Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Виды

Цепочки питания могут быть двух видов:

  • пастбищные (цепь выедания);
  • детритные (цепь разложения).

Пастбищные цепи свойственны лугам, полям, морям, водоёмам. Началом цепи выедания являются автотрофные организмы – фотосинтезирующие растения.Далее звенья цепочки располагаются следующим образом:

  • консументы первого порядка – растительноядные животные;
  • консументы второго порядка – хищники;
  • консументы третьего порядка – более крупные хищники.

Консументами в цепях питания могут быть также паразиты растений и животных.

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

В морских и океанических экосистемах цепи выедания более длинные, чем на суше. Они могут включать до пяти порядков консументов. Первое звено цепей в водоемах составляет фотосинтезирующий фитопланктон (одноклеточные водоросли).Следующие звенья в цепи – консументы:

  • зоопланктон (рачки и простейшие);
  • мелкая рыба (шпроты);
  • крупные хищные рыбы (сельдь);
  • крупные хищные млекопитающие (тюлени);
  • высшие хищники (касатки).

Детритные цепи характерны для лесов и саванн. Цепь начинается с детрита, который разлагается редуценты. Детритом питаются консументы-сапротрофы (дождевые черви, личинки мух и др.). Сапротрофы становятся пищей для хищников высшего порядка, например, птиц, ежей, ящериц.

Примеры пищевых цепей двух типов:

  • пастбищные: клевер – заяц – лисица – клещ таёжный;
  • детритные: детрит – личинки мух – лягушка – уж – ястреб.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепиРис. 3. Пример пищевой цепочки.

Вершину пищевой цепочки всегда занимает хищник, который является консументом последнего порядка в своём ареале. Численность высших хищников не регулируется другими хищниками и зависит только от внешних факторов среды. Примерами являются касатки, вараны, крупные акулы.

Что мы узнали?

Выяснили, какие есть пищевые цепи в природе и как в них располагаются звенья. Все живые организмы на Земле взаимосвязаны через пищевые цепи, по которым вместе с веществом передаётся энергия. Пищевые цепи лежат в основе круговорота веществ. Автотрофы сами производят питательные вещества и являются пищей для гетеротрофов-потребителей. После гибели организмов их органические вещества становятся питательной средой для редуцентов. Редуценты минерализуют органические вещества до неорганических, которые могут вновь усваиваются продуцентами.

  1. /10

    Вопрос 1 из 10

    Что такое пищевая цепочка?

    • Получение органических веществ из неорганических
    • Взаимоотношения организмов по типу «пища – потребитель»
    • Круговорот веществ в природе
    • Поедание автотрофов гетеротрофами

Уровни пищевой цепи

Пищевая цепочка – линейная серия живых существ, передающая питание и энергию от автотрофов к высшим животным (рис.2). Определенное положение, занятое организмом в тот или иной момент пищевой цепи, носит название трофический уровень.

Первый

Данной трофической стадии характерно начало питания с продуцента, вырабатывающего собственную еду из солнечной энергии (фотосинтезирующие растения) или же энергии гидротермального происхождения океанических угодий (архей и бактерий).

Второй

Сюда относятся особи, выживающие за счет автотрофов. В природе подобных животных называют травоядными из-за употребления зеленых растений. Например, к первичным потребителям можно отнести овцу, зайца, насекомых и даже дикий скот.

Третий

Следующее звено в пищевой цепи принадлежит животным, поедающих других травоядных зверей. Представители этой трофической стадии считаются плотоядными животными вторичной переработки первичного сырья. К данному классу относится, например, змея, питающаяся как зайцами, так и грызунами.

Четвертый

Возникает тогда, когда животного (змею) из третьей трофической стадии поедает более крупный зверь (например, сова).

