Une chaîne alimentaire est le transfert d'énergie de sa source à travers une série d'organismes. Tous les êtres vivants sont connectés, car ils servent d'objets alimentaires pour d'autres organismes. Toutes les chaînes alimentaires sont constituées de trois à cinq maillons. Les premiers sont généralement des producteurs - des organismes capables de produire eux-mêmes des substances organiques à partir de substances inorganiques. Ce sont des plantes qui obtiennent des nutriments grâce à la photosynthèse. Viennent ensuite les consommateurs - ce sont des organismes hétérotrophes qui reçoivent des substances organiques prêtes à l'emploi. Ce seront des animaux : à la fois herbivores et carnivores. Le maillon de fermeture de la chaîne alimentaire est généralement constitué de décomposeurs - des micro-organismes qui décomposent la matière organique.
La chaîne alimentaire ne peut pas être composée de six maillons ou plus, puisque chaque nouveau maillon ne reçoit que 10% de l'énergie du maillon précédent, 90% supplémentaires sont perdus sous forme de chaleur.
Que sont les chaînes alimentaires ?
Il en existe deux types : les pâturages et les détritus. Les premiers sont plus communs dans la nature. Dans ces filières, le premier maillon est toujours les producteurs (usines). Ils sont suivis par les consommateurs de premier ordre - les animaux herbivores. De plus - consommateurs de second ordre - petits prédateurs. Derrière eux - des consommateurs de troisième ordre - de grands prédateurs. De plus, il peut également y avoir des consommateurs de quatrième ordre, ces longues chaînes alimentaires se trouvant généralement dans les océans. Le dernier lien est les décomposeurs.
Le deuxième type de circuits de puissance - détritus- plus fréquent dans les forêts et les savanes. Ils surviennent du fait que la majeure partie de l'énergie végétale n'est pas consommée par les organismes herbivores, mais meurt, puis décomposée par les décomposeurs et minéralisée.
Les chaînes alimentaires de ce type partent de détritus - résidus organiques d'origine végétale et animale. Les consommateurs de premier ordre dans ces chaînes alimentaires sont des insectes, comme les bousiers, ou des charognards, comme les hyènes, les loups, les vautours. De plus, les bactéries qui se nourrissent de résidus végétaux peuvent être des consommateurs de premier ordre dans ces chaînes.
Dans les biogéocénoses, tout est lié de telle sorte que la plupart des types d'organismes vivants peuvent devenir participants aux deux types de chaînes alimentaires.
Chaînes alimentaires dans les forêts décidues et mixtes
Les forêts de feuillus sont principalement réparties dans l'hémisphère nord de la planète. On les trouve en Europe occidentale et centrale, dans le sud de la Scandinavie, dans l'Oural, en Sibérie occidentale, en Asie de l'Est, en Floride du Nord.
Les forêts de feuillus sont divisées en feuillus et à petites feuilles. Les premiers sont caractérisés par des arbres tels que le chêne, le tilleul, le frêne, l'érable, l'orme. Pour le deuxième - bouleau, aulne, tremble.
Les forêts mixtes sont celles où poussent à la fois des conifères et des feuillus. Les forêts mixtes sont caractéristiques de la zone climatique tempérée. On les trouve dans le sud de la Scandinavie, dans le Caucase, dans les Carpates, en Extrême-Orient, en Sibérie, en Californie, dans les Appalaches, près des Grands Lacs.
Les forêts mixtes sont constituées d'arbres tels que l'épicéa, le pin, le chêne, le tilleul, l'érable, l'orme, le pommier, le sapin, le hêtre, le charme.
Très commun dans les forêts de feuillus et mixtes chaînes alimentaires des pâturages. Le premier maillon de la chaîne alimentaire dans les forêts sont généralement de nombreux types d'herbes, de baies telles que les framboises, les myrtilles, les fraises. sureau, écorce d'arbre, noix, cônes.
Les consommateurs de premier ordre seront le plus souvent des herbivores tels que les chevreuils, les wapitis, les cerfs, les rongeurs, par exemple, les écureuils, les souris, les musaraignes et aussi les lièvres.
Les consommateurs de second ordre sont des prédateurs. Il s'agit généralement d'un renard, d'un loup, d'une belette, d'une hermine, d'un lynx, d'un hibou et autres. Un exemple frappant du fait que la même espèce participe à la fois aux chaînes alimentaires des pâturages et des détritus sera le loup : il peut à la fois chasser les petits mammifères et manger des charognes.
Les consommateurs de second ordre peuvent eux-mêmes devenir la proie de prédateurs plus importants, notamment les oiseaux : par exemple, les petits hiboux peuvent être mangés par les faucons.
Le lien de fermeture sera décomposeurs(bactéries de décomposition).
Exemples de chaînes alimentaires dans une forêt de feuillus-conifères :
- écorce de bouleau - lièvre - loup - décomposeurs;
- bois - larve de Maybug - pic - faucon - décomposeurs;
- litière de feuilles (détritus) - vers - musaraignes - hibou - décomposeurs.
