Image

Še en korak

Prehranjevalna veriga je linearno zaprto zaporedje, v katerem se vsako živo bitje hrani in je tudi sama hrana za drug organizem.

V ekološkem sistemu organske snovi ustvarjajo rastline. Pojedo jih živali, ki jih pojedo druge živali. To zaporedje se imenuje prehranjevalna veriga, vsak člen pa trofična raven. Izraz "trofičen" izhaja iz grške besede trophos - "hrana".

Sestavni deli prehranjevalne verige:

  1. Proizvajalci (proizvajalci) iz anorganskih tvorijo organske snovi. To so rastline in nekatere bakterije.
  2. Potrošniki (potrošniki) uporabljajo že pripravljene organske snovi. Potrošni material prvega reda napajajo proizvajalci; potrošniki drugega reda jedo potrošnike prvega reda; potrošniki tretjega reda se prehranjujejo s potrošniki drugega itd..
  3. Reduktorji (uničevalci) organske snovi uničujejo ali mineralizirajo v anorganske. Reduktorji so bakterije in glive.

Ekološka piramida

Ekološka piramida je grafični prikaz razmerja med različnimi trofičnimi ravnmi prehranjevalne verige.

Prehranjevalna veriga ne sme vsebovati več kot 5-6 členov, ker se med prehodom na vsak naslednji člen izgubi 90% energije. Glavna pravilnost ekološke piramide je pravilo 10%. Na primer, za tvorbo 1 kg mase mora delfin pojesti približno 10 kg rib, teh 10 kg rib pa 100 kg hrane - vodni vretenčarji, ki morajo za oblikovanje takšne mase pojesti 1000 kg alg in bakterij. Če te količine in njihovo odvisnost prikažemo na ustreznem merilu, dobimo nekakšno piramido.

Prehrambene mreže

V naravi ni vse tako preprosto. Pogosto živi organizmi sodelujejo tako zapleteno, da vizualno bolj spominjajo na mrežo in ne na piramido..

Plenilci se lahko na primer hranijo z najrazličnejšimi organizmi, tudi iz različnih prehranjevalnih mrež. Tako se prehranjevalne mreže prepletajo in tvorijo prehranjevalne mreže..

Trofične ravni: vrste, pomen, sheme in opredelitev prehranjevalne verige

Vsak organizem mora prejemati energijo za življenje. Na primer, rastline porabijo energijo sonca, živali se hranijo z rastlinami, nekatere pa druge živali..

Kaj je prehranjevalna veriga?

Prehranska (trofična) veriga je zaporedje, kdo koga poje v biološki skupnosti (ekosistemu), da pridobi hranila in energijo, ki podpira življenje. Pri obravnavi kroženja snovi v ekosistemu je treba upoštevati tri glavne skupine organizmov: proizvajalce, potrošnike in razgraditelje. Spodaj lahko izveste več o vsaki od teh treh skupin..

Avtotrofi (proizvajalci)

Avtotrofi so živi organizmi, ki proizvajajo lastno hrano, torej lastne organske spojine, iz preprostih molekul, kot je ogljikov dioksid. Obstajata dve glavni vrsti avtotrofov:

  • Fotoautotrofi (fotosintetski organizmi), kot so rastline, reciklirajo energijo iz sončne svetlobe, da med fotosintezo iz ogljikovega dioksida proizvedejo organske spojine - sladkorje. Drugi primeri fotoavtotrofov so alge in cianobakterije.
  • Kemoautotrofi organske snovi pridobivajo s kemičnimi reakcijami, ki vključujejo anorganske spojine (vodik, vodikov sulfid, amoniak itd.). Ta proces se imenuje kemosinteza..

Avtotrofi so hrbtenica vsakega ekosistema na planetu. Sestavljajo večino prehranjevalnih verig in mrež, energija, pridobljena s fotosintezo ali kemosintezo, pa podpira vse druge organizme v ekoloških sistemih. Ko gre za njihovo vlogo v prehranjevalnih verigah, lahko avtotrofe imenujemo proizvajalci ali proizvajalci..

Heterotrofi (potrošniki)

Heterotrofi, znani tudi kot potrošniki, ne morejo uporabljati sončne ali kemične energije za proizvodnjo lastne hrane iz ogljikovega dioksida. Namesto tega heterotrofi pridobivajo energijo z uživanjem drugih organizmov ali njihovih stranskih produktov. Ljudje, živali, glive in številne bakterije so heterotrofi. Njihova vloga v prehranjevalnih mrežah je uživanje drugih živih organizmov. Obstaja veliko vrst heterotrofov z različnimi ekološkimi vlogami, od žuželk in rastlin do plenilcev in gliv..

Destruktorji (reduktorji)

Omeniti velja še eno skupino potrošnikov, ki pa ni vedno navedena v diagramih prehranjevalnih verig. To skupino sestavljajo razkrojevalci, organizmi, ki reciklirajo odmrle organske snovi in ​​odpadke ter jih pretvorijo v anorganske spojine.

Reduktorji se včasih štejejo za ločeno trofično raven. Kot skupina se hranijo z odmrlimi organizmi, ki prispejo na različne trofične ravni. (Na primer, sposobni so predelati propadajoče rastlinske snovi, telo veverice, ki so jo pojedli plenilci, ali ostanke mrtvega orla.) V nekem smislu je trofična raven razgraditeljev vzporedna s standardno hierarhijo primarnih, sekundarnih in terciarnih potrošnikov. Glive in bakterije so ključni razkrojevalci mnogih ekosistemov.

Reduktorji kot del prehranjevalne verige igrajo pomembno vlogo pri vzdrževanju zdravega ekosistema, saj v tla vračajo hranila in vlago, ki jih nato uporabljajo proizvajalci..

Ravni prehranske (trofične) verige

Prehranjevalna veriga je linearno zaporedje organizmov, ki hranila in energijo prenašajo od proizvajalcev do vrhunskih plenilcev..

Trofična raven organizma je položaj, ki ga zavzema v prehranjevalni verigi.

Prva trofična raven

Prehranjevalna veriga se začne z avtotrofnim organizmom ali proizvajalcem, ki lastno hrano proizvaja iz primarnega vira energije, običajno sončne ali hidrotermalne z grebenov srednjega oceana. Na primer fotosintetske rastline, kemosintetske bakterije in arheje.

Druga trofična raven

Sledijo organizmi, ki se hranijo z avtotrofi. Ti organizmi se imenujejo rastlinojede živali ali primarni potrošniki in uživajo zelene rastline. Primeri vključujejo žuželke, zajce, ovce, gosenice in celo krave.

Tretja trofična raven

Naslednji člen v prehranjevalni verigi so živali, ki jedo rastlinojede živali - imenujejo se sekundarni potrošniki ali mesojede živali (mesojede živali) (na primer kača, ki se hrani z zajci ali glodalci).

Četrta trofična raven

Te živali pa jedo večji plenilci - terciarni potrošniki (na primer sova poje kačo).

Peta trofična raven

Kvaternarni potrošniki jedo terciarne potrošnike (na primer jastreb poje sove).

Vsaka prehranjevalna veriga se konča z vrhunskim plenilcem ali superpredatorjem - živaljo brez naravnih sovražnikov (na primer krokodil, polarni medved, morski pes itd.). So "gospodarji" svojih ekosistemov.

Ko organizem umre, ga sčasoma pojedo hranilniki detritusa (kot so hijene, jastrebi, črvi, raki itd.), Ostalo pa razgradijo razkrojevalci (predvsem bakterije in glive) ter izmenjava energije nadaljuje.

Puščice v prehranjevalni verigi prikazujejo pretok energije, od sonca ali hidrotermalnih odprtin do vrhunskih plenilcev. Ko se energija pretaka iz telesa v telo, se izgubi na vseh členih v verigi. Zbirka številnih prehranjevalnih verig se imenuje živilska mreža..

Položaj nekaterih organizmov v prehranjevalni verigi se lahko razlikuje glede na njihovo prehrano. Na primer, ko medved jedo jagode, deluje kot rastlinojeda žival. Ko poje glodalca, ki se hrani z rastlinami, postane glavni plenilec. Ko medved jedo lososa, deluje kot superpredator (to je posledica dejstva, da je losos glavni plenilec, saj se hrani s sledom, ona pa zooplankton, ki se hrani s fitoplanktonom, ki proizvaja lastno energijo zahvaljujoč sončni svetlobi). Pomislite, kako se spreminja mesto ljudi v prehranjevalni verigi, tudi pogosto med istim obrokom.

