Энергия экосистем. Правовая база охраны природы

курсовая работа

1.2 Трофические уровни

Основные определения.

Одним из наиболее существенных свойств экосистем является наличие в них пищевых цепей и сетей.

Трофическая (пищевая) цепь - последовательность видов организмов, отражающая движение в экосистеме органических веществ и заключенной в них биохимической энергии в процессе питания организмов. См.: Экологический энциклопедический словарь. М., изд. дом «Ноосфера», 1999г.

Для дальнейшего изучения рассмотрим следующие термины: продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты (от англ. to produce - производить) - организмы, производящие органические вещества из неорганических соединений. См.: там же.

Продуцентами в экосистеме являются автотрофные организмы, преобразующие путем фотосинтеза внешнюю (солнечную) энергию в биохимическую энергию, заключенную в органическом веществе.

Примерами продуцентов в наземных экосистемах являются растения. Фитопланктон - мельчайшие водоросли - является другим примером продуцентов, характерных для морских и вообще водных экосистем.

Консументы (от лат. консуме - потреблять) - это организмы, питающиеся органическим веществом, произведенным другими организмами (продуцентами).

Такими организмами в экосистеме являются гетеротрофы. Различают консументы 1-го и 2-го порядков.

Консументы 1-го порядка - растительноядные организмы (например, овца, заяц).

Консументы 2-го порядка - плотоядные, которые строят свои белки из белков растительного и животного происхождения (хищники).

Редуценты - организмы (главным образом, бактерии, грибы и др.), превращающие органические остатки в неорганические вещества (минерализация).

Трофические (пищевые) уровни.

В любой экосистеме можно выделить несколько трофических уровней или звеньев. Первый уровень представлен продуцентами, а второй и последующий уровни - консументами. Последний уровень в основном образуется микроорганизмами и грибами, питающимися мертвым органическим веществом (редуцентами).

Их основная функция в экосистеме - разложение органического вещества до исходных минеральных элементов. Взаимосвязанный ряд трофических уровней и представляет цепь питания; или трофическую цепь.

Важно подчеркнуть, что цепь питания не всегда может быть полной. Во-первых, в ней могут отсутствовать продуценты (растения). Такие цепи питания характерны для сообществ, формирующихся на базе разложения животных или растительных остатков, например, накапливающихся в лесах на почве (лесная подстилка).

Во-вторых, в цепях питания могут отсутствовать (либо находится в очень малом количестве) гетеротрофы (животные). Например, в лесах отмирающие растения или их части (ветви, листья и др.), т.е. продуценты, сразу включаются в звено редуцентов.

Виды трофических цепей.

Трофические цепи в зависимости от числа уровней подразделяются на простые и сложные (многоуровневые) цепи.

Примером простой цепи, в которой представлены все три вида уровней (продуцент, консумент и редуцент), может служить следующая последовательность организмов:

ОСИНА - ЗАЯЦ - ЛИСА.

Простая трофическая цепь имеет три трофических уровня. Сложные цепи в отличие от рассмотренных выше простых имеют большее число уровней, но обычно не превышающее 5-6 в реальных природных экосистемах. Ниже приводится пример сложной пятиуровневой цепи:

ТРАВА - ГУСЕНИЦА - ЛЯГУШКА - ЗМЕЯ - ХИЩНАЯ ПТИЦА.

Различают три основных типа трофических цепей:

а цепи хищников

а цепи паразитов

а сапрофитные цепи.

Примеры трофических цепей хищников:

ТРАВА - ОВЦА - ВОЛК

ЛИСТ ДУБА - ГУСЕНИЦА - СИНИЦА - ЯСТРЕБ

Отличительной особенностью трофических цепей паразитов от цепей хищников является то, что в цепях хищников размеры особей увеличиваются по мере продвижения по уровням цепи (слева направо), а в цепях паразитов - наоборот.

Сапрофитные (от греч. сапрос - гнилой) цепи - это трофические цепи с разложением органического вещества, т.е. включающие редуцентов.

Например: к сапрофитам относятся организмы (грибы, некоторые растения и др.), питающиеся органическим веществом и преобразующие его в минеральные соединения. Ниже приведен пример такой трофической цепи: ЛИСТВЕННЫЕ ДЕРЕВЬЯ - ЧЕРВИ - ГРИБЫ.

Трофические сети.

В реальных природных экосистемах, включающих большое число видов организмов, функционируют и большое количество трофических цепей, причем некоторые виды участвуют одновременно в нескольких различных цепях питания, т е некоторые цепи образуют общие уровни.

Комбинации различных трофических цепей, имеющих общие уровни в экосистеме, называются трофическими сетями. См.: Экологический энциклопедический словарь. М., изд. дом «Ноосфера», 1999г.

Обобщая законы функционирования экосистем, сформулируем еще раз основные их положения:

1) природные экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду дармовой солнечной энергии, количество которой избыточно и относительно постоянно.

2) перенос энергии и вещества через сообщество живых организмов в экосистеме происходит по пищевой цепи;

все виды живого в экосистеме делятся по выполняемым ими функциям в этой цепи на продуцентов, консументов, детритофагов и редуцентов - это биотическая структура сообщества;

количественное соотношение численности живых организмов между трофическими уровнями отражает трофическую структуру сообщества, которая определяет скорость прохождения энергии и вещества через сообщество, то есть продуктивность экосистемы;

3) природные экосистемы благодаря своей биотической структуре неопределенно долго поддерживают устойчивое состояние, не страдая от истощения ресурсов и загрязнения собственными отходами;

получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.

Делись добром ;)