Caractéristiques des chaînes alimentaires dans les forêts de conifères
Ces forêts sont situées dans le nord de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord. Ils se composent d'arbres tels que le pin, l'épicéa, le sapin, le cèdre, le mélèze et autres.
Ici, tout est très différent de forêts mixtes et de feuillus.
Le premier lien dans ce cas ne sera pas de l'herbe, mais de la mousse, des arbustes ou des lichens. Cela est dû au fait que dans les forêts de conifères, il n'y a pas assez de lumière pour qu'une couverture herbacée dense existe.
En conséquence, les animaux qui deviendront des consommateurs de premier ordre seront différents - ils ne devraient pas manger d'herbe, mais de mousse, de lichens ou d'arbustes. Ça peut être certains types de cerfs.
Malgré le fait que les arbustes et les mousses sont plus courants, les plantes herbacées et les buissons se trouvent encore dans les forêts de conifères. Ce sont l'ortie, la chélidoine, la fraise, le sureau. Les lièvres, les orignaux et les écureuils mangent généralement de tels aliments, qui peuvent également devenir des consommateurs de premier ordre.
Les consommateurs de second ordre seront, comme les forêts mixtes, des prédateurs. Ce sont le vison, l'ours, le carcajou, le lynx et autres.
Les petits prédateurs comme le vison peuvent devenir la proie de consommateurs de troisième ordre.
Le lien de fermeture sera les micro-organismes de la décomposition.
De plus, dans les forêts de conifères sont très communs chaînes alimentaires détritiques. Ici, le premier maillon sera le plus souvent l'humus végétal, qui se nourrit des bactéries du sol, devenant à son tour la nourriture d'animaux unicellulaires mangés par des champignons. Ces chaînes sont généralement longues et peuvent être constituées de plus de cinq maillons.
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Le transfert d'énergie dans un écosystème s'effectue par le biais de ce que l'on appelle chaînes alimentaires. À son tour, la chaîne alimentaire est le transfert d'énergie de sa source d'origine (généralement des autotrophes) à travers un certain nombre d'organismes, en mangeant certains par d'autres. Les chaînes alimentaires sont divisées en deux types :
Pin sylvestre => Pucerons => Coccinelles => Araignées => Insectivores
oiseaux => oiseaux de proie.
Herbe => Mammifères herbivores => Puces => Flagellés.
2) Chaîne alimentaire détritique. Il provient de la matière organique morte (la soi-disant. détritus), qui est soit consommée par de petits animaux, principalement des invertébrés, soit décomposée par des bactéries ou des champignons. Les organismes qui consomment de la matière organique morte sont appelés détritivores, en le décomposant - destructeurs.
Les réseaux trophiques herbeux et détritiques coexistent généralement dans les écosystèmes, mais un type de réseau trophique domine presque toujours l'autre. Dans certains milieux particuliers (souterrains par exemple), où, faute de lumière, l'activité vitale des plantes vertes est impossible, seules des chaînes alimentaires détritiques existent.
Dans les écosystèmes, les chaînes alimentaires ne sont pas isolées les unes des autres, mais étroitement imbriquées. Ils constituent ce que l'on appelle réseaux trophiques. En effet, chaque producteur n'a pas un, mais plusieurs consommateurs, qui, à leur tour, peuvent avoir plusieurs sources de nourriture. Les relations au sein du réseau trophique sont clairement illustrées dans le diagramme ci-dessous.
Schéma du réseau trophique.
Dans les chaînes alimentaires, dites niveaux trophiques. Les niveaux trophiques classent les organismes de la chaîne alimentaire selon leur type d'activité ou leur source d'énergie. Les plantes occupent le premier niveau trophique (le niveau des producteurs), les herbivores (consommateurs de premier ordre) appartiennent au deuxième niveau trophique, les prédateurs qui mangent des herbivores forment le troisième niveau trophique, les prédateurs secondaires - le quatrième, etc. Premier ordre.
Flux d'énergie dans un écosystème
Comme nous le savons, le transfert d'énergie dans un écosystème s'effectue à travers les chaînes alimentaires. Mais toute l'énergie du niveau trophique précédent ne va pas au suivant. A titre d'exemple, on peut donner la situation suivante : la production primaire nette dans un écosystème (c'est-à-dire la quantité d'énergie accumulée par les producteurs) est de 200 kcal/m^2, la productivité secondaire (l'énergie accumulée par les consommateurs de premier ordre) est de 20 kcal/m^2 soit 10% du niveau trophique précédent, l'énergie du niveau suivant est de 2 kcal/m^2, ce qui équivaut à 20% de l'énergie du niveau précédent. Comme le montre cet exemple, à chaque passage à un niveau supérieur, 80 à 90 % de l'énergie du maillon précédent de la chaîne alimentaire est perdue. Ces pertes sont dues au fait qu'une partie importante de l'énergie lors du passage d'un stade à un autre n'est pas absorbée par les représentants du niveau trophique suivant ou est convertie en chaleur qui n'est pas disponible pour les organismes vivants.
