في الطبيعة، لا يعيش أي نوع أو سكان أو حتى فرد بمعزل عن بعضهم البعض وعن بيئتهم، بل على العكس من ذلك، يتعرضون للعديد من التأثيرات المتبادلة. المجتمعات الحيوية أو التكاثر الحيوي - مجتمعات الكائنات الحية المتفاعلة، وهي نظام مستقر متصل بالعديد من الروابط الداخلية، مع بنية ثابتة نسبيًا ومجموعة مترابطة من الأنواع.

يتميز التكاثر الحيوي ببعض الهياكل: الأنواع والمكانية والغذائية.

ترتبط المكونات العضوية للتكاثر الحيوي ارتباطًا وثيقًا بالمكونات غير العضوية - التربة والرطوبة والغلاف الجوي، وتشكل معًا نظامًا بيئيًا مستقرًا - التكاثر الحيوي .

التكاثر الحيوي– نظام بيئي ذاتي التنظيم يتكون من مجموعات من الأنواع المختلفة التي تعيش معًا وتتفاعل مع بعضها البعض ومع الطبيعة غير الحية في ظروف بيئية متجانسة نسبيًا.

النظم البيئية

الأنظمة الوظيفية، بما في ذلك مجتمعات الكائنات الحية من مختلف الأنواع وموائلها. تنشأ الروابط بين مكونات النظام البيئي في المقام الأول على أساس العلاقات الغذائية وطرق الحصول على الطاقة.

النظام البيئي

مجموعة من أنواع النباتات والحيوانات والفطريات والكائنات الحية الدقيقة التي تتفاعل مع بعضها البعض ومع البيئة بطريقة تمكن هذا المجتمع من البقاء والعمل لفترة طويلة غير محددة. المجتمع الحيوي (التكاثر الحيوي)يتكون من مجتمع نباتي ( داء النبات)، الحيوانات ( داء الحيوان)، الكائنات الدقيقة ( التكاثر الميكروبي).

تمثل جميع الكائنات الحية على الأرض وموائلها أيضًا نظامًا بيئيًا من أعلى مرتبة - المحيط الحيوي ، تمتلك الاستقرار وغيرها من خصائص النظام البيئي.

إن وجود نظام بيئي ممكن بفضل التدفق المستمر للطاقة من الخارج - عادة ما يكون مصدر الطاقة هذا هو الشمس، على الرغم من أن هذا ليس صحيحا بالنسبة لجميع النظم البيئية. يتم ضمان استقرار النظام البيئي من خلال الروابط المباشرة والارتجاعية بين مكوناته والدورة الداخلية للمواد والمشاركة في الدورات العالمية.

عقيدة التكاثر الحيوي تم تطويره بواسطة ف.ن. سوكاشيف. على المدى " النظام البيئي"تم تقديمه للاستخدام من قبل عالم الجيولوجيا الإنجليزي أ. تانسلي في عام 1935، المصطلح " التكاثر الحيوي" - الأكاديمي ف.ن. سوكاشيف في عام 1942 التكاثر الحيوي من الضروري أن يكون هناك مجتمع نباتي (التكاثر النباتي) باعتباره الرابط الرئيسي، مما يضمن الخلود المحتمل للتكاثر الحيوي بسبب الطاقة التي تولدها النباتات. النظم البيئية قد لا تحتوي على phytocenosis.

داء النبات

تشكل المجتمع النباتي تاريخياً نتيجة لمجموعة من النباتات المتفاعلة في منطقة متجانسة من الإقليم.

فهو يتميز:

- تكوين أنواع معينة،

- اشكال الحياة،

- طبقات (فوق الأرض وتحت الأرض)،

- الوفرة (تواتر حدوث الأنواع)،

- إقامة،

- الجانب (المظهر) ،

- الحيوية،

- التغيرات الموسمية،

- التنمية (تغيير المجتمعات).

التدرج (عدد الطوابق)

تتمثل إحدى السمات المميزة للمجتمع النباتي في تقسيمه طابقًا تلو الآخر في كل من المساحة فوق الأرض وتحت الأرض.

طبقات فوق الأرض يسمح باستخدام أفضل للضوء والمياه الجوفية والمعادن. عادة، يمكن تمييز ما يصل إلى خمس طبقات في الغابة: العلوي (الأول) - الأشجار الطويلة، والثاني - الأشجار القصيرة، والثالث - الشجيرات، والرابع - الأعشاب، والخامس - الطحالب.

طبقات تحت الأرض - صورة معكوسة لما فوق سطح الأرض: جذور الأشجار أعمق، والأجزاء تحت الأرض من الطحالب تقع بالقرب من سطح التربة.

حسب طريقة الحصول على العناصر الغذائية واستخدامهاوتنقسم جميع الكائنات الحية إلى ذاتية التغذية ومغايرة التغذية. في الطبيعة هناك دورة مستمرة من العناصر الغذائية الضرورية للحياة. يتم استخراج المواد الكيميائية عن طريق الكائنات ذاتية التغذية من البيئة وإعادتها إليها من خلال الكائنات غير ذاتية التغذية. تأخذ هذه العملية أشكالًا معقدة للغاية. يستخدم كل نوع جزءًا فقط من الطاقة الموجودة في المادة العضوية، مما يصل بتحللها إلى مرحلة معينة. وهكذا، في عملية التطور، تطورت النظم البيئية السلاسل و مزود الطاقة .

معظم التكاثر الحيوي له مثيل البنية الغذائية. وهي تعتمد على النباتات الخضراء - المنتجين.الحيوانات العاشبة والحيوانات آكلة اللحوم موجودة بالضرورة: مستهلكو المواد العضوية - المستهلكينومدمرات المخلفات العضوية - المحللات.

يتناقص عدد الأفراد في السلسلة الغذائية باستمرار، وعدد الضحايا أكبر من عدد مستهلكيهم، لأنه في كل حلقة من حلقات السلسلة الغذائية، مع كل عملية نقل للطاقة، يتم فقدان 80-90٪ منها، وتتبدد في شكل الحرارة. ولذلك فإن عدد الروابط في السلسلة محدود (3-5).

تنوع الأنواع من التكاثر الحيويوتمثلها جميع مجموعات الكائنات الحية - المنتجة والمستهلكة والمحللة.

انتهاك أي رابطفي السلسلة الغذائية يسبب تعطيل التكاثر الحيوي ككل. على سبيل المثال، تؤدي إزالة الغابات إلى تغيير في تكوين أنواع الحشرات والطيور، وبالتالي الحيوانات. في منطقة خالية من الأشجار، ستتطور سلاسل غذائية أخرى وسيتشكل تكاثر حيوي مختلف، الأمر الذي سيستغرق عدة عقود.

السلسلة الغذائية (غذائية أو طعام )

أنواع مترابطة تستخرج المادة العضوية والطاقة بشكل متتابع من المادة الغذائية الأصلية؛ علاوة على ذلك، فإن كل حلقة سابقة في السلسلة هي غذاء للحلقة التالية.

تتكون سلاسل الغذاء في كل منطقة طبيعية ذات ظروف معيشية متجانسة إلى حد ما من مجمعات من الأنواع المترابطة التي تتغذى على بعضها البعض وتشكل نظامًا مستدامًا ذاتيًا يحدث فيه تداول المواد والطاقة.

مكونات النظام البيئي:

- المنتجين - الكائنات ذاتية التغذية (معظمها نباتات خضراء) هي المنتج الوحيد للمواد العضوية على الأرض. يتم تصنيع المواد العضوية الغنية بالطاقة أثناء عملية التمثيل الضوئي من مواد غير عضوية فقيرة بالطاقة (H 2 0 و C0 2).

- المستهلكين - الحيوانات العاشبة والحيوانات آكلة اللحوم، مستهلكة للمواد العضوية. يمكن أن يكون المستهلكون من الحيوانات العاشبة عندما يستخدمون المنتجين مباشرة، أو من الحيوانات آكلة اللحوم عندما يتغذىون على حيوانات أخرى. في السلسلة الغذائية يمكن أن يكون لديهم في أغلب الأحيان الرقم التسلسلي من I إلى IV.

- المحللون - الكائنات الحية الدقيقة غير المتجانسة (البكتيريا) والفطريات - مدمرات المخلفات العضوية والمدمرات. ويطلق عليهم أيضًا اسم منظمي الأرض.

المستوى الغذائي (الغذائي). - مجموعة من الكائنات الحية يوحدها نوع من التغذية. يتيح لنا مفهوم المستوى الغذائي فهم ديناميكيات تدفق الطاقة في النظام البيئي.

1. المستوى الغذائي الأول يشغله دائمًا المنتجون (النباتات)،
2. ثانيا - المستهلكين من الدرجة الأولى (الحيوانات العاشبة)،
3. ثالثًا - مستهلكو الدرجة الثانية - الحيوانات المفترسة التي تتغذى على الحيوانات العاشبة).
4. الرابع - مستهلكو الدرجة الثالثة (الحيوانات المفترسة الثانوية).

تتميز الأنواع التالية: السلاسل الغذائية:

في سلسلة المراعي (سلاسل الأكل) المصدر الرئيسي للغذاء هو النباتات الخضراء. على سبيل المثال: العشب -> الحشرات -> البرمائيات -> الثعابين -> الطيور الجارحة.

- حطامي تبدأ السلاسل (سلاسل التحلل) بالمخلفات - الكتلة الحيوية الميتة. على سبيل المثال: فضلات الأوراق -> ديدان الأرض -> البكتيريا. ميزة أخرى للسلاسل الحاتية هي أن المنتجات النباتية الموجودة فيها غالبًا لا تستهلك مباشرة من قبل الحيوانات العاشبة، ولكنها تموت ويتمعدن بواسطة النباتات الرمية. تعتبر سلاسل المخلفات أيضًا من سمات النظم البيئية في أعماق المحيطات، والتي يتغذى سكانها على الكائنات الحية الميتة التي غرقت من الطبقات العليا من الماء.

العلاقات بين الأنواع في النظم البيئية التي تطورت خلال عملية التطور، حيث تتغذى العديد من المكونات على كائنات مختلفة وتكون نفسها بمثابة غذاء لمختلف أعضاء النظام البيئي. بعبارات بسيطة، يمكن تمثيل الشبكة الغذائية على أنها نظام السلسلة الغذائية المتشابكة.

الكائنات الحية في السلاسل الغذائية المختلفة التي تتلقى الغذاء من خلال عدد متساو من الروابط في هذه السلاسل نفس المستوى الغذائي. وفي الوقت نفسه، قد توجد مجموعات مختلفة من نفس النوع، المدرجة في سلاسل غذائية مختلفة مستويات غذائية مختلفة. يمكن تصوير العلاقة بين المستويات الغذائية المختلفة في النظام البيئي بيانياً على النحو التالي: الهرم البيئي.

الهرم البيئي

طريقة لعرض العلاقة بيانياً بين المستويات الغذائية المختلفة في النظام البيئي - هناك ثلاثة أنواع:

يعكس الهرم السكاني عدد الكائنات الحية في كل مستوى غذائي؛

ويعكس هرم الكتلة الحيوية الكتلة الحيوية لكل مستوى غذائي؛

يوضح هرم الطاقة كمية الطاقة التي تمر عبر كل مستوى غذائي خلال فترة زمنية محددة.

حكم الهرم البيئي

نمط يعكس الانخفاض التدريجي في الكتلة (الطاقة، عدد الأفراد) لكل حلقة لاحقة في السلسلة الغذائية.

هرم الأرقام

هرم بيئي يوضح عدد الأفراد في كل مستوى غذائي. هرم الأرقام لا يأخذ في الاعتبار حجم وكتلة الأفراد، ومتوسط ​​العمر المتوقع، ومعدل الأيض، ولكن الاتجاه الرئيسي واضح دائمًا - وهو انخفاض عدد الأفراد من رابط إلى آخر. على سبيل المثال، في النظام البيئي للسهوب، يتم توزيع عدد الأفراد على النحو التالي: المنتجون - 150.000، والمستهلكون العاشبون - 20.000، والمستهلكون آكلة اللحوم - 9000 فرد / منطقة. يتميز التكاثر الحيوي للمرج بالعدد التالي من الأفراد على مساحة 4000 متر مربع: المنتجون - 5842424، المستهلكون العاشبون من الدرجة الأولى - 708624، المستهلكون آكلة اللحوم من الدرجة الثانية - 35490، المستهلكون آكلة اللحوم من الدرجة الثالثة - 3 .

هرم الكتلة الحيوية

النمط الذي بموجبه تكون كمية المادة النباتية التي تشكل أساس السلسلة الغذائية (المنتجة) أكبر بحوالي 10 مرات من كتلة الحيوانات العاشبة (المستهلكة من الدرجة الأولى)، وكتلة الحيوانات العاشبة 10 أضعاف أكبر من تلك الموجودة في الحيوانات آكلة اللحوم (المستهلكون من الدرجة الثانية) أي أن كل مستوى غذائي لاحق له كتلة أقل بعشر مرات من المستوى السابق. في المتوسط، ينتج 1000 كجم من النباتات 100 كجم من جسم الحيوانات العاشبة. يمكن للحيوانات المفترسة التي تأكل الحيوانات العاشبة بناء 10 كجم من كتلتها الحيوية، والحيوانات المفترسة الثانوية - 1 كجم.

هرم الطاقة

يعبر عن نمط يتناقص بموجبه تدفق الطاقة تدريجياً وينخفض ​​عند الانتقال من رابط إلى آخر في السلسلة الغذائية. وهكذا، في التكاثر الحيوي للبحيرة، تنتج النباتات الخضراء - المنتجة - كتلة حيوية تحتوي على 295.3 كيلوجول/سم2، والمستهلكون من الدرجة الأولى، الذين يستهلكون الكتلة الحيوية النباتية، يخلقون الكتلة الحيوية الخاصة بهم التي تحتوي على 29.4 كيلوجول/سم2؛ يقوم مستهلكو الدرجة الثانية، الذين يستخدمون مستهلكي الدرجة الأولى في الغذاء، بإنشاء كتلة حيوية خاصة بهم تحتوي على 5.46 كيلوجول/سم2. يزداد فقدان الطاقة أثناء الانتقال من مستهلكي الدرجة الأولى إلى مستهلكي الدرجة الثانية، إذا كانت هذه حيوانات ذوات الدم الحار. ويفسر ذلك حقيقة أن هذه الحيوانات تنفق الكثير من الطاقة ليس فقط على بناء كتلتها الحيوية، ولكن أيضًا على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم. إذا قارنا تربية العجل والجثم، فإن نفس كمية الطاقة الغذائية المستهلكة ستنتج 7 كجم من لحم البقر و 1 كجم فقط من الأسماك، لأن العجل يأكل العشب، والجثم المفترس يأكل الأسماك.

وبالتالي، فإن النوعين الأولين من الأهرامات لهما عدد من العيوب الهامة:

يعكس هرم الكتلة الحيوية حالة النظام البيئي في وقت أخذ العينات وبالتالي يوضح نسبة الكتلة الحيوية في لحظة معينة ولا يعكس إنتاجية كل مستوى غذائي (أي قدرته على إنتاج الكتلة الحيوية خلال فترة زمنية معينة). لذلك، في حالة وجود أنواع سريعة النمو في عدد المنتجين، قد يتبين أن هرم الكتلة الحيوية مقلوب.

