В природата всеки вид, популация и дори индивид не живеят изолирани един от друг и местообитанието си, а напротив, изпитват множество взаимни влияния. Биотични общности или биоценози - общности от взаимодействащи живи организми, които са стабилна система, свързана с многобройни вътрешни връзки, с относително постоянна структура и взаимозависим набор от видове.

Биоценозата се характеризира с определени структури: видове, пространствени и трофични.

Органичните компоненти на биоценозата са неразривно свързани с неорганичните - почва, влага, атмосфера, образувайки заедно с тях стабилна екосистема - биогеоценоза .

биогеноценоза– саморегулираща се екологична система, образувана от популации, живеещи заедно и взаимодействащи помежду си и с неживата природа различни видовепри относително хомогенни условия на околната среда.

Екологични системи

Функционални системи, включително общности от живи организми от различни видове и техните местообитания. Връзките между компонентите на екосистемата възникват предимно въз основа на хранителните взаимоотношения и методите за получаване на енергия.

Екосистема

Набор от видове растения, животни, гъби, микроорганизми, които взаимодействат помежду си и с околната среда по такъв начин, че такава общност може да съществува и да функционира неограничено време дълго време. Биотична общност (биоценоза)се състои от растително съобщество ( фитоценоза), животни ( зооценоза), микроорганизми ( микробиоценоза).

Всички организми на Земята и техните местообитания също представляват екосистема от най-висок ранг - биосфера , притежаващи стабилност и други свойства на екосистемата.

Съществуването на екосистема е възможно благодарение на постоянен поток от енергия отвън - такъв енергиен източник обикновено е слънцето, въпреки че това не е вярно за всички екосистеми. Устойчивостта на екосистемата се осигурява от директни и обратна връзкамежду неговите компоненти, вътрешната циркулация на веществата и участието в глобалните цикли.

Учението за биогеоценозите разработен от V.N. Сукачев. Терминът " екосистема"въведен в употреба от английския геоботаник А. Тансли през 1935 г., терминът " биогеоценоза" - академик В.Н. Сукачев през 1942 г биогеоценоза Необходимо е да има растително съобщество (фитоценоза) като основна връзка, осигуряваща потенциалното безсмъртие на биогеоценозата поради енергията, генерирана от растенията. Екосистеми може да не съдържа фитоценоза.

Фитоценоза

Растителна общност, формирана исторически в резултат на комбинация от взаимодействащи растения в хомогенна област на територията.

Той се характеризира:

- определен видов състав,

- форми на живот,

- етажиране (надземно и подземно),

- изобилие (честота на срещане на видовете),

- настаняване,

- аспект (външен вид),

- жизненост,

- сезонни промени,

- развитие (смяна на общности).

Подреждане (брой етажи)

Един от характерни особеностирастителна общност, която се състои, така да се каже, в своето етажно разделение както в надземното, така и в подземното пространство.

Надземни нива позволява по-добро използване на светлината и подземните води и минерали. Обикновено в гората могат да се разграничат до пет нива: горният (първият) - високи дървета, вторият - ниски дървета, третият - храсти, четвъртият - треви, петият - мъхове.

Подземно ниво - огледален образ на надземния: корените на дърветата отиват най-дълбоко, подземните части на мъховете са разположени близо до повърхността на почвата.

Според начина на получаване и използване на хранителни веществавсички организми се делят на автотрофи и хетеротрофи. В природата има непрекъснат цикъл на хранителни вещества, необходими за живота. Химически веществасе извличат от автотрофи от заобикаляща средаи чрез хетеротрофите се връщат отново в него. Този процес има много сложни форми. Всеки вид използва само част от енергията, съдържаща се в органичната материя, довеждайки нейното разлагане до определен етап. Така в процеса на еволюцията са се развили екологичните системи вериги И захранваща мрежа .

Повечето биогеоценози имат подобни трофична структура. Те се основават на зелени растения - производители.Задължително присъстват тревопасни и месоядни животни: консуматори на органична материя - потребителии унищожители на органични остатъци - разлагачи.

Броят на индивидите в хранителната верига непрекъснато намалява, броят на жертвите е по-голям от броя на техните консуматори, тъй като във всяка връзка от хранителната верига, с всяко прехвърляне на енергия, 80-90% от нея се губи, разсейвайки се в формата на топлина. Следователно броят на връзките във веригата е ограничен (3-5).

Видово разнообразие на биоценозатапредставени от всички групи организми – продуценти, консументи и разлагащи.

Нарушаване на всяка връзкав хранителната верига причинява нарушаване на биоценозата като цяло. Например обезлесяването води до промяна във видовия състав на насекоми, птици и, следователно, животни. В безлесна зона ще се развият други хранителни вериги и ще се формира различна биоценоза, което ще отнеме няколко десетилетия.

Хранителна верига (трофична или храна )

Взаимосвързани видове, които последователно извличат органична материя и енергия от оригиналната хранителна субстанция; Освен това всяко предишно звено във веригата е храна за следващото.