Пятый

Любая пищевая цепочка финиширует на хищнике или же суперхищнике – животном, не имеющего “врагов” с соответствующей силой (медведь, крокодил, акула). Таких представителей относят к “хозяевам” своих природных условий существования. После смерти какой-либо особи она употребляется детритофагами (стервятниками, крабами, червями и т.д.). Остальная ее часть разлагается редуцентами (бактериями, грибами), вследствие чего и продолжается процесс энергетического обмена.Поток энергии в периодичности цепи указан стрелками от солнца либо гидротермального начала до класса высших существ. В зависимости от того, как и от кого передается энергия, она имеет свойство “потери” на каждой трофической стадии пищевой цепи. Пищевая сеть – объединение большого количества пищевых цепочек в одной экосистеме.Некоторые живые организмы могут занимать разное положение в пищевой цепи в силу изменения их рациона питания. К примеру, медведь, который ест ягоды, считается травоядным животным, а вот когда он же съест грызуна, употребляющего в пищу растения – он станет первичным хищником. А вот когда медведь съест рыбу, он будет относиться уже к группе суперхищников. Это объясняется тем, что рыба, например, лосось – первичное животное. Оно питается мелкой рыбой, которая ест простейший зоопланктон, он же – фитопланктон, отдающий энергию в процессе своего фотосинтеза.Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи
Рис. 3. Схема пастбищной пищевой цепи

Пищевые цепи образуют пищевую сеть

В природе все взаимосвязано. Один из видов отношений, складывающихся между живыми организмами в процессе их жизнедеятельности, – это пищевые отношения. Питаясь, организм получает от другого организма необходимые для своей жизнедеятельности питательные вещества и энергию. Организмы, связанные между собой пищевыми отношениями, образуют пищевую цепь. Пищевая цепь показывает, кто кого поедает и каким образом питательные вещества и энергия в экосистеме переходят от одного организма к другому.

Зеленые растения находятся в самом начале пищевой цепи и образуют первое звено, или низший уровень пищевой цепи. Поскольку растения производят органические вещества путем фотосинтеза, их называют продуцентами.

Животные образуют следующие уровни пищевой цепи. Поскольку они потребляют готовое органическое вещество, поедая растения или других животных, их называют консументами. Консументы 1-го порядка – это растительноядные животные, консументы 2-го и 3-го порядков – плотоядные животные. Консументами последнего порядка являются хищники высшего порядка (напр., орлы, тюлени, медведи), которые находятся в конце пищевой цепи.

Обычно животные питаются животными не только одного вида, поэтому они одновременно являются частью нескольких пищевых цепей. Пищевые цепи в природе обычно переплетаются и образуют в экосистеме пищевую сеть. Чем сложнее пищевая сеть, тем устойчивее экосистема.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи
От производителя к потребителю пищевой цепи

Your browser does not support the video tag.

Пищевая цепь демонстрирует, кто кого ест.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи
Мертвые организмы разлагают редуценты: бактерии, грибы и некоторые виды животных, например дождевой червь. В результате разложения образуются простые неорганические соединения, доступные для растений. Так редуценты вовлекают химические элементы вновь в круговорот веществ

  • Пищевая сеть показывает, как связаны между собой различные пищевые цепи
  • Пищевая цепь показывает, как связаны между собой различные пищевые сети
  • Пищевая сеть показывает, сколько организмов участвует в каждой пищевой цепи
  • Пищевая сеть показывает, насколько велика биомасса каждого звена пищевой цепи
  • Пищевая сеть описывает характер взаимодействия между живой и неживой природой

1.2 Трофическая структура экосистемы

В результате последовательности превращений энергии в пищевых цепях каждое сообщество живых организмов в экосистеме приобретает определенную трофическую структуру. Трофическая структура сообщества отражает соотношение между продуцентами, консументами (отдельно первого, второго и т.д. порядков) и редуцентами, выраженное или количеством особей живых организмов, или их биомассой, или заключенной в них энергией, рассчитанными на единицу площади в единицу времени.

Популярные статьи  Относятся ли вирусы к живой природе?

Органическое вещество, производимое автотрофами, называется
первичной продукцией. Скорость накопления энергии первичными продуцентами называется
валовой первичной продуктивностью, а скорость накопления органических веществ –
чистой первичной продуктивностью. ВПП примерно на 20 % выше, чем ЧПП, так как часть энергии растения тратят на дыхание. Всего растения усваивают около процента солнечной энергии, поглощённой ими.

При поедании одних организмов другими вещество и пища переходят на следующий трофический уровень. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофами, называется
вторичной продукцией. Поскольку гетеротрофы дышат и выделяют непереваренные остатки, в каждом звене часть энергии теряется. Это накладывает существенное ограничение на длину пищевых цепей; количество звеньев в них редко бывает больше 6. Отметим, что эффективность переноса энергии от одних организмов к другим значительно выше, чем эффективность производства первичной продукции. Средняя эффективность переноса энергии от растения к животному составляет около 10 %, а от животного к животному – 20 %. Обычно растительная пища энергетически менее ценна, так как в ней содержится большое количество целлюлозы и древесины, не перевариваемых большинством животных.