Vrste prehranjevalnih verig

V naravi praviloma obstajata dve vrsti prehranjevalnih verig: pašna in detritalna.

Pašniška prehranjevalna veriga

Ta vrsta prehranjevalne verige se začne z živimi zelenimi rastlinami, namenjenimi prehrani rastlinojedih živali, s katerimi se hranijo plenilci. Ekosistemi s to vrsto tokokroga so neposredno odvisni od sončne energije..

Tako je pašniška vrsta prehranjevalne verige odvisna od avtotrofnega zajema energije in njenega gibanja po členih verige. Večina ekosistemov v naravi sledi tej vrsti prehranjevalne verige..

Primeri pašne prehranske verige:

  • Trava → Grasshopper → Ptica → Jastreb;
  • Rastline → zajec → lisica → lev.

Detritalna prehranjevalna veriga

Ta vrsta prehranjevalne verige se začne z razpadajočim organskim materialom - detritusom - ki ga porabijo hranilniki. Nato se plenilci hranijo z detritivori. Tako so te prehranjevalne verige manj odvisne od neposredne sončne energije kot paša. Glavna stvar zanje je dotok organskih snovi, proizvedenih v drugem sistemu..

Na primer, to vrsto prehranjevalne verige najdemo v razpadajočem leglu zmernega gozda..

Energija v prehranjevalni verigi

Energija se prenaša med trofičnimi nivoji, ko se en organizem hrani in prejema hranila od drugega. Vendar je to gibanje energije neučinkovito in omejuje dolžino prehranjevalne verige..

Ko energija vstopi v trofično raven, se del shrani kot biomasa kot del telesa organizmov. Ta energija je na voljo za naslednjo trofično raven. Običajno se le približno 10% energije, ki je na eni trofični ravni shranjena kot biomasa, shrani kot biomasa na naslednji ravni..

To načelo delnega prenosa energije omejuje dolžino prehranjevalnih verig, ki so običajno 3-6 ravni.

Na vsaki ravni se energija izgubi v obliki toplote, pa tudi v obliki odpadkov in mrtvih snovi, ki jih uporabljajo razgraditelji.

Zakaj iz prehranjevalne mreže prihaja toliko energije med eno in drugo trofično stopnjo? Tu je nekaj glavnih razlogov za neučinkovit prenos moči:

  • Na vsaki trofični ravni se velik del energije odvaja kot toplota, ko organizmi izvajajo celično dihanje in se gibljejo v vsakdanjem življenju..
  • Nekaterih organskih molekul, s katerimi se organizmi hranijo, ni mogoče prebaviti in jih izločijo kot iztrebke.
  • Vseh posameznih organizmov na trofični ravni ne bodo pojedli organizmi z naslednje ravni. Namesto tega umrejo, ne da bi jih pojedli..
  • Iztrebki in neužirani odmrli organizmi postanejo hrana razkrojevalcem, ki jih presnovijo in pretvorijo v svojo energijo.

Torej, nobena energija dejansko ne izgine - vse to na koncu privede do sproščanja toplote..

Pomen prehranjevalne verige

1. Študije prehranjevalne verige pomagajo razumeti prehranjevalne odnose in interakcije med organizmi v katerem koli ekosistemu.

2. Po njihovi zaslugi je mogoče oceniti mehanizem pretoka energije in kroženja snovi v ekosistemu ter razumeti gibanje strupenih snovi v ekosistemu.

3. Preučevanje prehranjevalne verige pomaga razumeti probleme biomagnifikacije.

V kateri koli prehranjevalni verigi se energija izgubi vsakič, ko en organizem zaužije drug. Zaradi tega mora biti rastlin veliko več kot rastlinojedih živali. Avtotrofov je več kot heterotrofov, zato je večina rastlinojedih in ne plenilcev. Čeprav je med živalmi močna konkurenca, so vse med seboj povezane. Ko ena vrsta izumre, lahko vpliva na številne druge vrste z nepredvidljivimi posledicami..

Prehrambeni splet

Prehrambeni splet. Kaj je to? Hrastova gozdna spletna hrana.

Slika 39 iz predstavitve "Prehrana" do pouka biologije na temo "Živalsko življenje"

Mere: 720 x 540 slikovnih pik, format: jpg. Če želite brezplačno prenesti sliko za lekcijo biologije, z desno miškino tipko kliknite sliko in kliknite »Shrani sliko kot. ". Za prikaz slik v lekciji lahko brezplačno prenesete tudi celotno predstavitev "Nutrition.ppt" z vsemi slikami v zip-arhivu. Velikost arhiva - 1866 KB.

Življenje živali

"Vrste in razredi" - Živalska celica. Habitat vsega kopenskega okolja. Razred žuželk. Dihanje poteka z difuzijo. Pomen: sodelujte v prehranjevalnih verigah, pri oblikovanju tal, škodujte človeku (encefalitis). Razred sesalcev. Podtip je lobanjski. Troslojni tip. Naprej; Izhod. Notranji organi. Pomen: čiščenje sladkovodnih teles, industrijska vrednost.

"Prehrana živali" - prehrambena piramida. Neposredne in posredne povezave v gozdu. Prehrambeni splet. Miši so glavna hrana lisic, ježkov, ptic jastrebovega reda. Črni kos Medvedji merjasc. Živali naših gozdov. Gozd je zdrav. Pravi zdravnik! Skupine živali po vrstah hrane. Aspen lubje. Orel. Na dnu piramide bo veliko rastlin. Zakaj se prehranjevalna veriga začne pri rastlinah.

"Gozdne živali" - Raziskovalna hipoteza. Oblikujte odsek o živalih v albumu "Gozd - naravna skupnost". Cilji in cilji. 2 raziskovalna skupina 4B razred. Frolova Irina Ivanovna. Kako so živali prilagojene življenju v gozdu? Narišite močnostna vezja. Metoda projektov. Obiskali smo knjižnico in domoznanski muzej. Napredek raziskav.

"Podružnice živinoreje" - meso, koža, mleko, maslo, kisla smetana, skuta, sir, smetana. Koze. Na Zemlji ljudje redijo živali, kjer koli to dopuščajo naravne razmere. Čebelarjenje. Preizkusite se. Ribolov. Delavci. Živinoreja. Meso in mlečni izdelki. Gosi. Prižgite. Maščoba. Račke. Boj, polaganje jajc, meso, okrasno. Namen lekcije:

"Živali na odprtem" - Med kopenskimi živalmi je veliko rastlinojedih vrst: jeleni, konji. antilope. Meerkats. Gibajo se s hojo, tekom in skakanjem. Pri kengurujih so šibke sprednje noge izgubile vrednost pri skakanju. Območja z odprtimi prostori. Literatura. Žirafa ima še posebej dolg vrat. Internetna biologija.

"Kako živali jedo" - Hranila se uporabljajo za rast in gibanje organizma. Kako jedo različne živali. Zaključek 2. Kako in kaj jedo žuželke? MOU "Karsinskaya srednja šola" učitelj biologije Mulyukina Lyubov Vladimirovna. Zobje. Neprebavljeni ostanki se odstranijo iz telesa. Kako in kaj je pajek? Iskanje. Raki Veliki ribnik polž Hydra Blue kit.

V temi "Živalsko življenje" je 16 predstavitev

Kemija, biologija, priprave na GIA in USE

Zagotovo so vsi že slišali za krog snovi v naravi. Preprosto povedano, v naravi ni odpadkov!

Vse življenje na našem planetu se prehranjuje in je nekomu vir hrane.

Prehranjevalna veriga

Ne "linija" oskrbe, ampak "vezje" - zaprt sistem!

Prehranjevalna veriga je linearno zaprto zaporedje, v katerem vsako živo bitje poje (nekoga ali kaj drugega) in je samo po sebi hrana za naslednji organizem.

Gibanje hranil:

se izvaja od proizvajalcev (pretvorba anorganskih snovi v organske) do potrošnikov prvega reda (rastlinojede živali), nato do potrošnikov drugega reda - plenilcev (mesojedih živali) in nazadnje do razgraditeljev (ti pa organske snovi spremenijo v anorganske in snovi vrnejo v okolico) okolje), anorganske snovi pa se vrnejo proizvajalcem. Zaprti sistem!

Ločen člen v prehranjevalni verigi se imenuje trofična raven.