يتيح لك هرم الطاقة مقارنة إنتاجية المستويات الغذائية المختلفة لأنه يأخذ في الاعتبار عامل الوقت. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يأخذ في الاعتبار الفرق في قيمة الطاقة للمواد المختلفة (على سبيل المثال، يوفر 1 جرام من الدهون ما يقرب من ضعف الطاقة التي يوفرها 1 جرام من الجلوكوز). ولذلك، فإن هرم الطاقة يضيق دائمًا إلى الأعلى ولا ينقلب أبدًا.

اللدونة البيئية

درجة تحمل الكائنات الحية أو مجتمعاتها (التكاثر الحيوي) لتأثير العوامل البيئية. الأنواع البلاستيكية بيئيًا لديها مجموعة واسعة من معيار رد الفعل ، أي أنها تتكيف على نطاق واسع مع بيئات مختلفة (أسماك أبو شوكة وثعبان البحر، وبعض الأوليات تعيش في المياه العذبة والمالحة). لا يمكن أن توجد الأنواع المتخصصة للغاية إلا في بيئة معينة: الحيوانات البحرية والطحالب - في المياه المالحة وأسماك النهر ونباتات اللوتس وزنابق الماء والطحالب تعيش فقط في المياه العذبة.

عمومًا النظام البيئي (التكاثر الحيوي)وتتميز بالمؤشرات التالية:

تنوع الأنواع

كثافة مجموعات الأنواع ،

الكتلة الحيوية.

الكتلة الحيوية

الكمية الإجمالية للمادة العضوية لجميع أفراد التكاثر الحيوي أو الأنواع مع الطاقة الموجودة فيها. يتم التعبير عن الكتلة الحيوية عادة بوحدات الكتلة من حيث المادة الجافة لكل وحدة مساحة أو حجم. يمكن تحديد الكتلة الحيوية بشكل منفصل للحيوانات أو النباتات أو الأنواع الفردية. وهكذا، فإن الكتلة الحيوية للفطريات في التربة هي 0.05-0.35 طن / هكتار، الطحالب - 0.06-0.5، جذور النباتات العليا - 3.0-5.0، ديدان الأرض - 0.2-0.5، الحيوانات الفقارية - 0.001-0.015 طن / هكتار.

في التكاثر الحيوي هناك الإنتاجية البيولوجية الأولية والثانوية :

ü الإنتاجية البيولوجية الأولية لل biocenoses- إجمالي إنتاجية عملية التمثيل الضوئي، والتي هي نتيجة نشاط الكائنات ذاتية التغذية - النباتات الخضراء، على سبيل المثال، غابة صنوبر عمرها 20-30 سنة تنتج 37.8 طن/هكتار من الكتلة الحيوية سنويًا.

ü الإنتاجية البيولوجية الثانوية لل biocenoses- إجمالي الإنتاجية الإجمالية للكائنات غيرية التغذية (المستهلكين) والتي تتشكل من خلال استخدام المواد والطاقة المتراكمة لدى المنتجين.

السكان. هيكل وديناميكية الأرقام.

يحتل كل نوع على وجه الأرض مكانًا محددًا يتراوحلأنه لا يمكن أن يوجد إلا في ظروف بيئية معينة. ومع ذلك، يمكن أن تختلف الظروف المعيشية ضمن نطاق نوع واحد بشكل كبير، مما يؤدي إلى تفكك الأنواع إلى مجموعات أولية من الأفراد - السكان.

سكان

مجموعة من الأفراد من نفس النوع، يشغلون منطقة منفصلة داخل نطاق النوع (مع ظروف معيشية متجانسة نسبيًا)، ويتزاوجون بحرية مع بعضهم البعض (يمتلكون مجموعة جينات مشتركة) ومعزولين عن المجموعات الأخرى من هذا النوع، ولديهم كل شيء الظروف اللازمة للحفاظ على استقرارها لفترة طويلة في ظل الظروف البيئية المتغيرة. الأكثر أهمية صفاتالسكان هي هيكلها (العمر، التركيب الجنسي) والديناميات السكانية.

في ظل التركيبة الديموغرافية يفهم السكان تكوينه الجنسي والعمري.

البنية المكانية السكان هي خصائص توزيع الأفراد في عدد السكان في الفضاء.

هيكل العمر يرتبط عدد السكان بنسبة الأفراد من مختلف الأعمار في عدد السكان. يتم تجميع الأفراد من نفس العمر في مجموعات - الفئات العمرية.

في الهيكل العمري لمجموعات النباتاتتخصيص الفترات التالية:

كامنة - حالة البذور؛

ما قبل التوليد (يشمل حالات البادرات والنباتات اليافعة والنباتات غير الناضجة والعذرية)؛

توليدي (ينقسم عادة إلى ثلاث فترات فرعية - الأفراد الشباب والناضجون والكبار)؛

ما بعد التوليد (يشمل حالات النباتات تحت الشيخوخة والشيخوخة ومرحلة الموت).

يتم تحديد الانتماء إلى حالة عمرية معينة من خلال العمر البيولوجي- درجة التعبير عن بعض الخصائص المورفولوجية (على سبيل المثال، درجة تشريح ورقة معقدة) والفسيولوجية (على سبيل المثال، القدرة على الولادة).

في مجموعات الحيوانات من الممكن أيضًا التمييز بين الأنواع المختلفة المراحل العمرية. على سبيل المثال، تمر الحشرات التي تتطور بتحول كامل بالمراحل التالية:

اليرقات،

دمى,

إيماجو (حشرة بالغة).

طبيعة التركيبة العمرية للسكانيعتمد على نوع منحنى البقاء المميز لمجموعة سكانية معينة.

منحنى البقاءيعكس معدل الوفيات في مختلف الفئات العمرية وهو خط تنازلي:

1. إذا كان معدل الوفيات لا يعتمد على عمر الأفراد، فإن وفاة الأفراد تحدث بالتساوي في نوع معين، ويظل معدل الوفيات ثابتًا طوال الحياة ( النوع I ). إن منحنى البقاء هذا هو سمة من سمات الأنواع التي يحدث تطورها دون تحول مع استقرار كافٍ للنسل المولود. عادة ما يسمى هذا النوع نوع الهيدرا- يتميز باقتراب منحنى البقاء من الخط المستقيم.
2. في الأنواع التي يكون دور العوامل الخارجية في معدل الوفيات فيها صغيرًا، يتميز منحنى البقاء بانخفاض طفيف حتى سن معينة، وبعد ذلك يحدث انخفاض حاد بسبب الوفيات الطبيعية (الفسيولوجية) ( النوع الثاني ). إن طبيعة منحنى البقاء القريب من هذا النوع هي سمة مميزة للبشر (على الرغم من أن منحنى البقاء البشري أكثر تسطيحًا إلى حد ما ويقع بين النوعين الأول والثاني). ويسمى هذا النوع نوع ذبابة الفاكهة: هذا ما تظهره ذباب الفاكهة في الظروف المخبرية (لا تأكله الحيوانات المفترسة).
3. تتميز العديد من الأنواع بارتفاع معدل الوفيات في المراحل المبكرة من التطور. في مثل هذه الأنواع، يتميز منحنى البقاء على قيد الحياة بانخفاض حاد في الأعمار الأصغر. الأفراد الذين نجوا من العمر "الحرج" يظهرون معدل وفيات منخفض ويعيشون لأعمار أكبر. النوع يسمى نوع المحار (النوع الثالث ).