Такая последовательность и соподчиненность связанных в форме трофических уровней групп организмов представляет собой поток вещества и энергии в экосистеме, основу ее организации.

Изучение продуктивности экосистем важно для их рационального использования. Эффективность экосистем может быть повышена за счёт повышения урожайности, уменьшения помех со стороны других организмов (например, сорняков по отношению к сельскохозяйственным культурам), использования культур, более приспобленных к условиям данной экосистемы

По отношению к животным необходимо знать максимальный уровень добычи (то есть количество особей, которые можно изъять из популяции за определённый промежуток времени без ущерба для её дальнейшей продуктивности).

1.3 Типы пищевых цепей

Существует 2 основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространенных в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоемах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Рисунок 1.2. Поток энергии через пастбищную пищевую цепь. Все цифры даны в кДж/м2
·год.

В схемах пищевых цепей каждый организм представлен питающимся организмами какого-то определённого типа. Действительность намного сложнее, и организмы (особенно, хищники) могут питаться самыми разными организмами, даже из различных пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя
пищевые сети.

Рисунок 2. Пример пищевой сети

Пищевые сети служат основой для построения
экологических пирамид. Эту графическую модель разработал в 1927 г. американский зоолог Чарльз Элтон. Основанием пирамиды служит первый трофический уровень — уровень продуцентов, а следующие этажи пирамиды образованы последующими уровнями — консументами различных порядков. Высота всех блоков одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне. Различают три способа построения экологических пирамид.

Рисунок 3.1. Пример пищевой сети.

Виды пищевых цепей: примеры в природе

В широколиственных лесах эти последовательности, конечно же, имеют свои особенности. Но в целом поглощение и взаимодействие происходит по общим законам и правилам, характерным практически для любой среды обитания. Ведь что есть пищевая цепь? По большому счету, это ситуация, когда питательные вещества и энергия переходят от одного живого организма к другому последовательным образом.

Звенья, как правило, формируются из продуцентов и консументов (различных уровней). Первые в цепочке питаются не органикой, добывая питание для своей жизнедеятельности прямо из почвы, воздуха и воды. К примеру, большинство растений использует явление фотосинтеза. А бактерии, проживающие практически в любой среде, питаются минералами и газами.

После нескольких слов о теории перейдем к практике составления. Любая цепь питания для широколиственных лесов обеспечивается богатым видовым разнообразием растений и животных, обитающих здесь. Бурная растительность кормит таких растительноядных млекопитающих, как мелкие грызуны, зайцы, олени, лоси, косули.

Они в основном питаются густыми травами на полянах, корой и ветками деревьев и кустарников, ягодами, грибами, орехами. Все эти виды пищи можно в изобилии найти – животным всегда будет чем поживиться, даже в холодную зиму. Здесь же проживают и хищники, служащие звеньями цепи питания в широколиственных лесах.

Вот некоторые из них:

  1. Кора березы – заяц – лисица.
  2. Дерево (кора) – жук-короед – синица – ястреб.
  3. Трава (семена) – мышь лесная – сова.
  4. Трава – насекомое – лягушка – уж – хищная птица.
  5. Насекомое – рептилия – хорек – рысь.
  6. Листья – дождевой червь – дрозд.
  7. Плоды и семена деревьев – белка – сова.
  8. Листья – гусеница – жук – синица – сокол.

Они разделяются на пастбищные и детритные. Пастбищные цепи питания распространены в степях и в мировом океане. Началом этих цепей служат продуценты. Например,трава или водоросли. Дальше идут консументы первого порядка, например, травоядные животные или малюски и мелкие ракообразные, питающиеся водорослями.

Далее в цепи идут мелкие хищники, такие как, лисы, норки, хорьки, окуни, совы. Замыкают цепь суперхищники, такие как, львы, медведи, крокодилы. Суперхищники не являются добычей для других животных, но после своей гибели служат пищевым материалом для редуцентов. Редуценты участвуют в процессе разложения останков этих животных.

Детритные цепи питания берут свое начало от гниющих органических веществ. Например, от разлагающейся листвы и оставшейся травы или от опавших ягод. Такие цепи распространены в лиственных и смешанных лесах. Опавшие гниющие листья – мокрица – ворон. Вот пример такой пищевой цепи. Большинство животных и микроорганизмов могут одновременно являться звеньями обоих видов пищевых цепочек.

Предлагаем ознакомиться Что делать если кот или кошка тяжело дышит животом и лежит с открытым ртом

Любая пищевая цепь не может быть очень длинной. Это связано с тем, что на каждый последующий уровень передается только 10% энергии предыдущего уровня. Большинство из них состоит от 3 до 6 звеньев.

Уровни пищевой (трофической) цепи

Схема уровней пищевой (трофической) цепи

Пищевая цепь представляет собой линейную последовательность организмов, которые передают питательные вещества и энергию начиная с продуцентов и к высшим хищникам.

Трофический уровень организма — это положение, которое он занимает в пищевой цепи.

Первый трофический уровень

Пищевая цепь начинается с автотрофного организма или продуцента, производящего собственную пищу из первичного источника энергии, как правило, солнечной или энергии гидротермальных источников срединно-океанических хребтов. Например, фотосинтезирующие растения, хемосинтезирующие бактерии и археи.

Второй трофический уровень

Далее следуют организмы, которые питаются автотрофами. Эти организмы называются растительноядными животными или первичными потребителями и потребляют зеленые растения. Примеры включают насекомых, зайцев, овец, гусениц и даже коров.

Третий трофический уровень

Следующим звеном в пищевой цепи являются животные, которые едят травоядных животных — их называют вторичными потребителями или плотоядными (хищными) животными(например, змея, которая питается зайцами или грызунами).

Популярные статьи  Голубеобразные

Пятый трофический уровень

Третичных потребителей едят четвертичные потребители(например, ястреб ест сов).

Каждая пищевая цепь заканчивается высшим хищником или суперхищником — животным без естественных врагов (например, крокодил, белый медведь, акула и т.д.). Они являются «хозяевами» своих экосистем.

Когда какой-либо организм умирает, его в конце концов съедают детритофаги (такие, как гиены, стервятники, черви, крабы и т.д.), а остальная часть разлагается с помощью редуцентов (в основном, бактерий и грибов), и обмен энергией продолжается.

Стрелки в пищевой цепи показывают поток энергии, от солнца или гидротермальных источников до высших хищников. По мере того, как энергия перетекает из организма в организм, она теряется на каждом звене цепи. Совокупность многих пищевых цепей называется пищевой сетью.

Положение некоторых организмов в пищевой цепи может варьироваться, поскольку их рацион отличается. Например, когда медведь ест ягоды, он выступает как растительноядное животное. Когда он съедает грызуна, питающегося растениями, то становиться первичным хищником. Когда медведь ест лосося, то выступает суперхищником (это связано с тем, что лосось является первичным хищником, поскольку он питается селедкой, а она ест зоопланктон, который питается фитопланктоном, вырабатывающим собственную энергию благодаря солнечному свету). Подумайте о том, как меняется место людей в пищевой цепи, даже часто в течение одного приема пищи.

Основные участники

У пищевой цепочки подобного типа есть несколько звеньев. В них состоят растительные, животные организмы и бактерии. Участников можно разделить на такие группы:

  • продуценты — организмы, способные самостоятельно генерировать энергию для жизнедеятельности, или автотрофы;
  • консументы — организмы с пищеварительным трактом, которые существуют благодаря поеданию консументов или организмов, подобных себе, но низшего уровня (например, сова питается мышами);
  • редуценты — микроорганизмы, пищей которым служат остатки органических соединений (детрит).

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Чтобы правильно составить пастбищную пищевую цепь, следует знать детали местности и особенности региона обитания ее участников. Это леса, луга, озера и моря. Водные пищевые цепи питания более длинные, могут отличаться значительным количеством звеньев (5−7 и более). Первым звеном идут растения. Не начальным пищевым звеном являются растительноядные животные и бактерии, которые активны после гибели живых организмов.

Удаленность организма пищевой цепи от продуцентов называют пищевым (трофическим) уровнем. Организмы, которые получают энергию солнца через одинаковое количество ступеней в цепочке, принадлежат одному уровню:

  • на первой ступени находятся зеленые растения, которые могут сами изготовить себе питание благодаря солнцу;
  • на второй — травоядные животные;
  • на третьей — хищники, которые поедают травоядных;
  • на четвертой — вторичные хищники.

