Interaksi pemakanan yang kompleks wujud antara autotrof dan heterotrof dalam ekosistem. Sesetengah organisma memakan yang lain, dan dengan itu menjalankan pemindahan bahan dan tenaga - asas untuk berfungsi ekosistem.

Dalam ekosistem, bahan organik dicipta oleh organisma autotrof seperti tumbuhan. Tumbuhan dimakan oleh haiwan, yang seterusnya dimakan oleh haiwan lain. Urutan ini dipanggil rantai makanan (Rajah 1), dan setiap pautan dalam rantai makanan dipanggil tahap trofik.

Membezakan

Rantai makanan padang rumput(rantai ragut) - rantai makanan yang bermula dengan organisma fotosintetik atau kemosintetik autotrof (Rajah 2.). Rantaian makanan ragut ditemui terutamanya dalam ekosistem daratan dan marin.

Contohnya ialah rantai makanan padang rumput. Rantaian ini bermula dengan penangkapan tenaga suria oleh loji. Rama-rama, memakan nektar bunga, mewakili pautan kedua dalam rantai ini. Pepatung, serangga terbang pemangsa, menyerang rama-rama. Seekor katak yang bersembunyi di antara rumput hijau menangkap pepatung, tetapi ia sendiri menjadi mangsa bagi pemangsa seperti ular rumput. Dia boleh menghabiskan sepanjang hari mencerna katak, tetapi sebelum matahari terbenam, dia sendiri menjadi mangsa pemangsa lain.

Rantaian makanan, dari tumbuhan melalui rama-rama, pepatung, katak, ular ke elang, menunjukkan arah pergerakan bahan organik, serta tenaga yang terkandung di dalamnya.

Di lautan dan laut, organisma autotrof (alga uniselular) hanya wujud sehingga kedalaman penembusan cahaya (maksimum sehingga 150-200 m). Organisma heterotropik yang hidup dalam lapisan air yang lebih dalam naik ke permukaan pada waktu malam untuk memakan alga, dan pada waktu pagi mereka pergi lebih dalam lagi, membuat penghijrahan menegak setiap hari sehingga 500-1000 m Pada gilirannya, dengan permulaan pagi, heterotropik organisma dari lapisan yang lebih dalam naik ke atas untuk memakan organisma lain yang turun dari lapisan permukaan.

Oleh itu, di laut dalam dan lautan terdapat sejenis "tangga makanan", berkat bahan organik yang dicipta oleh organisma autotrof di lapisan permukaan air diangkut di sepanjang rantaian organisma hidup ke bahagian paling bawah. Dalam hal ini, sesetengah ahli ekologi marin menganggap keseluruhan lajur air sebagai biogeocenosis tunggal. Yang lain percaya bahawa keadaan persekitaran di permukaan dan lapisan bawah air adalah sangat berbeza sehingga mereka tidak boleh dianggap sebagai biogeocenosis tunggal.

Rantai makanan detrital(rantai penguraian) - rantai makanan yang bermula dengan detritus - sisa mati tumbuhan, mayat dan najis haiwan (Rajah 2).

Rantai detrital adalah yang paling tipikal untuk komuniti takungan benua, dasar tasik dalam, lautan, di mana banyak organisma memakan detritus yang dibentuk oleh organisma mati dari lapisan atas takungan yang diterangi atau yang memasuki takungan dari ekosistem daratan, contohnya, dalam bentuk sampah daun.

Ekosistem dasar laut dan lautan, di mana cahaya matahari tidak menembusi, wujud hanya disebabkan oleh organisma mati yang tinggal di permukaan lapisan permukaan air secara berterusan. Jumlah jisim bahan ini di Lautan Dunia setiap tahun mencapai sekurang-kurangnya beberapa ratus juta tan.

Rantai detrital juga biasa di hutan, di mana kebanyakan peningkatan tahunan dalam berat hidup tumbuhan tidak dimakan secara langsung oleh herbivor, tetapi mati, membentuk sampah, dan kemudiannya diuraikan oleh organisma saprotropik, diikuti oleh mineralisasi oleh pengurai. Kulat sangat penting dalam penguraian bahan tumbuhan mati, terutamanya kayu.

Organisma heterotrof yang memakan secara langsung detritus dipanggil detritivor. Dalam ekosistem daratan, banyak spesies serangga, cacing, dll. Detritivor besar, yang termasuk beberapa spesies burung (burung nasar, gagak, dll.) dan mamalia (hyena, dll.) dipanggil pemulung.

Dalam ekosistem akuatik, detritivor yang paling biasa ialah arthropod - serangga akuatik dan larvanya, dan krustasea. Detritivor boleh memakan organisma heterotrofik lain yang lebih besar, yang sendiri boleh berfungsi sebagai makanan untuk pemangsa.

Tahap trofik

Biasanya, tahap trofik yang berbeza dalam ekosistem tidak dipisahkan di angkasa. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes mereka dibezakan dengan jelas. Sebagai contoh, dalam sumber geoterma, organisma autotrof - alga biru-hijau dan bakteria autotropik, membentuk komuniti bakteria alga tertentu ("tikar") adalah perkara biasa pada suhu melebihi 40-45 ° C. Pada suhu yang lebih rendah mereka tidak dapat bertahan.

Sebaliknya, organisma heterotropik (moluska, larva serangga akuatik, dsb.) tidak ditemui dalam mata air panas bumi pada suhu melebihi 33-36 ° C, jadi mereka memakan serpihan tikar yang dibawa oleh arus ke kawasan dengan suhu yang lebih rendah.

Oleh itu, dalam sumber geoterma sedemikian, zon autotrof dibezakan dengan jelas, di mana hanya organisma autotrof yang biasa, dan zon heterotrofik, di mana organisma autotrof tidak hadir dan hanya organisma heterotrof ditemui.

Rangkaian trofik

Dalam sistem ekologi, walaupun terdapat beberapa rantai makanan selari, cth.

tumbuh-tumbuhan herba -> tikus -> pemangsa kecil
tumbuh-tumbuhan herba -> ungulates -> pemangsa besar,

yang menyatukan penduduk tanah, penutup herba, lapisan pokok, ada hubungan lain. Dalam kebanyakan kes, organisma yang sama boleh berfungsi sebagai sumber makanan untuk banyak organisma dan dengan itu menjadi sebahagian daripada rantai makanan yang berbeza dan mangsa kepada pemangsa yang berbeza. Sebagai contoh, daphnia boleh dimakan bukan sahaja oleh ikan kecil, tetapi juga oleh Cyclops krustasea pemangsa, dan kecoak boleh dimakan bukan sahaja oleh pike, tetapi juga oleh otter.

Struktur trofik komuniti mencerminkan hubungan antara pengeluar, pengguna (secara berasingan daripada pesanan pertama, kedua, dsb.) dan pengurai, dinyatakan sama ada dengan bilangan individu organisma hidup, atau biojisimnya, atau tenaga yang terkandung di dalamnya, dikira seunit luas seunit masa.

Semua makhluk hidup di planet kita disambungkan antara satu sama lain melalui salah satu sambungan terkuat - makanan. Iaitu, seseorang adalah makanan untuk orang lain, atau, dari segi saintifik, bekalan makanan. Herbivor memakan tumbuhan, herbivor sendiri dimakan oleh pemangsa, yang seterusnya juga boleh dimakan oleh pemangsa lain yang lebih besar dan lebih kuat. Dalam biologi, sambungan makanan pelik ini biasanya dipanggil rantai makanan. Memahami cara ekosistem rantaian makanan berfungsi memberi ahli biologi pemahaman tentang pelbagai nuansa organisma hidup, membantu menerangkan tingkah laku sesetengah haiwan dan memahami dari mana datangnya kaki untuk tabiat tertentu rakan berkaki empat kita.

Jenis litar kuasa

Secara umum, terdapat dua jenis rantai makanan utama: rantai ragut (juga dikenali sebagai rantai makanan ragut) dan rantai makanan detrital, yang juga dipanggil rantai penguraian.

Rantai makanan pastoral

Rantaian makanan padang rumput secara amnya mudah dan boleh difahami; intipatinya diterangkan secara ringkas pada permulaan artikel: tumbuhan berfungsi sebagai makanan untuk herbivor dan dalam istilah saintifik dipanggil pengeluar. Herbivor yang memakan tumbuhan dipanggil pengguna (dari bahasa Latin perkataan ini diterjemahkan sebagai "pengguna") dari urutan pertama. Pemangsa kecil adalah pengguna pesanan kedua, dan yang lebih besar adalah daripada pesanan ketiga. Secara semula jadi, terdapat juga rantai makanan yang lebih panjang, berjumlah lima atau lebih pautan, ini ditemui terutamanya di lautan, di mana ikan yang lebih besar (dan rakus) memakan yang lebih kecil, yang seterusnya memakan yang lebih kecil, dan seterusnya hingga alga. Pautan dalam rantai makanan ditutup oleh pautan gembira khas, yang tidak lagi berfungsi sebagai makanan untuk sesiapa sahaja. Biasanya ini adalah orang, tentu saja, dengan syarat dia berhati-hati dan tidak cuba berenang dengan jerung atau berjalan dengan singa)). Tetapi serius, pautan penutup pemakanan dalam biologi dipanggil pengurai.

Rantai makanan detrital

Tetapi di sini segala-galanya berlaku sedikit sebaliknya, iaitu, aliran tenaga rantai makanan pergi ke arah yang bertentangan: haiwan besar, sama ada pemangsa atau herbivor, mati dan reput, sisanya memakan haiwan yang lebih kecil, pelbagai pemulung (contohnya. , dubuk), yang pada gilirannya juga mati dan reput, dan mayat mereka juga berfungsi sebagai makanan, sama ada untuk pencinta bangkai yang lebih kecil (contohnya, beberapa spesies semut), atau untuk pelbagai mikroorganisma khas. Mikroorganisma, memproses mayat, mengeluarkan bahan khas yang dipanggil detritus, oleh itu nama rantai makanan ini.

Gambar rajah lebih visual litar kuasa ditunjukkan dalam gambar.

Apakah yang dimaksudkan dengan panjang litar kuasa?

Mengkaji panjang rantai makanan memberi saintis jawapan kepada banyak soalan, sebagai contoh, sejauh mana persekitaran yang sesuai untuk haiwan. Lebih baik habitat, lebih lama rantai makanan semula jadi akan disebabkan oleh banyaknya haiwan yang berbeza yang melayani satu sama lain sebagai makanan. Tetapi rantai makanan terpanjang adalah untuk ikan dan penduduk lain di kedalaman lautan.

Apakah asas rantai makanan?

Asas mana-mana rantai makanan adalah sambungan makanan dan tenaga, yang dipindahkan dengan penggunaan satu wakil fauna (atau flora) kepada yang lain. Berkat tenaga yang diterima, pengguna boleh meneruskan aktiviti kehidupan mereka, tetapi seterusnya mereka juga menjadi bergantung kepada makanan mereka (bekalan makanan). Sebagai contoh, apabila penghijrahan lemming yang terkenal berlaku, berfungsi sebagai makanan untuk pelbagai pemangsa Arktik: musang, burung hantu, terdapat pengurangan populasi bukan sahaja lemming itu sendiri (yang mati secara beramai-ramai semasa penghijrahan yang sama) tetapi juga pemangsa. yang memakan lemming, dan sebahagian daripada mereka juga berhijrah bersama mereka.

Litar kuasa, filem video

Selain itu, kami menawarkan anda video pendidikan tentang kepentingan rantai makanan dalam biologi.