Хранителните вериги във всяка природна зона с повече или по-малко хомогенни условия на съществуване са съставени от комплекси от взаимосвързани видове, които се хранят един с друг и образуват самоподдържаща се система, в която се извършва циркулацията на вещества и енергия.

Компоненти на екосистемата:

- Продуценти - автотрофните организми (предимно зелени растения) са единствените производители на органична материя на Земята. Богатата на енергия органична материя се синтезира по време на фотосинтезата от бедни на енергия неорганични вещества (H 2 0 и CO 2).

- Потребители - тревопасни и месоядни, консуматори на органични вещества. Консуматорите могат да бъдат тревопасни, когато директно използват производители, или месоядни, когато се хранят с други животни. В хранителната верига най-често могат да имат пореден номер от I до IV.

- Разлагачи - хетеротрофни микроорганизми (бактерии) и гъби - разрушители на органични остатъци, деструктори. Наричат ​​ги още санитарите на Земята.

Трофично (хранително) ниво - набор от организми, обединени от вид хранене. Концепцията за трофично ниво ни позволява да разберем динамиката на енергийния поток в една екосистема.

1. първото трофично ниво винаги е заето от производители (растения),
2. второ - потребители от първи ред (тревопасни животни),
3. трети - консуматори от втори ред - хищници, които се хранят с тревопасни животни),
4. четвърто - потребителите III ред(вторични хищници).

Разграничете следните видове хранителни вериги:

IN пасищна верига (вериги за хранене) основният източник на храна са зелените растения. Например: трева -> насекоми -> земноводни -> змии -> грабливи птици.

- детритален вериги (вериги на разлагане) започват с детрит - мъртва биомаса. Например: листни отпадъци -> земни червеи -> бактерии. Друга особеност на детритните вериги е, че растителните продукти в тях често не се консумират директно от тревопасни животни, а умират и се минерализират от сапрофити. Веригите от детрит също са характерни за екосистемите в дълбокия океан, чиито обитатели се хранят с мъртви организми, потънали от горни слоевевода.

Взаимоотношенията между видовете в екологичните системи, които са се развили в процеса на еволюция, в които много компоненти се хранят с различни обекти и сами служат за храна на различни членове на екосистемата. С прости думи, хранителната мрежа може да бъде представена като преплетена система от хранителна верига.

Включени са организми от различни хранителни вериги, които получават храна чрез равен брой връзки в тези вериги същото трофично ниво. В същото време могат да се намират различни популации от един и същи вид, включени в различни хранителни вериги различни трофични нива. Връзката между различните трофични нива в една екосистема може да бъде изобразена графично като екологична пирамида.

Екологична пирамида

начин графичен дисплейвръзката между различните трофични нива в една екосистема - има три вида:

Популационната пирамида отразява броя на организмите на всяко трофично ниво;

Пирамидата на биомасата отразява биомасата на всяко трофично ниво;

Енергийната пирамида показва количеството енергия, преминаващо през всяко трофично ниво за определен период от време.

Правило на екологичната пирамида

Модел, отразяващ прогресивно намаляване на масата (енергия, брой индивиди) на всяко следващо звено в хранителната верига.

Числова пирамида

Екологична пирамида, показваща броя на индивидите на всяко ниво на хранене. Пирамидата от числа не отчита размера и масата на индивидите, продължителността на живота, скоростта на метаболизма, но основната тенденция винаги е видима - намаляване на броя на индивидите от връзка към връзка. Например в една степна екосистема броят на индивидите се разпределя както следва: производители - 150 000, тревопасни консументи - 20 000, месоядни консументи - 9 000 индивида/площ. Ливадната биоценоза се характеризира със следния брой индивиди на площ от 4000 m2: производители - 5 842 424, растителноядни потребители от първи разред - 708 624, месоядни потребители от втори разред - 35 490, месоядни потребители IIIпоръчка - 3.

Пирамида от биомаса

Моделът, според който количеството растителна материя, което служи като основа на хранителната верига (производители), е приблизително 10 пъти по-голямо от масата на тревопасните животни (консуматори от първи ред), а масата на тревопасните животни е 10 пъти по-голяма от тази на месоядните (консуматори от втори ред), т.е. всяко следващо хранително ниво има маса 10 пъти по-малка от предишното. Средно 1000 кг растения произвеждат 100 кг тревопасно тяло. Хищниците, които ядат тревопасни животни, могат да изградят 10 кг от биомасата си, вторичните хищници - 1 кг.

Пирамида на енергията

изразява модел, според който потокът от енергия постепенно намалява и обезценява, когато се движи от връзка към връзка в хранителната верига. Така в биоценозата на езерото зелените растения - продуценти - създават биомаса, съдържаща 295,3 kJ/cm 2, консуматорите от първи ред, консумиращи растителна биомаса, създават собствена биомаса, съдържаща 29,4 kJ/cm 2; Консуматори от втори ред, използвайки консуматори от първи ред за храна, създават своя собствена биомаса, съдържаща 5,46 kJ/cm2. Загубата на енергия при прехода от консументи от първи ред към консументи от втори ред, ако това са топлокръвни животни, се увеличава. Това се обяснява с факта, че тези животни изразходват много енергия не само за изграждане на своята биомаса, но и за поддържане на постоянна телесна температура. Ако сравним отглеждането на теле и костур, тогава едно и също количество изразходвана хранителна енергия ще даде 7 кг говеждо месо и само 1 кг риба, тъй като телето яде трева, а хищният костур яде риба.

По този начин първите два вида пирамиди имат редица значителни недостатъци:

Пирамидата на биомасата отразява състоянието на екосистемата в момента на вземане на проби и следователно показва съотношението на биомасата в този моменти не отразява производителността на всяко трофично ниво (т.е. неговата способност да произвежда биомаса за определен период от време). Следователно, в случай, че броят на производителите включва бързорастящи видове, пирамидата на биомасата може да се окаже обърната.

Енергийната пирамида ви позволява да сравнявате производителността на различни трофични нива, тъй като взема предвид фактора време. Освен това отчита разликата в енергийна стойностразлични вещества (например 1 g мазнина осигурява почти два пъти повече енергия от 1 g глюкоза). Следователно пирамидата на енергията винаги се стеснява нагоре и никога не се обръща.

Екологична пластичност

Степента на издръжливост на организмите или техните общности (биоценози) към влиянието на факторите на околната среда. Екологично пластичните видове имат широк спектър от норма на реакция , т.е. широко адаптиран към различни средиместообитание (риба лепенка и змиорка, някои протозои живеят както в сладки, така и в солени води). Високо специализирани видове могат да съществуват само в определена среда: морски животни и водорасли - в солена вода, речна рибаи растенията лотос, водна лилия и водна леща живеят само в прясна вода.

В общи линии екосистема (биогеоценоза)се характеризира със следните показатели:

Видово разнообразие

Плътност на популациите на вида,

биомаса.

биомаса

Общото количество органична материя на всички индивиди от биоценоза или вид със съдържащата се в нея енергия. Биомасата обикновено се изразява в единици маса като сухо вещество на единица площ или обем. Биомасата може да се дефинира отделно за животни, растения или отделни видове. Така биомасата на гъбите в почвата е 0,05-0,35 t/ha, водораслите - 0,06-0,5, корените на висшите растения - 3,0-5,0, земните червеи - 0,2-0,5, гръбначните животни - 0,001-0,015 t/ha.

В биогеоценозите има първична и вторична биологична продуктивност :

ü Първична биологична продуктивност на биоценозите- общата обща продуктивност на фотосинтезата, която е резултат от дейността на автотрофите - зелени растения, например борова гора на възраст 20-30 години произвежда 37,8 t/ha биомаса годишно.

ü Вторична биологична продуктивност на биоценозите- общата обща продуктивност на хетеротрофните организми (консументи), която се формира чрез използването на вещества и енергия, натрупани от производителите.

Популации. Структура и динамика на числата.

Всеки вид на Земята заема определена диапазон, тъй като може да съществува само в определени условиязаобикаляща среда. Въпреки това условията на живот в рамките на обхвата на един вид могат да се различават значително, което води до разпадането на вида на елементарни групи от индивиди - популации.

Население

Набор от индивиди от един и същи вид, заемащи отделна територия в рамките на ареала на вида (с относително хомогенни условия на живот), свободно кръстосващи се помежду си (имат общ генофонд) и изолирани от други популации на този вид, притежаващи всички необходими условияза да запази своята стабилност за дълго време при променящи се условия на околната среда. Най-важните характеристикинаселение са неговата структура (възрастов, полов състав) и динамиката на населението.

Под демографската структура населението разбира неговия полов и възрастов състав.

Пространствена структура Популациите са характеристиките на разпределението на индивидите в популация в пространството.

Възрастова структура популацията се свързва със съотношението на индивидите на различна възраст в популацията. Индивидите на една и съща възраст се групират в кохорти - възрастови групи.

IN възрастова структура на растителните популацииразпределя следващи периоди:

Латентно - състояние на семето;

Pregenerative (включва състоянията на разсад, млади растения, незрели и девствени растения);

Генеративен (обикновено се разделя на три подпериода - млади, зрели и стари генеративни индивиди);

Постгенеративен (включва състояния на субсенилни, сенилни растения и фаза на умиране).

Принадлежността към определен възрастов статус се определя от биологична възраст - степента на изразяване на определени морфологични (например степента на дисекция на сложен лист) и физиологични (например способност за създаване на потомство) характеристики.

В животинските популации също е възможно да се разграничат различни възрастови етапи . Например, насекомите, развиващи се с пълна метаморфоза, преминават през етапите:

Ларви,

кукли,

Имаго (възрастно насекомо).