البنية الجنسية السكان

نسبة الجنس لها تأثير مباشر على تكاثر السكان واستدامتهم.

هناك نسب الجنس الابتدائية والثانوية والثالثية في السكان:

- نسبة الجنس الأولية تحدده الآليات الوراثية - توحيد اختلاف الكروموسومات الجنسية. على سبيل المثال، في البشر، تحدد الكروموسومات XY تطور الجنس الذكري، وتحدد الكروموسومات XX تطور الجنس الأنثوي. في هذه الحالة، تكون النسبة الأساسية بين الجنسين 1:1، أي أنها محتملة بنفس القدر.

- نسبة الجنس الثانوية هي نسبة الجنس عند الولادة (بين الأطفال حديثي الولادة). يمكن أن يختلف بشكل كبير عن الأول لعدد من الأسباب: انتقائية البويضات للحيوانات المنوية التي تحمل كروموسوم X أو Y، وعدم تكافؤ قدرة هذه الحيوانات المنوية على الإخصاب، وعوامل خارجية مختلفة. على سبيل المثال، وصف علماء الحيوان تأثير درجة الحرارة على النسبة الثانوية بين الجنسين في الزواحف. نمط مماثل نموذجي لبعض الحشرات. وهكذا، يتم ضمان الإخصاب في النمل عند درجات حرارة أعلى من 20 درجة مئوية، وفي درجات حرارة منخفضة يتم وضع البيض غير المخصب. ويفقس الأخير إلى الذكور، وتلك التي يتم تخصيبها في الغالب إلى الإناث.

- نسبة الجنس الثالث - نسبة الجنس بين الحيوانات البالغة.

البنية المكانية السكان يعكس طبيعة توزيع الأفراد في الفضاء.

تسليط الضوء ثلاثة أنواع رئيسية من توزيع الأفرادفي الفضاء:

- زي مُوحدأو زي مُوحد(يقع الأفراد بالتساوي في الفضاء، على مسافات متساوية من بعضهم البعض)؛ نادر في الطبيعة وغالبًا ما يحدث بسبب المنافسة الحادة بين الأنواع (على سبيل المثال، في الأسماك المفترسة)؛

- جماعيأو فسيفساء("مرقطون"، يتواجد الأفراد في مجموعات معزولة)؛ يحدث في كثير من الأحيان. ويرتبط بخصائص البيئة الدقيقة أو سلوك الحيوانات؛

- عشوائيأو منتشر(يتم توزيع الأفراد بشكل عشوائي في الفضاء) - لا يمكن ملاحظتها إلا في بيئة متجانسة وفقط في الأنواع التي لا تظهر أي ميل لتشكيل مجموعات (على سبيل المثال، خنفساء في الدقيق).

حجم السكان يُشار إليه بالحرف N. يُعبر عن نسبة الزيادة في N إلى وحدة زمنية dN / dtسرعة لحظيةالتغيرات في حجم السكان، أي التغير في العدد في الوقت ر.النمو السكانييعتمد على عاملين - الخصوبة والوفيات في غياب الهجرة والهجرة (يسمى مثل هذا السكان معزولين). الفرق بين معدل المواليد ب ومعدل الوفيات د هومعدل النمو السكاني المعزول:

الاستقرار السكاني

هذه هي قدرتها على أن تكون في حالة توازن ديناميكي (أي متنقل ومتغير) مع البيئة: تتغير الظروف البيئية ويتغير السكان أيضًا. أحد أهم شروط الاستدامة هو التنوع الداخلي. وفيما يتعلق بالسكان، فهذه آليات للحفاظ على كثافة سكانية معينة.

تسليط الضوء ثلاثة أنواع من اعتماد حجم السكان على كثافته .

النوع الأول (أنا) - الأكثر شيوعا، ويتميز بانخفاض النمو السكاني مع زيادة كثافته، وهو ما يتم توفيره من خلال آليات مختلفة. على سبيل المثال، تتميز العديد من أنواع الطيور بانخفاض الخصوبة (الخصوبة) مع زيادة الكثافة السكانية؛ زيادة معدل الوفيات، وانخفاض مقاومة الكائنات الحية مع زيادة الكثافة السكانية؛ التغير في العمر عند البلوغ حسب الكثافة السكانية.

النوع الثالث ( ثالثا ) هي سمة من سمات المجموعات السكانية التي يُلاحظ فيها "تأثير المجموعة"، أي أن كثافة سكانية مثالية معينة تساهم في تحسين البقاء والتطور والنشاط الحيوي لجميع الأفراد، وهو أمر متأصل في معظم الحيوانات الجماعية والاجتماعية. على سبيل المثال، لتجديد مجموعات الحيوانات من جنسين مختلفين، على الأقل، يلزم وجود كثافة توفر احتمالًا كافيًا للقاء ذكر وأنثى.

المهام الموضوعية

أ1. تشكل التكاثر الحيوي

1) النباتات والحيوانات

2) الحيوانات والبكتيريا

3) النباتات والحيوانات والبكتيريا

4) الأراضي والكائنات الحية

أ2. مستهلكو المواد العضوية في التكاثر الحيوي للغابات هم

1) شجرة التنوب والبتولا

2) الفطر والديدان

3) الأرانب البرية والسناجب

4) البكتيريا والفيروسات

أ3. المنتجون في البحيرة

2) الضفادع الصغيرة

A4. تؤثر عملية التنظيم الذاتي في التكاثر الحيوي

1) نسبة الجنس في مجموعات الأنواع المختلفة

2) عدد الطفرات التي تحدث في السكان

3) نسبة المفترس والفريسة

4) المنافسة بين الأنواع

أ5. يمكن أن يكون أحد شروط استدامة النظام البيئي

1) قدرتها على التغيير

2) مجموعة متنوعة من الأنواع

3) التقلبات في عدد الأنواع

4) استقرار الجينات في السكان

أ6. تشمل المحللات

2) الأشنات

4) السرخس

أ7. إذا كانت الكتلة الإجمالية التي يتلقاها مستهلك من الدرجة الثانية هي 10 كجم، فما الكتلة الإجمالية للمنتجين الذين أصبحوا مصدر الغذاء لهذا المستهلك؟

أ8. أشر إلى السلسلة الغذائية الفتاتية

1) الذبابة – العنكبوت – العصفور – البكتيريا

2) البرسيم – الصقر – النحلة – الفأر

3) الجاودار – الحلمة – القط – البكتيريا

4) البعوض – العصفور – الصقر – الديدان

أ9. المصدر الأولي للطاقة في التكاثر الحيوي هو الطاقة

1) المركبات العضوية

2) المركبات غير العضوية

4) التخليق الكيميائي

1) الأرانب البرية

2) النحل

3) مرض الدج الميداني

4) الذئاب

أ11. في نظام بيئي واحد يمكنك أن تجد البلوط و

1) غوفر

3) قبرة

4) ردة الذرة الزرقاء

أ12. شبكات الطاقة هي:

1) التواصل بين الوالدين والأبناء

2) الروابط العائلية (الوراثية).

3) التمثيل الغذائي في خلايا الجسم

4) طرق نقل المواد والطاقة في النظام البيئي

أ13. يعكس الهرم البيئي للأرقام ما يلي:

1) نسبة الكتلة الحيوية عند كل مستوى غذائي

2) نسبة كتل الكائن الحي عند مستويات غذائية مختلفة

3) هيكل السلسلة الغذائية

4) تنوع الأنواع على مستويات غذائية مختلفة

يحتاج كل كائن حي على كوكبنا إلى التغذية من أجل التطور الطبيعي. التغذية هي عملية توفير الطاقة والعناصر الكيميائية اللازمة للكائن الحي. مصدر الغذاء لبعض الحيوانات هو النباتات والحيوانات الأخرى. تتم عملية نقل الطاقة والمواد المغذية من كائن حي إلى آخر عن طريق تناول بعضها البعض. تعمل بعض الحيوانات والنباتات كغذاء للآخرين. وبالتالي، يمكن نقل الطاقة من خلال عدة وصلات.

مجموعة كافة الروابط في هذه العملية تسمى الدائرة الكهربائية. ويمكن رؤية مثال على السلسلة الغذائية في الغابة، عندما يأكل الطير دودة ثم يصبح طعامًا للوشق.

تنقسم جميع أنواع الكائنات الحية، بحسب المكان الذي تشغله، إلى ثلاثة أنواع:

• المنتجين.
• المستهلكين.
• المحللات.

المنتجون هم كائنات حيةالتي تنتج العناصر الغذائية الخاصة بها. على سبيل المثال، النباتات أو الطحالب. لإنتاج المواد العضوية، يمكن للمنتجين استخدام ضوء الشمس أو المركبات غير العضوية البسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون أو كبريتيد الهيدروجين. وتسمى هذه الكائنات أيضًا ذاتية التغذية. تعد الكائنات ذاتية التغذية الحلقة الأولى في أي سلسلة غذائية وتشكل أساسها، والطاقة التي تتلقاها هذه الكائنات تدعم كل حلقة لاحقة.

المستهلكين

المستهلكون هم الرابط التالي. تلعب الكائنات غير المتجانسة دور المستهلكين، أي تلك التي لا تنتج مواد عضوية بمفردها، ولكنها تستخدم كائنات حية أخرى كغذاء. يمكن تقسيم المستهلكين إلى عدة مستويات. على سبيل المثال، يشمل المستوى الأول جميع الحيوانات العاشبة، وبعض أنواع الكائنات الحية الدقيقة، وكذلك العوالق. القوارض والأرانب البرية والموظ والخنازير البرية والظباء وحتى أفراس النهر - كلها تنتمي إلى المستوى الأول.

المستوى الثاني يشمل الحيوانات المفترسة الصغيرة، مثل القطط البرية، المنك، القوارض، الأسماك الآكلة للعوالق، البوم، والثعابين. تعمل هذه الحيوانات كغذاء للمستهلكين من المستوى الثالث - الحيوانات المفترسة الأكبر حجمًا. هذه حيوانات مثل الثعلب والوشق والأسد والصقر والبايك وما إلى ذلك. وتسمى هذه الحيوانات المفترسة أيضًا الحيوانات المفترسة العليا. لا تأكل الحيوانات المفترسة العليا بالضرورة تلك الموجودة في المستوى السابق فقط. على سبيل المثال، يمكن أن يصبح الثعلب الصغير فريسة للصقر، ويمكن للوشق اصطياد القوارض والبوم.

المحللون

هذه هي الكائنات الحية التي تقوم بمعالجة منتجات النفايات الحيوانية ولحمها الميت إلى مركبات غير عضوية. وتشمل هذه بعض أنواع الفطريات والبكتيريا المتحللة. دور المحللات هو إغلاق دورة المواد في الطبيعة. فهي تعيد الماء والمركبات غير العضوية البسيطة إلى التربة والهواء، اللذين يستخدمهما المنتجون في أنشطتهم الحياتية. لا تقوم المحللات بمعالجة الحيوانات الميتة فحسب، بل تقوم أيضًا، على سبيل المثال، بمعالجة الأوراق المتساقطة التي تبدأ بالتعفن في الغابة أو العشب الجاف في السهوب.

الشبكات الغذائية

جميع السلاسل الغذائية موجودة في علاقة مستمرة مع بعضها البعض. يشكل جمع العديد من السلاسل الغذائية شبكة غذائية. هذا نوع من الهرم يتكون من عدة مستويات ويتكون كل مستوى من روابط معينة في السلسلة الغذائية. على سبيل المثال، في السلاسل:

• يطير - ضفدع - مالك الحزين.
• جندب - ثعبان - صقر.

تنتمي الذبابة والجندب إلى المستوى الغذائي الأول، والثعبان والضفدع إلى المستوى الثاني، ومالك الحزين والصقر إلى المستوى الثالث.

أنواع السلاسل الغذائية: أمثلة في الطبيعة

وهي مقسمة إلى المراعي والمخلفات. السلاسل الغذائية الرعويةموزعة في السهوب ومحيطات العالم. بداية هذه السلاسل هم المنتجين. على سبيل المثال، العشب أو الطحالب. ويأتي بعد ذلك المستهلكون من الدرجة الأولى، على سبيل المثال، الحيوانات العاشبة أو الأسماك الصغيرة والقشريات الصغيرة التي تتغذى على الطحالب. التالي في السلسلة هي الحيوانات المفترسة الصغيرة، مثل الثعالب، المنك، القوارض، المجثم، والبوم. تكمل السلسلة الحيوانات المفترسة الفائقة، مثل الأسود والدببة والتماسيح. لا تعتبر الحيوانات المفترسة الفائقة فريسة للحيوانات الأخرى، ولكنها بعد وفاتها تكون بمثابة مادة غذائية للمتحللات. تشارك المحللات في عملية تحلل بقايا هذه الحيوانات.

السلاسل الغذائية ديتريتالتنشأ من المواد العضوية المتعفنة. على سبيل المثال، من الأوراق المتحللة والعشب المتبقي أو من التوت المتساقط. مثل هذه السلاسل شائعة في الغابات المتساقطة والمختلطة. الأوراق المتعفنة المتساقطة - قمل الخشب - الغراب. هنا مثال على هذه السلسلة الغذائية. يمكن لمعظم الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة أن تكون روابط في كلا النوعين من السلاسل الغذائية في نفس الوقت. ومن الأمثلة على ذلك تغذية نقار الخشب على الحشرات التي تحلل الخشب الميت. هؤلاء هم ممثلو السلسلة الغذائية من المخلفات ويمكن أن يصبح نقار الخشب نفسه فريسة لحيوان مفترس صغير، على سبيل المثال، الوشق. يمكن للوشق أيضًا اصطياد القوارض - ممثلي السلسلة الغذائية للمراعي.

لا يمكن لأي سلسلة غذائية أن تكون طويلة جدًا. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن 10٪ فقط من طاقة المستوى السابق يتم نقلها إلى كل مستوى لاحق. يتكون معظمها من 3 إلى 6 روابط.

السلسلة الغذائية عبارة عن بنية معقدة من الروابط التي يرتبط كل منها مع الرابط المجاور أو أي رابط آخر. هذه المكونات للسلسلة هي مجموعات مختلفة من الكائنات الحية النباتية والحيوانية.

في الطبيعة، السلسلة الغذائية هي وسيلة لنقل المادة والطاقة عبر البيئة. كل هذا ضروري لتطوير و"بناء" النظم البيئية. المستويات الغذائية هي مجتمع من الكائنات الحية الموجودة على مستوى معين.

الدورة الحيوية

السلسلة الغذائية هي دورة حيوية تربط بين الكائنات الحية والمكونات غير الحية. وتسمى هذه الظاهرة أيضًا بالتكاثر الحيوي وتشمل ثلاث مجموعات: 1. المنتجون. تتكون المجموعة من كائنات حية تنتج المواد الغذائية للمخلوقات الأخرى من خلال عملية التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي. منتج هذه العمليات هو مواد عضوية أولية. تقليديا، المنتجون هم الأول في السلسلة الغذائية. 2. المستهلكون. تضع السلسلة الغذائية هذه المجموعة فوق المنتجين لأنها تستهلك العناصر الغذائية التي ينتجها المنتجون. تضم هذه المجموعة العديد من الكائنات غير المتجانسة، على سبيل المثال، الحيوانات التي تأكل النباتات. هناك عدة أنواع فرعية من المستهلكين: الابتدائي والثانوي. تشمل فئة المستهلكين الأساسيين الحيوانات العاشبة، وتشمل فئة المستهلكين الثانويين الحيوانات آكلة اللحوم التي تأكل الحيوانات العاشبة الموصوفة سابقًا. 3. المحللون. وهذا يشمل الكائنات الحية التي تدمر جميع المستويات السابقة. ومن الأمثلة الواضحة على ذلك عندما تقوم اللافقاريات والبكتيريا بتحلل بقايا النباتات أو الكائنات الميتة. وهكذا تنتهي السلسلة الغذائية، لكن دورة المواد في الطبيعة تستمر، حيث أنه نتيجة لهذه التحولات تتشكل المعادن والمواد المفيدة الأخرى. بعد ذلك، يتم استخدام المكونات المشكلة من قبل المنتجين لتكوين مادة عضوية أولية. تتمتع السلسلة الغذائية ببنية معقدة، لذلك يمكن للمستهلكين الثانويين أن يصبحوا بسهولة طعامًا للحيوانات المفترسة الأخرى، والتي تصنف على أنها مستهلكون من الدرجة الثالثة.

تصنيف

تحتوي هذه السلسلة على بنية أكثر تعقيدا من الاتصالات؛ بل من الممكن أن تظهر هناك حيوانات مفترسة من الدرجة الرابعة.

الأهرامات

تلعب طاقة الشمس دورًا كبيرًا في تكاثر الحياة. كمية هذه الطاقة كبيرة جدًا (حوالي 55 سعرة حرارية لكل 1 سم 2 سنويًا). ومن هذه الكمية، لا يسجل المنتجون - النباتات الخضراء - أكثر من 1-2% من الطاقة نتيجة لعملية التمثيل الضوئي، والصحاري والمحيطات - أجزاء من المائة من المائة.

قد يختلف عدد الروابط في السلسلة الغذائية، ولكن عادة ما يكون هناك 3-4 (أقل من 5). والحقيقة هي أن القليل جدًا من الطاقة يصل إلى الحلقة النهائية للسلسلة الغذائية بحيث لن يكون كافيًا إذا زاد عدد الكائنات الحية.

أرز. 1. السلاسل الغذائية في النظام البيئي الأرضي

تسمى مجموعة الكائنات الحية التي يوحدها نوع واحد من التغذية وتحتل موقعًا معينًا في السلسلة الغذائية المستوى الغذائي.الكائنات الحية التي تستقبل طاقتها من الشمس عبر نفس عدد الخطوات تنتمي إلى نفس المستوى الغذائي.

قد تتكون أبسط سلسلة غذائية (أو سلسلة غذائية) من العوالق النباتية، تليها القشريات العوالق العاشبة الأكبر حجمًا (العوالق الحيوانية)، وتنتهي بالحوت (أو الحيوانات المفترسة الصغيرة) التي تقوم بتصفية هذه القشريات من الماء.

الطبيعة معقدة. جميع عناصره، الحية وغير الحية، هي وحدة واحدة، مجموعة معقدة من الظواهر والمخلوقات المتفاعلة والمترابطة التي تتكيف مع بعضها البعض. هذه روابط لسلسلة واحدة. وإذا قمت بإزالة رابط واحد على الأقل من السلسلة الشاملة، فقد تكون النتائج غير متوقعة.

يمكن أن يكون لكسر السلاسل الغذائية تأثير سلبي بشكل خاص على الغابات - سواء كانت غابات حيوية معتدلة أو غابات استوائية غنية بتنوع الأنواع. تعتمد العديد من أنواع الأشجار أو الشجيرات أو النباتات العشبية على ملقحات معينة مثل النحل أو الدبابير أو الفراشات أو الطيور الطنانة التي تعيش ضمن نطاق الأنواع النباتية. بمجرد موت آخر شجرة مزهرة أو نبات عشبي، سيضطر الملقح إلى مغادرة هذا الموطن. ونتيجة لذلك، تموت العاثيات النباتية (الحيوانات العاشبة) التي تتغذى على هذه النباتات أو ثمار الأشجار. سيتم ترك الحيوانات المفترسة التي تصطاد العاثيات النباتية بدون طعام، ومن ثم ستؤثر التغييرات تباعًا على الروابط المتبقية من السلسلة الغذائية. ونتيجة لذلك، فإنها سوف تؤثر على البشر، حيث أن لديهم مكانهم الخاص في السلسلة الغذائية.

يمكن تقسيم السلسلة الغذائية إلى نوعين رئيسيين: الرعي والمخلفات. تسمى أسعار المواد الغذائية التي تبدأ بالكائنات الحية ذاتية التغذية المراعي,أو سلاسل الاكل .في الجزء العلوي من سلسلة المرعى توجد نباتات خضراء. في المستوى الثاني من سلسلة المراعي توجد عادة العاثيات النباتية، أي. الحيوانات التي تأكل النباتات. مثال على السلسلة الغذائية للأراضي العشبية هو العلاقات بين الكائنات الحية في مرج السهول الفيضية. تبدأ هذه السلسلة بنبات مرج مزهر. الرابط التالي هو فراشة تتغذى على رحيق الزهرة. ثم يأتي ساكن الموائل الرطبة - الضفدع. يسمح لونها الواقي بنصب كمين لفريستها، لكنها لا تنقذها من حيوان مفترس آخر - ثعبان العشب الشائع. مالك الحزين، بعد أن اصطاد الثعبان، يغلق السلسلة الغذائية في مرج السهول الفيضية.

إذا بدأت السلسلة الغذائية ببقايا النباتات الميتة والجثث وفضلات الحيوانات، يطلق عليها اسم المخلفات حطامي، أو سلسلة التحلل.مصطلح "المخلفات" يعني نتاج الاضمحلال. وهي مستعارة من الجيولوجيا، حيث تشير المخلفات إلى منتجات تدمير الصخور. في علم البيئة، المخلفات هي مادة عضوية تشارك في عملية التحلل. تعتبر مثل هذه السلاسل نموذجية للمجتمعات الموجودة في قاع البحيرات العميقة والمحيطات، حيث تتغذى العديد من الكائنات الحية على ترسبات المخلفات التي تشكلها الكائنات الميتة من الطبقات العليا المضيئة من الخزان.

في التكاثر الحيوي للغابات، تبدأ سلسلة المخلفات بتحلل المواد العضوية الميتة بواسطة الحيوانات الرامة. المشاركة الأكثر نشاطًا في تحلل المواد العضوية هنا تتم من قبل الحيوانات اللافقارية في التربة (المفصليات والديدان) والكائنات الحية الدقيقة. هناك أيضًا رمائم كبيرة - حشرات تعد الركيزة للكائنات الحية التي تقوم بعمليات التمعدن (للبكتيريا والفطريات).

على عكس سلسلة المراعي، لا يزيد حجم الكائنات الحية عند التحرك على طول السلسلة الحاتية، بل على العكس من ذلك، يتناقص. لذلك، في المستوى الثاني قد تكون هناك حشرات حفار القبور. لكن الممثلين الأكثر شيوعًا للسلسلة الحطامية هم الفطريات والكائنات الحية الدقيقة التي تتغذى على المادة الميتة وتكمل عملية تحلل المواد العضوية الحيوية إلى حالة أبسط المواد المعدنية والعضوية، والتي يتم استهلاكها بعد ذلك في شكل مذاب بواسطة جذور النباتات الخضراء في الجزء العلوي من سلسلة المرعى، وبذلك تبدأ دائرة جديدة من حركة المادة.

تهيمن المراعي على بعض النظم البيئية، بينما تهيمن سلاسل المخلفات على أنظمة بيئية أخرى. على سبيل المثال، تعتبر الغابة نظامًا بيئيًا تهيمن عليه سلاسل المخلفات. في النظام البيئي للجذع المتعفن، لا توجد سلسلة رعي على الإطلاق. في الوقت نفسه، على سبيل المثال، في النظم الإيكولوجية لسطح البحر، تستهلك الحيوانات جميع المنتجين الذين يمثلون العوالق النباتية تقريبًا، وتغرق جثثهم في القاع، أي. ترك النظام البيئي المنشور. ويهيمن الرعي أو سلاسل الغذاء على هذه النظم البيئية.

قاعدة عامةبخصوص أي السلسلة الغذائية،ينص على أنه في كل مستوى غذائي للمجتمع، يتم إنفاق معظم الطاقة الممتصة من الطعام على الحفاظ على الحياة، وتتبدد ولا يمكن للكائنات الحية الأخرى استخدامها. وبالتالي، فإن الطعام المستهلك في كل مستوى غذائي لا يتم استيعابه بالكامل. يتم إنفاق جزء كبير منه على عملية التمثيل الغذائي. ومع انتقالنا إلى كل حلقة لاحقة في السلسلة الغذائية، فإن إجمالي كمية الطاقة القابلة للاستخدام المنقولة إلى المستوى الغذائي الأعلى التالي يتناقص.

السلاسل الغذائية

الغرض من العمل: اكتساب مهارات تجميع وتحليل السلاسل الغذائية (الغذائية).

معلومات عامة

هناك روابط مختلفة بين الكائنات الحية في النظم البيئية. إحدى الروابط المركزية التي تربط مجموعة متنوعة من الكائنات الحية في نظام بيئي واحد هي الغذاء أو التغذية. الروابط الغذائية توحد الكائنات الحية مع بعضها البعض وفقا لمبدأ مستهلك الغذاء. وهذا يؤدي إلى ظهور السلاسل الغذائية أو الغذائية. داخل النظام البيئي، يتم إنشاء المواد التي تحتوي على الطاقة بواسطة الكائنات ذاتية التغذية وتكون بمثابة غذاء للكائنات غيرية التغذية. الروابط الغذائية هي آليات لنقل الطاقة من كائن حي إلى آخر. والمثال النموذجي هو أكل الحيوانات للنباتات. وهذا الحيوان بدوره يمكن أن يأكله حيوان آخر. يمكن أن يحدث نقل الطاقة بهذه الطريقة من خلال عدد من الكائنات الحية.

ويتغذى كل واحد لاحق على الآخر الذي يزوده بالمواد الخام والطاقة.

يسمى هذا التسلسل لنقل الطاقة الغذائية في عملية التغذية من مصدرها عبر سلسلة متتالية من الكائنات الحية السلسلة الغذائية (الغذائية)،أو دائرة إمداد الطاقة. السلاسل الغذائية- وهو مسار التدفق أحادي الاتجاه للطاقة الشمسية الممتصة أثناء عملية التمثيل الضوئي من خلال الكائنات الحية للنظام البيئي إلى البيئة، حيث يتبدد الجزء غير المستخدم منها على شكل طاقة حرارية منخفضة الحرارة.

الفئران والعصافير والحمام. في بعض الأحيان، يُطلق على أي اتصال غذائي في الأدب البيئي اسم اتصال "المفترس والفريسة"، مما يعني أن المفترس هو آكل. يتم ضمان استقرار نظام المفترس والفريسة من خلال العوامل التالية:

- عدم فعالية المفترس، هروب الفريسة؛

- والقيود البيئية التي تفرضها البيئة الخارجية على حجم السكان؛

- توافر الموارد الغذائية البديلة للحيوانات المفترسة؛

- تقليل التأخير في رد فعل المفترس.

موقع كل حلقة في السلسلة الغذائية هو المستوى الغذائي.المستوى الغذائي الأول مشغول بالكائنات ذاتية التغذية، أو ما يسمى المنتجين الأساسيين.تسمى الكائنات الحية من المستوى الغذائي الثاني بالمستوى الأول

المستهلكون الأساسيون، المستهلكون الثالثون الثانويون، إلخ.

تنقسم السلاسل الغذائية إلى نوعين رئيسيين: الرعي (سلاسل الرعي، سلاسل الاستهلاك) والإيديتريت (سلاسل التحلل).

نبات ← أرنب ← ذئب منتج ← آكل عشبي ← آكل اللحوم

كما تنتشر السلاسل الغذائية التالية على نطاق واسع:

المواد النباتية (مثل الرحيق) ← الذبابة ← العنكبوت ← الزبابة ← البومة.

عصارة شجيرة الورد → المن → الخنفساء → العنكبوت → طائر آكل للحشرات → طائر جارح.

في النظم الإيكولوجية المائية، وخاصة البحرية، تكون سلاسل الغذاء المفترسة أطول من تلك الموجودة على الأرض.

تبدأ سلسلة المخلفات بالمادة العضوية الميتة - المخلفات، التي يتم تدميرها بواسطة المخلفات التي تأكلها الحيوانات المفترسة الصغيرة، وتنتهي بعمل المحللات التي تمعدن البقايا العضوية. تلعب الغابات المتساقطة دورًا مهمًا في سلاسل الغذاء الحطامية للنظم الإيكولوجية الأرضية، والتي لا تستهلك الحيوانات العاشبة معظم أوراقها وهي جزء من فضلات الغابات. يتم سحق الأوراق بواسطة العديد من المخلفات (الفطريات والبكتيريا والحشرات)، ثم تبتلعها ديدان الأرض، التي تقوم بتوزيع الدبال بشكل موحد في الطبقة السطحية من التربة، وتشكيل التربة. متحللة

تنتج الكائنات الحية الدقيقة التي تكمل السلسلة التمعدن النهائي للمخلفات العضوية الميتة (الشكل 1).

بشكل عام، يمكن تمثيل سلاسل المخلفات النموذجية لغاباتنا على النحو التالي:

فضلات الأوراق ← دودة الأرض ← الشحرور ← الباشق؛

حيوان ميت ← يرقات ذبابة الجيف ← ضفدع العشب ← ثعبان.

أرز. 1. السلسلة الغذائية الحطامية (حسب نيبل، 1993)

على سبيل المثال، يمكننا اعتبار الخشب مادة عضوية أولية تخضع للمعالجة البيولوجية في التربة من قبل الكائنات الحية التي تعيش في التربة. تتم معالجة الخشب الذي يسقط على سطح التربة في المقام الأول عن طريق يرقات الخنافس طويلة القرون، والحفارين، والحفارين، الذين يستخدمونه في الغذاء. يتم استبدالها بالفطر، الذي يستقر أفطورته بشكل أساسي في الممرات التي تصنعها الحشرات في الخشب. يزيد الفطر من تفكك الخشب وتدميره. يتحول هذا الخشب السائب والفطريات نفسها إلى غذاء ليرقات زهرة النار. في المرحلة التالية، يستقر النمل في الخشب المتضرر بشدة بالفعل، مما يؤدي إلى تدمير جميع اليرقات تقريبًا وتهيئة الظروف لجيل جديد من الفطريات للاستقرار في الخشب. تبدأ القواقع بالتغذي على مثل هذا الفطر. تكمل الميكروبات المتحللة تدمير الخشب وترطيبه.

وبالمثل، هناك ترطيب وتمعدن السماد الناتج عن الحيوانات البرية والداجنة التي تدخل التربة.

كقاعدة عامة، يكون طعام كل كائن حي متنوعًا إلى حد ما. فقط جميع النباتات الخضراء "تتغذى" بنفس الطريقة: ثاني أكسيد الكربون وأيونات الأملاح المعدنية. في الحيوانات، حالات التخصص الضيق في التغذية نادرة جدًا. ونتيجة للتغير المحتمل في تغذية الحيوان، تدخل جميع الكائنات الحية في النظام البيئي في شبكة معقدة من العلاقات الغذائية. تتشابك السلاسل الغذائية بشكل وثيق مع بعضها البعض تشكيل الشبكات الغذائية أو الغذائية.في الشبكة الغذائية، يرتبط كل نوع بشكل مباشر أو غير مباشر بالعديد من الأنواع. يظهر في الشكل مثال على شبكة غذائية مع وضع الكائنات الحية حسب المستويات الغذائية. 2.

الشبكات الغذائية في النظم البيئية معقدة للغاية، ويمكننا أن نستنتج أن الطاقة التي تدخلها تهاجر لفترة طويلة من كائن حي إلى آخر.

أرز. 2. الشبكة الغذائية

في التكاثر الحيوي، تلعب الروابط الغذائية دورًا مزدوجًا. أولا، هم

توفير نقل المادة والطاقة من كائن حي إلى آخر.

وهكذا، تتعايش الأنواع معًا وتدعم حياة بعضها البعض. ثانيا، الروابط الغذائية بمثابة آلية لتنظيم العددية

يمكن أن يكون تمثيل الشبكات الغذائية تقليديًا (الشكل 2) أو باستخدام الرسوم البيانية الموجهة (الرسوم البيانية).

يمكن تمثيل الرسم البياني الموجه هندسيًا كمجموعة من القمم، يُشار إليها بدوائر ذات أرقام رؤوس، وأقواس تربط هذه القمم. يحدد القوس الاتجاه من قمة إلى أخرى. المسار في الرسم البياني هو تسلسل محدود من الأقواس حيث تتزامن بداية كل قوس لاحق مع نهاية القوس السابق. يمكن تحديد القوس من خلال زوج القمم التي يربطها. تتم كتابة المسار كسلسلة من القمم التي يمر من خلالها. ويسمى المسار المسار الذي تتزامن قمة بدايته مع القمة النهائية.

على سبيل المثال:

على الساعة 3؛

1، 2 أو 1، 3، 2 - المسارات من الأعلى

في شبكة الطاقة، يعرض الجزء العلوي من الرسم البياني كائنات النمذجة؛ تمتد الأقواس المشار إليها بالسهام من الفريسة إلى المفترس.

أي كائن حي يحتل مكانا معينا المتخصصة البيئية. المكانة البيئية هي مجموعة من الخصائص الإقليمية والوظيفية للموئل التي تلبي متطلبات نوع معين. لا يوجد نوعان لهما مكانة متطابقة في مساحة المرحلة البيئية. وفقًا لمبدأ الاستبعاد التنافسي لغوس، لا يمكن لنوعين لهما متطلبات بيئية متشابهة أن يشغلا نفس المكان البيئي لفترة طويلة. وتتنافس هذه الأنواع، فيحل أحدها محل الآخر. على أساس شبكات الطاقة، يمكنك البناء الرسم البياني للمنافسة.يتم عرض الكائنات الحية في الرسم البياني للمنافسة كرؤوس للرسم البياني؛ ويتم رسم حافة (اتصال بدون اتجاه) بين القمم إذا كان هناك كائن حي يعمل كغذاء للكائنات الحية المعروضة بواسطة القمم أعلاه.

يسمح تطوير الرسم البياني للمنافسة بتحديد الأنواع المتنافسة من الكائنات الحية وتحليل أداء النظام البيئي وقابليته للتأثر.

إن مبدأ مطابقة النمو في تعقيد النظام البيئي مع زيادة استقراره مقبول على نطاق واسع. إذا تم تمثيل النظام البيئي بشبكة غذائية، فيمكن استخدام طرق مختلفة لقياس مدى التعقيد:

- تحديد عدد الأقواس

- أوجد نسبة عدد الأقواس إلى عدد الرءوس؛

ويستخدم المستوى الغذائي أيضا لقياس مدى تعقيد وتنوع الشبكة الغذائية، أي. مكان الكائن الحي في السلسلة الغذائية . يمكن تحديد المستوى الغذائي من خلال أقصر وأطول سلسلة غذائية من القمة المعنية، والتي لها مستوى غذائي يساوي "1".

إجراءات أداء العمل

التمرين 1

أنشئ شبكة لخمسة مشاركين: العشب، الطيور، الحشرات، الأرانب البرية، الثعالب.

المهمة 2

تحديد السلاسل الغذائية والمستوى الغذائي على طول أقصر وأطول مسار للشبكة الغذائية من المهمة "1".

4 . الحشرات

ملحوظة: السلسلة الغذائية للرعي تبدأ بالمنتجين. الكائن الحي المدرج في العمود 1 هو المستوى الغذائي الأعلى. بالنسبة للمستهلكين من الدرجة الأولى، تتطابق المسارات الطويلة والقصيرة للسلسلة الغذائية.

المهمة 3

اقترح شبكة غذائية وفقًا لخيار المهمة (الجدول 1P) وقم بعمل جدول للمستويات الغذائية على طول المسار الأطول والأقصر. يتم عرض التفضيلات الغذائية للمستهلكين في الجدول. 2 ص.

المهمة 4

اصنع شبكة غذائية حسب الشكل. 3ـ وتصنيف أعضائه حسب المستويات الغذائية

خطة التقرير

1. الغرض من العمل.

2. رسم بياني لشبكة الغذاء ورسم بياني للمنافسة بناءً على المثال التدريبي (المهام 1، 2).

3. جدول المستويات الغذائية بناءً على المثال التعليمي (المهمة 3).

4. رسم بياني لشبكة الغذاء، رسم بياني للمنافسة، جدول المستويات الغذائية حسب خيار المهمة.

5. مخطط الشبكة الغذائية مع وضع الكائنات الحية حسب المستويات الغذائية (حسب الشكل 3).

أرز. 3. تكاثر التندرا الحيوي.

الصف الأول: الجواثم الصغيرة، والحشرات ثنائية الجناحين المختلفة، والصقر الخشن الأرجل. الصف الثاني: الثعلب القطبي الشمالي، والليمون، والبومة القطبية. الصف الثالث: الحجل الأبيض والأرانب البيضاء. الصف الرابع: الإوزة، الذئب، الرنة.

الأدب

1. رايميرز إن. إدارة الطبيعة:كتاب مرجعي القاموس. - م: ميسل، 1990. ص 637.

2. الحياة الحيوانية في 7 مجلدات. م: التربية، 1983-1989.

3. زلوبين يو.أ. البيئة العامة. كييف: ناوكوفا دومكا، 1998. – 430 ص.

4. ستيبانوفسكيخ أ.س. البيئة: كتاب مدرسي للجامعات. – م.: يونيتيدان،

5. نيبل ب. العلوم البيئية: كيف يعمل العالم. - م: مير، 1993.

–ط.1 – 424 ص.

6. علم البيئة: كتاب مدرسي للجامعات التقنية / L.I. تسفيتكوفا، م. أليكسييف، إلخ؛ إد. إل. تسفيتكوفا.-م: ASV؛ سانت بطرسبرغ: خيمزدات، 2001.-552 ص.

7. جيرسوف إي.في. وآخرون علم البيئة واقتصاديات الإدارة البيئية: كتاب مدرسي للجامعات / إد. البروفيسور إي.في. جيروسوفا. - م: القانون والقانون، الوحدة،