  • Proizvajalci (celoten rastlinski del planeta in nekatere bakterije) so prva trofična raven;
  • potrošniki prvega reda - organizmi, ki se hranijo z rastlinami, predstavljajo drugo trofično raven;
  • potrošniki drugega reda - tisti, ki so potrošniki prvega reda - 3-1 trofični nivo itd..

Večja kot je raznolikost vrst na vsaki ravni, bolj odporen je ekosistem..

Prehranjevalna veriga je poenostavljen prikaz trofičnih interakcij med organizmi. Pogosto je v naravi povezava bolj zapletena - več interakcij in spominja na omrežje.

Prehrambene mreže

Pogosto živi organizmi v naravi med seboj sodelujejo na bolj zapleten način in vizualno je takšna interakcija bolj podobna mreži. Tak splet se imenuje živilski splet..

Prehranjevalne verige so vključene v prehranjevalne mreže, ki povezujejo organizme iz različnih verig. Pojav prehranjevalnih mrež je povezan z dejstvom, da večina živalskih vrst uživa raznoliko hrano

Pasivna veriga (pašna veriga)

  • Na prvem mestu so kot vedno rastline - pridelovalci;
  • Te rastline jedo potrošniki prvega reda - živali - fitofagi;
  • Te živali uživajo bodisi potrošniki drugega reda - ljudje (običajno je končni potrošnik pašnih živali) bodisi - plenilci ali razgrajevalci.

Detritalna veriga

  • vedno se začne z mrtvimi organskimi snovmi. Na primer odmrlo drevo → ličinka hrošča → žolna → jastreb.

Prehranjevalna piramida

Pri prehodu z ene trofične ravni na drugo živi organizmi sproščajo toplotno - toplotno energijo in trošijo tudi energijo za rast, razvoj in razmnoževanje, zato se količina energije od ravni do ravni zmanjša.

Piramidalni zakon

(Lindemannov zakon o energetski piramidi ali pravilo 10%)

Pri prehodu z ene trofične ravni na drugo se izgubi 90% energije, 10% pa se prenese na naslednjo stopnjo.

Daljša kot je prehranjevalna veriga, več energije se izgubi. Zato dolžina prehranjevalne verige običajno ne presega 4 - 5 členov..

Najmanj produktivni ekosistemi so puščave, tundra, arktične in antarktične obale; najbolj produktivni - tropski gozdovi, koralni grebeni in zelnata ustja v vročih regijah.

V prehranjevalnih verigah in omrežjih poteka kroženje snovi v naravi. Najbolj značilna sta ogljikov krog in dušikov krog v naravi..

Prehranjevalna veriga v naravi - diagrami, povezave in primeri verig

Prehranjevalna veriga je prenos energije od svojega vira skozi številne organizme. Vsa živa bitja so povezana, saj drugim organizmom služijo kot hrana za hrano, vsak člen v prehranjevalni verigi se imenuje trofični nivo (grški trophos "hrana").

Živi organizmi so tesno povezani ne le med seboj, ampak tudi z neživo naravo. Ta povezava se izraža skozi pretok hrane, vode, kisika v žive organizme iz okolja. Hrana vsebuje energijo, ki je potrebna za delovanje telesa. Tako lahko biocenoza stabilno obstaja le s prerazporeditvijo snovi in ​​energije po prehranjevalnih verigah..

    1. Avtotrofi
    2. Heterotrofi
    3. Destruktorji
    4. Ravni prehranjevalne verige
      1. Najprej
      2. Drugič
      3. Tretjič
      4. Četrtič
      5. Petič
    5. Vrste prehranjevalnih verig
      1. Pašniška prehranjevalna veriga
      2. Detritalna prehranjevalna veriga
    6. Gibanje energije v prehranjevalni verigi

Vse prehranjevalne verige so sestavljene iz treh do petih povezav. Prvi so običajno proizvajalci (avtotrofi) - organizmi, ki so sposobni sami proizvajati organske snovi iz anorganskih. To so rastline, ki s fotosintezo prejemajo hranila. Potem so tu potrošniki različnih naročil - to so heterotrofni organizmi, ki prejemajo že pripravljene organske snovi. To bodo živali: rastlinojede in mesojede živali. Zapiralni člen v prehranjevalni verigi so običajno razkrojevalci - mikroorganizmi, ki razgrajujejo organske snovi.

Avtotrofi

Avtotrofi ali proizvajalci so organizmi, ki lahko gradijo svoja telesa iz anorganskih spojin s pomočjo sončne energije. Avtotrofi vključujejo rastline (samo rastline).

Sintetizirajo iz CO2., H2.O (anorganske molekule) pod vplivom sončne energije - glukoza (organske molekule) in O2.. Predstavljajo prvi člen v prehranjevalni verigi in so na 1. trofični ravni. Za rastline je hrana škrob in hranila, ki jih dobimo iz tal in sončne svetlobe. Ni jim treba iskati hrane, dovolj bo le, če z lastnimi prirojenimi sposobnostmi in lastnostmi pridobijo potrebna hranila za rast in razvoj..

Torej, avtotrofi so rastline, ki hrano dobijo iz dežja, zemlje in sončne svetlobe. Fotosinteza (uporaba svetlobe) in kemosinteza (kemična energija) igrata pomembno vlogo pri oskrbi celic s hranili in minerali. Med temi zapletenimi procesi se "surova" hranila in minerali pretvorijo v posebne celice, ki absorbirajo sončno svetlobo in jo spremenijo v energijo. Tudi avtotrofi se imenujejo proizvajalci.

V naravi sta znani dve vrsti avtotrofov:

  1. Fotoautotrofi. Ta vrsta vključuje živa bitja, ki sodelujejo v fotosintezi - rastline, ki pretvarjajo sončno energijo v zapletene kombinacije. To pomeni, da s pomočjo fotosinteze proizvajajo hranila, pridobljena iz ogljikovega dioksida. Alge s cianobakterijami živijo po podobnem principu..
  2. Kemoautotrofi. Zaradi kemičnih interakcij anorganskih spojin organske snovi vstopijo v organizme ekosistema. Ta postopek se imenuje "kemosinteza".

Skoraj vsi proizvajalci so fotoavtotrofi, torej zelene rastline, alge in nekateri prokarionti, na primer cianobakterije (prej so jih imenovali modro-zelene alge). Vloga kemoautotrofov na lestvici biosfere je zanemarljiva. Mikroskopske alge in cianobakterije, ki tvorijo fitoplankton, so glavni proizvajalci vodnih ekosistemov. Nasprotno, na prvi trofični ravni kopenskih ekosistemov prevladujejo velike rastline, na primer drevesa v gozdovih, trave v savanah, stepah, na poljih itd..

Heterotrofi

Heterotrofi (iz grškega Heterone - "drugo" in trophe - "hrana") - organizmi, ki za rast in razvoj potrebujejo organske spojine kot vir ogljika. Znani tudi kot potrošniki (iz latinščine consume).

Vse živali in ljudje, pa tudi nekatere parazitske rastline in bakterije, pripadajo heterotrofnim organizmom. Med temi rastlinami lahko ločimo skupino rastlin parazitov in plenilcev. Heterotrofni organizmi (živali, glive, del prokariontov) ne morejo ustvariti organskih spojin neposredno iz anorganskih.

Heterotrofi ali potrošniki so organizmi, ki za prehrano uporabljajo že pripravljene organske snovi (običajno rastlinska ali živalska tkiva), ta postopek je znan kot heterotrofna prehrana.

Heterotrofi so znani kot potrošniki ali potrošniki v prehranjevalni verigi. Heterotrofi so nasprotje avtotrofom, ki kot edini vir ogljika uporabljajo anorganske snovi, ogljikov dioksid ali bikarbonat. Vse živali so heterotrofi, prav tako glive ter številne bakterije in arheje (skupina mikroorganizmov s prokariontskim tipom celične strukture). Nekatere parazitske rastline so tudi popolnoma ali delno heterotrofne, mesojede rastline pa meso uživajo za dušik, medtem ko so avtotrofne.

Heterotrofi ne morejo samostojno sintetizirati organskih spojin na osnovi ogljika z uporabo anorganskih virov (na primer živali v nasprotju z rastlinami ne morejo izvajati fotosinteze), zato morajo prejemati hranila iz avtotrofov ali drugih heterotrofov. Če ga želimo imenovati heterotrofi, mora organizem pridobivati ​​ogljik iz organskih spojin. Če iz organskih spojin prejema dušik, ogljika pa ne, bo to avtotrof..