Естеството на възрастовата структура на населениетозависи от вида на кривата на оцеляване, характерна за дадена популация.

Крива на оцеляванеотразява коефициента на смъртност в различните възрастови групи и е низходящ ред:

1. Ако смъртността не зависи от възрастта на индивидите, смъртта на индивидите настъпва в този видобикновено нивото на смъртност остава постоянно през целия живот ( тип I ). Такава крива на оцеляване е характерна за видовете, чието развитие протича без метаморфоза с достатъчна стабилност на роденото потомство. Този тип обикновено се нарича вид хидра- характеризира се с крива на оцеляване, приближаваща се до права линия.
2. При видове, за които ролята външни факторипри смъртност е ниска, кривата на оцеляване се характеризира с лек спад до определена възраст, след което има рязък спад поради естествената (физиологична) смъртност ( тип II ). Природата на кривата на оцеляване, близка до този тип, е характерна за хората (въпреки че кривата на оцеляване на човека е малко по-плоска и е нещо между типове I и II). Този тип се нарича Тип дрозофила: това демонстрират плодовите мушици лабораторни условия(не се яде от хищници).
3. Много видове се характеризират с висока смъртност ранни стадиионтогенеза. При такива видове кривата на оцеляване се характеризира с рязък спад в региона по-млади възрасти. Индивидите, които преживяват „критичната“ възраст, показват ниска смъртност и живеят до по-висока възраст. Видът се нарича вид стриди (тип III ).

Полова структура популации

Съотношението между половете има пряка връзкавъзпроизводството на населението и неговата устойчивост.

Има първично, вторично и третично съотношение на половете в населението:

- Първично съотношение на половете определя се от генетични механизми - еднаквостта на дивергенцията на половите хромозоми. Например при хората XY хромозомите определят развитието на мъжкия пол, а XX хромозомите определят развитието на женския пол. В този случай основното съотношение между половете е 1:1, т.е. еднакво вероятно.

- Вторично съотношение на половете е съотношението на половете към момента на раждане (сред новородените). Той може да се различава значително от първичния по редица причини: селективността на яйцеклетките към сперматозоидите, носещи X или Y хромозомата, нееднаквата способност на такива сперматозоиди да оплождат и различни външни фактори. Например, зоолозите са описали влиянието на температурата върху вторичното съотношение на половете при влечугите. Подобен модел е типичен за някои насекоми. Така при мравките оплождането се осигурява при температури над 20 ° C и при повече ниски температуриснасят се неоплодени яйца. Последните се излюпват в мъжки, а тези, които са оплодени предимно в женски.

- Третично съотношение на половете - съотношение на половете сред възрастните животни.

Пространствена структура популации отразява характера на разпределението на индивидите в пространството.

Маркирайте три основни типа разпределение на индивидитев космоса:

- униформаили униформа(индивидите са разпределени равномерно в пространството, на равни разстояния един от друг); се среща рядко в природата и най-често се причинява от остра вътревидова конкуренция (например при хищни риби);

- съборенили мозайка(„петна“, индивидите са разположени в изолирани клъстери); се среща много по-често. Свързва се с характеристиките на микросредата или поведението на животните;

- случаенили дифузен(индивидите са произволно разпределени в пространството) - могат да се наблюдават само в хомогенна среда и само при видове, които не показват склонност към образуване на групи (например бръмбар в брашно).

Размер на населението се обозначава с буквата N. Съотношението на увеличението на N към единица време dN / dt изразявамоментна скоростпромени в размера на популацията, т.е. промяна в числеността в момент t.Нарастване на населениетозависи от два фактора - раждаемост и смъртност при липса на емиграция и имиграция (такова население се нарича изолирано). Разликата между раждаемостта b и смъртността d еизолиран темп на нарастване на населението:

Стабилност на населението

Това е неговата способност да бъде в състояние на динамично (т.е. мобилно, променящо се) равновесие с околната среда: условията на околната среда се променят и населението също се променя. Един от най-важните условияустойчивостта е вътрешно разнообразие. По отношение на населението това са механизми за поддържане на определена гъстота на населението.

Маркирайте три вида зависимост на числеността на населението от неговата плътност .

Първи тип (I) - най-често срещаният, характеризиращ се с намаляване на растежа на населението с увеличаване на неговата плътност, което се осигурява от различни механизми. Например, много видове птици се характеризират с намаляване на плодовитостта (плодовитостта) с увеличаване на гъстотата на популацията; повишена смъртност, намалена устойчивост на организми, когато повишена плътностпопулации; промяна във възрастта на пубертета в зависимост от гъстотата на населението.

Трети тип ( III ) характеристика на популациите, при които се наблюдава „групов ефект“, т.е. определена оптимална гъстота на популацията насърчава по-добро оцеляване, развитие, жизнена активност на всички индивиди, което е присъщо на повечето групови и социални животни. Например, за да се подновят популациите на хетеросексуални животни, е необходима минимум плътност, която осигурява достатъчна вероятност за среща на мъжки и женски.

