółka -> dżdżownice -> bakterie. Inną cechą łańcuchów detrytycznych jest to, że zawarte w nich produkty roślinne często nie są bezpośrednio spożywane przez zwierzęta roślinożerne, ale obumierają i są mineralizowane przez saprofity. Łańcuchy detrytyczne są również charakterystyczne dla ekosystemów głębinowych, których mieszkańcy żywią się martwymi organizmami, które opadły z górnych warstw wody.
Relacje między gatunkami w systemach ekologicznych, które rozwinęły się w procesie ewolucji, w których wiele składników żeruje na różnych obiektach i same służą jako pokarm dla różnych członków ekosystemu. W uproszczeniu sieć pokarmową można przedstawić jako powiązany system łańcuchów pokarmowych.
Organizmy różnych łańcuchów pokarmowych, które otrzymują pożywienie przez taką samą liczbę ogniw w tych łańcuchach, są włączone ten sam poziom troficzny. Jednocześnie mogą znajdować się różne populacje tego samego gatunku, zawarte w różnych łańcuchach pokarmowych różne poziomy troficzne. Zależność między różnymi poziomami troficznym w ekosystemie można przedstawić graficznie jako piramida ekologiczna.
Piramida ekologiczna
Metoda graficznego przedstawienia zależności pomiędzy różnymi poziomami troficznym w ekosystemie – istnieją trzy typy:
Piramida populacji odzwierciedla liczbę organizmów na każdym poziomie troficznym;
Piramida biomasy odzwierciedla biomasę każdego poziomu troficznego;
Piramida energetyczna pokazuje ilość energii przechodzącej przez każdy poziom troficzny w określonym czasie.
Zasada piramidy ekologicznej
Wzór odzwierciedlający postępujący spadek masy (energii, liczby osobników) każdego kolejnego ogniwa łańcucha pokarmowego.
Piramida liczbowa
Piramida ekologiczna pokazująca liczbę osobników na każdym poziomie odżywienia. Piramida liczb nie uwzględnia wielkości i masy osobników, oczekiwanej długości życia, tempa metabolizmu, ale zawsze widoczny jest główny trend - spadek liczby osobników z ogniwa na ogniwo. Na przykład w ekosystemie stepowym liczba osobników rozkłada się następująco: producenci - 150 000, konsumenci roślinożerni - 20 000, konsumenci mięsożerni - 9 000 osobników/obszar. Biocenoza łąkowa charakteryzuje się następującą liczbą osobników na powierzchni 4000 m2: producenci – 5 842 424, roślinożerni konsumenci pierwszego rzędu – 708 624, mięsożerni konsumenci drugiego rzędu – 35 490, mięsożerni konsumenci trzeciego rzędu – 3 .
Piramida biomasy
Wzór, według którego ilość materii roślinnej stanowiącej podstawę łańcucha pokarmowego (producenci) jest w przybliżeniu 10 razy większa od masy zwierząt roślinożernych (konsumentów pierwszego rzędu), a masa zwierząt roślinożernych jest 10 razy większa większa niż u mięsożerców (konsumentów drugiego rzędu), tj. każdy kolejny poziom pożywienia ma masę 10 razy mniejszą od poprzedniego. Średnio z 1000 kg roślin wytwarza się 100 kg ciała roślinożercy. Drapieżniki zjadające zwierzęta roślinożerne mogą zbudować 10 kg swojej biomasy, drapieżniki wtórne - 1 kg.
Piramida Energii
wyraża wzór, zgodnie z którym przepływ energii stopniowo maleje i traci na wartości podczas przechodzenia od ogniwa do ogniwa w łańcuchu pokarmowym. Zatem w biocenozie jeziora rośliny zielone – producenci – tworzą biomasę zawierającą 295,3 kJ/cm 2, konsumenci pierwszego rzędu, spożywając biomasę roślinną, tworzą własną biomasę zawierającą 29,4 kJ/cm 2; Konsumenci drugiego rzędu, wykorzystując jako żywność konsumentów pierwszego rzędu, tworzą własną biomasę o zawartości 5,46 kJ/cm2. Zwiększa się utrata energii podczas przejścia od konsumentów pierwszego rzędu do konsumentów drugiego rzędu, jeśli są to zwierzęta stałocieplne. Wyjaśnia to fakt, że zwierzęta te wydają dużo energii nie tylko na budowanie biomasy, ale także na utrzymanie stałej temperatury ciała. Jeśli porównamy hodowlę cielęcia i okonia, to ta sama ilość energii wydanej na żywność da 7 kg wołowiny i tylko 1 kg ryb, ponieważ cielę je trawę, a okoń drapieżny zjada ryby.