Modèle universel de flux d'énergie.
L'entrée et la sortie d'énergie peuvent être considérées en utilisant modèle universel de flux d'énergie. Elle s'applique à toute composante vivante d'un écosystème : plante, animal, microorganisme, population ou groupe trophique. De tels modèles graphiques, interconnectés, peuvent refléter des chaînes alimentaires (lorsque les diagrammes de flux énergétiques de plusieurs niveaux trophiques sont connectés en série, un diagramme de flux énergétiques dans la chaîne alimentaire se forme) ou la bioénergétique en général. L'énergie fournie à la biomasse sur le diagramme est notée je. Cependant, une partie de l'énergie entrante ne subit pas de transformation (indiquée sur la figure comme N.U.). Par exemple, cela se produit lorsqu'une partie de la lumière traversant les plantes n'est pas absorbée par celles-ci, ou lorsqu'une partie de la nourriture traversant le tube digestif d'un animal n'est pas absorbée par son corps. appris (ou assimilé) énergie (indiquée par UNE) est utilisé à diverses fins. Il est consacré à la respiration (dans le diagramme- R) c'est à dire. maintenir l'activité vitale de la biomasse et produire de la matière organique ( P). Les produits, à leur tour, prennent diverses formes. Il est exprimé en coûts énergétiques pour la croissance de la biomasse ( g), dans divers rejets de matière organique dans l'environnement ( E), dans la réserve énergétique du corps ( S) (un exemple d'une telle réserve est l'accumulation de graisse). L'énergie stockée forme ce que l'on appelle boucle de travail, puisque cette partie de la production est utilisée pour fournir de l'énergie dans le futur (par exemple, un prédateur utilise son approvisionnement énergétique pour rechercher de nouvelles proies). Le reste de la production est de la biomasse ( B).
Le modèle universel de flux d'énergie peut être interprété de deux manières. Premièrement, il peut représenter une population d'une espèce. Dans ce cas, les canaux de flux d'énergie et les connexions de l'espèce considérée avec d'autres espèces représentent un schéma de la chaîne alimentaire. Une autre interprétation traite le modèle de flux d'énergie comme une image d'un certain niveau d'énergie. Ensuite, le rectangle de la biomasse et les canaux de flux d'énergie représentent toutes les populations soutenues par la même source d'énergie.
Afin de montrer visuellement la différence dans les approches d'interprétation du modèle universel de flux d'énergie, nous pouvons considérer un exemple avec une population de renards. Une partie du régime alimentaire des renards est constituée de végétation (fruits, etc.), tandis que l'autre partie est constituée d'herbivores. Pour souligner l'aspect de l'énergie intrapopulation (la première interprétation du modèle énergétique), la population entière de renards devrait être représentée comme un seul rectangle, si le métabolisme doit être distribué ( métabolisme- métabolisme, taux métabolique) de la population de renards en deux niveaux trophiques, c'est-à-dire que pour afficher le rapport des rôles des aliments végétaux et animaux dans le métabolisme, il est nécessaire de construire deux rectangles ou plus.
Connaissant le modèle universel de flux d'énergie, il est possible de déterminer le rapport des valeurs de flux d'énergie à différents points de la chaîne alimentaire. Exprimés en pourcentage, ces rapports sont appelés efficacité environnementale. Il existe plusieurs groupes d'efficacité écologique. Le premier groupe de relations énergétiques : B/R Et P/R. La proportion d'énergie dépensée pour la respiration est importante dans les populations de grands organismes. Lorsqu'il est stressé par l'environnement extérieur R augmente. Évaluer P significatif dans les populations actives de petits organismes (par exemple, les algues), ainsi que dans les systèmes qui reçoivent de l'énergie de l'extérieur.
Le groupe de relations suivant : A/I Et PENNSYLVANIE. Le premier d'entre eux s'appelle efficacité de l'assimilation(c'est-à-dire l'efficacité de l'utilisation de l'énergie reçue), la seconde - efficacité de la croissance des tissus. L'efficacité d'assimilation peut varier de 10 à 50 % ou plus. Elle peut soit atteindre une petite valeur (lors de l'assimilation de l'énergie lumineuse par les plantes), soit avoir des valeurs importantes (lors de l'assimilation de l'énergie alimentaire par les animaux). Habituellement, l'efficacité de l'assimilation chez les animaux dépend de leur alimentation. Chez les animaux herbivores, il atteint 80% en mangeant des graines, 60% en mangeant de jeunes feuilles, 30-40% - des feuilles plus âgées, 10-20% en mangeant du bois. Chez les animaux prédateurs, l'efficacité de l'assimilation est de 60 à 90%, car les aliments pour animaux sont beaucoup plus faciles à digérer par l'organisme que les aliments végétaux.
L'efficacité de la croissance des tissus varie également considérablement. Il atteint ses valeurs les plus élevées dans les cas où les organismes sont petits et que les conditions de leur habitat ne nécessitent pas de grandes dépenses énergétiques pour maintenir la température optimale pour la croissance des organismes.