Тематични задачи

A1. Образувана биогеоценоза

1) растения и животни

2) животни и бактерии

3) растения, животни, бактерии

4) територия и организми

A2. Консуматори на органична материя в горската биогеоценоза са

1) смърч и бреза

2) гъби и червеи

3) зайци и катерици

4) бактерии и вируси

A3. Производителите в езерото са

2) попови лъжички

A4. Процесът на саморегулация в биогеоценозата засяга

1) съотношение на половете в популациите на различни видове

2) броя на мутациите, възникващи в популациите

3) съотношение хищник-жертва

4) вътревидова конкуренция

A5. Едно от условията за устойчивост на една екосистема може да бъде

1) нейната способност да се променя

2) разнообразие от видове

3) колебания в броя на видовете

4) стабилност на генофонда в популациите

A6. Разлагащите включват

2) лишеи

4) папрати

A7. Ако общата маса, получена от потребител от 2-ри ред, е 10 kg, тогава каква е общата маса на производителите, които са станали източник на храна за този потребител?

A8. Посочете детритната хранителна верига

1) муха – паяк – врабче – бактерии

2) детелина – ястреб – пчела – мишка

3) ръж – синигер – котка – бактерии

4) комар - врабче - ястреб - червеи

A9. Първоначалният източник на енергия в биоценозата е енергията

1) органични съединения

2) неорганични съединения

4) хемосинтеза

1) зайци

2) пчели

3) полски дроздове

4) вълци

A11. В една екосистема можете да намерите дъб и

1) гофер

3) чучулига

4) синя метличина

A12. Електрическите мрежи са:

1) връзки между родители и потомство

2) семейни (генетични) връзки

3) метаболизъм в телесните клетки

4) начини за пренос на вещества и енергия в екосистемата

A13. Екологичната пирамида на числата отразява:

1) съотношението на биомасата на всяко трофично ниво

2) съотношението на масите на отделен организъм на различни трофични нива

3) структура на хранителната верига

4) разнообразие от видове на различни трофични нива

Преносът на енергия от живи организми, които се хранят взаимно, се нарича хранителна верига. Това са специфични взаимоотношения между растения, гъби, животни и микроорганизми, които осигуряват кръговрата на веществата в природата. Нарича се още хранителна верига.

Структура

Всички организми се хранят, т.е. получават енергия, която захранва жизнените процеси. Системата на трофичната верига се формира от връзки. Връзка в хранителната верига е група от живи организми, свързани със съседна група чрез връзката „храна-потребител“. Някои организми са храна за други организми, които от своя страна също са храна за трета група организми.
Има три вида връзки:

• производители - автотрофи;
• потребители - хетеротрофи;
• разлагачи (деструктори) - saprotrophs.

Ориз. 1. Връзки в хранителната верига.

И трите брънки образуват една верига. Може да има няколко потребителя (консуматори от първи, втори ред и т.н.). В основата на веригата могат да бъдат производители или декомпозитори.

Производителите включват растения, които се трансформират органична материяс помощта на светлина в органични вещества, които при хранене с растения влизат в тялото на консуматора от първи ред. Основната характеристика на потребителя е хетеротрофността. В същото време потребителите могат да консумират както живи организми, така и мъртви (мърша).
Примери за потребители:

• тревопасни - заек, крава, мишка;
• хищници - леопард, бухал, морж;
• чистачи - лешояд, тасманийски дявол, чакал.

Някои потребители, включително хората, заемат междинна позиция, тъй като са всеядни. Такива животни могат да действат като потребители от първи, втори и дори трети ред. Например, мечка яде горски плодове и малки гризачи, т.е. е едновременно консуматор от първи и втори ред.

Редукторите включват:

• гъби;
• бактерии;
• протозои;
• червеи;
• ларви на насекоми.

Ориз. 2. Разложители.

Разлагащите се хранят с остатъците от живи организми и техните метаболитни продукти, връщайки ги в почвата неорганични веществакоито производителите консумират.

Видове

Хранителните вериги могат да бъдат два вида:

ТОП 4 статиикоито четат заедно с това

• пасище (верига за паша);
• детритен (верига на разлагане).

Пасищните вериги са характерни за ливади, полета, морета и водоеми. Началото на пасищната верига са автотрофни организми - фотосинтезиращи растения.
След това верижните връзки са подредени, както следва:

• Консуматорите от първи ред са тревопасни;
• потребителите от втори ред са хищници;
• консуматорите от трети ред са по-големи хищници;
• разлагачи.

В морските и океанските екосистеми веригите за паша са по-дълги, отколкото на сушата. Те могат да включват до пет потребителски поръчки. Основата на морските вериги е фотосинтезиращият фитопланктон.
Следните връзки се формират от няколко потребители:

• зоопланктон (ракообразни);
• дребна риба (цаца);
• големи хищни риби (херинга);
• големи хищни бозайници (тюлени);
• върхови хищници (китове убийци);
• разлагачи.