Obstajata dve možni podtipi heterotrofov:

  1. Fotoheterotrofi, ki prejemajo energijo iz svetlobe. Sem spadajo nekatere vrste bakterij, ki potrebujejo že pripravljene organske spojine, vir energije je svetloba. Zlasti večino vijoličnih bakterij, ki niso žveplove, imenujemo fotoheterotrofi, saj rastejo le v prisotnosti svetlobe in organskih spojin..
  2. Hezogeterotrofi, ki prejemajo energijo z oksidacijo ali redukcijo anorganskih zmesi. Ta vrsta prehrane se izvaja pri ljudeh, živalih in številnih mikroorganizmih..

Destruktorji

Pomembno vlogo v ekosistemu in strukturi interakcije s hrano imajo predstavniki skupine destruktorjev ali rušilcev. To skupino sestavljajo razgrajevalci, ki predelajo nežive organske spojine in jih pretvorijo v anorganske snovi. Destruktorji zasedajo nišo ločene trofične faze v naravi. Njihova vloga je recikliranje propadajočih rastlin in ostankov mrtvih živali. Značilni predstavniki razgrajevalcev so razredi gliv in bakterij, ki pa igrajo veliko vlogo pri delovanju ekosistemov. Z njihovo pomočjo zemlja dobi hrano in vodo, ki jo uporabljajo predstavniki proizvajalcev..

Uničevalci - (razgrajevalci) so organizmi, ki v svojem življenju organske snovi pretvorijo (uničijo) v anorganske snovi, primerne za uporabo s strani proizvajalcev. So heterotrofi. To so predvsem bakterije in glive. Destruktorji, ki se nahajajo v ekosistemu, so blizu detritivorjem, saj se hranijo tudi z odmrlimi organskimi snovmi.

Končno, destruktorji v obliki saprofagov in bakterij uporabljajo energijo mrtvih rastlin in živali. Na tej stopnji se porabi največ energije, ki jo shranijo živa bitja. Razgradnja organske snovi poteka v dveh smereh: razgradnja ogljikovih hidratov v procesu mineralizacije na ogljikov dioksid, amoniak in vodo; nastanek humusa v tleh pod vplivom mikroorganizmov.

Z vrnitvijo biogenih elementov v tla ali vodno okolje tako zaključijo biokemični cikel. Funkcionalno so destruktorji isti heterotrofi (potrošniki), zato jih pogosto imenujemo mikro porabniki..

Ravni prehranjevalne verige

Avtotrofi niso odvisni od drugih organizmov, sami so glavni proizvajalec in zasedajo začetno raven prehranjevalne verige. Rastlinojedi, ki se hranijo z avtotrofi, zasedajo drugo trofično raven. Poleg tega obstajajo vsejedi in mesojedi heterotrofi. Na koncu je na vrhu prehranjevalne verige oseba, ki tako prvo kot drugo uporablja za hranjenje. Avtotrofi in heterotrofi bioloških organizmov sta dve vrsti biotskih komponent ekosistema, ki medsebojno sodelujejo. Vse žive organizme lahko razvrstimo med avtotrofe ali heterotrofe. V ekosistemu pretok energije iz enega organizma v drugega opredeljuje koncept prehranjevalne verige.

Vse prehranjevalne verige se začnejo na ravni proizvajalcev. Glavni potrošniki jedo proizvajalce za energijo. Primarne potrošnike jedo sekundarni potrošniki - sekundarne potrošnike jedo terciarni potrošniki itd.

Prehranjevalna veriga je linearna hierarhija živih bitij, ki prehrano in energijo iz avtotrofov prenaša na višje živali. Določen položaj, ki ga zaseda telo na eni ali drugi točki v prehranjevalni verigi, se imenuje trofična raven..

Vsak organizem, odvisen od naslednjega organizma za hrano, tvori linearno zaporedje, po katerem energija prehaja iz enega organizma v drugega. Preprosto povedano, prehranjevalna veriga prikazuje, kdo koga jedo. Posebej je treba opozoriti, da lahko enaka biološka vrsta zaseda več trofičnih ravni. Na primer, če jedo meso rastlinojedcev, je potrošnik drugega reda, če pa je tudi vegetacijo, potem hkrati deluje kot potrošnik prvega reda..

Primeri prehranjevalnih verig v listnato-iglastih gozdovih:

brezovo lubje -> zajec -> volk -> reduktorji;

les -> ličinka hrošča -> žolna -> jastreb -> razgrajevalci;

odpadlo listje (detritus) -> črvi -> rovke -> sova -> razgrajevalci.

V ekosistemu avtotrofni organizmi ustvarjajo organsko snov, ki vsebuje energijo in služi kot hrana (vir snovi in ​​energije) za heterotrofe. Tipičen primer: žival jedo rastline. To žival pa lahko poje druga žival in na ta način se energija lahko prenaša skozi številne organizme - vsak naslednji se hrani s prejšnjim in ga oskrbuje s surovinami in energijo. To zaporedje se imenuje prehranjevalna veriga, vsak njegov člen pa trofična raven (grško trophos-hrana). Prvo trofično raven zasedajo avtotrofi ali tako imenovani primarni proizvajalci. Organizmi druge trofične ravni se imenujejo primarni potrošniki, tretji - sekundarni potrošniki itd. Običajno obstajajo štiri ali pet trofičnih ravni in redko več kot šest.

Diagram ravni verige hrane (trofične)

Poglejmo torej obstoječe trofične ravni:

Najprej

Avtotrofi (primarni proizvajalci). Primarni pridelovalci so avtotrofni organizmi, predvsem zelene rastline. Nekateri prokarionti, in sicer modrozelene alge in nekaj vrst bakterij, tudi sintetizirajo fotografije, vendar je njihov prispevek razmeroma majhen. Fotoautotrofi pretvarjajo sončno energijo (svetlobno energijo) v kemično energijo, ki jo vsebujejo organske molekule, iz katerih so zgrajena njihova tkiva. K nastajanju organskih snovi malo prispevajo tudi kemosintetske bakterije, ki energijo črpajo iz anorganskih spojin..

V vodnih ekosistemih so glavni proizvajalci alge - pogosto majhni enocelični organizmi, ki tvorijo fitoplankton površinskih plasti oceanov in jezer. Na kopnem večina primarne proizvodnje prihaja iz bolj organiziranih oblik, povezanih z golonožnicami in kritosemenkami. Oblikujejo gozdove in travnike.

Drugič

Drugo raven verige zasedajo primarni potrošniki, ki se hranijo s primarnimi proizvajalci, to so rastlinojedi. Na kopnem so številne žuželke, plazilci, ptice in sesalci tipični rastlinojedi. Najpomembnejše skupine rastlinojedih sesalcev so glodalci in parkljarji. Med slednje spadajo pašne živali, kot so konji, ovce, govedo.

V vodnih ekosistemih (sladkovodnih in morskih) rastlinojede oblike običajno predstavljajo mehkužci in majhni raki. Večina teh organizmov - kladocerani in copepodi, ličinke rakov, školjke in školjke (na primer školjke in ostrige) - se prehranjujejo tako, da iz vode izločijo najmanjše primarne proizvajalce. Skupaj s praživali številni med njimi predstavljajo glavnino zooplanktona, ki se hrani s fitoplanktonom. Življenje v oceanih in jezerih je skoraj v celoti odvisno od planktona, saj se z njim začnejo skoraj vse prehranjevalne verige..

Med primarne potrošnike spadajo tudi rastlinski zajedavci (glive, rastline in živali).

Tretjič

Naslednji, tretji člen v prehranjevalni verigi pripada živalim, ki jedo druge rastlinojede živali. To so mesojede živali, plenilci, ki lovijo in ubijajo plen, ali tisti, ki se hranijo z mrhovinjo (jastrebi) ali paraziti, ki so manjši od njihovih gostiteljev (bolhe, komarji itd.). Ta razred vključuje na primer kačo, ki se prehranjuje tako z zajčki kot glodalci.

Četrtič

O četrti stopnji trofične verige lahko rečemo, ko žival iz tretje trofične faze (na primer lisica) poje večja žival (na primer volk). V tipičnih prehranjevalnih verigah plenilcev so mesojede živali večje na vsaki zaporedni trofični ravni. Vsaka prehranjevalna veriga se konča na plenilcu ali superpredatorju - najmočnejši živali, ki ji po velikosti, teži in moči niso enaki "sovražniki" (medved, krokodil, morski pes). Takšni predstavniki se imenujejo "gospodarji" svojih naravnih pogojev obstoja..