Le troisième groupe de relations énergétiques : P/P. Si nous considérons P comme le taux de croissance de la production, P/P est le rapport entre la production à un moment donné et la biomasse. Si la production est calculée pour une certaine période de temps, la valeur du ratio P/P est déterminé sur la base de la biomasse moyenne sur cette période de temps. Dans ce cas P/P est une quantité sans dimension et indique combien de fois la production est supérieure ou inférieure à la biomasse.
Il convient de noter que la taille des organismes habitant l'écosystème affecte les caractéristiques énergétiques de l'écosystème. Une relation a été établie entre la taille d'un organisme et son métabolisme spécifique (métabolisme pour 1 g de biomasse). Plus l'organisme est petit, plus son métabolisme spécifique est élevé et, par conséquent, plus la biomasse pouvant être maintenue à un niveau trophique donné de l'écosystème est faible. Pour la même quantité d'énergie utilisée, les plus gros organismes accumulent plus de biomasse que les plus petits. Par exemple, à valeur égale d'énergie consommée, la biomasse accumulée par les bactéries sera bien inférieure à la biomasse accumulée par les grands organismes (par exemple, les mammifères). Une image différente émerge lorsque l'on regarde la productivité. Puisque la productivité est le taux de croissance de la biomasse, elle est plus élevée chez les petits animaux, qui ont des taux de reproduction et de renouvellement de la biomasse plus élevés.
En raison de la perte d'énergie au sein des chaînes alimentaires et de la dépendance du métabolisme à la taille des individus, chaque communauté biologique acquiert une certaine structure trophique qui peut servir de caractéristique d'un écosystème. La structure trophique est caractérisée soit par la culture sur pied, soit par la quantité d'énergie fixée par unité de surface et par unité de temps par chaque niveau trophique successif. La structure trophique peut être représentée graphiquement sous la forme de pyramides, dont la base est le premier niveau trophique (le niveau des producteurs), et les niveaux trophiques suivants forment les "planchers" de la pyramide. Il existe trois types de pyramides écologiques.
1) La pyramide d'abondance (indiquée par le chiffre 1 dans le schéma) Elle affiche le nombre d'organismes individuels à chacun des niveaux trophiques. Le nombre d'individus à différents niveaux trophiques dépend de deux facteurs principaux. Le premier d'entre eux est un niveau de métabolisme spécifique plus élevé chez les petits animaux par rapport aux grands, ce qui leur permet d'avoir une supériorité numérique sur les grandes espèces et des taux de reproduction plus élevés. Un autre des facteurs ci-dessus est l'existence de limites supérieures et inférieures de la taille de leurs proies chez les animaux prédateurs. Si la proie est beaucoup plus grosse que le prédateur, il ne pourra pas la vaincre. Une proie de petite taille ne pourra pas satisfaire les besoins énergétiques d'un prédateur. Par conséquent, pour chaque espèce prédatrice, il existe une taille optimale de victimes, mais il existe des exceptions à cette règle (par exemple, les serpents tuent des animaux plus gros qu'eux à l'aide de poison). Les pyramides de nombres peuvent être « pointées » vers le bas si les producteurs sont beaucoup plus grands que les consommateurs primaires (par exemple, un écosystème forestier, où les producteurs sont des arbres et les consommateurs primaires sont des insectes).
2) Pyramide de la biomasse (dans le schéma - 2). Il peut être utilisé pour montrer visuellement le rapport de la biomasse à chacun des niveaux trophiques. Elle peut être directe, si la taille et la durée de vie des producteurs atteignent des valeurs relativement importantes (écosystèmes terrestres et peu profonds), et inversée, lorsque les producteurs sont de petite taille et ont un cycle de vie court (eaux libres et profondes). ).
3) Pyramide d'énergie (dans le diagramme - 3). Reflète la quantité de flux d'énergie et de productivité à chacun des niveaux trophiques. Contrairement aux pyramides d'abondance et de biomasse, la pyramide de l'énergie ne peut pas être inversée, car la transition de l'énergie alimentaire vers des niveaux trophiques supérieurs se produit avec de grandes pertes d'énergie. Par conséquent, l'énergie totale de chaque niveau trophique précédent ne peut être supérieure à l'énergie du suivant. Le raisonnement ci-dessus est basé sur l'utilisation de la deuxième loi de la thermodynamique, de sorte que la pyramide de l'énergie dans un écosystème en sert une illustration claire.
De toutes les caractéristiques trophiques d'un écosystème mentionnées ci-dessus, seule la pyramide de l'énergie fournit l'image la plus complète de l'organisation des communautés biologiques. Dans la pyramide des âges, le rôle des petits organismes est fortement exagéré, et dans la pyramide de la biomasse, l'importance des grands est surestimée. Dans ce cas, ces critères sont inadaptés pour comparer le rôle fonctionnel de populations très différentes par la valeur du rapport de l'intensité métabolique à la taille des individus. Pour cette raison, c'est le flux d'énergie qui sert de critère le plus approprié pour comparer les composants individuels d'un écosystème entre eux, ainsi que pour comparer deux écosystèmes entre eux.
La connaissance des lois fondamentales de transformation de l'énergie dans un écosystème contribue à une meilleure compréhension des processus de fonctionnement de l'écosystème. Ceci est particulièrement important en raison du fait que l'intervention humaine dans son "travail" naturel peut conduire le système écologique à la mort. À cet égard, il doit être en mesure de prédire à l'avance les résultats de ses activités, et l'idée de flux d'énergie dans l'écosystème peut fournir une plus grande précision de ces prédictions.
introduction
1. Chaînes alimentaires et niveaux trophiques
2. Réseaux trophiques
3. Connexions alimentaires d'eau douce
4. Connexions alimentaires de la forêt
5. Pertes d'énergie dans les circuits de puissance
6. Pyramides écologiques
6.1 Pyramides de nombres
6.2 Pyramides de biomasse
Conclusion
Bibliographie
introduction
Les organismes dans la nature sont liés par la communauté de l'énergie et des nutriments. L'ensemble de l'écosystème peut être assimilé à un mécanisme unique qui consomme de l'énergie et des nutriments pour faire son travail. Les nutriments proviennent initialement de la composante abiotique du système, vers laquelle ils reviennent finalement soit sous forme de déchets, soit après la mort et la destruction d'organismes.
Au sein de l'écosystème, des substances organiques contenant de l'énergie sont créées par des organismes autotrophes et servent de nourriture (source de matière et d'énergie) aux hétérotrophes. Un exemple typique : un animal mange des plantes. Cet animal, à son tour, peut être mangé par un autre animal, et de cette façon l'énergie peut être transférée à travers un certain nombre d'organismes - chacun suivant se nourrit du précédent, lui fournissant des matières premières et de l'énergie. Une telle séquence s'appelle une chaîne alimentaire et chacun de ses maillons s'appelle un niveau trophique.
Le but du résumé est de caractériser les relations nutritionnelles dans la nature.
1. Chaînes alimentaires et niveaux trophiques
Les biogéocénoses sont très complexes. Ils ont toujours de nombreuses chaînes alimentaires parallèles et étroitement liées, et le nombre total d'espèces est souvent mesuré en centaines, voire en milliers. Presque toujours, différentes espèces se nourrissent de plusieurs objets différents et servent elles-mêmes de nourriture à plusieurs membres de l'écosystème. Le résultat est un réseau complexe de connexions alimentaires.
Chaque maillon de la chaîne alimentaire est appelé niveau trophique. Le premier niveau trophique est occupé par les autotrophes, ou les soi-disant producteurs primaires. Les organismes du deuxième niveau trophique sont appelés consommateurs primaires, le troisième - consommateurs secondaires, etc. Il existe généralement quatre ou cinq niveaux trophiques et rarement plus de six.
Les producteurs primaires sont des organismes autotrophes, principalement des plantes vertes. Certains procaryotes, à savoir les algues bleues et quelques espèces de bactéries, effectuent également la photosynthèse, mais leur contribution est relativement faible. Les photosynthétiques convertissent l'énergie solaire (énergie lumineuse) en énergie chimique contenue dans les molécules organiques qui composent les tissus. Une petite contribution à la production de matière organique est également apportée par les bactéries chimiosynthétiques qui extraient l'énergie des composés inorganiques.
Dans les écosystèmes aquatiques, les principaux producteurs sont les algues - souvent de petits organismes unicellulaires qui composent le phytoplancton des couches superficielles des océans et des lacs. Sur terre, la majeure partie de la production primaire est fournie par des formes plus organisées apparentées aux gymnospermes et aux angiospermes. Ils forment des forêts et des prairies.
Les consommateurs primaires se nourrissent des producteurs primaires, c'est-à-dire qu'ils sont herbivores. Sur terre, de nombreux insectes, reptiles, oiseaux et mammifères sont des herbivores typiques. Les groupes les plus importants de mammifères herbivores sont les rongeurs et les ongulés. Ces derniers comprennent les animaux de pâturage tels que les chevaux, les moutons, les bovins, adaptés pour courir sur le bout des doigts.
Dans les écosystèmes aquatiques (d'eau douce et marins), les formes herbivores sont généralement représentées par les mollusques et les petits crustacés. La plupart de ces organismes - cladocères et copépodes, larves de crabe, balanes et bivalves (comme les moules et les huîtres) - se nourrissent en filtrant les plus petits producteurs primaires de l'eau. Avec les protozoaires, nombre d'entre eux constituent l'essentiel du zooplancton qui se nourrit de phytoplancton. La vie dans les océans et les lacs dépend presque entièrement du plancton, puisque presque toutes les chaînes alimentaires commencent par lui.
Matériel végétal (ex. nectar) → mouche → araignée →
→ musaraigne → hibou
Sève de rosier → puceron → coccinelle → araignée → oiseau insectivore → oiseau de proie
Il existe deux principaux types de chaînes alimentaires, pâturage et détritique. Ci-dessus, des exemples de chaînes de pâturage dans lesquelles le premier niveau trophique est occupé par des plantes vertes, le deuxième par des animaux de pâturage et le troisième par des prédateurs. Les corps des plantes et des animaux morts contiennent encore de l'énergie et des "matériaux de construction", ainsi que des excrétions à vie, telles que l'urine et les matières fécales. Ces matières organiques sont décomposées par des micro-organismes, à savoir des champignons et des bactéries, vivant sous forme de saprophytes sur des résidus organiques. Ces organismes sont appelés décomposeurs. Ils sécrètent des enzymes digestives sur les cadavres ou les déchets et absorbent les produits de leur digestion. Le taux de décomposition peut varier. La matière organique provenant de l'urine, des matières fécales et des carcasses d'animaux est consommée en quelques semaines, tandis que les arbres et les branches tombés peuvent mettre plusieurs années à se décomposer. Un rôle très important dans la décomposition du bois (et d'autres résidus végétaux) est joué par les champignons, qui sécrètent l'enzyme cellulose, qui ramollit le bois, ce qui permet aux petits animaux de pénétrer et d'absorber le matériau ramolli.
Les morceaux de matière partiellement décomposée sont appelés détritus, et de nombreux petits animaux (détritivores) s'en nourrissent, accélérant le processus de décomposition. Étant donné que les vrais décomposeurs (champignons et bactéries) et les détritophages (animaux) participent à ce processus, les deux sont parfois appelés décomposeurs, bien qu'en réalité ce terme ne se réfère qu'aux organismes saprophytes.
Les organismes plus gros peuvent, à leur tour, se nourrir de détritophages, puis un autre type de chaîne alimentaire est créé - une chaîne, une chaîne commençant par des détritus :
Détritus → chargeur de détritus → prédateur
Les détritophages des communautés forestières et côtières comprennent les vers de terre, les poux des bois, les larves de mouches charognardes (forêt), les polychètes, les cramoisis, les concombres de mer (zone côtière).
Voici deux chaînes alimentaires typiques des détritus dans nos forêts :
Litière de feuilles → Ver de terre → Merle → Épervier
Animal mort → Larves de mouches charognardes → Grenouille rousse → Couleuvre commune
Certains détritivores typiques sont les vers de terre, les cloportes, les bipèdes et les plus petits (<0,5 мм) животные, такие, как клещи, ногохвостки, нематоды и черви-энхитреиды.
2. Réseaux trophiques
Dans les diagrammes de la chaîne alimentaire, chaque organisme est représenté comme se nourrissant d'autres organismes du même type. Cependant, les chaînes alimentaires réelles dans un écosystème sont beaucoup plus complexes, car un animal peut se nourrir de différents types d'organismes de la même chaîne alimentaire ou même de chaînes alimentaires différentes. Cela est particulièrement vrai pour les prédateurs des niveaux trophiques supérieurs. Certains animaux se nourrissent à la fois d'autres animaux et de plantes; on les appelle omnivores (tel, en particulier, l'homme). En réalité, les chaînes alimentaires sont entrelacées de telle sorte qu'un réseau alimentaire (trophique) se forme. Un diagramme de réseau trophique ne peut montrer que quelques-unes des nombreuses relations possibles, et il ne comprend généralement qu'un ou deux prédateurs de chacun des niveaux trophiques supérieurs. Ces diagrammes illustrent les relations nutritionnelles entre les organismes d'un écosystème et servent de base à l'étude quantitative des pyramides écologiques et de la productivité de l'écosystème.
3. Connexions alimentaires d'eau douce
Les chaînes alimentaires d'eau douce sont constituées de plusieurs maillons successifs. Par exemple, les résidus végétaux et les bactéries qui s'y développent sont nourris par des protozoaires, qui sont mangés par de petits crustacés. Les crustacés, à leur tour, servent de nourriture aux poissons, et ces derniers peuvent être mangés par les poissons prédateurs. Presque toutes les espèces ne se nourrissent pas d'un type de nourriture, mais utilisent différents objets alimentaires. Les chaînes alimentaires sont intimement liées. Une conclusion générale importante en découle: si un membre de la biogéocénose tombe, le système n'est pas perturbé, car d'autres sources de nourriture sont utilisées. Plus la diversité des espèces est grande, plus le système est stable.
La principale source d'énergie dans la biogéocénose aquatique, comme dans la plupart des systèmes écologiques, est la lumière solaire, grâce à laquelle les plantes synthétisent la matière organique. Évidemment, la biomasse de tous les animaux existant dans un réservoir dépend entièrement de la productivité biologique des plantes.
La plupart des organismes vivants mangent des aliments biologiques, c'est la spécificité de leur vie sur notre planète. Parmi ces aliments se trouvent des plantes et la viande d'autres animaux, leurs produits d'activité et des matières mortes prêtes à se décomposer. Le processus même de nutrition chez différentes espèces de plantes et d'animaux se produit de différentes manières, mais les soi-disant Ils sont toujours formés, ils transforment la matière et l'énergie, et les nutriments peuvent ainsi passer d'une créature à l'autre, effectuant la circulation des substances dans la nature.
dans la foret
Les forêts de divers types couvrent une grande partie de la surface terrestre. C'est le poumon et l'instrument de nettoyage de notre planète. Ce n'est pas pour rien que de nombreux scientifiques et militants modernes progressistes s'opposent aujourd'hui à la déforestation massive. La chaîne alimentaire dans la forêt peut être très diversifiée, mais, en règle générale, ne comprend pas plus de 3 à 5 maillons. Afin de comprendre l'essence de la question, tournons-nous vers les composants possibles de cette chaîne.
Producteurs et consommateurs
- Les premiers sont des organismes autotrophes qui se nourrissent d'aliments inorganiques. Ils prennent de l'énergie et de la matière pour créer leur propre corps, en utilisant les gaz et les sels de leur environnement. Un exemple est les plantes vertes qui se nourrissent de la lumière du soleil grâce à la photosynthèse. Ou de nombreux types de micro-organismes qui vivent partout : dans l'air, dans le sol, dans l'eau. Ce sont les producteurs qui, pour la plupart, constituent le premier maillon de presque toutes les chaînes alimentaires de la forêt (des exemples seront donnés ci-dessous).
- Les seconds sont des organismes hétérotrophes qui se nourrissent de matière organique. Parmi eux se trouvent ceux de premier ordre qui réalisent directement la nutrition aux dépens des plantes et des bactéries, productrices. Le deuxième ordre - ceux qui mangent des aliments pour animaux (prédateurs ou carnivores).
Les plantes
En règle générale, la chaîne alimentaire dans la forêt commence par eux. Ils sont le premier maillon de ce cycle. Les arbres et les arbustes, les herbes et les mousses se nourrissent de substances inorganiques en utilisant la lumière du soleil, les gaz et les minéraux. Une chaîne alimentaire dans une forêt, par exemple, peut commencer par un bouleau dont l'écorce est mangée par un lièvre, qui, à son tour, est tué et mangé par un loup.
animaux herbivores
Dans une variété de forêts, les animaux qui se nourrissent d'aliments végétaux se trouvent en abondance. Bien sûr, par exemple, il est très différent dans son contenu des terres de la zone médiane. Diverses espèces d'animaux vivent dans la jungle, dont beaucoup sont des herbivores, ce qui signifie qu'ils constituent le deuxième maillon de la chaîne alimentaire, en mangeant des aliments végétaux. Des éléphants et des rhinocéros aux insectes à peine visibles, des amphibiens et des oiseaux aux mammifères. Ainsi, au Brésil, par exemple, il existe plus de 700 espèces de papillons, presque tous herbivores.
Bien entendu, la faune de la ceinture forestière du centre de la Russie est plus pauvre. En conséquence, il y a beaucoup moins d'options pour la chaîne d'approvisionnement. Écureuils et lièvres, autres rongeurs, cerfs et wapitis, lièvres - c'est la base de telles chaînes.
Prédateurs ou carnivores
Ils sont appelés ainsi parce qu'ils mangent de la chair, mangeant la viande d'autres animaux. Ils occupent une position dominante dans la chaîne alimentaire, en étant souvent le dernier maillon. Dans nos forêts, ce sont des renards et des loups, des hiboux et des aigles, parfois des ours (mais en général ils appartiennent à qui ils peuvent manger à la fois de la nourriture végétale et animale). Dans la chaîne alimentaire, un ou plusieurs prédateurs peuvent participer en se mangeant les uns les autres. Le dernier maillon, en règle générale, est le carnivore le plus grand et le plus puissant. Dans la forêt de la voie du milieu, ce rôle peut être joué, par exemple, par un loup. Ces prédateurs ne sont pas trop nombreux et leur population est limitée par la base alimentaire et les réserves énergétiques. Car, selon la loi de conservation de l'énergie, lorsque les nutriments passent d'un maillon à l'autre, jusqu'à 90% de la ressource peut être perdue. C'est probablement pourquoi le nombre de maillons dans la plupart des chaînes alimentaires ne peut pas dépasser cinq.
Charognards
Ils se nourrissent des restes d'autres organismes. Curieusement, il y en a aussi beaucoup dans la nature de la forêt : des micro-organismes et des insectes aux oiseaux et aux mammifères. De nombreux coléoptères, par exemple, utilisent les cadavres d'autres insectes et même de vertébrés comme nourriture. Et les bactéries sont capables de décomposer les cadavres de mammifères en un temps assez court. Les organismes charognards jouent un rôle énorme dans la nature. Ils détruisent la matière, la transforment en substances inorganiques, libèrent de l'énergie et l'utilisent pour leur activité vitale. S'il n'y avait pas de charognards, alors, probablement, tout l'espace terrestre serait couvert de corps d'animaux et de plantes qui sont morts pour toujours.
dans la foret
Pour faire une chaîne alimentaire dans la forêt, il faut connaître les habitants qui y vivent. Et aussi sur ce que ces animaux peuvent manger.
