11.23M

Category:

biology

Пищевые цепи и сети. Трофическая структура биоценозов

3. Трофическая структура биоценозов

Основная функция биоценозов – поддержание круговорота
веществ в биосфере – базируется на пищевых
взаимоотношениях видов. Поэтому каждый биоценоз
включает представителей трех экологических групп –
продуцентов, консументов и редуцентов. В конкретных
биоценозах они представлены популяциями многих видов.
Функционально все виды распределяются на несколько
групп в зависимости от их места в общей системе
круговорота веществ и потока энергии. Равнозначные в этом
смысле виды образуют трофический уровень, а
взаимоотношения между видами разных уровней – систему
цепей питания. Совокупность трофических цепей в их
конкретном выражении формирует целостную трофическую
структуру биоценоза. Группа видов-продуцентов образует
уровень первичной продукции, на котором утилизируется
внешняя энергия и создается масса органического вещества.

4. Трофическая структура биоценозов

Первичные продуценты – основа трофической структуры и всего
существования биоценоза. Этот уровень составляют растения и
фотоавтотрофные прокариоты, бактерии-хемосинтетики. Биомасса
вещества, синтезированного автотрофами, составляет первичную
продукцию, а скорость ее формирования – биологическую
продуктивность экосистемы.
Продуктивность
выражается
количеством
биомассы,
синтезируемой за единицу времени. Общая сумма биомассы
рассматривается в этом случае как валовая продукция, а та ее
часть, которая определяет прирост, - как чистая продукция.
Разница между валовой и чистой продукцией определяется
затратами энергии на жизнедеятельность(«затраты на дыхание»),
которые могут составлять, напр., в умеренном климате до 40-70%
валовой продукции. Накопленная в виде биомассы организмовавтотрофов чистая первичная продукция служит источником
питания для представителей следующих трофических уровней. Ее
потребители (консументы) образуют несколько (не более 3-4)
трофических уровней.

5.

Все живые организмы связаны между собой
энергетическими
отношениями,
поскольку
являются объектами питания других организмов.

6.

7.

•Продуценты
(лат.
производящий)
–
автотрофные организмы, способные производить
органические
вещества
из
неорганических,
используя фотосинтез или хемосинтез (растения и
автотрофные бактерии).

8.

9.

•Консументы (лат. потреблять, расходовать) –
гетеротрофные
организмы,
органическое вещество.
потребляющие
Консументы бывают трех порядков:
растительноядные животные
плотоядные животные
всеядные животные

10. Трофическая структура биоценозов

Консументы I-го порядка. Этот трофический уровень составлен потребителями
первичной продукции. В самых типичных случаях, когда она создается
фотоавтотрофами, - это растительноядные животные (фитофаги). Виды этого
уровня весьма разнообразны и приспособлены к питанию растительным
кормом. У многих фитофагов сформировался грызущий тип ротового аппарата
и приспособления к перетиранию пищи. Некоторые животные приспособлены
к питанию соком растений или нектаром цветков. Ротовой аппарат у них
устроен в виде трубочки, с помощью которой всасывается жидкая пища.
Приспособления к питанию растениями есть и на физиологическом уровне. В
организме большинства животных нет целлюлозолитических ферментов, а
расщепление клетчатки осуществляется симбиотическими бактериями.
Консументы частично используют пищу для обеспечения жизненных
процессов («затраты на дыхание»), а частично строят на ее основе собственное
тело. Это 1-й этап трансформации органического вещества, синтезированного
продуцентами. Процесс создания и накопления биомассы на уровне
консументов называется вторичной продукцией.

11. Трофическая структура биоценозов

Консументы II-го порядка. Этот уровень объединяет животных
с плотоядным типом питания (зоофаги). Сюда относятся
хищники, питающиеся растительноядными животными и
представляющие 2-й этап трансформации органического
вещества в цепях питания. Химические вещества, из которых
сложены ткани животного, довольно однородны. Поэтому
трансформация при переходе с одного уровня консументов на
другой проще, чем преобразование растительных тканей в
животные. Зоофаги имеют приспособления к характеру
питания. Их ротовой аппарат приспособлен к схватыванию
живой добычи. На физиологическом уровне адаптации
зоофагов выражаются прежде всего в действии ферментов,
способных переваривать пищу животного происхождения.
Некоторые хищные моллюски «просверливают» раковины
других моллюсков с помощью кислот, выделяемых
специальными железами.

12. Трофическая структура биоценозов

Консументы III-го порядка. Выделение этого уровня
условно. Обычно сюда тоже относят животных с
плотоядным типом питания, часто имея в виду паразитов
животных и гиперпаразитов, хозяева которых сами ведут
паразитический образ жизни. Сюда относятся все
животные, поедающие плотоядных животных, тогда как
паразиты растений рассматриваются как консументы II-го
порядка. Паразитизм – сложная и многообразная форма
взаимоотношений. В самом общем виде паразитизм
отличается от хищничества тем, что паразит не убивает
свою жертву, а длительно ею питается. Гибель хозяина
происходит лишь при массовом заражении и невыгодна
для паразита. Деление биоценоза на трофические уровни
представляет лишь общую схему. Напр., существуют виды
со смешанным питанием. Они могут относиться
одновременно к разным трофическим уровням.

13.

Редуценты
это сапрофиты (обычно,
бактерии и грибы), питающиеся органическими
остатками мёртвых растений и животных
(детритом).
Детритом могут также питаться животные –
детритофаги, ускоряя процесс разложения
остатков

14.

15. 16. Экологическая пирамида

Переход биомассы из одноготрофического
уровня на другой связан с потерями вещества и
энергии. В среднем считается, что лишь около
10% биомассы и связанной с ней энергии
переходит с уровня на уровень. В силу этого
суммарная биомасса, продукция и энергия
уменьшаются по мере повышения трофического
уровня. Эта закономерность отмечена Ч.Элтоном
в виде правила экологических пирамид и
выступает как главный ограничитель длины
пищевых цепей.

17.

18.

19.

Внутри
экологической
системы
органические
вещества создаются автотрофными организмами
(например,
растениями).
Растения
поедают
животные, которых, в свою очередь, поедают другие
животные.
Такая последовательность называется пищевой
цепью, а каждое звено пищевой цепи называется
трофическим уровнем (греч. trophos «питание»).