Petič

Zapiralni člen v prehranjevalni verigi so običajno reduktorji - mikroorganizmi, ki razgrajujejo organske snovi. To so saprofiti (običajno bakterije in glive), ki se hranijo z organskimi ostanki odmrlih rastlin in živali (detritus). Detritus se lahko hrani tudi z škodljivimi živalmi in pospeši razgradnjo ostankov.

Oskrbovalna veriga ne more biti sestavljena iz šestih ali več členov, saj vsak nov člen prejme le 10% energije prejšnjega člena, dodatnih 90% se izgubi v obliki toplote.

Vrste prehranjevalnih verig

V naravi obstajata dve vrsti interakcij s hrano ali prehranjevalnih verig: pašna in škodljiva:

Pašniška prehranjevalna veriga

Začne se z rastlinami in nadaljuje pri rastlinojedih živalih (fitofagi), nato pa pri plenilcih. V takšni verigi se z vsakim prehodom na naslednji člen izgubi do 80-90% potencialne energije hrane, saj se ta spremeni v toploto. Pašne prehranjevalne verige delimo na prehranjevalne verige plenilcev in prehranjevalne verige parazitov.

Diagram pašniške prehranjevalne verige

Pri premikanju po prehranjevalni verigi plenilcev je velikost vsakega naslednjega člana večja od velikosti prejšnjega, vendar je število vsakega naslednjega člana prehranjevalne verige manjše od števila njegovih prejšnjih predstavnikov. Primer prehranjevalne verige plenilcev je naslednje zaporedje:

  • Škotska bor => uši => pikapolonice => pajki => žužkojede ptice => roparice.

V nasprotju s prehranjevalno verigo mesojedih živilske verige parazitov vodijo do organizmov, ki se vse bolj zmanjšujejo in povečujejo. Primer je naslednja veriga:

  • Trava => Rastlinojedi sesalci => Bolhe => Bičevje.

V pašnih prehranjevalnih verigah so vedno prvi člen proizvajalci (rastline). Sledijo jim potrošniki prvega reda - rastlinojede živali. Nadalje - potrošniki drugega reda - majhni plenilci. Za njimi so potrošniki tretjega reda - veliki plenilci. Poleg tega so lahko tudi potrošniki četrtega reda, tako dolge prehranjevalne verige običajno najdemo v oceanih. Zadnja povezava so reduktorji.

Detritalna prehranjevalna veriga

Otroška prehranjevalna veriga izvira iz odmrle organske snovi (tako imenovani detritus), ki jo zaužijejo majhni, predvsem nevretenčarji, ali pa jo razgradijo bakterije ali glive. Organizmom, ki uživajo odmrle organske snovi, pravimo detritofagi, tisti, ki jih razgrajujemo, pa destruktorji. Prehranjevalne verige in pašniki običajno soobstajajo v ekosistemih, vendar ena vrsta prehranjevalne verige skoraj vedno prevladuje nad drugo. V nekaterih specifičnih okoljih (na primer pod zemljo), kjer je zaradi pomanjkanja svetlobe vitalna aktivnost zelenih rastlin nemogoča, obstajajo le škodljive prehranjevalne verige. V ekosistemih prehranjevalne verige niso med seboj ločene, temveč tesno prepletene. Sestavljajo tako imenovane prehrambene mreže. To je zato, ker ima vsak proizvajalec enega, ampak več odjemalcev, ki pa imajo lahko več virov energije..

V prehranjevalnih verigah nastajajo tako imenovane trofične ravni. Trofične ravni razvrščajo organizme v prehranjevalni verigi glede na njihovo vrsto dejavnosti ali vire energije. Rastline zasedajo prvo trofično raven (raven proizvajalcev), rastlinojede živali (potrošniki prvega reda) spadajo v drugo trofično raven, plenilci, ki jedo rastlinojede živali, tvorijo tretjo trofično raven, sekundarni plenilci - četrto itd. Pretok energije v ekosistemu. Kot vemo, prenos energije v ekosistemu poteka po prehranjevalnih verigah. Toda daleč od vse energije prejšnje trofične ravni se prenese na naslednjo. Primer je naslednja situacija: neto primarna proizvodnja v ekosistemu (to je količina energije, ki jo naberejo proizvajalci) je 200 kcal / m2, sekundarna produktivnost (energija, ki jo naberejo potrošniki prvega reda) je 20 kcal / m2 ali 10% prejšnje trofične ravni je energija naslednje ravni 2 kcal / m 2, kar je enako 20% energije prejšnje ravni. Kot lahko vidite iz tega primera, se z vsakim prehodom na višjo raven izgubi 80-90% energije prejšnjega člena v prehranjevalni verigi. Univerzalni model pretoka energije. Vhod in porabo energije si lahko ogledamo z univerzalnim modelom pretoka energije. Uporablja se za katero koli živo komponento ekosistema: rastline, živali, mikroorganizme, populacijo ali trofično skupino. Takšni grafični modeli, med seboj povezani, lahko odražajo prehranjevalne verige (ko so vzorci pretoka energije na več trofičnih ravneh povezani zaporedno, se oblikuje vzorec pretoka energije v prehranjevalni verigi) ali bioenergijo na splošno.

Gibanje energije v prehranjevalni verigi

Po smrti posameznika ga zaužijejo detritivori (jastrebi, raki, črvi itd.). Preostali del razgradijo razkrojevalci (bakterije, glive), zaradi česar se proces energetske presnove nadaljuje. Pretok energije v periodičnosti verige je označen s puščicami od sonca ali hidrotermalnega izvora do razreda višjih bitij. Ne glede na to, kako in od koga se energija prenaša, ima lastnost "izgube" v vsaki trofični fazi prehranjevalne verige. Takšne izgube so posledica dejstva, da pomemben del energije med prehodom iz ene stopnje v drugo predstavniki naslednje trofične ravni ne absorbirajo ali se spremenijo v toploto, nedostopno za uporabo živih organizmov..

Vemo torej, da se prenos energije v ekosistemu izvaja po prehranjevalnih verigah. Toda daleč od vse energije prejšnje trofične ravni se prenese na naslednjo. Primer je naslednja situacija: neto primarna proizvodnja v ekosistemu (to je količina energije, ki jo naberejo proizvajalci) je 200 kcal / m2, sekundarna produktivnost (energija, ki jo naberejo potrošniki prvega reda) je 20 kcal / m2 ali 10% prejšnje trofične ravni je energija naslednje ravni 2 kcal / m 2, kar je enako 20% energije prejšnje ravni. Kot lahko vidite iz tega primera, se z vsakim prehodom na višjo raven izgubi 80-90% energije prejšnjega člena v prehranjevalni verigi. Univerzalni model pretoka energije. Vhod in porabo energije si lahko ogledamo z univerzalnim modelom pretoka energije. Uporablja se za katero koli živo komponento ekosistema: rastline, živali, mikroorganizme, populacijo ali trofično skupino. Takšni grafični modeli, med seboj povezani, lahko odražajo prehranjevalne verige (ko so vzorci pretoka energije na več trofičnih ravneh povezani zaporedno, se oblikuje vzorec pretoka energije v prehranjevalni verigi) ali bioenergijo na splošno.

Za boljšo asimilacijo gradiva o prehranjevalni verigi priporočamo ogled izobraževalnega videoposnetka:

7.2 Ekosistem, njegove komponente, struktura. Dobavne verige in omrežja, njihove povezave. Pravilo ekološke piramide. Struktura in dinamika prebivalstva

V naravi katere koli vrste, populacije in celo posamezni posamezniki ne živijo ločeno druga od druge in svojega habitata, temveč nasprotno doživljajo številne medsebojne vplive. Biotske skupnosti ali biocenoze so skupnosti medsebojno delujočih živih organizmov, ki so stabilen sistem, povezan s številnimi notranjimi povezavami, s sorazmerno konstantno strukturo in soodvisnim nizom vrst.

Za biocenozo so značilne določene strukture: vrstna, prostorska in trofična.

Organske sestavine biocenoze so neločljivo povezane z anorganskimi - tlemi, vlago, ozračjem in skupaj z njimi tvorijo stabilen ekosistem - biogeocenozo.

Biogenocenoza je samoregulativni ekološki sistem, ki ga tvorijo populacije različnih vrst, ki živijo skupaj in medsebojno delujejo ter z neživo naravo v razmeroma homogenih okoljskih pogojih.

Ekološki sistemi

- funkcionalni sistemi, ki vključujejo združbe živih organizmov različnih vrst in njihov življenjski prostor. Povezave med sestavnimi deli ekosistema nastanejo predvsem na podlagi odnosov s hrano in načinov pridobivanja energije.

Ekosistem

- vrsta rastlin, živali, gliv, mikroorganizmov, ki med seboj in z okoljem delujejo tako, da lahko taka skupnost neizmerno dolgo preživi in ​​deluje. Biotsko skupnost (biocenoza) sestavljajo združba rastlin (fitocenoza), živali (zoocenoza), mikroorganizmov (mikrobocenoza).

Vsi organizmi na Zemlji in njihovi habitati predstavljajo tudi najvišji ekosistem - biosfero, ki ima stabilnost in druge lastnosti ekosistema..

Obstoj ekosistema je mogoč zaradi nenehnega dotoka energije od zunaj - takšen vir energije je praviloma sonce, čeprav to ne velja za vse ekosisteme. Stabilnost ekosistema je zagotovljena z neposrednimi in povratnimi povezavami med njegovimi sestavnimi deli, notranjim kroženjem snovi in ​​sodelovanjem v globalnih ciklih.

Nauk o biogeocenozah je razvil V.N. Sukačev. Izraz "ekosistem" je leta 1935 uvedel angleški geobotanik A. Tensley, izraz "biogeocenoza" - akademik V.N. Sukačev leta 1942. V biogeocenozi je obvezna prisotnost rastlinske združbe (fitocenoza), ki zagotavlja potencialno nesmrtnost biogeocenoze zaradi energije, ki jo proizvajajo rastline. Ekosistemi ne smejo vsebovati fitocenoze.

Fitocenoza

- rastlinska skupnost, ki je v preteklosti nastala kot posledica kombinacije medsebojno delujočih rastlin na homogenem območju ozemlja.

Zanj je značilno:

- posebna sestava vrst,

- življenjske oblike,

- stopenjski (nadzemni in podzemni),

- številčnost (pogostost pojavljanja vrst),

- nastanitev,

- vidik (videz),

- vitalnost,

- sezonske spremembe,

- razvoj (sprememba skupnosti).

Stopnja (število nadstropij)

- ena od značilnih lastnosti rastlinske skupnosti, ki je tako rekoč sestavljena iz njene talne razdelitve v nadzemnem in podzemnem prostoru.

Nadzemna plast omogoča boljšo uporabo svetlobe, podzemna pa voda in minerali. Običajno lahko v gozdu ločimo do pet stopenj: zgornji (prvi) - visoka drevesa, drugi - nizka drevesa, tretji - grmičevje, četrti - trave, peti - mahovi.

Podzemni nivo je zrcalna slika nadzemnega: korenine dreves segajo najgloblje, podzemni deli mahov se nahajajo v bližini površine tal.

Glede na način pridobivanja in uporabe hranilnih snovi se vsi organizmi delijo na avtotrofe in heterotrofe. V naravi obstaja neprekinjen krog hranil, potrebnih za življenje. Kemikalije avtotrofi pridobivajo iz okolja in se vanj vračajo skozi heterotrofe. Ta postopek ima zelo zapletene oblike. Vsaka vrsta porabi le del energije, ki jo vsebuje organska snov, in tako pripelje do razpada. Tako so se v procesu evolucije v ekoloških sistemih razvile prehranjevalne verige in mreže.

Večina biogeocenoz ima podobno trofično strukturo. Temeljijo na zelenih rastlinah - pridelovalcih. Prisotne morajo biti rastlinojede in mesojede živali: potrošniki organske snovi - potrošniki in uničevalci organskih ostankov - razgrajevalci.

Število posameznikov v prehranjevalni verigi se nenehno zmanjšuje, število žrtev je večje od števila njihovih potrošnikov, saj se v vsakem členu prehranjevalne verige z vsakim prenosom energije izgubi 80–90%, ki se odvaja v obliki toplote. Zato je število členov v verigi omejeno (3-5).

Vrste pestrosti biocenoze predstavljajo vse skupine organizmov - proizvajalci, potrošniki in razgrajevalci..

Kršitev katerega koli člena v prehranjevalni verigi povzroči kršitev biocenoze kot celote. Krčenje gozdov na primer vodi do spremembe vrstne sestave žuželk, ptic in posledično živali. Na območju brez dreves se bodo razvile druge prehranjevalne verige in nastala bo nova biocenoza, ki bo trajala več kot ducat let.

Prehranjevalna veriga (trofična ali živilska)

- medsebojno povezane vrste, ki zaporedno črpajo organske snovi in ​​energijo iz prvotne živilske snovi; medtem ko je vsak prejšnji člen v verigi hrana za naslednjega.

Prehranjevalne verige so sestavljene iz več povezav in vključujejo rastline, rastlinojede živali, plenilce in zajedavce.

Prehranjevalne verige na vsakem naravnem območju z bolj ali manj homogenimi pogoji obstoja so sestavljeni iz kompleksov med seboj povezanih vrst, ki se hranijo druga z drugo in tvorijo samostojni sistem, v katerem poteka kroženje snovi in ​​energije.

Komponente ekosistema:

- Proizvajalci - avtotrofni organizmi (predvsem zelene rastline) - so edini proizvajalci organske snovi na Zemlji. Z energijo bogata organska snov se v procesu fotosinteze sintetizira iz energijsko revnih anorganskih snovi (H2.0 in C02.).

- Potrošni material so rastlinojede in mesojede živali, potrošniki organske snovi. Potrošni material je lahko rastlinojede živali, če jih proizvajalci uporabljajo neposredno, ali mesojede živali, kadar se hranijo z drugimi živalmi. V napajalnem vezju imajo najpogosteje serijsko številko od I do IV..

- Reduktorji - heterotrofni mikroorganizmi (bakterije) in glive - uničevalci organskih ostankov, destruktorji. Imenujemo jih tudi zemeljski urejevalci..

Trofična (prehrambena) raven - sklop organizmov, ki jih združuje vrsta prehrane. Razumevanje trofične ravni vam omogoča razumevanje dinamike pretoka energije v ekosistemu.

  1. prvo trofično raven vedno zasedajo pridelovalci (rastline),
  2. drugi - potrošniki prvega reda (rastlinojede živali),
  3. tretji - potrošniki II. reda - plenilci, ki se hranijo z rastlinojednimi živalmi),
  4. četrti - potrošniki III reda (sekundarni plenilci).

Obstajajo naslednje vrste prehranjevalnih verig:

- v pašni verigi (pašna veriga) so glavni vir hrane zelene rastline. Na primer: trava -> žuželke -> dvoživke -> kače -> ujede.

- Detritalne verige (razgradne verige) se začnejo z detritusom - mrtvo biomaso. Na primer: listna stelja -> deževniki -> bakterije. Značilnost detritalnih verig je tudi dejstvo, da rastlinojede živali v njih pogosto ne zaužijejo rastlinskih proizvodov, temveč odmrejo in jih mineralizirajo saprofiti. Detritalne verige so značilne tudi za ekosisteme oceanskih globin, katerih prebivalci se prehranjujejo z odmrlimi organizmi, ki so se spustili iz zgornjih slojev vode..

Značilnost prehranjevalnih verig parazitov je, da se lahko začnejo tako od proizvajalcev (jablana -> žuželka -> jahač) kot od potrošnikov (krave -> parazitski črvi -> praživali -> bakterije -> virusi).

Napajanje

- odnosi, ki so se razvili v procesu evolucije med vrstami v ekoloških sistemih, v katerih se številne komponente hranijo z različnimi predmeti in same služijo kot hrana različnim članom ekosistema. Poenostavljeno lahko na živilski splet mislimo kot na sistem prepletanja prehranjevalnih verig..

Organizmi različnih prehranjevalnih verig, ki prejemajo hrano po enakem številu povezav v teh verigah, so na isti trofični ravni. Hkrati so lahko različne populacije iste vrste, vključene v različne prehranjevalne verige, na različnih trofičnih ravneh. Razmerje med različnimi trofičnimi ravnmi v ekosistemu lahko grafično predstavimo kot ekološko piramido.

Ekološka piramida

- način grafičnega prikaza razmerja med različnimi trofičnimi ravnmi v ekosistemu - obstajajo tri vrste:

• številska piramida odraža število organizmov na vsaki trofični ravni;

• piramida biomase odraža biomaso vsake trofične ravni;

• energijska piramida prikazuje količino energije, ki je v določenem časovnem obdobju prešla skozi vsako trofično raven.

Pravilo ekološke piramide

- vzorec, ki odraža postopno zmanjševanje mase (energije, števila posameznikov) vsakega naslednjega člena v prehranjevalni verigi.

Piramida števil

- ekološka piramida, ki odraža število posameznikov na posamezni ravni hrane. Številčna piramida ne upošteva velikosti in teže posameznikov, življenjske dobe, hitrosti presnove, vendar je vedno izsleden glavni trend - zmanjšanje števila posameznikov od povezave do povezave. Na primer, v stepskem ekosistemu se število posameznikov porazdeli na naslednji način: pridelovalci - 150.000, rastlinojedi - 20.000, mesojede - 9.000 posameznikov /. Za biocenozo travnika je značilno naslednje število posameznikov na površini 4000 m2: pridelovalci - 5.842.424, rastlinojedi potrošniki 1. reda - 708.624, mesojedi potrošniki 2. reda - 35.490, mesojedi potrošniki 3. reda - 3.

Piramida biomase

- pravilnost, po kateri je količina rastlinske snovi, ki služi kot osnova prehranjevalne verige (proizvajalci), približno 10-krat večja od mase rastlinojedih živali (potrošniki prvega reda), masa rastlinojedih živali pa je 10-krat večja od mase mesojedih (potrošniki drugega reda), to pomeni, da ima vsaka naslednja raven hrane desetkrat manjšo maso od prejšnje. V povprečju iz 1000 kg rastlin nastane 100 kg telesa rastlinojedih živali. Plenilci, ki jedo rastlinojede živali, lahko zgradijo 10 kg svoje biomase, sekundarni plenilci pa 1 kg.

Energijska piramida

izraža vzorec, po katerem se pretok energije med prehodom od povezave do povezave v prehranjevalni verigi postopoma zmanjšuje in zmanjšuje. Torej v biocenozi jezera zelene rastline - proizvajalci - ustvarijo biomaso, ki vsebuje 295,3 kJ / cm 2, potrošniki prvega reda, ki porabijo rastlinsko biomaso, pa lastno biomaso, ki vsebuje 29,4 kJ / cm 2; Potrošniki II reda z uporabo hrane potrošnikov I reda ustvarijo lastno biomaso, ki vsebuje 5,46 kJ / cm 2. Izguba energije med prehodom s potrošnikov 1. reda na potrošnike 2. reda, če gre za toplokrvne živali, se poveča. To je zato, ker te živali porabijo veliko energije ne samo za gradnjo svoje biomase, temveč tudi za vzdrževanje stalne telesne temperature. Če primerjamo vzrejo teleta in ostriža, potem bo enaka količina porabljene energije v hrani dala 7 kg govedine in le 1 kg rib, saj se tele hrani s travo, plenilski ostriž pa z ribami.

Tako imata prvi dve vrsti piramid številne pomembne pomanjkljivosti:

- Gradnja populacijske piramide je lahko težavna, če je širjenje števila organizmov na različnih ravneh veliko (na primer 500 tisoč žit na dnu piramide lahko ustreza enemu končnemu plenilcu). Poleg tega je piramida lahko obrnjena (če je proizvajalec zelo velik ali če se veliko parazitov hrani z nekaj potrošniki).

- Piramida biomase odraža stanje ekosistema v času vzorčenja in zato prikazuje razmerje biomase v danem trenutku in ne odraža produktivnosti vsake trofične ravni (tj. Njene sposobnosti tvorjenja biomase v določenem časovnem obdobju). V primeru, da so med proizvajalci hitro rastoče vrste, je piramida biomase lahko obrnjena.

- Energijska piramida vam omogoča primerjavo produktivnosti različnih trofičnih ravni, saj upošteva časovni dejavnik. Poleg tega upošteva razliko v energijski vrednosti različnih snovi (na primer 1 g maščobe zagotavlja skoraj dvakrat več energije kot 1 g glukoze). Zato se energijska piramida vedno zoži navzgor in ni nikoli obrnjena..

Okoljska plastičnost

- stopnja vzdržljivosti organizmov ali njihovih združb (biocenoz) na učinke okoljskih dejavnikov. Ekološko plastične vrste imajo široko hitrost reakcije, torej so široko prilagojene različnim habitatom (ribe in jegulje, nekateri praživali živijo tako v sladkih kot slanih vodah). Visoko specializirane vrste lahko obstajajo le v določenem okolju: morske živali in alge - v slani vodi, rečne ribe in lotosove rastline, vodni liliji, racice živijo samo v sladki vodi.

Na splošno so za ekosistem (biogeocenozo) značilni naslednji kazalniki:

- gostota populacij vrst,

Biomasa

- skupna količina organske snovi vseh posameznikov biocenoze ali vrste z energijo, ki jo vsebuje. Biomasa je običajno izražena v masnih enotah glede na enoto suhe snovi ali prostornino. Biomaso lahko določimo ločeno za živali, rastline ali posamezne vrste. Torej, biomasa gliv v tleh je 0,05-0,35 t / ha, alge - 0,06-0,5, korenine višjih rastlin - 3,0-5,0, deževniki - 0,2-0,5, vretenčarji - 0,001-0,015 t / ha.

V biogeocenozah ločimo primarno in sekundarno biološko produktivnost:

ü Primarna biološka produktivnost biocenoz - skupna skupna produktivnost fotosinteze, ki je rezultat delovanja avtotrofov - zelene rastline, na primer borov gozd, star 20-30 let, letno proizvede 37,8 t / ha biomase.

ü Sekundarna biološka produktivnost biocenoz - skupna celotna produktivnost heterotrofnih organizmov (potrošnikov), ki nastane z uporabo snovi in ​​energije, ki jo naberejo proizvajalci.

Prebivalstvo. Struktura in dinamika prebivalstva.

Vsaka vrsta na Zemlji zavzema določeno območje, saj lahko obstaja le pod določenimi okoljskimi pogoji. Vendar pa se življenjski pogoji v območju ene vrste lahko bistveno razlikujejo, kar vodi do razpada vrste v osnovne skupine posameznikov - populacije.

Prebivalstvo

- skupek posameznikov iste vrste, ki zasedajo ločeno ozemlje znotraj območja vrste (z razmeroma izenačenimi habitatnimi razmerami), se prosto križajo (imajo skupen genski sklad) in so izolirani od drugih populacij te vrste ter imajo vse potrebne pogoje za dolgotrajno ohranjanje njihove stabilnosti spreminjajoče se okoljske razmere. Najpomembnejše značilnosti populacije so njena struktura (starost, spolna sestava) in dinamika prebivalstva..

Demografsko strukturo prebivalstva razumemo kot njegovo spolno in starostno sestavo..

Prostorska struktura populacije je značilnost razporeditve posameznikov populacije v vesolju.

Starostna struktura prebivalstva je povezana z razmerjem posameznikov različnih starosti v populaciji. Posamezniki iste starosti so združeni v kohorte - starostne skupine.

V starostni strukturi rastlinskih populacij ločimo naslednja obdobja:

- latentno - stanje semena;

- predgenerativni (vključuje stanje sadike, mladoletnice, nezrele in deviške rastline);

- generativni (običajno razdeljeni na tri podobdobja - mladi, zreli in stari generativni posamezniki);

- postgenerativni (vključuje stanje subsenila, senilnih rastlin in faze sušenja).

Pripadnost določenemu starostnemu stanju določajo biološka starost - resnost določenih morfoloških (na primer stopnja disekcije kompleksnega lista) in fizioloških (na primer sposobnost dajanja potomcev) znakov.

Različne starostne stopnje lahko ločimo tudi pri populacijah živali. Na primer, žuželke, ki se razvijejo s popolno metamorfozo, gredo skozi faze:

- imago (odrasla žuželka).

Narava starostne strukture populacije je odvisna od vrste krivulje preživetja, značilne za določeno populacijo..

Krivulja preživetja odraža stopnjo umrljivosti v različnih starostnih skupinah in je padajoča črta:

  1. Če stopnja umrljivosti ni odvisna od starosti posameznikov, se smrt posameznikov pri določeni vrsti zgodi enakomerno, stopnja umrljivosti ostaja nespremenjena skozi vse življenje (tip I). Takšna krivulja preživetja je značilna za vrste, katerih razvoj poteka brez metamorfoze z zadostno stabilnostjo novonastalih potomcev. Ta tip se običajno imenuje tip hidre - zanjo je značilna krivulja preživetja, ki se približuje ravni črti.
  2. Pri vrstah, pri katerih je vloga zunanjih dejavnikov pri umrljivosti majhna, je za krivuljo preživetja značilno rahlo upadanje do določene starosti, nato pa zaradi naravne (fiziološke) umrljivosti (tip II) močan padec. Narava krivulje preživetja je podobna tej vrsti pri ljudeh (čeprav je človeška krivulja preživetja nekoliko bolj ravna in je nekje vmes med tipoma I in II). Ta vrsta se imenuje vrsta drozofile: prav to vrsto drozofila dokaže v laboratorijskih pogojih (plenilci je ne jedo).
  3. Za zelo veliko vrst je značilna visoka smrtnost v zgodnjih fazah ontogeneze. Za takšne vrste je za krivuljo preživetja značilen močan padec območja mlajših starosti. Posamezniki, ki so preživeli "kritično" starost, kažejo nizko smrtnost in živijo do starejše starosti. Tip se imenuje vrsta ostrige (tip III).

Spolna struktura prebivalstva

- razmerje med spoloma je neposredno povezano z reprodukcijo prebivalstva in njegovo stabilnostjo.

V populaciji obstajajo razmerja med primarnimi, sekundarnimi in terciarnimi spoli:

- Primarno razmerje med spoloma določajo genetski mehanizmi - enakomernost razhajanja spolnih kromosomov. Na primer, pri ljudeh kromosomi XY določajo razvoj moškega spola in XX - ženskega. V tem primeru je primarno razmerje med spoloma 1: 1, torej enako verjetno.

- Sekundarno razmerje med spoloma je razmerje med spoloma ob rojstvu (med novorojenčki). Iz primarnega se lahko bistveno razlikuje iz več razlogov: selektivnost jajčec za spermatozoide, ki imajo X- ali Y-kromosom, neenaka sposobnost oploditve takšnih semenčic in različni zunanji dejavniki. Na primer, zoologi so opisali vpliv temperature na razmerje sekundarnih spolov pri plazilcih. Podoben vzorec je značilen za nekatere žuželke. Torej je pri mravljah zagotovljeno oploditev pri temperaturah nad 20 ° C, pri nižjih temperaturah pa se odlagajo neoplojena jajčeca. Iz slednjih se izvalijo samci, iz oplojenih pa predvsem samice.

- Razmerje terciarnega spola - razmerje med spoloma med odraslimi živalmi.

Prostorska struktura prebivalstva odraža naravo razporeditve posameznikov v vesolju.

Obstajajo tri glavne vrste razporeditve posameznikov v vesolju:

- enakomerno ali enotno (posamezniki so enakomerno razporejeni v vesolju, na enaki razdalji drug od drugega); pojavlja se redko v naravi in ​​je najpogosteje posledica akutne znotrajvrstne konkurence (na primer pri plenilskih ribah);

- kongregacijski ali mozaik ("pegasti", posamezniki se nahajajo v izoliranih grozdih); pojavlja veliko pogosteje. Povezan je z značilnostmi mikrookolja ali vedenja živali;

- naključno ali razpršeno (posamezniki so naključno razporejeni v vesolju) - opaziti jih je mogoče samo v homogenem okolju in samo pri vrstah, ki ne kažejo nagnjenosti k združevanju v skupine (na primer hrošč v moki).

Velikost populacije je označena s črko N. Razmerje rasti N do enote časa dN / dt izraža trenutno hitrost spremembe velikosti populacije, to je spremembo velikosti v času t. Rast prebivalstva je odvisna od dveh dejavnikov - rodnosti in umrljivosti v odsotnosti izseljevanja in priseljevanja (takšno prebivalstvo imenujemo izolirano). Razlika med rodnostjo b in smrtnostjo d je stopnja rasti izolirane populacije:

Stabilnost prebivalstva

- to je njegova sposobnost, da je v stanju dinamičnega (tj. mobilnega, spreminjajočega se) ravnovesja z okoljem: spreminjajo se okoljske razmere - spreminja se tudi prebivalstvo. Notranja raznolikost je eden najpomembnejših pogojev za trajnost. V zvezi s prebivalstvom so to mehanizmi za vzdrževanje določene gostote prebivalstva.

Obstajajo tri vrste odvisnosti velikosti populacije od njene gostote.

Najpogostejši je prvi tip (I), za katerega je značilno zmanjšanje rasti prebivalstva s povečanjem njegove gostote, kar zagotavljajo različni mehanizmi. Na primer, za številne vrste ptic je značilno zmanjšanje plodnosti (rodnosti) s povečanjem gostote prebivalstva; povečanje umrljivosti, zmanjšanje odpornosti organizmov s povečano gostoto prebivalstva; sprememba starosti v puberteti glede na gostoto prebivalstva.

Za drugo vrsto (II) je značilna stalna stopnja rasti prebivalstva, ki močno pade, ko je doseženo največje število (lemingi se začnejo množično seliti, ko dosežejo največjo gostoto; pri morju se mnogi utopijo). Intraspecifična konkurenca je eden najpomembnejših dejavnikov pri ohranjanju števila prebivalstva. Lahko se kaže v različnih oblikah, od boja za gnezdišča do kanibalizma. Pomembno vlogo imajo tudi medvrstni odnosi. Odnos parazit - gostitelj in plenilec - plen je v veliki meri odvisen od gostote: širjenje bolezni se hitreje pojavlja v populacijah z veliko gostoto, ki deluje kot epidemiološki dejavnik.

Tretji tip (III) je značilen za populacije, pri katerih je opazen "skupinski učinek", to pomeni, da določena optimalna gostota prebivalstva prispeva k boljšemu preživetju, razvoju in vitalni aktivnosti vseh posameznikov, kar je značilno za večino skupinskih in družbenih živali. Na primer, za obnovitev populacij heteroseksualnih živali je potrebna vsaj gostota, ki zagotavlja zadostno verjetnost srečanja med samci in samicami..

Tako se ohranjata optimalna velikost in gostota populacije zaradi mehanizmov med prebivalstvom (povečanje / zmanjšanje plodnosti in umrljivosti, spremembe v starosti pubertete, znotrajvrstna konkurenca) in medvrstnih mehanizmov (odnosi plenilec-plen in parazit-gostitelj).

Tematske naloge

A1. Nastala je biogeocenoza

1) rastline in živali

2) živali in bakterije

3) rastline, živali, bakterije

4) ozemlje in organizmi

A2. Potrošniki organske snovi v gozdni biogeocenozi so

2) gobe in črvi

3) zajci in veverice

4) bakterije in virusi

A3. Proizvajalci v jezeru so

A4. Proces samoregulacije v biogeocenozi vpliva

1) razmerje med spoloma v populacijah različnih vrst

2) število mutacij, ki se pojavljajo v populacijah

3) razmerje plenilec-plen

4) znotrajvrstna konkurenca

A5. Eden od pogojev za trajnost ekosistema je lahko

1) njena sposobnost spreminjanja

2) raznolikost vrst

3) nihanja števila vrst

4) stabilnost genskega sklada v populacijah

A6. Reduktorji vključujejo

A7. Če je skupna masa, ki jo prejme potrošnik 2. reda, 10 kg, kakšna je bila skupna masa proizvajalcev, ki so postali vir hrane za tega potrošnika?

A8. Navedite škodljivo prehranjevalno verigo

1) muha - pajek - vrabec - bakterija

2) detelja - jastreb - čmrlj - miška

3) bakterija rž - tit - mačka

4) komarji - vrabec - jastreb - črvi

A9. Začetni vir energije v biocenozi je energija

1) organske spojine

2) anorganske spojine

A10. Razmerje med lipo in:

A11. V enem ekosistemu lahko najdete hrast in

4) modra koruznica

A12. Napajalna omrežja so:

1) komunikacija med starši in potomci

2) družinske (genetske) vezi

3) metabolizem v celicah telesa

4) načini prenosa snovi in ​​energije v ekosistemu

A13. Ekološka piramida števil odraža:

1) razmerje biomas na vsaki trofični ravni

2) razmerje med masami posameznega organizma na različnih trofičnih ravneh

3) struktura prehranjevalne verige

4) raznolikost vrst na različnih trofičnih ravneh

A14. Delež energije, prenesene na naslednjo trofično raven, je približno: