2.2. Понятие экосистемы
Система– это реальный или мыслимый объект, целостные свойства которого, могут быть представлены как результат взаимодействия слагающих его частей. Основные свойства системы – это единство, целостность и взаимосвязи между ее компонентами.
Экосистема– совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи. Экосистема – это широкое понятие: луг, лес, река, океан, ствол гниющего дерева, биологические пруды очистки сточных вод и т.д..
Одним из видов экосистемы является биогеоценоз– это сугубо наземная экосистема, т.е. природная экосистема на поверхности Земли (река, луг, лес и т.д.). Любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема может являться биогеоценозом.
Главное свойство экосистемы – взаимосвязь и взаимозависимость всех ее компонентов. Стрелки на схеме показывают эту взаимосвязь.
Рассмотрим на примере лесной экосистемы взаимосвязь составляющих ее компонентов.
От климата зависит водный, воздушный, температурный режимы почв, тип растительности, темпы создания органического вещества, активность микроорганизмов.
Почва оказывает влияние на климат; в атмосферу из почвы выделяется углекислый газ, азот, соединения серы, метан, сероводород и другие газы.
Растительность из почвы берет воду, биогены, гумус; из атмосферы – углекислый газ, солнечную энергию, выделяет в атмосферу кислород, а после ее отмирания в почву поступает детрит.
Растительность является питанием для животных; почва – местообитанием; продукты жизнедеятельности животных поступают в почву, почвенные микроорганизмы перерабатывают их до исходных углекислого газа, воды, гумуса и других минеральных соединений.
Экосистема – это целостная, функционирующая, саморегулирующаяся система.
Для специалиста существует не природа, а экосистема, человек вырубает не лес, а экосистему, выбрасывает отходы не в окружающую среду, а в экосистемы.
Крупные экосистемы называют биомами(тундра, тайга, дождевые тропические леса, саванны и др.). Каждый биом состоит из множества экосистем, связанных между собой.
Глобальна экосистема– это биосфера, которая состоит из биомов, связанных между собой (биосфера – нижняя часть атмосферы, верхняя часть литосферы и вся гидросфера, населенные живыми организмами, область существования живого вещества). Все живые существа и человек в том числе, зависят от ее целостности. Деятельность человека в одной точке может вызвать неожиданные последствия в другой, и изменить биосферу и равновесие ее может нарушиться.
2.3. Трофические (пищевые) цепи
Живые организмы в экосистемах неодинаковы с точки зрения создания собственного тела.
Животные в отличие от растительности не способны к фотосинтезу
(т. е не могут строить собственное тело из минеральных веществ и напрямую использовать солнечную энергию), а используют органическое вещество, созданное растительностью. Травоядные питаются растительностью, хищники – травоядными, эти животные могут быть съедены другими животными и т. д.
Цепьпередачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим называетсятрофическойилипищевой.
Растения строят свой организм без посредников, их называют автотрофами. Они продуцируют его из неорганических веществ и солнечной энергии и называютсяпродуцентами– первый трофический уровень.
Второй трофический уровень образуют травоядные, третий четвертый, пятый – плотоядные животные, их называют гетеротрофамииликонсументами.
Обычно в экосистеме бывает 4 – 5 трофических уровней, например:
Дерево – гусеница – синица – ястреб;
Фитопланктон – зоопланктон – мелкая рыба –крупная рыба – водоплавающая птица.
Трофические цепи, начинающиеся с фотосинтезирующих организмов, называются пастбищными.
На всех трофических уровнях образуются отходы (лиственный опад, трупы, фекалии животных).
Животные, питающиеся мертвой органикой, называются детритофагами (земляные черви, многоножки, жуки, муравьи, некоторые птицы). Окончательное разложение детрита до простых минеральных соединений осуществляют микроорганизмы, их называютредуцентами.
Трофические цепи, которые начинаются с детрита, называются детритными. Детритная цепь, также как и пастбищная, имеет несколько трофических уровней.
Такая последовательность и соподчиненность трофических уровней в экосистемах представляет основу их функционирования.
Трофическая цепь является также энергетической цепью, т. к. по цепи передается солнечная энергия, запасенная в молекулах живых организмов.
Любое количество органического вещества эквивалентно некоторому количеству энергии. Например, 1г сухой травы соответствует 18,7 кДж, 1г сухого мяса – 23,5 кДж.
Консументы, питаясь продуцентами, получают энергию, которая расходуется на построение собственного тела, дыхание, теплоотдачу, выполнение движений, поиск пищи, спасение от врагов и т. д.
Таким образом, в экосистеме существует непрерывный поток энергии, которая рассеивается на каждом уровне и пополняется поступлением энергии Солнца.
Источник
7.Трофические взаимодействия в экосистемах.
По способу получения энергии все организмы подразделяются на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы – организмы, образующие органическое вещество своего тела из неорганических веществ среды посредством процессов хемосинтеза и фотосинтеза. В экосистеме они играют роль продуцентов (растения, часть бактерий), которые образуют первичную продукцию органического вещества в экосистеме из неорганического, запасая энергию солнечного света. Гетеротрофы питаются готовым органическим веществом других организмов или продуктов их жизнедеятельности, причем консументы просто превращают его в органические вещества своего тела (животные, высшие грибы), а редуценты разлагают органические остатки до неорганических веществ, которые снова могут использовать продуценты (большая часть бактерий, низшие грибы). Консументы служат управляющим и стабилизирующим звеном в экосистеме. Цепь питания – это последовательность групп организмов, в которой каждый предыдущий организм служит пищей для последующего, а звенья пищевой цепи, равноудаленные от начала, называют трофическими уровнями. Пастбищные цепи начинаются с живых растений, а цепи разложения (детритные) – с мертвого органического вещества.
Разделение организмов на группы автотрофов и гетеротрофов основано на способе …
К автотрофным организмам относятся…
К автотрофным организмам относят некоторые бактерии, способные к…
В качестве источника энергии бактерии-хемосинтетики используют…
Группа организмов, представители которой в биогеоценозе начинают преобразование солнечной энергии, называется …
(Более 1 ответа) Продуцентами в биоценозе являются …
Продуценты присутствуют в составе следующих групп живых организмов …
Консументы в процессе круговорота веществ в биосфере…
создают органические вещества из минеральных
окончательно разлагают органические вещества до минеральных
разлагают минеральные вещества
*потребляют готовые органические вещества
(Более 1 ответа) Консументами в биоценозе являются…
Источник
Детритная пищевая цепь
Всего получено оценок: 484.
Всего получено оценок: 484.
Один из видов пищевой цепочки – цепь разложения или детритная пищевая цепь. В отличие от пастбищной цепи она начинается с детрита – органических остатков, которыми питаются сапротрофные организмы.
Звенья
По сравнению с пастбищной цепью детритная цепь не включает продуценты (автотрофы), то есть способные к фотосинтезу водоросли (фитопланктон, ламинарии и т.д.), наземные зелёные растения.
Цепи разложения преобладают на суше, поскольку созданные покрытосеменными растениями органические вещества не успевают поедаться животными.
Звеньями детритной пищевой цепи являются:
- редуценты(сапротрофы) – бактерии, грибы, некоторые черви, моллюски, личинки насекомых;
- консументы(гетеротрофы) – животные нескольких порядков.
Питательную основу цепи разложения составляет детрит – продукты распада органических тканей растительного и животного происхождения. Разложению тканей способствуют микроорганизмы – бактерии и грибы.
К детриту относятся:
- опавшие листья;
- скошенная трава;
- древесина мёртвых деревьев;
- трупы животных;
- экскременты.
Рис. 1. Примеры детрита.
Организмы, которые питаются детритом, называются детритофагами. Они являются консументами первого порядка. К ним относятся различные многоклеточные организмы, живущие на суше и в воде. Например, к наземным детритофагам относятся:
Примеры водных детритофагов:
- двустворчатые моллюски;
- коловратки;
- многощетинковые черви;
- некоторые виды рыб.
Детритные цепи могут включать множество консументов разного порядка. Начиная со второго порядка, все консументы являются хищными животными.
Источник
3.2. Трофические цепи и сети питания.
В экосистемах продуценты, консументы и редуценты объединены сложными процессами переноса веществ и энергии, которая заключена в пище, созданной преимущественно растениями.
Перенос потенциальной энергии пищи, созданной растениями, через ряд организмов путем поедания одних видов другими называется трофической (пищевой) цепью, а каждое ее звено называется трофическим уровнем.
Все организмы, пользующиеся одним типом пищи, принадлежат к одному трофическому уровню.
На рис.4. представлена схема трофической цепи.
Первый трофический уровень образуют продуценты (зеленые растения), которые аккумулируют солнечную энергию и создают органические вещества в процессе фотосинтеза.
При этом более половины энергии, запасенной в органических веществах, расходуется в процессах жизнедеятельности растений, превращаясь при этом в тепло и рассеиваясь в пространстве, а остальная часть поступает в пищевые цепи и может быть использована гетеротрофными организмами последующих трофических уровней при питании.
Второй трофический уровень образуют консументы 1-го порядка — это растительноядные организмы (фитофаги), которые питаются продуцентами.
Консументы первого порядка большую часть энергии, которая содержится в пище, расходуют на обеспечение своих жизненных процессов, а остальную часть энергии используют на построение собственного тела, преобразуя тем самым растительные ткани в животные.
Таким образом, консументы 1-го порядка осуществляют первый, принципиальный этап трансформации органического вещества, синтезированного продуцентами.
Первичные консументы могут служить источником питания для консументов 2-го порядка.
Третий трофический уровень образуют консументы 2-го порядка — это плотоядные организмы (зоофаги), которые питаются исключительно растительноядными организмами (фитофагами).
Консументы 2-го порядка осуществляют второй этап трансформации органического вещества в цепях питания.
Однако, химические вещества, из которых строятся ткани животных организмов, довольно однородны и поэтому трансформация органического вещества при переходе со второго трофического уровня консументов на третий не имеет столь принципиального характера, как при переходе с первого трофического уровня на второй, где происходит преобразование растительных тканей в животные.
Вторичные консументы могут служить источником питания для консументов 3-го порядка.
Четвертый трофический уровень образуют консументы 3-го порядка — это плотоядные животные, питающиеся только плотоядными организмами.
Последний уровень трофической цепи занимают редуценты (деструкторы и детритофаги).
Редуценты-деструкторы (бактерии, грибы, простейшие) в процессе своей жизнедеятельности разлагают органические остатки всех трофических уровней продуцентов и консументов до минеральных веществ, которые вновь возвращаются к продуцентам.
Все звенья трофической цепи взаимосвязаны и взаимозависимы.
Между ними от первого к последнему звену осуществляется передача веществ и энергии. Однако, необходимо отметить, что при передаче энергии с одного трофического уровня на другой происходит ее потеря. В результате цепь питания не может быть длинной и чаще всего состоит из 4-6 звеньев.
Однако, такие пищевые цепи в чистом виде в природе обычно не встречаются, поскольку каждый организм имеет несколько источников питания, т.е. пользуется несколькими типами пищи, и сам используется как продукт питания другими многочисленными организмами из одной и той же трофической цепи или даже из разных цепей питания.
паразиты могут использовать в качестве источника питания различные виды растений и животных из разных трофических уровней;
всеядные организмы потребляют в пищу как продуцентов, так и консументов, т.е. являются одновременно консументами первого, второго, а иногда и третьего порядка;
комар, питающийся кровью человека и хищных животных, находится на очень высоком трофическом уровне. Но комарами питается болотное растение росянка, которая, таким образом, является и продуцентом и консументом высокого порядка.
Поэтому, практически любой организм, входящий в состав одной трофической цепи, одновременно может входить и в состав других трофических цепей.
Таким образом, трофические цепи могут многократно разветвляться и переплетаться, образуя сложные сети питания или трофические (пищевые) сети, в которых многочисленность и разнообразие пищевых связей выступает как важный механизм поддержания целостности и функциональной устойчивости экосистем.
На рис.5. показана упрощенная схема сети питания для наземной экосистемы.
Вмешательство человека в природные сообщества организмов путем намеренного или ненамеренного устранения какого-либо вида часто имеет непредсказуемые негативные последствия и приводит к нарушению устойчивости экосистем.
Источник