- Écorce de bouleau - larves d'insectes - petits oiseaux - oiseaux de proie.
- Feuilles tombées - bactéries.
- Chenille papillon - souris - serpent - hérisson - renard.
- Gland - souris - renard.
- Céréales - souris - hibou grand-duc.
Il y en a aussi des plus authentiques : feuilles mortes - bactéries - vers de terre - souris - taupe - hérisson - renard - loup. Mais, en règle générale, le nombre de liens ne dépasse pas cinq. La chaîne alimentaire d'une forêt d'épicéas est légèrement différente de celle d'une forêt de feuillus.
- Graines de céréales - moineau - chat sauvage.
- Fleurs (nectar) - papillon - grenouille - déjà.
- Cône de sapin - pic - aigle.
Les chaînes alimentaires peuvent parfois s'entrelacer, formant des structures plus complexes à plusieurs niveaux qui se combinent en un seul écosystème forestier. Par exemple, le renard ne dédaigne pas de manger à la fois des insectes et leurs larves et des mammifères, donc plusieurs chaînes alimentaires se croisent.
Qui mange quoi
Fabriquez une chaîne alimentaire qui raconte les héros de la chanson "Une sauterelle s'assit dans l'herbe"
Les animaux qui mangent des aliments végétaux sont appelés herbivores. Les animaux qui mangent des insectes sont appelés insectivores. Les proies plus grosses sont chassées par des animaux prédateurs ou des prédateurs. Les insectes qui mangent d'autres insectes sont également considérés comme des prédateurs. Enfin, il y a les animaux omnivores (ils mangent à la fois de la nourriture végétale et animale).
Dans quels groupes les animaux peuvent-ils être divisés selon la façon dont ils se nourrissent ? Complétez le schéma.
Chaînes alimentaires
Les êtres vivants sont interconnectés dans la chaîne alimentaire. Par exemple : Les trembles poussent dans la forêt. Les lièvres se nourrissent de leur écorce. Un lièvre peut être attrapé et mangé par un loup. Il s'avère qu'une telle chaîne alimentaire: tremble - lièvre - loup.
Fabriquer et écrire des chaînes alimentaires.
a) araignée, étourneau, mouche
Réponse : mouche - araignée - étourneau
b) cigogne, mouche, grenouille
Réponse : mouche - grenouille - cigogne
c) souris, grain, hibou
Réponse : grain - souris - hibou
d) limace, champignon, grenouille
Réponse : champignon - limace - grenouille
e) faucon, tamia, bosse
Réponse : bosse - tamia - faucon
Lisez de courts textes sur les animaux du livre With Love to Nature. Identifiez et notez le type d'aliments pour animaux.
En automne, le blaireau commence à se préparer pour l'hiver. Il mange et grossit beaucoup. Tout ce qui lui tombe sous la main lui sert de nourriture : coléoptères, limaces, lézards, grenouilles, souris et parfois même de petits lièvres. Il mange à la fois des baies de la forêt et des fruits.
Réponse : blaireau omnivore
En hiver, le renard attrape des souris sous la neige, parfois des perdrix. Parfois, elle chasse les lièvres. Mais les lièvres courent plus vite qu'un renard et peuvent s'enfuir. En hiver, les renards s'approchent des établissements humains et attaquent les volailles.
Réponse : renard carnivore
À la fin de l'été et à l'automne, l'écureuil ramasse des champignons. Elle les pique sur des branches d'arbres pour sécher les champignons. Et l'écureuil fourre des noix et des glands dans les creux et les crevasses. Tout cela lui sera utile pendant la famine hivernale.
Réponse : écureuil herbivore
Le loup est un animal dangereux. En été, il s'attaque à divers animaux. Il mange aussi des souris, des grenouilles, des lézards. Il détruit les nids d'oiseaux au sol, mange des œufs, des poussins, des oiseaux.
Réponse : loup carnivore
L'ours brise les souches pourries et recherche les grosses larves de coléoptères des bûcherons et d'autres insectes qui se nourrissent de bois. Il mange de tout : il attrape des grenouilles, des lézards, bref tout ce qu'il croise. Creuse les bulbes et les tubercules des plantes du sol. Vous pouvez souvent rencontrer un ours dans les champs de baies, où il mange avidement des baies. Parfois, un ours affamé attaque l'orignal, le cerf.
Réponse : ours omnivore
D'après les textes de la tâche précédente, composez et écrivez plusieurs chaînes alimentaires.
1. fraise - limace - blaireau
2. écorce d'arbre - lièvre - renard
3. grain - oiseau - loup
4. bois - larves de coléoptères - bûcheron - ours
5. jeunes pousses d'arbres - cerf - ours
Faites une chaîne alimentaire à l'aide des images.
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