Zatem pierwsze dwa typy piramid mają wiele istotnych wad:
Piramida biomasy odzwierciedla stan ekosystemu w momencie pobrania próbki i dlatego pokazuje stosunek biomasy w danym momencie, a nie odzwierciedla produktywności każdego poziomu troficznego (tj. jego zdolności do wytwarzania biomasy w określonym czasie). Zatem w przypadku, gdy w gronie producentów znajdą się gatunki szybko rosnące, piramida biomasy może okazać się odwrócona.
Piramida energetyczna pozwala porównać produktywność różnych poziomów troficznych, ponieważ uwzględnia czynnik czasu. Dodatkowo uwzględnia różnicę w wartości energetycznej różnych substancji (przykładowo 1 g tłuszczu dostarcza prawie dwukrotnie więcej energii niż 1 g glukozy). Dlatego piramida energii zawsze zwęża się ku górze i nigdy nie jest odwrócona.
Plastyczność ekologiczna
Stopień odporności organizmów lub ich zbiorowisk (biocenoz) na wpływ czynników środowiskowych. Gatunki ekologicznie plastyczne mają szeroką gamę norma reakcji , tj. są szeroko przystosowane do różnych siedlisk (ryby ciernikowe i węgorze, niektóre pierwotniaki żyją zarówno w wodach słodkich, jak i słonych). Wysoko wyspecjalizowane gatunki mogą istnieć tylko w określonym środowisku: zwierzęta morskie i glony - w słonej wodzie, ryby rzeczne i rośliny lotosu, lilie wodne, rzęsa żyją tylko w słodkiej wodzie.
Ogólnie ekosystem (biogeocenoza) charakteryzuje się następującymi wskaźnikami:
Różnorodność gatunkowa
Gęstość populacji gatunków,
Biomasa.
Biomasa
Całkowita ilość materii organicznej wszystkich osobników biocenozy lub gatunku wraz z zawartą w niej energią. Biomasę wyraża się zwykle w jednostkach masy w przeliczeniu na suchą masę na jednostkę powierzchni lub objętości. Biomasę można wyznaczyć oddzielnie dla zwierząt, roślin lub poszczególnych gatunków. Zatem biomasa grzybów w glebie wynosi 0,05-0,35 t/ha, glonów - 0,06-0,5, korzeni roślin wyższych - 3,0-5,0, dżdżownic - 0,2-0,5, kręgowców - 0,001-0,015 t/ha.
W biogeocenozach są pierwotna i wtórna produktywność biologiczna :
ü Pierwotna produktywność biologiczna biocenoz- całkowita całkowita produktywność fotosyntezy, będąca efektem działania autotrofów - rośliny zielone, np. 20-30-letni las sosnowy produkuje 37,8 t/ha biomasy rocznie.
ü Wtórna produktywność biologiczna biocenoz- całkowita całkowita produktywność organizmów heterotroficznych (konsumentów), która powstaje w wyniku wykorzystania substancji i energii zgromadzonej przez producentów.
Populacje. Struktura i dynamika liczb.
Każdy gatunek na Ziemi zajmuje określone miejsce zakres, ponieważ może istnieć tylko w określonych warunkach środowiskowych. Jednak warunki życia w obrębie jednego gatunku mogą się znacznie różnić, co prowadzi do rozpadu gatunku na elementarne grupy osobników - populacje.
Populacja
Zbiór osobników tego samego gatunku, zajmujących w obrębie gatunku odrębne terytorium (o względnie jednorodnych warunkach życia), swobodnie krzyżujących się ze sobą (posiadających wspólną pulę genową) i izolowanych od innych populacji tego gatunku, posiadających wszystkie niezbędne warunki do utrzymania ich stabilności przez długi czas w zmieniających się warunkach środowiskowych. Najważniejsze cechy populacji to jej struktura (wiek, skład płciowy) i dynamika populacji.
Zgodnie ze strukturą demograficzną populacje rozumieją jego skład pod względem płci i wieku.
Struktura przestrzenna Populacje to cechy rozmieszczenia osobników w populacji w przestrzeni.
Struktura wiekowa populacja jest powiązana z udziałem osób w różnym wieku w populacji. Osoby w tym samym wieku grupuje się w kohorty – grupy wiekowe.
W Struktura wiekowa populacji roślin przeznaczyć kolejne okresy:
Utajony - stan nasion;
Pregeneracyjny (obejmuje stan siewki, rośliny młodocianej, rośliny niedojrzałej i dziewiczej);
Generatywny (zwykle podzielony na trzy podokresy - osobniki młode, dojrzałe i stare generatywne);
Postgeneracyjny (obejmuje stany podstarcze, starcze roślin i fazę obumierania).
O przynależności do określonego statusu wiekowego decyduje m.in wiek biologiczny- stopień ekspresji pewnych cech morfologicznych (na przykład stopień rozcięcia złożonego liścia) i fizjologicznych (na przykład zdolność do rodzenia potomstwa).
W populacjach zwierząt można również rozróżnić różne etapy wiekowe. Na przykład owady rozwijające się z całkowitą metamorfozą przechodzą przez etapy:
Larwy,
lalki,
Imago (dorosły owad).
Charakter struktury wiekowej ludnościzależy od rodzaju krzywej przeżycia charakterystycznej dla danej populacji.
Krzywa przeżyciaodzwierciedla współczynnik umieralności w poszczególnych grupach wiekowych i jest linią malejącą:
- Jeżeli śmiertelność nie jest zależna od wieku osobników, to śmierć osobników w danym typie następuje równomiernie, śmiertelność pozostaje stała przez całe życie ( typ I ). Taka krzywa przeżycia jest charakterystyczna dla gatunków, których rozwój przebiega bez metamorfozy, przy wystarczającej stabilności urodzonego potomstwa. Ten typ jest zwykle nazywany rodzaj hydry- charakteryzuje się krzywą przeżycia zbliżoną do linii prostej.
- U gatunków, dla których rola czynników zewnętrznych w śmiertelności jest niewielka, krzywa przeżycia charakteryzuje się niewielkim spadkiem aż do pewnego wieku, po czym następuje gwałtowny spadek na skutek naturalnej (fizjologicznej) śmiertelności ( typ II ). Charakter krzywej przeżycia zbliżony do tego typu jest charakterystyczny dla człowieka (chociaż krzywa przeżycia człowieka jest nieco bardziej płaska i mieści się pomiędzy typami I i II). Ten typ nazywa się Typ Drosophila: To właśnie wykazują muszki owocowe w warunkach laboratoryjnych (nie zjadane przez drapieżniki).
- Wiele gatunków charakteryzuje się dużą śmiertelnością we wczesnych stadiach ontogenezy. U takich gatunków krzywa przeżycia charakteryzuje się gwałtownym spadkiem w młodszym wieku. Osobniki, które dożywają wieku „krytycznego”, charakteryzują się niską śmiertelnością i dożywają starszego wieku. Typ nazywa się rodzaj ostrygi (typ III ).
Struktura seksualna populacje
Proporcje płci mają bezpośredni wpływ na reprodukcję i zrównoważony rozwój populacji.
W populacji występują proporcje płci pierwotnej, wtórnej i trzeciorzędowej:
- Pierwotny stosunek płci determinowana przez mechanizmy genetyczne - jednorodność rozbieżności chromosomów płciowych. Na przykład u ludzi chromosomy XY determinują rozwój płci męskiej, a chromosomy XX determinują rozwój płci żeńskiej. W tym przypadku stosunek płci pierwotnej wynosi 1:1, czyli jest równie prawdopodobny.
- Wtórny stosunek płci to stosunek płci w chwili urodzenia (wśród noworodków). Może znacznie różnić się od pierwotnej z wielu powodów: selektywności komórek jajowych w stosunku do plemników niosących chromosom X lub Y, nierównej zdolności takich plemników do zapłodnienia oraz różnych czynników zewnętrznych. Na przykład zoologowie opisali wpływ temperatury na drugi stosunek płci u gadów. Podobny wzór jest typowy dla niektórych owadów. Zatem u mrówek zapłodnienie jest zapewnione w temperaturach powyżej 20 ° C, a w niższych temperaturach składają jaja niezapłodnione. Z tych ostatnich wykluwają się samce, a z zapłodnionych przeważnie samice.
- Trzeciorzędowy stosunek płci - stosunek płci wśród dorosłych zwierząt.
Struktura przestrzenna populacje odzwierciedla naturę rozmieszczenia jednostek w przestrzeni.
Atrakcja trzy główne typy rozmieszczenia jednostek w kosmosie:
- mundur Lub mundur(osobniki są rozmieszczone równomiernie w przestrzeni, w równych odległościach od siebie); ma charakter rzadki i jest najczęściej spowodowany ostrą konkurencją wewnątrzgatunkową (na przykład u ryb drapieżnych);
- zbiorowe Lub mozaika(„cętkowane”, osobniki znajdują się w izolowanych skupiskach); występuje znacznie częściej. Jest to związane z charakterystyką mikrośrodowiska lub zachowaniem zwierząt;
- losowy Lub rozproszony(osobniki są rozmieszczone losowo w przestrzeni) - można je zaobserwować tylko w jednorodnym środowisku i tylko u gatunków, które nie wykazują tendencji do tworzenia grup (np. chrząszcz w mące).
Wielkość populacji oznaczony literą N. Wyraża się stosunek wzrostu N do jednostki czasu dN / dtchwilowa prędkośćzmiany wielkości populacji, tj. zmiana liczby w czasie t.Wzrost populacjizależy od dwóch czynników - płodności i śmiertelności przy braku emigracji i imigracji (taką populację nazywa się izolowaną). Różnica między współczynnikiem urodzeń b i współczynnikiem zgonów d wynosiizolowane tempo wzrostu populacji:
Stabilność populacji
Jest to jego zdolność do przebywania w stanie dynamicznej (tj. mobilnej, zmieniającej się) równowagi z otoczeniem: zmieniają się warunki środowiskowe, zmienia się także populacja. Jednym z najważniejszych warunków zrównoważonego rozwoju jest różnorodność wewnętrzna. W odniesieniu do populacji są to mechanizmy utrzymania określonej gęstości zaludnienia.
Atrakcja trzy rodzaje zależności wielkości populacji od jej gęstości .
Pierwszy typ (I) - najczęstszy, charakteryzujący się spadkiem wzrostu populacji wraz ze wzrostem jej gęstości, co zapewniają różne mechanizmy. Na przykład wiele gatunków ptaków charakteryzuje się spadkiem płodności (płodności) wraz ze wzrostem gęstości zaludnienia; zwiększona śmiertelność, zmniejszona odporność organizmów o zwiększonej gęstości zaludnienia; zmiana wieku w okresie dojrzewania w zależności od gęstości zaludnienia.
Trzeci typ ( III ) jest charakterystyczna dla populacji, w których obserwuje się „efekt grupowy”, tj. pewna optymalna gęstość populacji przyczynia się do lepszego przetrwania, rozwoju i aktywności życiowej wszystkich osobników, co jest nieodłączne dla większości zwierząt grupowych i społecznych. Na przykład, aby odnowić populację zwierząt heteroseksualnych, wymagana jest co najmniej gęstość zapewniająca wystarczające prawdopodobieństwo spotkania samca i samicy.
Zadania tematyczne
A1. Powstała biogeocenoza
1) rośliny i zwierzęta
2) zwierzęta i bakterie
3) rośliny, zwierzęta, bakterie
4) terytorium i organizmy
A2. Konsumentami materii organicznej w biogeocenozie leśnej są
1) świerk i brzoza
2) grzyby i robaki
3) zające i wiewiórki
4) bakterie i wirusy
A3. Producenci w jeziorze są
2) kijanki
A4. Wpływa na proces samoregulacji w biogeocenozie
1) stosunek płci w populacjach różnych gatunków
2) liczba mutacji występujących w populacjach
3) stosunek drapieżnika do ofiary
4) konkurencja wewnątrzgatunkowa
A5. Jednym z warunków trwałości ekosystemu może być
1) jej zdolność do zmiany
2) różnorodność gatunków
3) wahania liczby gatunków
4) stabilność puli genowej w populacjach
A6. Rozkładniki obejmują
2) porosty
4) paprocie
A7. Jeżeli łączna masa otrzymana przez konsumenta II rzędu wynosi 10 kg, to jaka była łączna masa producentów, którzy stali się źródłem pożywienia dla tego konsumenta?
A8. Wskaż detrytyczny łańcuch pokarmowy
1) mucha – pająk – wróbel – bakteria
2) koniczyna – jastrząb – trzmiel – mysz
3) żyto – sikora – kot – bakterie
4) komar – wróbel – jastrząb – robaki
A9. Początkowym źródłem energii w biocenozie jest energia
1) związki organiczne
2) związki nieorganiczne
4) chemosynteza
1) zające
2) pszczoły
3) drozdy polne
4) wilki
A11. W jednym ekosystemie można znaleźć dąb i
1) suseł
3) skowronek
4) niebieski chaber
A12. Sieci elektroenergetyczne to:
1) powiązania między rodzicami a potomstwem
2) powiązania rodzinne (genetyczne).
3) metabolizm w komórkach organizmu
4) sposoby przenoszenia substancji i energii w ekosystemie
A13. Ekologiczna piramida liczb odzwierciedla:
1) stosunek biomasy na każdym poziomie troficznym
2) stosunek mas pojedynczego organizmu na różnych poziomach troficznych
3) struktura łańcucha pokarmowego
4) różnorodność gatunków na różnych poziomach troficznych
Wstęp
Uderzający przykład łańcucha napędowego:
Klasyfikacja organizmów żywych ze względu na ich rolę w obiegu substancji
Każdy łańcuch pokarmowy obejmuje 3 grupy organizmów żywych:
Producenci (producenci) | Konsumenci (konsumenci) | Rozkładacze (niszczyciele) |
Autotroficzne organizmy żywe, które syntetyzują materię organiczną z materii mineralnej przy użyciu energii (rośliny). | Heterotroficzne organizmy żywe, które konsumują (jedzą, przetwarzają itp.) żywą materię organiczną i przekazują zawartą w niej energię poprzez łańcuchy pokarmowe. | Heterotroficzne organizmy żywe, które niszczą (przetwarzają) martwą materię organiczną dowolnego pochodzenia w materię mineralną. |
Połączenia między organizmami w łańcuchu pokarmowym
Łańcuch pokarmowy, czymkolwiek by nie był, tworzy ścisłe powiązania pomiędzy różnymi obiektami natury ożywionej i nieożywionej. A zerwanie absolutnie dowolnego ogniwa może prowadzić do katastrofalnych skutków i braku równowagi w przyrodzie. Najważniejszym i integralnym elementem każdego łańcucha energetycznego jest energia słoneczna. Bez tego nie będzie życia. Poruszając się wzdłuż łańcucha pokarmowego, energia ta jest przetwarzana, a każdy organizm wytwarza ją samodzielnie, przekazując tylko 10% do następnego ogniwa.
Umierając, organizm wchodzi do innych podobnych łańcuchów pokarmowych i w ten sposób cykl substancji trwa. Wszystkie organizmy mogą łatwo opuścić jeden łańcuch pokarmowy i przenieść się do innego.
Rola obszarów przyrodniczych w obiegu substancji
Naturalnie organizmy żyjące w tej samej strefie naturalnej tworzą między sobą własne, specjalne łańcuchy pokarmowe, których nie można powtórzyć w żadnej innej strefie. Tak więc na przykład łańcuch pokarmowy strefy stepowej składa się z szerokiej gamy traw i zwierząt. Łańcuch pokarmowy na stepie praktycznie nie obejmuje drzew, ponieważ albo jest ich bardzo mało, albo są skarłowaciałe. Jeśli chodzi o świat zwierząt, dominują tu parzystokopytne, gryzonie, sokoły (jastrzębie i inne podobne ptaki) oraz różnego rodzaju owady.
Klasyfikacja obwodów mocy
Zasada piramid ekologicznych
Jeśli weźmiemy pod uwagę konkretnie łańcuchy rozpoczynające się od roślin, wówczas cały cykl substancji w nich zawartych pochodzi z fotosyntezy, podczas której absorbowana jest energia słoneczna. Rośliny przeznaczają większość tej energii na swoje funkcje życiowe, a tylko 10% trafia do następnego ogniwa. W rezultacie każdy kolejny żywy organizm potrzebuje coraz większej liczby istot (obiektów) poprzedniego ogniwa. Dobrze pokazują to piramidy ekologiczne, które najczęściej wykorzystuje się do tych celów. Są to piramidy masy, ilości i energii.