Setiap makhluk hidup di planet kita memerlukan nutrisi untuk perkembangan normal. Pemakanan ialah proses membekalkan tenaga dan unsur kimia yang diperlukan kepada organisma hidup. Sumber makanan bagi sesetengah haiwan ialah tumbuhan dan haiwan lain. Proses pemindahan tenaga dan nutrien daripada satu organisma hidup ke yang lain berlaku dengan memakan satu demi satu. Sesetengah haiwan dan tumbuhan berfungsi sebagai makanan untuk orang lain. Oleh itu, tenaga boleh dipindahkan melalui beberapa pautan.

Set semua pautan dalam proses ini dipanggil litar kuasa. Contoh rantai makanan boleh dilihat di hutan, apabila seekor burung memakan cacing dan kemudian menjadi makanan untuk seekor lynx.

Semua jenis organisma hidup, bergantung pada tempat yang mereka duduki, dibahagikan kepada tiga jenis:

• pengeluar;
• pengguna;
• pengurai.

Pengeluar ialah organisma hidup yang menghasilkan khasiatnya sendiri. Contohnya, tumbuhan atau alga. Untuk menghasilkan bahan organik, pengeluar boleh menggunakan cahaya matahari atau sebatian tak organik mudah seperti karbon dioksida atau hidrogen sulfida. Organisma sedemikian juga dipanggil autotrof. Autotrof ialah pautan pertama bagi mana-mana rantai makanan dan membentuk asasnya, dan tenaga yang diterima oleh organisma ini menyokong setiap pautan berikutnya.

Pengguna

Pengguna adalah pautan seterusnya. Peranan pengguna dimainkan oleh organisma heterotropik, iaitu mereka yang tidak menghasilkan bahan organik sendiri, tetapi menggunakan organisma lain sebagai makanan. Pengguna boleh dibahagikan kepada beberapa peringkat. Sebagai contoh, peringkat pertama merangkumi semua herbivor, beberapa jenis mikroorganisma, serta plankton. Tikus, arnab, moose, babi hutan, antelop dan juga kuda nil - semuanya tergolong dalam peringkat pertama.

Tahap kedua termasuk pemangsa kecil, seperti kucing liar, cerpelai, ferret, ikan pemakan plankton, burung hantu dan ular. Haiwan ini berfungsi sebagai makanan untuk pengguna peringkat ketiga - pemangsa yang lebih besar. Ini adalah haiwan seperti musang, lynx, singa, elang, pike, dll. Pemangsa sedemikian juga dipanggil pemangsa puncak. Pemangsa teratas tidak semestinya hanya memakan mereka yang berada di peringkat sebelumnya. Sebagai contoh, musang kecil boleh menjadi mangsa elang, dan lynx boleh memburu kedua-dua tikus dan burung hantu.

Pengurai

Ini adalah organisma yang memproses bahan buangan haiwan dan daging matinya menjadi sebatian bukan organik. Ini termasuk beberapa jenis kulat, bakteria pereput. Peranan pengurai adalah untuk menutup kitaran bahan dalam alam semula jadi. Mereka mengembalikan air dan sebatian tak organik mudah ke tanah dan udara, yang digunakan pengeluar untuk aktiviti kehidupan mereka. Pengurai memproses bukan sahaja haiwan mati, tetapi juga, sebagai contoh, daun jatuh yang mula reput di hutan atau rumput kering di padang rumput.

Rangkaian trofik

Semua rantai makanan wujud dalam hubungan yang berterusan antara satu sama lain. Pengumpulan beberapa rantai makanan membentuk siratan trofik. Ini adalah sejenis piramid yang terdiri daripada beberapa peringkat Setiap peringkat dibentuk oleh pautan tertentu dalam rantai makanan. Sebagai contoh, dalam rantai:

• terbang - katak - bangau;
• belalang - ular - falcon;

Lalat dan belalang akan tergolong dalam peringkat trofik pertama, ular dan katak ke peringkat kedua, dan bangau dan helang ke peringkat ketiga.

Jenis rantai makanan: contoh dalam alam semula jadi

Mereka dibahagikan kepada padang rumput dan detritus. Rantai makanan pastoral diedarkan di padang rumput dan lautan dunia. Permulaan rantaian ini adalah pengeluar. Contohnya, rumput atau alga. Seterusnya datang pengguna pesanan pertama, contohnya, herbivor atau ikan kecil dan krustasea kecil yang memakan alga. Seterusnya dalam rantai adalah pemangsa kecil, seperti musang, cerpelai, ferret, hinggap, dan burung hantu. Superpredator, seperti singa, beruang, dan buaya, melengkapkan rantai. Superpredator bukan mangsa untuk haiwan lain, tetapi selepas kematian mereka ia berfungsi sebagai bahan makanan untuk pengurai. Pengurai mengambil bahagian dalam proses penguraian sisa haiwan ini.

Rantai makanan detrital berasal dari bahan organik yang membusuk. Contohnya, dari daun yang reput dan rumput yang tinggal atau dari buah beri yang gugur. Rantai sedemikian adalah biasa di hutan luruh dan bercampur. Daun reput yang gugur - kutu kayu - gagak. Berikut adalah contoh rantai makanan sedemikian. Kebanyakan haiwan dan mikroorganisma secara serentak boleh menjadi penghubung dalam kedua-dua jenis rantai makanan. Contohnya ialah burung belatuk memakan pepijat yang mereput kayu mati. Ini adalah wakil rantai makanan detrital Dan burung belatuk itu sendiri boleh menjadi mangsa pemangsa kecil, sebagai contoh, seekor lynx. Lynx juga boleh memburu tikus - wakil rantai makanan padang rumput.

Mana-mana rantai makanan tidak boleh terlalu panjang. Ini disebabkan oleh fakta bahawa hanya 10% daripada tenaga tahap sebelumnya dipindahkan ke setiap tahap berikutnya. Kebanyakannya terdiri daripada 3 hingga 6 pautan.

Secara semula jadi, mana-mana spesies, populasi dan juga individu tidak hidup secara berasingan antara satu sama lain dan habitat mereka, tetapi, sebaliknya, mengalami banyak pengaruh bersama. Komuniti biotik atau biocenosis - komuniti organisma hidup yang berinteraksi, yang merupakan sistem yang stabil yang disambungkan oleh banyak sambungan dalaman, dengan struktur yang agak tetap dan set spesies yang saling bergantung.

Biocenosis dicirikan oleh tertentu struktur: spesies, spatial dan trofik.

Komponen organik biocenosis berkait rapat dengan yang bukan organik - tanah, lembapan, atmosfera, membentuk bersama-sama dengan mereka ekosistem yang stabil - biogeocenosis .

Biogenocenosis– sistem ekologi yang mengawal kendiri yang dibentuk oleh populasi spesies berbeza yang hidup bersama dan berinteraksi antara satu sama lain dan dengan alam semula jadi tidak bernyawa dalam keadaan persekitaran yang agak homogen.

Sistem ekologi

Sistem berfungsi, termasuk komuniti organisma hidup dari spesies yang berbeza dan habitatnya. Hubungan antara komponen ekosistem timbul terutamanya berdasarkan hubungan makanan dan kaedah mendapatkan tenaga.

Ekosistem

Satu set spesies tumbuhan, haiwan, kulat, mikroorganisma yang berinteraksi antara satu sama lain dan dengan persekitaran sedemikian rupa sehingga komuniti sedemikian boleh bertahan dan berfungsi untuk jangka masa yang lama. Komuniti biotik (biocenosis) terdiri daripada komuniti tumbuhan ( fitocenosis), haiwan ( zoocenosis), mikroorganisma ( mikrobiocenosis).

Semua organisma Bumi dan habitatnya juga mewakili ekosistem peringkat tertinggi - biosfera , memiliki kestabilan dan sifat ekosistem yang lain.

Kewujudan ekosistem adalah mungkin berkat aliran tenaga yang berterusan dari luar - sumber tenaga sedemikian biasanya matahari, walaupun ini tidak benar untuk semua ekosistem. Kestabilan ekosistem dipastikan melalui sambungan langsung dan maklum balas antara komponennya, kitaran dalaman bahan dan penyertaan dalam kitaran global.

Doktrin biogeocenoses dibangunkan oleh V.N. Sukachev. istilah " ekosistem"diperkenalkan untuk digunakan oleh ahli geobotan Inggeris A. Tansley pada tahun 1935, istilah " biogeocenosis"- Ahli akademik V.N. Sukachev pada tahun 1942 biogeocenosis Ia adalah perlu untuk mempunyai komuniti tumbuhan (phytocenosis) sebagai pautan utama, memastikan potensi keabadian biogeocenosis disebabkan oleh tenaga yang dijana oleh tumbuhan. Ekosistem mungkin tidak mengandungi fitocenosis.

Phytocenosis

Komuniti tumbuhan terbentuk secara sejarah sebagai hasil gabungan tumbuhan yang berinteraksi di kawasan wilayah yang homogen.

Dia bercirikan:

- komposisi spesies tertentu,

- bentuk kehidupan,

- peringkat (atas dan bawah tanah),

- kelimpahan (kekerapan kejadian spesies),

- penginapan,

- aspek (penampilan),

- daya hidup,

- perubahan bermusim,

- pembangunan (perubahan masyarakat).

Pemeringkatan (bilangan tingkat)

Salah satu ciri ciri komuniti tumbuhan terdiri, seolah-olah, dalam pembahagian lantai demi lantai dalam kedua-dua ruang atas tanah dan bawah tanah.

Peringkat di atas tanah membolehkan penggunaan cahaya yang lebih baik, dan bawah tanah - air dan mineral. Biasanya, sehingga lima peringkat boleh dibezakan dalam hutan: bahagian atas (pertama) - pokok tinggi, yang kedua - pokok pendek, yang ketiga - semak, yang keempat - rumput, yang kelima - lumut.

Peringkat bawah tanah - imej cermin di atas tanah: akar pokok pergi paling dalam, bahagian bawah tanah lumut terletak berhampiran permukaan tanah.

Dengan kaedah mendapatkan dan menggunakan nutrien semua organisma dibahagikan kepada autotrof dan heterotrof. Di alam semula jadi terdapat kitaran berterusan nutrien yang diperlukan untuk kehidupan. Bahan kimia diekstrak oleh autotrof dari persekitaran dan dikembalikan kepadanya melalui heterotrof. Proses ini mengambil bentuk yang sangat kompleks. Setiap spesies hanya menggunakan sebahagian daripada tenaga yang terkandung dalam bahan organik, membawa penguraiannya ke peringkat tertentu. Oleh itu, dalam proses evolusi, sistem ekologi telah berkembang rantai Dan rangkaian bekalan kuasa .

Kebanyakan biogeocenosis mempunyai persamaan struktur trofik. Mereka berasaskan tumbuhan hijau - pengeluar. Herbivor dan karnivor semestinya ada: pengguna bahan organik - pengguna dan pemusnah sisa organik - pengurai.

Bilangan individu dalam rantai makanan secara konsisten berkurangan, bilangan mangsa lebih besar daripada bilangan pengguna mereka, kerana dalam setiap pautan rantai makanan, dengan setiap pemindahan tenaga, 80-90% daripadanya hilang, hilang dalam bentuk haba. Oleh itu, bilangan pautan dalam rantai adalah terhad (3-5).

Kepelbagaian spesies biocenosis diwakili oleh semua kumpulan organisma - pengeluar, pengguna dan pengurai.

Pelanggaran mana-mana pautan dalam rantai makanan menyebabkan gangguan biocenosis secara keseluruhan. Sebagai contoh, penebangan hutan membawa kepada perubahan dalam komposisi spesies serangga, burung, dan, akibatnya, haiwan. Di kawasan tanpa pokok, rantai makanan lain akan berkembang dan biocenosis yang berbeza akan terbentuk, yang akan mengambil masa beberapa dekad.

Rantaian makanan (trofik atau makanan )

Spesies saling berkaitan yang mengekstrak bahan organik dan tenaga secara berurutan daripada bahan makanan asal; Selain itu, setiap pautan sebelumnya dalam rantai adalah makanan untuk yang seterusnya.

Rantaian makanan di setiap kawasan semula jadi dengan keadaan kewujudan yang lebih atau kurang homogen terdiri daripada kompleks spesies yang saling berkait yang saling memberi makan dan membentuk sistem mampan diri di mana peredaran bahan dan tenaga berlaku.

Komponen ekosistem:

- Pengeluar - organisma autotrof (kebanyakannya tumbuhan hijau) adalah satu-satunya pengeluar bahan organik di Bumi. Bahan organik yang kaya dengan tenaga disintesis semasa fotosintesis daripada bahan bukan organik yang kurang tenaga (H 2 0 dan C0 2).

- Pengguna - herbivor dan karnivor, pengguna bahan organik. Pengguna boleh menjadi herbivor, apabila mereka secara langsung menggunakan pengeluar, atau karnivor, apabila mereka memakan haiwan lain. Dalam rantai makanan yang paling sering mereka miliki nombor siri dari I hingga IV.

- Pengurai - mikroorganisma heterotropik (bakteria) dan kulat - pemusnah sisa organik, pemusnah. Mereka juga dipanggil tertib Bumi.

Aras trofik (makanan). - satu set organisma yang disatukan oleh sejenis pemakanan. Konsep aras trofik membolehkan kita memahami dinamik aliran tenaga dalam ekosistem.

1. peringkat trofik pertama sentiasa diduduki oleh pengeluar (tumbuhan),
2. kedua - pengguna pesanan pertama (haiwan herbivor),
3. ketiga - pengguna pesanan kedua - pemangsa yang memakan haiwan herbivor),
4. keempat - pengguna pesanan ketiga (pemangsa kedua).

Jenis berikut dibezakan: rangkaian makanan:

DALAM rantai ragut (rantai makan) sumber makanan utama ialah tumbuhan hijau. Contohnya: rumput -> serangga -> amfibia -> ular -> burung pemangsa.

- merugikan rantai (rantaian penguraian) bermula dengan detritus - biojisim mati. Contohnya: sampah daun -> cacing tanah -> bakteria. Satu lagi ciri rantai detrital ialah produk tumbuhan di dalamnya selalunya tidak dimakan secara langsung oleh haiwan herbivor, tetapi mati dan dimineralkan oleh saprofit. Rantaian detrital juga merupakan ciri ekosistem lautan dalam, yang penduduknya memakan organisma mati yang telah tenggelam dari lapisan atas air.

Hubungan antara spesies dalam sistem ekologi yang telah berkembang semasa proses evolusi, di mana banyak komponen memakan objek yang berbeza dan mereka sendiri berfungsi sebagai makanan untuk pelbagai ahli ekosistem. Secara ringkas, siratan makanan boleh diwakili sebagai sistem rantai makanan yang saling berkait.

Organisma rantai makanan yang berbeza yang menerima makanan melalui bilangan pautan yang sama dalam rantai ini dihidupkan aras trofik yang sama. Pada masa yang sama, populasi berlainan spesies yang sama, termasuk dalam rantai makanan yang berbeza, mungkin terletak pada aras trofik yang berbeza. Hubungan antara aras trofik yang berbeza dalam ekosistem boleh digambarkan secara grafik sebagai piramid ekologi.

Piramid ekologi

Kaedah untuk memaparkan secara grafik hubungan antara aras trofik yang berbeza dalam ekosistem - terdapat tiga jenis:

Piramid penduduk menggambarkan bilangan organisma pada setiap aras trofik;

Piramid biojisim mencerminkan biojisim setiap aras trofik;

Piramid tenaga menunjukkan jumlah tenaga yang melalui setiap aras trofik dalam tempoh masa tertentu.

Peraturan piramid ekologi

Corak yang mencerminkan penurunan progresif dalam jisim (tenaga, bilangan individu) setiap pautan berikutnya dalam rantai makanan.

Piramid nombor

Piramid ekologi yang menunjukkan bilangan individu pada setiap tahap pemakanan. Piramid nombor tidak mengambil kira saiz dan jisim individu, jangka hayat, kadar metabolisme, tetapi trend utama sentiasa kelihatan - penurunan bilangan individu dari pautan ke pautan. Sebagai contoh, dalam ekosistem padang rumput bilangan individu diedarkan seperti berikut: pengeluar - 150,000, pengguna herbivor - 20,000, pengguna karnivor - 9,000 individu/kawasan. Biocenosis padang rumput dicirikan oleh bilangan individu berikut di kawasan seluas 4000 m2: pengeluar - 5,842,424, pengguna herbivor urutan pertama - 708,624, pengguna karnivor pesanan kedua - 35,490, pengguna karnivor pesanan ketiga - 3 .

Piramid biojisim

Corak mengikut mana jumlah bahan tumbuhan yang berfungsi sebagai asas rantai makanan (pengeluar) adalah kira-kira 10 kali lebih besar daripada jisim haiwan herbivor (pengguna urutan pertama), dan jisim haiwan herbivor adalah 10 kali. lebih besar daripada karnivor (pengguna pesanan kedua), t Iaitu, setiap tahap makanan berikutnya mempunyai jisim 10 kali lebih rendah daripada yang sebelumnya. Secara purata, 1000 kg tumbuhan menghasilkan 100 kg badan herbivor. Pemangsa yang memakan herbivor boleh membina 10 kg biojisim mereka, pemangsa sekunder - 1 kg.

Piramid Tenaga

menyatakan corak mengikut mana aliran tenaga secara beransur-ansur berkurangan dan susut nilai apabila bergerak dari pautan ke pautan dalam rantai makanan. Oleh itu, dalam biocenosis tasik, tumbuhan hijau - pengeluar - mencipta biojisim yang mengandungi 295.3 kJ/cm 2, pengguna urutan pertama, yang menggunakan biojisim tumbuhan, mencipta biojisim mereka sendiri yang mengandungi 29.4 kJ/cm 2; Pengguna pesanan kedua, menggunakan pengguna pesanan pertama untuk makanan, mencipta biojisim mereka sendiri yang mengandungi 5.46 kJ/cm2. Kehilangan tenaga semasa peralihan daripada pengguna pesanan pertama kepada pengguna pesanan kedua, jika ini adalah haiwan berdarah panas, meningkat. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa haiwan ini menghabiskan banyak tenaga bukan sahaja untuk membina biojisim mereka, tetapi juga untuk mengekalkan suhu badan yang tetap. Jika kita membandingkan pembesaran anak lembu dan hinggap, maka jumlah tenaga makanan yang sama yang dibelanjakan akan menghasilkan 7 kg daging lembu dan hanya 1 kg ikan, kerana anak lembu makan rumput, dan hinggap pemangsa makan ikan.

Oleh itu, dua jenis piramid pertama mempunyai beberapa kelemahan yang ketara:

Piramid biojisim menggambarkan keadaan ekosistem pada masa pensampelan dan oleh itu menunjukkan nisbah biojisim pada masa tertentu dan tidak menggambarkan produktiviti setiap aras trofik (iaitu keupayaannya untuk menghasilkan biojisim dalam tempoh masa tertentu). Oleh itu, dalam kes apabila bilangan pengeluar termasuk spesies yang berkembang pesat, piramid biojisim mungkin bertukar menjadi terbalik.

Piramid tenaga membolehkan anda membandingkan produktiviti tahap trofik yang berbeza kerana ia mengambil kira faktor masa. Di samping itu, ia mengambil kira perbezaan nilai tenaga pelbagai bahan (contohnya, 1 g lemak memberikan hampir dua kali lebih banyak tenaga daripada 1 g glukosa). Oleh itu, piramid tenaga sentiasa mengecil ke atas dan tidak pernah terbalik.

Keplastikan ekologi

Tahap ketahanan organisma atau komunitinya (biocenoses) terhadap pengaruh faktor persekitaran. Spesies plastik secara ekologi mempunyai pelbagai jenis norma tindak balas , iaitu, ia secara meluas disesuaikan dengan habitat yang berbeza (stickleback ikan dan belut, sesetengah protozoa hidup di kedua-dua perairan tawar dan masin). Spesies yang sangat khusus boleh wujud hanya dalam persekitaran tertentu: haiwan marin dan alga - dalam air masin, ikan sungai dan tumbuhan teratai, teratai air, duckweed hanya hidup dalam air tawar.

Secara amnya ekosistem (biogeocenosis) dicirikan oleh penunjuk berikut:

Kepelbagaian spesies

Kepadatan populasi spesies,

Biojisim.

Biojisim

Jumlah jumlah bahan organik semua individu biocenosis atau spesies dengan tenaga yang terkandung di dalamnya. Biojisim biasanya dinyatakan dalam unit jisim dari segi bahan kering per unit luas atau isipadu. Biojisim boleh ditentukan secara berasingan untuk haiwan, tumbuhan atau spesies individu. Oleh itu, biojisim kulat di dalam tanah ialah 0.05-0.35 t/ha, alga - 0.06-0.5, akar tumbuhan yang lebih tinggi - 3.0-5.0, cacing tanah - 0.2-0.5 , haiwan vertebrata - 0.001-0.015 t/ha.

Dalam biogeocenosis terdapat produktiviti biologi primer dan sekunder :

ü Produktiviti biologi utama biocenosis- jumlah produktiviti fotosintesis, yang merupakan hasil daripada aktiviti autotrof - tumbuhan hijau, contohnya, hutan pain berumur 20-30 tahun menghasilkan 37.8 t/ha biojisim setahun.

ü Produktiviti biologi sekunder biocenosis- jumlah produktiviti keseluruhan organisma heterotropik (pengguna), yang terbentuk melalui penggunaan bahan dan tenaga yang terkumpul oleh pengeluar.

Penduduk. Struktur dan dinamik nombor.

Setiap spesies di Bumi menduduki tempat tertentu julat, kerana ia hanya mampu wujud dalam keadaan persekitaran tertentu. Walau bagaimanapun, keadaan hidup dalam julat satu spesies boleh berbeza dengan ketara, yang membawa kepada perpecahan spesies kepada kumpulan asas individu - populasi.

Penduduk

Satu set individu daripada spesies yang sama, menduduki wilayah berasingan dalam julat spesies (dengan keadaan hidup yang agak homogen), bebas membiak antara satu sama lain (mempunyai kumpulan gen yang sama) dan diasingkan daripada populasi lain spesies ini, mempunyai semua keadaan yang diperlukan untuk mengekalkan kestabilan mereka untuk masa yang lama dalam keadaan persekitaran yang berubah-ubah. Yang paling penting ciri-ciri populasi ialah strukturnya (umur, komposisi jantina) dan dinamik populasi.

Di bawah struktur demografi populasi memahami komposisi jantina dan umurnya.

Struktur ruang Populasi ialah ciri-ciri taburan individu dalam populasi dalam ruang.

Struktur umur populasi dikaitkan dengan nisbah individu yang berbeza umur dalam populasi. Individu yang sebaya dikelompokkan ke dalam kohort - kumpulan umur.

DALAM struktur umur populasi tumbuhan memperuntukkan tempoh berikut:

Laten - keadaan benih;

Prageneratif (termasuk keadaan anak benih, tumbuhan juvana, tumbuhan tidak matang dan dara);

Generatif (biasanya dibahagikan kepada tiga subperiod - individu generatif muda, matang dan tua);

Postgenerative (termasuk keadaan subnyanyol, tumbuhan nyanyuk dan fasa mati).

Kepunyaan status umur tertentu ditentukan oleh umur biologi- tahap ekspresi morfologi tertentu (contohnya, tahap pembedahan daun kompleks) dan ciri fisiologi (contohnya, keupayaan untuk menghasilkan keturunan).

Dalam populasi haiwan juga mungkin untuk membezakan berbeza peringkat umur. Sebagai contoh, serangga yang berkembang dengan metamorfosis lengkap melalui peringkat:

Larva,

anak patung,

Imago (serangga dewasa).

Sifat struktur umur pendudukbergantung pada jenis ciri lengkung kelangsungan hidup bagi populasi tertentu.

Keluk hidupmencerminkan kadar kematian dalam kumpulan umur yang berbeza dan merupakan garis penurunan:

1. Jika kadar kematian tidak bergantung pada umur individu, kematian individu berlaku sama rata dalam jenis tertentu, kadar kematian kekal malar sepanjang hayat ( jenis I ). Lengkung kelangsungan hidup sedemikian adalah ciri spesies yang perkembangannya berlaku tanpa metamorfosis dengan kestabilan yang mencukupi bagi anak yang dilahirkan. Jenis ini biasanya dipanggil jenis hidra- ia dicirikan oleh keluk hidup yang menghampiri garis lurus.
2. Dalam spesies yang peranan faktor luaran dalam kematian adalah kecil, lengkung kelangsungan hidup dicirikan oleh sedikit penurunan sehingga umur tertentu, selepas itu terdapat penurunan mendadak akibat kematian semula jadi (fisiologi) ( jenis II ). Sifat lengkung kelangsungan hidup yang hampir dengan jenis ini adalah ciri manusia (walaupun keluk kelangsungan hidup manusia agak rata dan merupakan sesuatu di antara jenis I dan II). Jenis ini dipanggil Jenis Drosophila: Inilah yang ditunjukkan oleh lalat buah dalam keadaan makmal (tidak dimakan oleh pemangsa).
3. Banyak spesies dicirikan oleh kematian yang tinggi pada peringkat awal ontogenesis. Dalam spesies sedemikian, lengkung kelangsungan hidup dicirikan oleh penurunan mendadak pada usia yang lebih muda. Individu yang bertahan dalam usia "kritikal" menunjukkan kematian yang rendah dan hidup sehingga usia yang lebih tua. Jenis dipanggil jenis tiram (jenis III ).

Struktur seksual populasi

Nisbah jantina mempunyai kaitan langsung dengan pembiakan dan kemampanan populasi.

Terdapat nisbah jantina primer, sekunder dan tertiari dalam populasi:

- Nisbah jantina utama ditentukan oleh mekanisme genetik - keseragaman perbezaan kromosom seks. Sebagai contoh, pada manusia, kromosom XY menentukan perkembangan jantina lelaki, dan kromosom XX menentukan perkembangan jantina wanita. Dalam kes ini, nisbah jantina utama ialah 1:1, iaitu kemungkinan yang sama.

- Nisbah jantina sekunder ialah nisbah jantina pada masa kelahiran (di kalangan bayi baru lahir). Ia boleh berbeza dengan ketara daripada yang utama kerana beberapa sebab: selektiviti telur kepada sperma yang membawa kromosom X atau Y, keupayaan sperma yang tidak sama untuk menyuburkan, dan pelbagai faktor luaran. Sebagai contoh, ahli zoologi telah menerangkan kesan suhu pada nisbah jantina sekunder dalam reptilia. Corak yang serupa adalah tipikal bagi sesetengah serangga. Oleh itu, dalam semut, persenyawaan dipastikan pada suhu melebihi 20 ° C, dan pada suhu yang lebih rendah telur yang tidak disenyawakan diletakkan. Yang terakhir menetas menjadi jantan, dan yang disenyawakan kebanyakannya menjadi betina.

- Nisbah jantina tertier - nisbah jantina di kalangan haiwan dewasa.

Struktur ruang populasi mencerminkan sifat taburan individu di angkasa.

Serlahkan tiga jenis utama pengagihan individu di angkasa:

- seragam atau seragam(individu diagihkan sama rata dalam ruang, pada jarak yang sama antara satu sama lain); adalah jarang berlaku dan paling kerap disebabkan oleh persaingan intraspesifik akut (contohnya, dalam ikan pemangsa);

- berjemaah atau mozek(“bertompok”, individu terletak dalam kelompok terpencil); berlaku lebih kerap. Ia dikaitkan dengan ciri-ciri persekitaran mikro atau tingkah laku haiwan;

- rawak atau meresap(individu diedarkan secara rawak dalam ruang) - hanya boleh diperhatikan dalam persekitaran homogen dan hanya dalam spesies yang tidak menunjukkan sebarang kecenderungan untuk membentuk kumpulan (contohnya, kumbang dalam tepung).

Saiz populasi dilambangkan dengan huruf N. Nisbah pertambahan N kepada unit masa dN / dt menyatakankelajuan serta mertaperubahan saiz populasi, iaitu perubahan bilangan pada masa t.Perkembangan populasibergantung kepada dua faktor - kesuburan dan kematian jika tiada penghijrahan dan imigrasi (penduduk sedemikian dipanggil terpencil). Perbezaan antara kadar kelahiran b dan kadar kematian d ialahkadar pertumbuhan penduduk terpencil:

Kestabilan penduduk

Ini adalah keupayaannya untuk berada dalam keadaan dinamik (iaitu, mudah alih, berubah) keseimbangan dengan persekitaran: keadaan persekitaran berubah, dan populasi juga berubah. Salah satu syarat terpenting untuk kemampanan ialah kepelbagaian dalaman. Berhubung dengan populasi, ini adalah mekanisme untuk mengekalkan kepadatan populasi tertentu.

Serlahkan tiga jenis pergantungan saiz populasi pada kepadatannya .

Jenis pertama (I) - yang paling biasa, dicirikan oleh penurunan pertumbuhan penduduk dengan peningkatan kepadatannya, yang dipastikan oleh pelbagai mekanisme. Sebagai contoh, banyak spesies burung dicirikan oleh penurunan kesuburan (fertiliti) dengan peningkatan kepadatan populasi; peningkatan kematian, penurunan rintangan organisma dengan peningkatan kepadatan populasi; perubahan umur semasa baligh bergantung kepada kepadatan penduduk.

Jenis ketiga ( III ) adalah ciri populasi di mana "kesan kumpulan" diperhatikan, iaitu kepadatan populasi optimum tertentu menyumbang kepada kemandirian, pembangunan, dan aktiviti penting yang lebih baik bagi semua individu, yang wujud dalam kebanyakan haiwan kumpulan dan sosial. Sebagai contoh, untuk memperbaharui populasi haiwan heteroseksual, sekurang-kurangnya, ketumpatan diperlukan yang memberikan kebarangkalian yang mencukupi untuk bertemu lelaki dan perempuan.

Tugasan bertema

A1. Biogeocenosis terbentuk

1) tumbuhan dan haiwan

2) haiwan dan bakteria

3) tumbuhan, haiwan, bakteria

4) wilayah dan organisma

A2. Pengguna bahan organik dalam biogeocenosis hutan ialah

1) cemara dan birch

2) cendawan dan cacing

3) arnab dan tupai

4) bakteria dan virus

A3. Pengeluar di tasik adalah

2) berudu

A4. Proses kawal selia kendiri dalam biogeocenosis memberi kesan

1) nisbah jantina dalam populasi spesies yang berbeza

2) bilangan mutasi yang berlaku dalam populasi

3) nisbah pemangsa-mangsa

4) persaingan intraspesifik

A5. Salah satu syarat untuk kelestarian ekosistem boleh

1) keupayaannya untuk berubah

2) kepelbagaian spesies

3) turun naik dalam bilangan spesies

4) kestabilan kumpulan gen dalam populasi

A6. Pengurai termasuk

2) lichen

4) paku pakis

A7. Jika jumlah jisim yang diterima oleh pengguna pesanan ke-2 ialah 10 kg, maka berapakah jumlah jisim pengeluar yang menjadi sumber makanan untuk pengguna ini?

A8. Nyatakan rantai makanan detrital

1) lalat – labah-labah – pipit – bakteria

2) semanggi – elang – lebah – tikus

3) rai - tit - kucing - bakteria

4) nyamuk - burung pipit - helang - cacing

A9. Sumber tenaga awal dalam biocenosis ialah tenaga

1) sebatian organik

2) sebatian tak organik

4) kemosintesis

1) arnab

2) lebah

3) sariawan medan

4) serigala

A11. Dalam satu ekosistem anda boleh menemui oak dan

1) gopher

3) lark

4) bunga jagung biru

A12. Rangkaian kuasa ialah:

1) hubungan antara ibu bapa dan anak

2) hubungan keluarga (genetik).

3) metabolisme dalam sel badan

4) cara pemindahan bahan dan tenaga dalam ekosistem

A13. Piramid ekologi nombor mencerminkan:

1) nisbah biojisim pada setiap aras trofik

2) nisbah jisim organisma individu pada aras trofik yang berbeza

3) struktur rantai makanan

4) kepelbagaian spesies pada aras trofik yang berbeza

pengenalan

Contoh rantai kuasa yang menarik:

Pengelasan organisma hidup mengenai peranannya dalam kitaran bahan

Mana-mana rantai makanan melibatkan 3 kumpulan organisma hidup:

Hubungan antara organisma dalam rantai makanan

Rantaian makanan, walau apa pun, mewujudkan hubungan rapat antara pelbagai objek baik yang hidup dan tidak bernyawa. Dan pecahnya mana-mana pautan boleh membawa kepada hasil yang buruk dan ketidakseimbangan dalam alam semula jadi. Komponen yang paling penting dan penting bagi mana-mana rantaian kuasa ialah tenaga suria. Tanpanya, tidak akan ada kehidupan. Apabila bergerak di sepanjang rantai makanan, tenaga ini diproses, dan setiap organisma menjadikannya sendiri, menghantar hanya 10% ke pautan seterusnya.

Apabila mati, badan memasuki rantai makanan lain yang serupa, dan dengan itu kitaran bahan berterusan. Semua organisma boleh dengan mudah meninggalkan satu rantai makanan dan berpindah ke rantai makanan yang lain.

Peranan kawasan semula jadi dalam kitaran bahan

Sememangnya, organisma yang tinggal di zon semula jadi yang sama mencipta rantai makanan khas mereka sendiri antara satu sama lain, yang tidak boleh diulang di mana-mana zon lain. Oleh itu, rantai makanan zon padang rumput, sebagai contoh, terdiri daripada pelbagai jenis rumput dan haiwan. Rantai makanan di padang rumput boleh dikatakan tidak termasuk pokok, kerana terdapat sama ada sangat sedikit daripada mereka atau mereka terbantut. Bagi dunia haiwan, artiodactyls, tikus, falcon (helang dan burung lain yang serupa) dan pelbagai jenis serangga mendominasi di sini.

Klasifikasi litar kuasa

Prinsip piramid ekologi

Jika kita mempertimbangkan secara khusus rantai yang bermula dengan tumbuhan, maka keseluruhan kitaran bahan di dalamnya berasal dari fotosintesis, di mana tenaga suria diserap. Tumbuhan menghabiskan sebahagian besar tenaga ini untuk fungsi penting mereka, dan hanya 10% pergi ke pautan seterusnya. Akibatnya, setiap organisma hidup berikutnya memerlukan lebih banyak makhluk (objek) pautan sebelumnya. Ini ditunjukkan dengan baik oleh piramid ekologi, yang paling kerap digunakan untuk tujuan ini. Mereka adalah piramid jisim, kuantiti dan tenaga.