Детритните вериги са характерни за горите и саваните. Веригата започва с разлагачи, които се хранят с органични остатъци (детрит) и се наричат ​​детриофаги. Те включват микроорганизми, насекоми и червеи. Всички тези живи организми стават храна за висши хищници, например птици, таралежи и гущери.

Примери за два вида хранителни вериги:

• пасище : детелина - заек - лисица - микроорганизми;
• детритален : детрит - ларви на мухи - жаба - змия - ястреб - микроорганизми.

Ориз. 3. Пример за хранителна верига.

Върхът на хранителната верига винаги е зает от хищник, който е последният потребител в неговия ареал. Броят на топ хищниците не се регулира от други хищници и зависи само от външни фактори на околната среда. Примери за това са косатките, вараните и големите акули.

Какво научихме?

Разбрахме какви хранителни вериги има в природата и как са разположени връзките в тях. Всички живи организми на Земята са взаимосвързани хранителни вериги, чрез които се предава енергия. Автотрофите се произвеждат сами хранителни веществаи са храна за хетеротрофи, които, когато умират, се превръщат в място за размножаване на сапротрофи. Разлагащите вещества също могат да станат храна за потребителите и продукцията хранителна средаза производителите, без да се прекъсва хранителната верига.

Тест по темата

Оценка на доклада

Среден рейтинг: 4.7. Общо получени оценки: 203.

За мен природата е един вид добре смазана машина, в която всеки детайл е предвиден. Удивително е колко добре е обмислено всичко и е малко вероятно човек някога да успее да създаде нещо подобно.

Какво означава терминът "мощна верига"?

Според научна дефиниция, тази концепция включва пренос на енергия чрез редица организми, където производителите са първата връзка. Тази група включва растения, които абсорбират неорганични вещества, от които синтезират хранителни органични съединения. Те се хранят с консуматори - организми, които не са способни на самостоятелен синтез, което означава, че са принудени да ядат готова органична материя. Това са тревопасни животни и насекоми, които действат като „обяд“ за други потребители - хищници. Като правило веригата съдържа около 4-6 нива, където затварящата връзка е представена от разлагачи - организми, които разлагат органичната материя. По принцип може да има много повече връзки, но има естествен „ограничител“: средно всяка връзка получава малко енергия от предишната - до 10%.

Примери за хранителни вериги в горска общност

Горите имат свои собствени характеристики в зависимост от вида си. Иглолистните гори не се отличават с богата тревиста растителност, което означава, че хранителната верига ще има определен набор от животни. Например, еленът обича да яде бъз, но самият той става плячка за мечка или рис. Широколистната гора ще има свой собствен комплект. Например:

• кора - корояди - синигер - сокол;
• муха - влечуго - пор - лисица;
• семена и плодове - катерица - бухал;
• растение - бръмбар - жаба - змия - ястреб.

Струва си да споменем чистачи, които „рециклират“ органични останки. В горите има голямо разнообразие от тях: от най-простите едноклетъчни до гръбначни. Техният принос към природата е огромен, тъй като в противен случай планетата би била покрита с животински останки. Те също така превръщат мъртвите тела в неорганични съединения, от които растенията се нуждаят, и всичко започва наново. Изобщо природата сама по себе си е съвършенство!

Всеки организъм трябва да получава енергия, за да живее. Например растенията консумират енергия от слънцето, животните ядат растения, а някои животни ядат други животни.

Хранителната (трофична) верига е последователността на това кой кого яде в биологична общност (), за да получи хранителни вещества и енергия, които поддържат живота.

Автотрофи (производители)

Автотрофи- живи организми, които произвеждат собствена храна, т.е. свои собствени органични съединения, от прости молекули като въглероден диоксид. Има два основни вида автотрофи:

• Фотоавтотрофите (фотосинтезиращи организми), като растенията, преработват енергия от слънчевата светлина, за да произвеждат органични съединения - захари - от въглероден двуокисв ход Други примери за фотоавтотрофи са водораслите и цианобактериите.

• Хемоавтотрофите получават органична материя чрез химична реакция, които включват неорганични съединения (водород, сероводород, амоняк и др.). Този процес се нарича хемосинтеза.

Автотрофите са в основата на всяка екосистема на планетата. Те съставляват по-голямата част от хранителните вериги и мрежи, а енергията, получена чрез фотосинтеза или хемосинтеза, поддържа всички други организми в екологичните системи. Що се отнася до тяхната роля в хранителните вериги, автотрофите могат да бъдат наречени производители или производители.

Хетеротрофи (консуматори)

Хетеротрофи, известни още като консуматори, не могат да използват слънчева или химическа енергия, за да произвеждат собствена храна от въглероден диоксид. Вместо това хетеротрофите получават енергия, като консумират други организми или техните странични продукти. Хората, животните, гъбите и много бактерии са хетеротрофи. Тяхната роля в хранителните вериги е да консумират други живи организми. Има много видове хетеротрофи с различни екологични роли, от насекоми и растения до хищници и гъби.

Деструктори (редуценти)

Друга потребителска група трябва да се спомене, въпреки че не винаги се появява в диаграмите на хранителната верига. Тази група се състои от разлагащи организми, които обработват мъртва органична материя и отпадъци, превръщайки ги в неорганични съединения.

Разлагащите се понякога се считат за отделно трофично ниво. Като група те се хранят с мъртви организми, идващи от различни трофични нива. (Например, те са в състояние да преработват разлагаща се растителна материя, тяло на катерица, недохранено от хищници, или останките на починал орел.) В известен смисъл трофичното ниво на разлагащите се движи успоредно на стандартната йерархия на първични, вторични , и третични потребители. Гъбите и бактериите са ключови разложители в много екосистеми.

Разлагащите вещества, като част от хранителната верига, играят важна роля в поддържането на здрава екосистема, защото връщат хранителни вещества и влага в почвата, които след това се използват от производителите.

Нива на хранителната (трофична) верига

Диаграма на нивата на хранителната (трофична) верига

Хранителната верига е линейна последователност от организми, които пренасят хранителни вещества и енергия от производителите към висшите хищници.

Трофичното ниво на организма е позицията, която той заема в хранителната верига.

Първо трофично ниво

Хранителната верига започва с автотрофен организъм или производител, произвеждайки собствена храна от първичен енергиен източник, обикновено слънчева или енергия от хидротермални отвори в средноокеанските хребети. Например фотосинтезиращи растения, хемосинтезиращи растения и др.

Второ трофично ниво

Следват организмите, които се хранят с автотрофи. Тези организми се наричат тревопасни или първични консуматории консумират зелени растения. Примерите включват насекоми, зайци, овце, гъсеници и дори крави.

Трето трофично ниво

Следващата връзка в хранителната верига са животните, които ядат тревопасни - те се наричат вторични консуматори или месоядни (хищни) животни(например змия, която се храни със зайци или гризачи).

Четвърто трофично ниво

На свой ред тези животни се ядат от по-големи хищници - третични потребители(например бухал яде змии).

Пето трофично ниво

Третичните потребители се изяждат кватернерни консуматори(например ястребът яде сови).

Всяка хранителна верига завършва с върхов хищник или суперхищник - животно без естествени врагове(например крокодил, полярна мечка, акула и др.). Те са "господарите" на своите екосистеми.

Когато някой организъм умре, той в крайна сметка се изяжда от детритоядни (като хиени, лешояди, червеи, раци и т.н.), а останалата част се разлага от разлагащи (главно бактерии и гъбички) и обменът на енергия продължава.

Стрелките в хранителна верига показват потока на енергия, от слънцето или хидротермалните източници до висшите хищници. Докато енергията тече от тяло към тяло, тя се губи във всяка брънка във веригата. Съвкупността от много хранителни вериги се нарича хранителна мрежа.

Позицията на някои организми в хранителната верига може да варира, тъй като тяхната диета е различна. Например, когато мечка яде горски плодове, тя действа като тревопасно животно. Когато изяде растителнояден гризач, той се превръща в основен хищник. Когато една мечка яде сьомга, тя действа като суперхищник (това се дължи на факта, че сьомгата е основният хищник, тъй като се храни със херинга, и яде зоопланктон, който се храни с фитопланктон, който произвежда собствена енергия благодарение на слънчева светлина). Помислете как се променя мястото на хората в хранителната верига, дори често в рамките на едно хранене.

Видове хранителни вериги

В природата, като правило, има два вида хранителни вериги: пасища и детрит.

Пасищна хранителна верига

Диаграма на хранителната верига на пасища

Този тип хранителна верига започва с живи зелени растения за хранене на тревопасните, с които се хранят месоядните. Екосистемите с този тип верига са пряко зависими от слънчевата енергия.

По този начин пасищният тип хранителна верига зависи от автотрофното улавяне на енергия и нейното движение по връзките на веригата. Повечето екосистеми в природата следват този тип хранителна верига.

Примери за хранителни вериги за паша:

• Трева → Скакалец → Птица → Ястреб;
• Растения → Заек → Лисица → Лъв.

Детритална хранителна верига

Диаграма на детритната хранителна верига

Този тип хранителна верига започва с разлагащ се органичен материал - детрит - който се консумира от детритоядните. След това хищниците се хранят с детритиви. По този начин такива хранителни вериги са по-малко зависими от пряката слънчева енергия, отколкото тези от паша. Основното за тях е притокът на органични вещества, произведени в друга система.

Например, този тип хранителна верига се намира в разлагащите се отпадъци.

Енергията в хранителната верига

Енергията се прехвърля между трофичните нива, когато един организъм се храни и получава хранителни вещества от друг. Това движение на енергия обаче е неефективно и тази неефективност ограничава дължината на хранителните вериги.

Когато енергията навлезе на трофично ниво, част от нея се съхранява като биомаса, като част от тялото на организмите. Тази енергия е достъпна за следващото трофично ниво. Обикновено само около 10% от енергията, която се съхранява като биомаса на едно трофично ниво, се съхранява като биомаса на следващото ниво.

Този принцип на частично предаване на енергия ограничава дължината на хранителните вериги, които обикновено имат 3-6 нива.

На всяко ниво енергията се губи под формата на топлина, както и под формата на отпадъци и мъртва материя, която разграждащите използват.

Защо толкова много енергия напуска хранителната мрежа между едно трофично ниво и следващото? Ето някои от основните причини за неефективен трансфер на енергия:

• На всяко трофично ниво значителна част от енергията се разсейва като топлина, докато организмите извършват клетъчно дишане и се движат в ежедневния живот.
• някои органични молекули, с които организмите се хранят, не могат да бъдат усвоени и се отделят под формата на изпражнения.
• Не всички отделни организмив трофично ниво ще бъдат изядени от организми от следващото ниво. Вместо това те умират, без да бъдат изядени.
• Изпражненията и неизядените мъртви организми стават храна за разлагащите ги, които ги метаболизират и превръщат в своя енергия.

Така че нищо от енергията всъщност не изчезва - всичко в крайна сметка произвежда топлина.

Значение на хранителната верига

1. Изследванията на хранителната верига помагат да се разберат хранителните връзки и взаимодействията между организмите във всяка екосистема.

2. Благодарение на тях е възможно да се оцени механизмът на енергийния поток и циркулацията на веществата в екосистемата, както и да се разбере движението на токсичните вещества в екосистемата.

3. Изучаването на хранителната верига дава представа за проблемите на биоувеличаването.

Във всяка хранителна верига енергията се губи всеки път, когато един организъм се консумира от друг. Поради това трябва да има много повече растения, отколкото тревопасни. Има повече автотрофи, отколкото хетеротрофи и следователно повечето от тях са тревопасни, а не месоядни. Въпреки че има силна конкуренция между животните, всички те са взаимосвързани. Когато един вид изчезне, това може да засегне много други видове и да има непредвидими последици.

Хранителната верига е сложна структура от връзки, в която всяка от тях е взаимосвързана със съседна или друга връзка. Тези компоненти на веригата са различни групиорганизми от флората и фауната.

В природата хранителната верига е начин за движение на материя и енергия в околната среда. Всичко това е необходимо за развитието и „изграждането” на екосистемите. Трофичните нива са общност от организми, разположени на определено ниво.

Биотичен цикъл

Хранителната верига е биотичен цикъл, който свързва живи организми и неживи компоненти. Това явлениенарича се още биогеоценоза и включва три групи: 1. Продуценти. Групата се състои от организми, които произвеждат хранителни веществаза други същества в резултат на фотосинтеза и хемосинтеза. Продуктът на тези процеси са първичните органични вещества. Традиционно производителите са първи в хранителната верига. 2. Потребители. Хранителната верига има тази групанад производителите, тъй като те консумират хранителните вещества, произведени от производителите. Тази група включва различни хетеротрофни организми, например животни, които ядат растения. Има няколко подвида консуматори: първични и вторични. Категорията на първичните потребители включва тревопасни животни, а вторичните потребители включват месоядни животни, които ядат описаните по-горе тревопасни животни. 3. Разложители. Това включва организми, които унищожават всички предишни нива. Ярък примерТакъв може да е случаят, когато безгръбначните и бактериите разлагат растителни остатъци или мъртви организми. Така хранителната верига завършва, но кръговратът на веществата в природата продължава, тъй като в резултат на тези трансформации се образуват минерални и други минерали. полезен материал. Впоследствие образуваните компоненти се използват от производителите за образуване на първична органична материя. Хранителната верига има сложна структура, така че вторичните консуматори могат лесно да станат храна за други хищници, които се класифицират като третични консументи.

Класификация

Така той взема пряко участие в кръговрата на веществата в природата. Има два вида вериги: детрит и паша. Както показват имената, първата група се среща най-често в горите, а втората - в открити пространства: поле, ливада, пасище.

Такава верига има по-сложна структура от връзки, възможно е дори да се появят хищници от четвърти ред.

Пирамиди

един или повече съществуващи в конкретно местообитание образуват пътищата и посоките на движение на веществата и енергията. Всичко това, тоест организмите и техните местообитания, се образуват функционална система, което се нарича екосистема (екологична система). Трофичните връзки рядко са ясни; те обикновено са под формата на сложна и сложна мрежа, в която всеки компонент е взаимосвързан с останалите. Преплитането на хранителни вериги образува хранителни мрежи, които служат главно за изграждане и изчисляване на екологични пирамиди. В основата на всяка пирамида е нивото на производителите, на върха на което се коригират всички следващи нива. Има пирамида от числа, енергия и биомаса.