Пищевые цепи, экологическая пирамида. Круговорот веществ и энергии в экосистемах
Вопрос 1. Что такое пищевая цепь (цепь питания) и что лежит в ее основе?
Каждый организм, участвующий в круговороте веществ и энергии, находится на определенном пищевом (трофическом) уровне, образуя пищевое (трофическое) звено. Пищевая цепь — это соединение нескольких трофических звеньев. Выделяют несколько трофических уровней:
Первый трофический уровень экосистемы образуют автотрофы — зеленые растения, фото- и хемосинтезирующие бактерии.
Второй уровень цепи питания образуют растительноядные животные, а также паразитические высшие и низшие растения.
К третьему трофическому уровню относятся плотоядные животные, которые питаются травоядными. Это хищники первого порядка — насекомоядные птицы, мелкие млекопитающие, рептилии, амфибии. Сюда же относятся и паразиты этих животных.
Четвертый трофический уровень представлен более крупными плотоядными животными — хищниками второго порядка и их паразитами.
Пятый трофический уровень занимают редуценты (деструкторы), потребляющие мертвое органическое вещество. К ним принадлежат беспозвоночные животные — сапрофаги, растения — сапрофаги, гетеротрофные микроорганизмы, грибы, простейшие.
Вопрос 2. Чем определяется устойчивость экосистемы?
Наиболее устойчивыми являются биогеоценозы, характеризующиеся: 1) большим видовым разнообразием, 2) наличием неспециализированных видов, 3) слабой степенью отграниченноcn от соседних экологических систем и 4) большой биомассой. Действительно, разнообразие видового состава биоценозов обеспечивает реальное существование не столько цепей, сколько сетей питания, поскольку на каждом трофическом уровне находятся организмы разных видов, способные заместить друг друга в выполнении функций биотического круговорота веществ при изменении экологической ситуации.
В реальных экосистемах сосуществуют многие трофические цепи. Они сложным образом переплетаются, поскольку каждый биологический вид (популяция) может использовать разные источники пищи и сам является поставщиком органических веществ для многих видов. В результате возникают так называемые трофические (пищевые) сети, которые и определяют устойчивость экосистемы. Действительно, если цепь изолирована, то после исчезновения одного из звеньев все последующие трофические уровни тоже исчезнут (волки, питающиеся только оленями, после истребления оленей вымрут). Если же возможны разветвления и переплетения цепей, то просто произойдет переключение на другие источники пищи (волки могут питаться оленями, зайцами и грызунами, следовательно, в случае вымирания оленей они станут охотиться на мелкую добычу).
Вопрос 3. Составьте пищевую цепь, начинающуюся от растений.
Общая закономерность состоит в том, что в начале пищевой цепи находятся зеленые растения, в конце — крупные хищники.
Трофические цепи, которые начинаются от растений, называют пастбищными пищевыми цепями. Приведем в качестве примера цепь, характерную для сообщества луга: луговые растения → кузнечик → бурозубка → полевой лунь. Еще один пример — пищевая цепь пресного водоема: фитопланктон (одноклеточные водоросли) → зоопланктон (дафнии, циклопы) → мелкие рыбы (уклейки, плотва) → крупные рыбы (окуни, щуки).
Вопрос 4. Приведите примеры детритных пищевых цепей.
Термин детрит образован от латинского слова detritus — «истертый». Им обозначают мертвое органическое вещество, обычно существующее в виде мелких (в том числе, микроскопических) частиц. Детрит образуется из погибших растений и животных или их выделений и служит источником энергии для детритных пищевых цепей. Приведем примеры пищевых цепей: листовой опад → дождевой червь → певчий дрозд → ястреб-перепелятник; озерный детрит → мотыль (личинка комара-звонца) → колюшка → зимородок.
Вопрос 5. Объясните, что такое экологическая пирамида.
Существенно, что пищевые цепи в природе обычно включают 3—4 звена. Это обусловлено тем, что большая часть получаемой энергии (80—90%) используется организмами на поддержание жизнедеятельности и построение тела. По этой причине на каждом последующем трофическом уровне число особей прогрессивно уменьшается. Так, в среднем из 1000 кг растений образуется 100 кг тела травоядных животных. Хищники, поедающие травоядных, могут синтезировать из этого количества 10 кг своей биомассы, а вторичные хищники — только 1 кг. Эта закономерность носит название экологической пирамиды. Экологическая пирамида отражает число особей на каждом этапе пищевой цепи, или количество биомассы, или количество энергии. Все эти величины имеют одинаковую направленность. С каждым звеном в цепи организмы становятся крупнее, они медленнее размножаются, их число уменьшается. Особи вида, занимающего положение высшего звена, свободно размножаются, конкурируют друг с другом, но во взрослом состоянии не имеют врагов и непосредственно не истребляются. Ограничивающим фактором здесь является только размер территории для кормления и количество пищи. Виды, занимающие положение низших звеньев, обеспечены питанием, но интенсивно истребляются. Например, мышей потребляют лисы, волки, совы, змеи. В морях мелких ракообразных (например, креветок) в качестве источников пищи используют самые разнообразные животные, в том числе рыбы и млекопитающие. Такие организмы становятся кормовой базой высших животных. Прогрессивная эволюция оказывается возможной только для групп, находящихся на вершине экологической пирамиды.
Кроме пирамиды биомассы различают пирамиды численности и пирамиды энергии.
- Вы здесь:
- Главная
- Биология
- В.И. Сивоглазов-10кл
- Пищевые связи. Круговорот веществ и энергии в экосистемах | Параграф 5. 5
Источник
Пищевая цепь леса, пример — как составить?
Особенностью пищевой цепи леса следует считать интенсивное накопление органических останков. в виде опавшей листвы, которая дает убежище многочисленным насекомым и простейшим, которые в свою очередь обеспечивают перегнивание этой органической массы. В остальном трофическая цепь леса состоит из тех же звеньев, что и для других экосистем. Например: кора дерева — личинка жука — дятел — хищная птица или куница
Поясним эту цепочку, корой дерева питаются личинки различных жуков-короедов, которых увлеченно добывает стучащий дятел, дятел может стать жертвой крупной хищной птицы или животного, которое охотится на птиц с деревьев, а может просто умереть от старости, превратившись в органические останки, которыми займутся перерабатывающие еще и листву микроорганизмы.
Эта цепочка может принять даже такой вид:
кора-личинка-дятел-останки органические-жуки падальщики-насекомоядные птицы-хищные птицы.
При составлении цепи питания лесных животных нужно учесть основное правило : все живые существа в цепочке связаны и служат источником пищи для других организмов.
В начале пищевой цепочки находятся продуценты — организмы вырабатывающие органические вещества из неорганических. Следующие в цепи — консументы: травоядные животные и хищники, и конечная субстанция — редуценты, разлагающие органические вещества мертвых животных.
Пищевую цепь леса нетрудно составить, зная рацион питания его обитателей. Одни едят других, исходя из этого и составляем пищевую цепь.
Вот примеры пищевой цепочки леса:
Растения – грибы – грибная мушка – землеройка – змея – хищная птица ястреб или коршун.
Еловые шишки – белка – куница.
Корни растений – жуки – крот – лиса.
Вот ещё примеры взаимоотношений между организмами леса, которые формируют пищевую цепь:
Опавшие листья ест дождевой червь. Червем питается дрозд, на которого охотится хищная птица — ястреб-перепелятник.
Мертвое животное поедает муха. Муху съест лягушка. Лягушку проглотит уж.
Листья на деревьях ест гусеница, а ее, в свою очередь, жук. Жука съест паук, а паука — еж, а ежа — горностай.
Древесину обожает жук-сверлильщик. Этого жука съест паука, а паука слопает землеройка. На землероек охотится лисица.
Семена ест черный дрозд. А на эту птицу охотится птица-хищник, например, сова или сокол.
Также семена ест белка. Белку может съесть та же хищная птица или лисица.
Желуди любят есть кабаны, лоси. Их может скушать волк.
Цепь питания в лесу, примеры.
Любые пищевые цепи состоят из нескольких звеньев, и каждое последующее звено связано с предыдущим по принципу «пища» — «потребитель».
На первом уровне таких цепочек будут продуценты, автотрофы. Это организмы, которые способны самостоятельно производить для себя питательные органические вещества. Например, это зелёные растения, которые для их синтеза используют энергию света.
Далее в цепи идут консументы, это травоядные/хищные/вс еядные организмы, которые потребляют уже готовые органические вещества и не способны создавать их. Консументы делятся на несколько порядков. Сначала идут травоядные организмы, а затем хищники. При этом хищники могут быть не только хищниками, но и жертвой. Замыкают пищевые цепи те организмы, у которых в природе нет врагов.
Особенностью леса является конечно же то, что его основу составляют деревья. Но сама растительность очень разнообразна и состоит из нескольких ярусов (от высокорослых деревьев до мхов и лишайников), в каждом из которых будут свои обитатели. Не будем также забывать, что в лесу растут различные грибы.
Из опавших листьев деревьев, веток, плодов, остатков растений создаётся лесная подстилка. В этой подстилке есть бактерии, личинки, насекомые, мелкие грызуны и др. существа. Также в лесу есть подземный ярус, в котором помимо корней деревьев находятся различные обитатели почвы.
Теперь придумаем различные цепи питания:
1) Жёлудь дуба — белка — ястреб-тетеревятник.
2) Семена еловых шишек — лесная мышь — лисица — рысь.
3) Кора осины — заяц-русак — волк.
4) Зелёные листья растения — гусеница — дрозд — сова.
5) Древесина — жук-сверлильщик — паук — ворона — сова.
Можно составить и так называемые детритные цепи питания, которые начинаются с органических останков и организмов, которые ими питаются (грибы, бактерии). Эти организмы называются редуцентами (восстановителями), они возвращают биогенные элементы из отмерших организмов в почву.
Несколько примеров подобных цепей:
1) Растительные остатки — дождевой червь — лесная мышь — ласка — филин.
2) Листва деревьев — грибы — белка — куница — беркут.
3) Труп животного — муха — паук — пеночка-теньковка — горностай — ястреб-тетеревятник.
Источник