Начальное звено

Начинаются пастбищные цепи всегда с продуцентов. Это растительные живые организмы, которые по характеру питания разделяются на автотрофов и хемотрофов. Каждый из этих типов функционирует по-своему:

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

  • Автотрофы. Улавливают солнечное излучение с длиной волны 380−710 нм. На земле это цветковые растения, хвойные, мхи, другие организмы, в клеточных структурах которых есть хлоропласты. В воде можно указать на зеленые водоросли, фитопланктон. К фотосинтезу способны некоторые бактерии, использующие пигмент бактерио-хлодан. Однако в результате деятельности они не выделяют кислород. Основные вещества, необходимые автотрофам для фотосинтеза — углекислый газ, вода, азот, фосфор, калий и другие микроэлементы.
  • Хемотрофы. Микроскопические вещества, которые при попадании в комфортную среду начинают постепенно окислять органические и неорганические соединения. В результате окислительно-восстановительных процессов выделяется энергия. Возможны следующие реакции: аэробные (в присутствии кислорода) и анаэробные (без него). Известно несколько тысяч видов подобных организмов и ежегодно открываются новые.

Суммарная масса продуцентов на планете — 95% от всех живых организмов. Ежегодно на Земле они вырабатывают до 100 млрд т органических веществ, которые можно употреблять в свежем виде, тереть, сушить, заготавливать на зиму. За этот же промежуток времени примерно столько же вещества окисляется, трансформируясь в углекислоту и воду.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Продолжение цепочки

Консументы представлены тремя видами живых организмов. Каждый из них занимает свое место в пищевой цепи. По характеру питания можно установить таких участников:

  • Консументы 1 порядка — травоядные (фитофаги). Потребляют продуценты — коренья, плоды, траву, нектар, семена. Это большинство насекомых, зайцы, бобры, хомяки, ламантины, беспозвоночные, сухопутные черепахи и другие организмы.
  • Консументы 2 порядка — хищники (поедающие фитофагов). Питаются травоядными существами. Среди них — волки, рыси, лисы, медведи, акулы, соколы, ястребы.
  • Консументы 3 порядка — падальщики (питанием им служат хищники). Наиболее известные паразитические представители — шакалы, еноты, грифы, жуки-могильщики, пираньи, термиты, гиены.

Финальная группа

Представлена редуцентами — одноклеточными или многоклеточными, питательной средой для которых являются отмершие организмы (растения и животные). Разлагаемые с помощью одноклеточных структур останки носят название детрит. После процесса разложения его употребляют растения и пастбищная цепочка питания в биоценозе замыкается.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

О том, какое значение имеют растения на Земле, указывают многочисленные исторические факты. Например, 60 миллионов лет назад, во время Великой меловой катастрофы, внезапно вымерло много видов рептилий и растений. Вместе с ними остались в истории мозазавры, плезиозавры (обитатели морей) и множество моллюсков. Причиной этому послужило отсутствие солнечного света (Землю покрыло облако пыли), из-за чего вымер фитопланктон — первое звено в древней пищевой цепи.

Основные звенья

В каждой последовательности необходимо установить несколько звеньев, которые делятся на продуцентов, консументов и редуцентов. Различаются они способом питания — добычей органики и энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности. Различие двух видов таких последовательностей в том, что пастбищный тип всегда начинается продуцентом, детритный — редуцентом. Но, оба в любом случае заканчиваются редуцентом. Каждое звено характеризуется своим способом получения энергии:

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

  • Продуценты. Это звено характеризуется автотрофным типом питания. Автотрофы — формы жизни, способные к синтезу органических молекул из неорганики. Таким способом питания характеризуются растительный мир (в том числе водоросли, представители водной флоры) и цианобактерии. За счёт фотосинтетических процессов (или хемосинтетических) они способны синтезировать органические молекулы из углеродного диоксида и воды.
  • Консументы. Принимают участие в обоих типах питания. Они занимают три средних трофических уровня и никогда не бывают начальным или завершающим звеном. Тип питания консументов — гетеротрофный. Источником органических компонентов и всех необходимых элементов служат готовые питательные вещества. Это различные фитофаги и хищные животные разных раскрасок.
  • Редуценты (деструкторы). По способу пропитания они сапротрофы. Сходные с гетеротрофами, но питаются мёртвой органикой (мёртвые животные, опавшая листва, экскременты). Их особенность в том, что во время метаболических процессов организма они способствуют разложению органических соединений до неорганических, чем завершают круговой энергетический цикл (включая различные элементы). Потому являются завершающим сегментом любой цепи. Однако в деструкции они играют роль первого звена, являясь объектом пропитания для гетеротрофов-консументов.

Первый трофический уровень, как правило, занимают или продуценты с автотрофным типом питания, или деструкторы. Ко второму сегменту относятся консументы первого порядка, обычно представленные фитофагами (в детритной они могут быть хищниками). Третий и четвёртый всегда занимают консументы-хищники. Последний, пятый уровень закреплён за деструкторами-сапрофагами, которые разрушают связи в органических соединениях, способствуя их возвращению в категорию неорганических элементов.

Трофические уровни позволяют отследить циркуляцию энергии в экосистеме и выявить определённые зависимости. Зависимость, наблюдаемая при переходе энергии с уровня на уровень, называется законом 10%. Такое соотношение возникает в связи с тем, что часть энергии расходуется на обеспечение жизнедеятельности организма одного уровня. При переходе с уровня на уровень утрачивается 80−90% энергии по сравнению с предыдущим.

Популярные статьи  Бычьи

первичной энергии, образовавшейся в продуцентах, составляет 300 ккал/кв. м, при переходе на уровень первичных консументов происходит потеря 90% энергии и остаток составляет 30 ккал/кв. м, что является 10% по сравнению с предыдущим трофическим уровнем. При переходе к консументам второго порядка теряется ещё 80% энергии от предыдущего уровня и остаётся 6 ккал/кв. м. Это универсальная модель, которую можно применить к любому потоку поступления и расходования энергии.

По таким данным можно нарисовать графики, которые будут отображать все изменения при переходах и чётко покажут энергетическую зависимость пищевой цепи. При объединении нескольких моделей в точках взаимосвязи можно построить схему перемещения энергии между звеньями всех цепочек, образованных в конкретной экосистеме и увидеть полноценный рисунок биоэнергетической модели циркуляции.

Определение

Все живые существа нашей планеты связаны между собой одной из самых прочных связей – пищевой. То есть кто-то для кого-то является пищей или говоря научным языком – кормовой базой. Травоядные едят растения, самих травоядных едят хищники, которых также в свою очередь могут поедать другие, более крупные и сильные хищники. Эти своеобразные пищевые связи в биологии принято называть цепями питания. Понимание того, как работает экосистема цепи питания, дает ученым биологам представление о различных нюансах эволюции живых организмов, помогает объяснить поведение некоторых животных, понять, откуда растут ноги у тех или иных повадок наших четвероногих друзей.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Как организмы взаимосвязаны

Известно, что бобовые растения (клевер, мышиный горошек, караганы) сожительствуют с клубненьковыми бактериями, переводящими азот в формы, которые усваиваются растениями. В свою очередь бактерии получают от растений необходимые им органические вещества.

Подобная взаимосвязь складывается между цветковыми растениями и грибами. Не случайно многие из них называют подберезовиками, подосиновиками, дубовиками. Иногда грибы-микоризообразователи являются непременным фактором, обеспечивающим прорастание семян

Особенно важно это для семейства орхидных. В тропиках малая цапля кормится паразитами, склевывая их с копытных животных. Некоторые перепончатокрылые насекомые добывают нектар из цветков бобовых, для которых являются единственными опылителями

Некоторые перепончатокрылые насекомые добывают нектар из цветков бобовых, для которых являются единственными опылителями.

Цепи и сети питания. Экологическая пирамида

Раздел ЕГЭ: 7.2. … Трофические уровни. Цепи и сети питания, их звенья. Правила экологической пирамиды. Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания)

Цепи и сети питания

Цепь питания — последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю. Каждое предыдущее звено является пищей для следующего.

Виды цепей питания:

  • Пастбищные (цепь выедания). Начинаются с продуцентов и включают консументов разных порядков.
  • Детритные (цепь разложения). Начинаются с детрита, включают детритофагов и редуцентов и заканчиваются минеральными веществами.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Пищевая (трофическая) цепь — ряд взаимосвязанных видов, каждый из которых служит пищей предыдущему. В реальных биогеоценозах комплексы взаимосвязанных трофических цепей образуют пищевые сети.

Сети питания — сложившиеся в процессе эволюции взаимоотношения в экосистемах, при которых многие компоненты питаются разными объектами и сами служат пищей различным членам экосистемы.

Для существования и развития экосистем необходим постоянный прилив солнечной энергии, усвоение которой обеспечивают продуценты. В большинстве экосистем биомасса и заключенная в ней энергия уменьшается на каждом новом уровне приблизительно в десять раз.

Трофический уровень — единица, обозначающая удалённость организма от продуцентов в пищевой (трофической) цепи. Слово трофический происходит от греческого τροφή — еда.

Все экосистемы связаны между собой круговоротом веществ, реализуемым через пищевые сети (и благодаря атмосферным и геологическим явлениям). Пищевые связи в экосистемах характеризуют, используя экологические пирамиды.

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида — закономерность, отражающая соотношение по пищевым уровням продуцентов и консументов различного порядка.

Типы пирамид:

Пирамида энергии. Закономерность, согласно которой поток энергии постепенно уменьшается и обесценивается при переходе от звена к звену в цепи питания.

Пирамида биомассы. Закономерность, согласно которой каждый последующий пищевой уровень имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий.

Пирамида чисел. Закономерность, отражающая число особей на каждом пищевом уровне. Главная тенденция — уменьшение числа особей от звена к звену.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Правило экологической пирамиды: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, образованной за единицу времени, больше, чем на последующем, в 10 раз.

Так как биомасса по мере продвижения на высшие трофические уровни уменьшается в геометрической прогрессии, их общее количество обычно не превышает трех-пяти.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Цепи и сети питания. Экологическая пирамида». Выберите дальнейшее действие:

  • Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
  • Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии

Конкурентные отношения между группами

Взаимоотношения, приводящие к угнетению одного из партнеров, не обязательно связаны отношениями питания. Многие сорняки выделяют метаболиты, задерживающие рост растений. Одуванчик, пырей ползучий, василек угнетающе действуют на овес, рожь и другие культивируемые злаки.

В каждом биоценозе живут популяции многих видов, и отношения между ними многообразны. Можно сказать, что популяция ограничена в своих возможностях этими отношениями и должна найти присущее только ей место.

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Уровень обеспеченности места обитания экологическими ресурсами определяет возможность существования многих ниш. От этого зависит и число видовых популяций, образующих биоценоз. В условиях благоприятного климата степей формируются биоценозы, состоящие из сотен видов, а в тропическом климате леса — из тысячи видов организмов. Пустынные биоценозы в жарком климате насчитывают несколько десятков видов.

Столь же изменчиво и пространственное распределение популяций. Тропические леса многоярусны, и живые организмы заполняют весь объем пространства. В пустынях биоценозы просты по структуре, и популяции малочисленны. Таким образом видно, что совместная жизнь организмов в биоценозах необыкновенно сложна. И все-таки растения и звери, грибы и бактерии объединяются в биоценозы и существуют только в их составе. Каковы же причины этого?

Самой главной из них является потребность живых организмов в питании, в трофической зависимости друг от друга.

Памятка для составления

Трофические уровни: типы, значение, схемы и определение пищевой цепи

Тундра — суровый край, где в пик холода температуры опускаются до 60 градусов мороза. Под слоем снега и льда выживают рыбы, личинки насекомых и лемминги, которые не впадают в спячку, а поедают летние запасы прямо под снегом.

Большим животным (песцам, волкам) зимой трудно добыть пищу и они питаются не только извлеченными из-под снега грызунами, но и падалью, мелкими птицами. Таблица питания станет памяткой о том, кто что ест в тундре:

Тип еды Потребители
Ягель, мох, растения Лемминги, зайцы, олени, куропатки
Олени Волки
Совы, песцы, лисы Волки
Лемминги, зайцы, птицы Совы, волки, песцы

При составлении схемы питания следует помнить, что в основе цепи всегда находятся растения (мхи, ягоды, кора и почки деревьев). Например, ягель — источник питательных веществ для оленей и от него зависит численность поголовья стада. В поисках еды дикие олени кочуют с места на место, представляя собой мишень для голодных полярных волков. Так образуется классическая (состоящая из трех элементов) схема питания: ягель — олень — полярный волк.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий