Perwakilan dari tingkat trofik yang berbeda saling berhubungan melalui transfer biomassa yang terarah satu arah ke dalam rantai makanan. Dengan setiap transisi ke tingkat trofik berikutnya, sebagian energi yang tersedia tidak dirasakan, sebagian dilepaskan sebagai panas, dan sebagian lagi digunakan untuk respirasi. Dalam hal ini, energi total berkurang beberapa kali setiap kalinya. Dampaknya adalah terbatasnya panjang rantai makanan. Semakin pendek rantai makanan, atau semakin dekat organisme tersebut dengan permulaannya, semakin besar jumlah energi yang tersedia di dalamnya.

Rantai makanan karnivora berpindah dari produsen ke herbivora, yang dimakan oleh karnivora kecil, yang menjadi makanan bagi karnivora yang lebih besar, dan seterusnya. Saat mereka naik ke rantai predator, ukuran hewan bertambah dan jumlahnya berkurang. Perpanjangan rantai terjadi karena adanya partisipasi predator di dalamnya. Rantai makanan predator yang relatif sederhana dan pendek mencakup konsumen tingkat kedua:

Rumput (produsen) -» Kelinci (konsumen SAYA pesanan) ->

-» Rubah (konsumen II memesan).

Rantai yang lebih panjang dan kompleks mencakup konsumen tingkat kelima:

Pinus -> Kutu daun -> Kepik -> Laba-laba ->

-» Burung pemakan serangga -> Burung pemangsa.

Rumput -» Mamalia herbivora -> Kutu -> Flagellata.

Dalam rantai detrital, konsumen adalah detritivora yang termasuk dalam berbagai kelompok sistematis: hewan kecil, terutama invertebrata, yang hidup di tanah dan memakan daun-daun yang berguguran, atau bakteri dan jamur yang menguraikan bahan organik. Dalam kebanyakan kasus, aktivitas kedua kelompok detritivora ditandai dengan koordinasi yang ketat: hewan menciptakan kondisi untuk kerja mikroorganisme, membagi bangkai hewan dan tumbuhan mati menjadi bagian-bagian kecil.

Rantai detritus juga dibedakan dari rantai padang rumput karena sejumlah besar hewan detritivor membentuk semacam komunitas, yang anggotanya terhubung satu sama lain melalui berbagai hubungan trofik (Gbr. 10.4).

Beras. 10.4.

Dalam hal ini, kita dapat berbicara tentang keberadaan jaring makanan detritivora, yang terpisah dari rantai linier predator. Selain itu, banyak detritivora yang memiliki ciri nutrisi yang beragam dan, tergantung pada keadaan, dapat memanfaatkan alga, hewan kecil, dll., bersama dengan detritus.

Beras. 10.5. Hubungan terpenting dalam jaring-jaring makanan: A - padang rumput Amerika; B- ekosistem laut utara untuk ikan haring

Rantai makanan yang dimulai dari tumbuhan hijau dan bahan organik mati paling sering hadir bersama dalam ekosistem, namun hampir selalu salah satu dari mereka mendominasi yang lain. Namun, di beberapa lingkungan tertentu (misalnya, jurang dan bawah tanah), di mana keberadaan organisme dengan klorofil tidak mungkin terjadi karena kurangnya cahaya, hanya rantai makanan jenis detrital yang dipertahankan.

Rantai makanan tidak terisolasi satu sama lain, namun saling terkait erat. Mereka membentuk apa yang disebut jaring makanan. Prinsip pembentukannya adalah sebagai berikut. Setiap produsen tidak hanya mempunyai satu, tetapi beberapa konsumen. Pada gilirannya, konsumen, yang didominasi polifag, tidak hanya menggunakan satu, tetapi beberapa sumber makanan. Sebagai ilustrasi, kami memberikan contoh yang relatif sederhana (Gbr. 10. 5a) dan jaring makanan yang kompleks (Gbr. 10.55).

Dalam komunitas alami yang kompleks, organisme yang memperoleh makanan dari tumbuhan yang menempati tingkat trofik pertama melalui jumlah tahapan yang sama dianggap termasuk dalam tingkat trofik yang sama. Dengan demikian, herbivora menempati tingkat trofik kedua (tingkat konsumen primer), predator yang memakan herbivora menempati tingkat trofik ketiga (tingkat konsumen sekunder), dan predator sekunder menempati tingkat keempat (tingkat konsumen tersier). Harus ditekankan bahwa klasifikasi trofik tidak membagi spesies itu sendiri menjadi beberapa kelompok, tetapi jenis aktivitas hidupnya. Populasi suatu spesies dapat menempati satu atau lebih tingkat trofik, bergantung pada sumber energi yang digunakan spesies tersebut. Demikian pula, tingkat trofik apa pun tidak diwakili oleh satu, namun oleh beberapa spesies, sehingga menghasilkan rantai makanan yang saling terkait secara rumit.

Rantai makanan karnivora berpindah dari produsen ke herbivora, yang dimakan oleh karnivora kecil, yang menjadi makanan bagi predator yang lebih besar, dll.

Saat hewan naik ke rantai predator, ukuran mereka bertambah dan jumlahnya berkurang. Rantai makanan predator yang relatif sederhana dan pendek mencakup konsumen tingkat kedua:

Rantai yang lebih panjang dan kompleks mencakup konsumen urutan kelima:

Perpanjangan rantai terjadi karena adanya partisipasi predator di dalamnya.

Dalam kebanyakan kasus, aktivitas kedua kelompok detritivora dicirikan oleh koordinasi yang ketat: hewan menciptakan kondisi untuk kerja mikroorganisme, membagi bangkai hewan dan tumbuhan mati menjadi bagian-bagian kecil.

Rantai makanan tidak terisolasi satu sama lain, namun saling terkait erat. Mereka membentuk apa yang disebut jaring makanan. Prinsip terbentuknya jaring makanan adalah sebagai berikut. Setiap produsen tidak hanya mempunyai satu, tetapi beberapa konsumen. Pada gilirannya, konsumen, yang didominasi polifag, tidak hanya menggunakan satu, tetapi beberapa sumber makanan. Sebagai ilustrasi, kami memberikan contoh jaringan makanan sederhana (Gbr. 9.3, a) dan kompleks (Gbr. 9.3, b).

Dalam komunitas alami yang kompleks, organisme-organisme itu

yang menerima makanan dari tanaman yang menempati yang pertama

tingkat trofik, melalui jumlah tahapan yang sama, dianggap termasuk dalam tingkat trofik yang sama. Dengan demikian, herbivora menempati tingkat trofik kedua (tingkat konsumen primer), predator yang memakan herbivora menempati tingkat trofik ketiga (tingkat konsumen sekunder), dan predator sekunder menempati tingkat keempat (tingkat konsumen tersier). Harus ditekankan bahwa klasifikasi trofik tidak membagi spesies itu sendiri menjadi beberapa kelompok, tetapi jenis aktivitas hidupnya. Populasi suatu spesies dapat menempati satu atau lebih tingkat trofik, bergantung pada sumber energi yang digunakan spesies tersebut. Demikian pula, tingkat trofik apa pun tidak diwakili oleh satu, namun oleh beberapa spesies, sehingga menghasilkan rantai makanan yang saling terkait secara rumit.

Perhatikan diagram aliran energi dalam rantai makanan sederhana (tidak bercabang), termasuk tiga (1-3) tingkat trofik (Gbr. 9.4).

Untuk ekosistem khusus ini, anggaran energi diperkirakan sebagai berikut: L=3000 kkal/m2 per hari, L A =1500, mis. 50% dari L, P N = 15, yaitu 1% dari LA,

Beras. 9.3. Koneksi penting dalam jaring makanan padang rumput Amerika ( A) dan ekosistem laut utara untuk ikan haring ( B),

A- menurut Ricklefs, 1979; B - dari Alimov, 1989.

Beras. 9.4. Diagram aliran energi yang disederhanakan,

menunjukkan tiga tingkat trofik

dalam rantai makanan linier (setelah: Odum, 1975).

Aliran energi berturut-turut: aku- pencahayaan umum, LA - lampu,

diserap oleh tumbuh-tumbuhan ( SAYA- diterima atau

energi yang diserap), Hal. - produksi primer bruto,

P N - produksi primer murni, R- produk sekunder (konsumen-

tov), NU - tidak energi yang digunakan, N.A.- tidak berasimilasi

energi yang dikeluarkan oleh konsumen (dilepaskan bersama kotoran), R-energi.

Angka-angka di bawah ini adalah urutan energi yang hilang pada setiap perpindahan.

P2 = 1,5, yaitu 10% dari PN' , Dan R 3= 0,3 kkal/m2 per hari, yaitu 20% dari level sebelumnya. Pada tingkat trofik pertama, 50% cahaya datang diserap, dan hanya 1% energi yang diserap diubah menjadi energi kimia makanan. Produksi sekunder pada setiap tingkat trofik konsumen berikutnya adalah sekitar 10% dari tingkat trofik sebelumnya, meskipun pada tingkat predator efisiensinya mungkin lebih tinggi.

Pos penerimaan dan konsumsi energi, mis. Keseimbangan energi dapat dengan mudah dipertimbangkan dengan menggunakan model universal yang dapat diterapkan pada setiap komponen kehidupan dalam sistem, baik itu tumbuhan, hewan, mikroorganisme, atau individu, populasi, kelompok trofik (Gbr. 9.5). Tidak semua energi yang masuk ke biomassa (/) diubah. Bagian dari itu ( N.A.) tidak termasuk dalam metabolisme. Misalnya, makanan bisa melewati saluran pencernaan tanpa dimetabolisme.

Beras. 9.5. Komponen model “universal”.

aliran energi (setelah: Odum, 1975).

Penjelasan dalam teks.

bolisme, dan sebagian energi cahaya melewati tanaman tanpa diserap. Bagian energi yang digunakan atau diasimilasikan ( A) dihabiskan untuk bernafas ( R) dan produksi bahan organik ( R). Produk dapat mempunyai berbagai bentuk: G– pertumbuhan, atau peningkatan biomassa; E– bahan organik yang diasimilasi dikeluarkan atau disekresikan (gula sederhana, asam amino, urea, lendir, dll.), S-cadangan (misalnya timbunan lemak yang nantinya dapat diasimilasi kembali). Jalur kembalinya produk yang disimpan juga disebut “putaran kerja”, karena ini adalah bagian dari produksi yang menyediakan energi bagi tubuh di masa depan (misalnya, predator menggunakan energi dari zat yang disimpan untuk menemukan yang baru. korban). Sisa minusnya E bagian dari produknya adalah biomassa ( DI DALAM). Menjumlahkan semua item penerimaan dan konsumsi energi, kita memperoleh: A=DI-NA; P = SEBUAH-R; P=G+E+S; B = PE; B = G + S.

Model aliran energi universal dapat digunakan dalam dua cara. Pertama, ini mungkin mewakili populasi suatu spesies. Dalam hal ini, saluran aliran energi dan hubungan suatu spesies dengan spesies lain membentuk diagram jaring makanan dengan nama individu spesies di simpulnya (Gbr. 9.6). Tata cara pembuatan diagram jaringan meliputi: 1) menyusun diagram sebaran populasi menurut tingkat trofik; 2) menghubungkan mereka melalui sambungan makanan; 3) penentuan lebar saluran aliran energi menggunakan model universal; dalam hal ini saluran terluas akan melewati populasi spesies polifag, dalam hal ini melalui populasi lalat capung, pengusir hama dan nyamuk (Gbr. 9.6).

Beras. 9.6. Fragmen jaring makanan di reservoir air tawar.

Kedua, pola aliran energi universal dapat mewakili tingkat energi tertentu. Dalam perwujudan ini, persegi panjang biomassa dan saluran aliran energi mewakili seluruh populasi yang didukung oleh satu sumber energi. Biasanya rubah memakan sebagian tumbuhan (buah-buahan, dll.), sebagian herbivora (kelinci, tikus lapangan, dll.). Jika kita ingin menekankan aspek energi intrapopulasi, maka seluruh populasi rubah harus digambarkan sebagai satu persegi panjang. Jika metabolisme populasi rubah perlu didistribusikan ke dalam dua tingkat trofik, sesuai dengan proporsi makanan nabati dan hewani, maka dua atau lebih persegi panjang harus dibuat.

Mengetahui model aliran energi universal, adalah mungkin untuk menentukan rasio nilai aliran energi di berbagai titik rantai makanan. Dinyatakan dalam persentase, rasio ini disebut efisiensi lingkungan. Tergantung pada tujuan penelitiannya, ahli ekologi mempelajari kelompok efisiensi lingkungan tertentu. Yang paling penting dibahas di bawah ini.

Kelompok pertama hubungan energi: B/R Dan P/R. Bagian dari energi yang dihabiskan untuk bernafas, mis. dalam mempertahankan struktur biomassa, populasi organisme besar (manusia, pohon, dll.) yang tinggi di bawah tekanan yang parah R meningkat. Besarnya R signifikan dalam populasi aktif organisme kecil, seperti bakteri dan alga, serta dalam sistem yang menerima energi dari luar.

Kelompok hubungan kedua: A/saya Dan R/A. Yang pertama disebut efisiensi asimilasi, yang kedua disebut efisiensi pertumbuhan jaringan. Efisiensi asimilasi bervariasi dari 10 hingga 50% atau lebih. Ukurannya bisa sangat kecil, seperti dalam kasus penggunaan energi cahaya oleh tumbuhan atau dalam asimilasi makanan oleh hewan detritivor, atau sangat besar, seperti dalam kasus asimilasi makanan oleh hewan atau bakteri yang memakan energi tinggi. -makanan berkalori, seperti gula atau asam amino.

Efisiensi asimilasi pada hewan herbivora sesuai dengan sifat nutrisi makanannya: mencapai 80% saat memakan biji, 60% dedaunan muda, 30-40% daun tua, dan 10-20% atau bahkan kurang saat memakan kayu, tergantung pada tingkat dekomposisinya. Makanan hewani lebih mudah dicerna dibandingkan makanan nabati. Efisiensi asimilasi pada spesies predator adalah 60-90% dari makanan yang dikonsumsi, dengan spesies pemakan serangga berada di urutan terbawah, dan spesies pemakan daging dan ikan berada di urutan teratas. Alasan untuk situasi ini adalah karena kerangka luar yang keras dan mengandung kitin, yang menyumbang sebagian besar berat tubuh pada banyak spesies serangga, tidak dapat dicerna. Hal ini mengurangi efisiensi asimilasi pada hewan pemakan serangga.

Efisiensi pertumbuhan jaringan juga sangat bervariasi. Ini mencapai nilai terbesarnya ketika organisme berukuran kecil dan kondisi lingkungan tempat mereka hidup tidak memerlukan pengeluaran besar untuk menjaga suhu optimal untuk pertumbuhan organisme.

Dan terakhir, kelompok hubungan energi ketiga: R/V.

Dalam kasus di mana R diperkirakan sebagai kecepatan, R/V mewakili rasio produksi pada titik waktu tertentu terhadap biomassa: P/B = B/(VT) = T - 1, dimana T - waktu. Jika produksi integral dihitung untuk jangka waktu tertentu, nilai rasionya R/V ditentukan dengan mempertimbangkan rata-rata biomassa untuk periode waktu yang sama. Dalam hal ini relasinya R/V - kuantitasnya tidak berdimensi; ini menunjukkan berapa kali produksi lebih besar atau lebih kecil dari biomassa. Rasio produktivitas terhadap biomassa dapat dipertimbangkan baik dalam tingkat trofik yang sama maupun antara tingkat trofik yang bertetangga.

Membandingkan produktivitas Pt dan biomassa Bt dalam satu tingkat trofik (T), catatan S sifat perubahan yang berbentuk Pt dalam rentang perubahan tertentu Bt. Misalnya, pada tingkat trofik pertama, produksi mula-mula meningkat secara perlahan, karena permukaan daun kecil, kemudian lebih cepat dan pada kepadatan biomassa yang tinggi, lagi-lagi secara perlahan, karena

Fotosintesis dalam kondisi naungan yang signifikan pada daun di tingkat bawah melemah. Pada tingkat trofik kedua dan ketiga, dengan jumlah hewan per satuan luas yang sangat sedikit dan sangat besar, rasio produktivitas terhadap biomassa menurun, terutama disebabkan oleh penurunan angka kelahiran.

Rasio produktivitas tingkat trofik sebelumnya ( Pt -1) dengan biomassa saat ini ( Bt) ditentukan oleh fakta bahwa fitofag, yang memakan sebagian tanaman, dengan demikian berkontribusi pada percepatan pertumbuhannya, yaitu fitofag, melalui aktivitasnya, berkontribusi pada produktivitas tanaman. Pengaruh serupa terhadap produktivitas konsumen tingkat pertama diberikan oleh predator, yang dengan memusnahkan hewan yang sakit dan tua, berkontribusi pada peningkatan angka kelahiran fitofag.

Ketergantungan produktivitas yang paling sederhana pada tingkat trofik berikutnya adalah (Halaman +1) dari biomassa saat ini (Pada t). Produktivitas setiap tingkat trofik berikutnya meningkat seiring dengan pertumbuhan biomassa tingkat trofik sebelumnya P t +1 /B t menunjukkan, khususnya, pada apa jumlah produksi sekunder bergantung, yaitu dari besarnya produksi primer, panjang rantai makanan, sifat dan jumlah energi yang dibawa dari luar ke dalam ekosistem.

Alasan di atas memungkinkan kita untuk mencatat bahwa ukuran individu memiliki pengaruh tertentu terhadap karakteristik energi ekosistem. Semakin kecil suatu organisme, semakin tinggi metabolisme spesifiknya (per satuan massa) dan, oleh karena itu, semakin rendah biomassa yang dapat dipertahankan pada tingkat trofik tertentu. Sebaliknya, semakin besar suatu organisme maka semakin besar pula biomassa tegakannya. Dengan demikian, “hasil” bakteri pada saat tertentu akan jauh lebih rendah dibandingkan “hasil” ikan atau mamalia, meskipun kelompok-kelompok ini menggunakan jumlah energi yang sama. Situasinya berbeda dengan produktivitas. Karena produktivitas adalah laju pertumbuhan biomassa, organisme kecil memiliki keunggulan di sini, berkat tingkat yang lebih tinggi

metabolisme memiliki tingkat reproduksi dan pembaruan biomassa yang lebih tinggi, yaitu produktivitas yang lebih tinggi.

Spesies dalam biocenosis saling berhubungan melalui proses metabolisme dan energi, yaitu melalui hubungan makanan. Dengan menelusuri hubungan makanan antara anggota biocenosis (“siapa yang makan siapa dan berapa banyak”), kita dapat membangun rantai dan jaringan makanan.

Rantai trofik (dari bahasa Yunani trophe - makanan) - rantai makanan adalah transfer materi dan energi secara berurutan. Misalnya, rantai makanan hewan di laut Arktik: mikroalga (fitoplankton) → krustasea herbivora kecil (zooplankton) → fag plankton karnivora (cacing, moluska, krustasea) → ikan (2-4 mata rantai dalam urutan ikan predator adalah mungkin) → anjing laut → beruang kutub. Rantai makanan ini panjang; rantai makanan di ekosistem darat lebih pendek karena lebih banyak energi yang hilang di darat. Ada beberapa jenis rantai makanan terestrial .

1. Rantai makanan padang rumput (rantai pengeksploitasi) dimulai dari produsen. Ketika berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya, ukuran individu meningkat seiring dengan penurunan kepadatan populasi, laju reproduksi, dan produktivitas massal.

Rumput → tikus → rubah

Rumput → serangga → katak → bangau → layang-layang

Pohon apel → serangga skala → parasit

Sapi → lalat kuda → bakteri → fag

Rantai detrital. Hanya pengurai yang disertakan.

Daun berguguran → jamur → bakteri

Setiap anggota rantai makanan mana pun secara bersamaan merupakan mata rantai dalam rantai makanan lain: ia mengonsumsi dan dikonsumsi oleh beberapa spesies organisme lain. Beginilah cara mereka terbentuk jaring makanan. Misalnya, makanan serigala-coyote padang rumput mencakup hingga 14 ribu spesies hewan dan tumbuhan. Dalam urutan perpindahan zat dan energi dari satu kelompok organisme ke kelompok organisme lain, terdapat tingkat trofik. Biasanya, rantai tidak melebihi level 5–7. Tingkat trofik pertama terdiri dari produsen, karena hanya mereka yang dapat memakan energi matahari. Di semua tingkat lainnya - herbivora (fitofag), predator primer, predator sekunder, dll. - energi yang awalnya terakumulasi dikonsumsi untuk mempertahankan proses metabolisme.

Lebih mudah untuk merepresentasikan hubungan pangan dalam bentuk piramida trofik(jumlah, biomassa, energi). Piramida populasi merupakan tampilan jumlah individu pada setiap tingkat trofik dalam satuan (buah).

Ia mempunyai basis yang sangat luas dan penyempitan yang tajam ke arah konsumen terminal. Ini adalah jenis piramida yang umum untuk komunitas herba - biocenosis padang rumput dan stepa. Jika kita mempertimbangkan komunitas hutan, gambarannya mungkin terdistorsi: ribuan fitofag dapat memakan satu pohon, atau kutu daun dan gajah (fitofag berbeda) mungkin berada pada tingkat trofik yang sama. Maka jumlah konsumen mungkin lebih banyak dibandingkan jumlah produsen. Untuk mengatasi kemungkinan distorsi, digunakan piramida biomassa. Hal ini dinyatakan dalam satuan tonase berat kering atau basah: kg, t, dll.

Pada ekosistem darat, biomassa tumbuhan selalu lebih besar dibandingkan biomassa hewan. Piramida biomassa terlihat berbeda untuk ekosistem perairan, khususnya ekosistem laut. Biomassa hewan jauh lebih besar dibandingkan biomassa tumbuhan. Ketidakbenaran ini disebabkan oleh fakta bahwa piramida biomassa tidak memperhitungkan lamanya keberadaan generasi individu pada tingkat trofik yang berbeda serta laju pembentukan dan konsumsi biomassa. Penghasil utama ekosistem laut adalah fitoplankton. Dalam setahun, hingga 50 generasi fitoplankton dapat berubah di lautan. Selama ikan predator (dan khususnya paus) mengumpulkan biomassanya, banyak generasi fitoplankton akan berubah dan total biomassanya akan jauh lebih besar. Oleh karena itu, cara universal untuk mengekspresikan struktur trofik ekosistem adalah piramida produktivitas; piramida ini biasanya disebut piramida energi, yang berarti ekspresi energi produk.

Energi matahari yang diserap diubah menjadi energi ikatan kimia karbohidrat dan zat organik lainnya. Beberapa zat teroksidasi selama respirasi tanaman dan melepaskan energi. Energi ini pada akhirnya hilang sebagai panas. Energi yang tersisa menyebabkan peningkatan biomassa. Total biomassa ekosistem yang stabil relatif konstan. Jadi, selama transisi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya, sebagian energi yang tersedia tidak dirasakan, sebagian dilepaskan dalam bentuk panas, dan sebagian lagi digunakan untuk respirasi. Rata-rata, ketika berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya, energi total berkurang sekitar 10 kali lipat. Pola ini disebut Aturan piramida energi Lindemann (1942) atauaturan 10%. Semakin panjang rantai makanan, semakin sedikit energi yang tersedia di ujung rantai, sehingga jumlah tingkat trofik tidak akan pernah terlalu banyak.

Jika energi dan sebagian besar bahan organik berkurang selama transisi ke tahap berikutnya dari piramida ekologi, maka akumulasi zat yang masuk ke dalam tubuh yang tidak berpartisipasi dalam metabolisme normal (racun sintetis) meningkat kira-kira dalam proporsi yang sama. Fenomena ini disebut aturan peningkatan biologis.

Prinsip dasar berfungsinya sistem ekologi

Masuknya energi matahari secara konstan- syarat yang diperlukan bagi keberadaan suatu ekosistem.

Siklus nutrisi. Kekuatan pendorong siklus zat adalah aliran energi dari matahari dan aktivitas makhluk hidup. Berkat siklus nutrisi, organisasi yang stabil dari semua ekosistem dan biosfer secara keseluruhan tercipta, dan fungsi normalnya terlaksana.

Penurunan biomassa pada tingkat trofik yang lebih tinggi: Penurunan jumlah energi yang tersedia biasanya dibarengi dengan penurunan biomassa dan jumlah individu pada setiap tingkat trofik (ingat piramida energi, kelimpahan dan biomassa).

Kami telah membahas prinsip-prinsip ini secara rinci selama kuliah.

Jadi, dasar rantai makanan adalah tumbuhan hijau. Baik serangga maupun vertebrata memakan tumbuhan hijau, yang selanjutnya berfungsi sebagai sumber energi dan materi untuk membangun tubuh konsumen kedua, ketiga, dan seterusnya. urutan besarnya. Pola umumnya adalah jumlah individu yang termasuk dalam rantai makanan di setiap mata rantai terus menurun dan jumlah mangsa jauh lebih besar daripada jumlah konsumennya. Hal ini terjadi karena di setiap mata rantai makanan, pada setiap tahap perpindahan energi, 80-90% energinya hilang, hilang dalam bentuk panas. Keadaan ini membatasi jumlah mata rantai (biasanya ada 3 sampai 5). Rata-rata, 1.000 kg tanaman menghasilkan 100 kg tubuh herbivora. Predator yang memakan herbivora dapat menghasilkan 10 kg biomassa dari jumlah tersebut, sedangkan predator sekunder hanya dapat menghasilkan 1 kg. Akibatnya, biomassa hidup di setiap mata rantai berikutnya semakin berkurang. Pola ini disebut Aturan Piramida Ekologis 5.

IV.Hubungan antar organisme

1. Koneksi biotik

Di antara beragamnya hubungan antar makhluk hidup, terdapat jenis hubungan tertentu yang memiliki banyak kesamaan di antara organisme dari kelompok sistematik yang berbeda.

1.Simbiosis

Simbiosis 1 - hidup bersama (dari bahasa Yunani sim - bersama, bios - kehidupan) adalah suatu bentuk hubungan yang menguntungkan kedua pasangan atau setidaknya salah satu pihak.

Simbiosis dibedakan menjadi mutualisme, protokooperasi, dan komensalisme.

Hidup berdampingan 2 - suatu bentuk simbiosis di mana kehadiran masing-masing dua spesies menjadi wajib bagi keduanya, masing-masing penghuni hidup bersama menerima manfaat yang relatif sama, dan mitra (atau salah satu dari mereka) tidak dapat hidup tanpa satu sama lain.

Contoh khas mutualisme adalah hubungan antara rayap dan protozoa berflagel yang hidup di usus mereka. Rayap memakan kayu, namun mereka tidak memiliki enzim untuk mencerna selulosa. Flagellata menghasilkan enzim tersebut dan mengubah serat menjadi gula. Tanpa protozoa - simbion - rayap mati kelaparan. Selain iklim mikro yang menguntungkan, flagelata sendiri menerima makanan dan kondisi untuk berkembang biak di usus.

Protokol kerjasama 3 - suatu bentuk simbiosis di mana hidup berdampingan bermanfaat bagi kedua spesies, namun belum tentu menguntungkan mereka. Dalam kasus ini, tidak ada hubungan antara pasangan tertentu.

Komensalisme - suatu bentuk simbiosis di mana salah satu spesies yang hidup bersama menerima manfaat tertentu tanpa menimbulkan kerugian atau manfaat apa pun bagi spesies lainnya.

Komensalisme, pada gilirannya, dibagi lagi menjadi penyewaan, pemberian makan bersama, dan tumpangan.

"Penyewaan" 4 - suatu bentuk komensalisme di mana satu spesies menggunakan spesies lain (tubuh atau rumahnya) sebagai tempat berlindung atau rumah. Yang paling penting adalah penggunaan tempat perlindungan yang dapat diandalkan untuk pelestarian telur atau remaja.

Pahit air tawar bertelur di rongga mantel moluska bivalvia - ompong. Telur yang bertelur berkembang dalam kondisi ideal dengan pasokan air bersih.

"Persahabatan" 5 - suatu bentuk komensalisme di mana beberapa spesies mengonsumsi zat atau bagian berbeda dari sumber daya yang sama.

"Muat turun" 6 - suatu bentuk komensalisme di mana satu spesies memakan sisa makanan spesies lain.

Contoh transisi dari gaya hidup lepas ke hubungan yang lebih erat antar spesies adalah hubungan antara ikan lengket yang hidup di laut tropis dan subtropis, dengan hiu dan cetacea. Sirip punggung depan stiker telah diubah menjadi mangkuk pengisap, yang dengannya stiker tersebut menempel kuat pada permukaan tubuh ikan besar. Makna biologis dari pelekatan tongkat adalah untuk memudahkan pergerakan dan penempatannya.

Di alam, setiap spesies, populasi, dan bahkan individu tidak hidup terisolasi satu sama lain dan habitatnya, tetapi sebaliknya mengalami banyak pengaruh timbal balik. Komunitas biotik atau biocenosis - komunitas organisme hidup yang berinteraksi, yang merupakan sistem stabil yang dihubungkan oleh banyak hubungan internal, dengan struktur yang relatif konstan dan sekumpulan spesies yang saling bergantung.

Biocenosis dicirikan oleh hal-hal tertentu struktur: spesies, spasial dan trofik.

Komponen organik biocenosis terkait erat dengan komponen anorganik - tanah, kelembaban, atmosfer, yang bersama-sama membentuk ekosistem yang stabil - biogeocenosis .

Biogenocenosis– sistem ekologi yang mengatur dirinya sendiri yang dibentuk oleh populasi spesies berbeda yang hidup bersama dan berinteraksi satu sama lain dan dengan alam mati dalam kondisi lingkungan yang relatif homogen.

Sistem ekologi

Sistem fungsional, termasuk komunitas organisme hidup dari berbagai spesies dan habitatnya. Hubungan antar komponen ekosistem muncul terutama atas dasar hubungan pangan dan metode memperoleh energi.

Ekosistem

Sekumpulan spesies tumbuhan, hewan, jamur, mikroorganisme yang berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungan sedemikian rupa sehingga komunitas tersebut dapat bertahan dan berfungsi untuk waktu yang tidak terbatas. Komunitas biotik (biocenosis) terdiri dari komunitas tumbuhan ( fitocenosis), binatang ( zoocenosis), mikroorganisme ( mikrobiocenosis).

Semua organisme di Bumi dan habitatnya juga mewakili ekosistem dengan peringkat tertinggi - lingkungan , memiliki stabilitas dan sifat-sifat ekosistem lainnya.

Keberadaan suatu ekosistem dimungkinkan berkat aliran energi yang konstan dari luar - sumber energi tersebut biasanya adalah matahari, meskipun hal ini tidak berlaku untuk semua ekosistem. Stabilitas suatu ekosistem dijamin melalui hubungan langsung dan umpan balik antara komponen-komponennya, siklus internal zat, dan partisipasi dalam siklus global.

Doktrin biogeocenosis dikembangkan oleh V.N. Sukachev. Syarat " ekosistem"diperkenalkan ke dalam penggunaan oleh ahli geobotani Inggris A. Tansley pada tahun 1935, istilah " biogeocenosis" - Akademisi V.N. Sukachev pada tahun 1942 biogeocenosis Perlu adanya komunitas tumbuhan (phytocenosis) sebagai mata rantai utama yang menjamin potensi keabadian biogeocenosis akibat energi yang dihasilkan oleh tumbuhan. Ekosistem mungkin tidak mengandung fitocenosis.

fitocenosis

Komunitas tumbuhan yang terbentuk secara historis sebagai hasil perpaduan interaksi tumbuhan dalam suatu wilayah wilayah yang homogen.

Dia dicirikan:

- komposisi spesies tertentu,

- bentuk kehidupan,

- tiering (di atas tanah dan bawah tanah),

- kelimpahan (frekuensi kemunculan spesies),

- akomodasi,

- aspek (penampilan),

- vitalitas,

- perubahan musim,

- pembangunan (perubahan komunitas).

Berjenjang (nomor lantai)

Salah satu ciri khas komunitas tumbuhan seolah-olah terdiri dari pembagian lantai demi lantai baik di ruang atas maupun bawah tanah.

Tingkatan di atas permukaan tanah memungkinkan penggunaan cahaya yang lebih baik, dan bawah tanah - air dan mineral. Biasanya, hingga lima tingkatan dapat dibedakan di hutan: yang atas (pertama) - pohon tinggi, yang kedua - pohon pendek, yang ketiga - semak, yang keempat - rumput, yang kelima - lumut.

Tingkatan bawah tanah - bayangan cermin dari permukaan tanah: akar pohon masuk paling dalam, bagian bawah tanah lumut terletak di dekat permukaan tanah.

Menurut cara memperoleh dan menggunakan unsur hara semua organisme dibagi menjadi autotrof dan heterotrof. Di alam terdapat siklus berkelanjutan nutrisi yang diperlukan untuk kehidupan. Zat kimia diekstraksi oleh autotrof dari lingkungan dan dikembalikan melalui heterotrof. Proses ini mengambil bentuk yang sangat kompleks. Setiap spesies hanya menggunakan sebagian energi yang terkandung dalam bahan organik, sehingga penguraiannya mencapai tahap tertentu. Jadi, dalam proses evolusi, sistem ekologi telah berkembang rantai Dan jaringan pasokan listrik .

Kebanyakan biogeocenosis memiliki hal serupa struktur trofik. Dasarnya adalah tanaman hijau - produsen. Herbivora dan karnivora tentu ada: konsumen bahan organik - konsumen dan perusak residu organik - pengurai.

Jumlah individu dalam rantai makanan terus menurun, jumlah korban lebih besar daripada jumlah konsumennya, karena di setiap mata rantai dalam rantai makanan, dengan setiap transfer energi, 80-90% energinya hilang, menghilang ke dalam bentuk panas. Oleh karena itu, jumlah mata rantai dalam rantai tersebut terbatas (3-5).

Keanekaragaman spesies biocenosis diwakili oleh semua kelompok organisme - produsen, konsumen dan pengurai.

Pelanggaran tautan apa pun dalam rantai makanan menyebabkan terganggunya biocenosis secara keseluruhan. Misalnya, penggundulan hutan menyebabkan perubahan komposisi spesies serangga, burung, dan akibatnya, hewan. Di kawasan tanpa pohon, rantai makanan lain akan berkembang dan biocenosis berbeda akan terbentuk, yang akan memakan waktu beberapa dekade.

Rantai makanan (trofik atau makanan )

Spesies yang saling berkerabat yang secara berurutan mengekstraksi bahan organik dan energi dari bahan makanan aslinya; Terlebih lagi, setiap mata rantai sebelumnya dalam rantai tersebut adalah makanan untuk mata rantai berikutnya.

Rantai makanan di setiap wilayah alami dengan kondisi keberadaan yang kurang lebih homogen terdiri dari kompleks spesies yang saling berhubungan yang saling memakan dan membentuk sistem mandiri di mana terjadi sirkulasi zat dan energi.

Komponen ekosistem:

- Produser - organisme autotrofik (kebanyakan tumbuhan hijau) adalah satu-satunya penghasil bahan organik di Bumi. Bahan organik yang kaya energi disintesis selama fotosintesis dari zat anorganik yang miskin energi (H 2 0 dan C0 2).

- Konsumen - herbivora dan karnivora, konsumen bahan organik. Konsumen dapat menjadi herbivora jika mereka langsung memanfaatkan produsen, atau karnivora jika memakan hewan lain. Dalam rantai makanan, mereka paling sering memilikinya nomor urut dari I sampai IV.

- Pengurai - mikroorganisme heterotrofik (bakteri) dan jamur - perusak residu organik, penghancur. Mereka juga disebut petugas bumi.

Tingkat trofik (gizi). - sekumpulan organisme yang disatukan oleh suatu jenis nutrisi. Konsep tingkat trofik memungkinkan kita memahami dinamika aliran energi dalam suatu ekosistem.

tingkat trofik pertama selalu ditempati oleh produsen (tumbuhan),
yang kedua - konsumen tingkat pertama (hewan herbivora),
ketiga - konsumen urutan kedua - predator yang memakan hewan herbivora),
keempat - konsumen tingkat ketiga (predator sekunder).

Jenis-jenis berikut ini dibedakan: rantai makanan:

DI DALAM rantai padang rumput (rantai makan) sumber makanan utama adalah tumbuhan hijau. Contoh: rumput -> serangga -> amfibi -> ular -> burung pemangsa.

- merusak rantai (rantai dekomposisi) dimulai dengan detritus – biomassa mati. Contoh : serasah daun -> cacing tanah -> bakteri. Ciri lain dari rantai detrital adalah produk tumbuhan di dalamnya seringkali tidak dikonsumsi langsung oleh hewan herbivora, tetapi mati dan termineralisasi oleh saprofit. Rantai sisa juga merupakan karakteristik ekosistem laut dalam, yang penghuninya memakan organisme mati yang tenggelam dari lapisan atas air.

Hubungan antar spesies dalam sistem ekologi yang berkembang selama proses evolusi, di mana banyak komponen memakan objek yang berbeda dan berfungsi sebagai makanan bagi berbagai anggota ekosistem. Secara sederhana, jaring-jaring makanan dapat direpresentasikan sebagai sistem rantai makanan yang saling terkait.

Organisme dari rantai makanan berbeda yang menerima makanan melalui jumlah mata rantai yang sama dalam rantai ini aktif tingkat trofik yang sama. Pada saat yang sama, populasi berbeda dari spesies yang sama, yang termasuk dalam rantai makanan berbeda, mungkin berada tingkat trofik yang berbeda. Hubungan antara tingkat trofik yang berbeda dalam suatu ekosistem dapat digambarkan secara grafis sebagai piramida ekologi.

Piramida ekologi

Sebuah metode yang menampilkan secara grafis hubungan antara tingkat trofik yang berbeda dalam suatu ekosistem - ada tiga jenis:

Piramida populasi mencerminkan jumlah organisme pada setiap tingkat trofik;

Piramida biomassa mencerminkan biomassa pada setiap tingkat trofik;

Piramida energi menunjukkan jumlah energi yang melewati setiap tingkat trofik selama periode waktu tertentu.

Aturan piramida ekologi

Suatu pola yang mencerminkan penurunan massa (energi, jumlah individu) secara progresif di setiap mata rantai berikutnya dalam rantai makanan.

Piramida angka

Piramida ekologi yang menunjukkan jumlah individu pada setiap tingkat gizi. Piramida jumlah tidak memperhitungkan ukuran dan massa individu, harapan hidup, laju metabolisme, tetapi tren utama selalu terlihat - penurunan jumlah individu dari satu tautan ke tautan lainnya. Misalnya, dalam ekosistem stepa, jumlah individu tersebar sebagai berikut: produsen - 150.000, konsumen herbivora - 20.000, konsumen karnivora - 9.000 individu/area. Biocenosis padang rumput dicirikan oleh jumlah individu berikut pada area seluas 4000 m2: produsen - 5.842.424, konsumen herbivora orde pertama - 708.624, konsumen karnivora orde kedua - 35.490, konsumen karnivora orde ketiga - 3 .

Piramida biomassa

Pola yang menyatakan jumlah bahan tumbuhan yang menjadi dasar rantai makanan (produsen) kira-kira 10 kali lebih besar dibandingkan massa hewan herbivora (konsumen tingkat pertama), dan massa hewan herbivora 10 kali lipat. lebih besar dari pada karnivora (konsumen orde kedua), yaitu setiap tingkat makanan berikutnya memiliki massa 10 kali lebih kecil dari yang sebelumnya. Rata-rata 1000 kg tanaman menghasilkan 100 kg tubuh herbivora. Predator yang memakan herbivora dapat menghasilkan 10 kg biomassa, predator sekunder - 1 kg.

Piramida Energi

mengungkapkan suatu pola yang menurutnya aliran energi secara bertahap berkurang dan terdepresiasi ketika berpindah dari satu mata rantai ke mata rantai lainnya dalam rantai makanan. Jadi, dalam biocenosis danau, tumbuhan hijau - produsen - menghasilkan biomassa yang mengandung 295,3 kJ/cm 2, konsumen tingkat pertama, yang mengonsumsi biomassa tanaman, menghasilkan biomassa sendiri yang mengandung 29,4 kJ/cm 2; Konsumen urutan kedua, dengan memanfaatkan konsumen urutan pertama untuk makanannya, menghasilkan biomassa sendiri yang mengandung 5,46 kJ/cm2. Hilangnya energi selama peralihan dari konsumen tingkat pertama ke konsumen tingkat kedua, jika ini adalah hewan berdarah panas, meningkat. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa hewan-hewan ini menghabiskan banyak energi tidak hanya untuk membangun biomassanya, tetapi juga untuk menjaga suhu tubuh tetap konstan. Jika kita membandingkan pemeliharaan anak sapi dan ikan tenggeran, maka jumlah energi makanan yang dikeluarkan sama akan menghasilkan 7 kg daging sapi dan hanya 1 kg ikan, karena anak sapi memakan rumput, dan ikan predator memakan ikan.

Jadi, dua jenis piramida pertama memiliki sejumlah kelemahan signifikan:

Piramida biomassa mencerminkan keadaan ekosistem pada saat pengambilan sampel dan oleh karena itu menunjukkan rasio biomassa pada saat tertentu dan tidak mencerminkan produktivitas setiap tingkat trofik (yaitu kemampuannya menghasilkan biomassa selama periode waktu tertentu). Oleh karena itu, jika jumlah produsen mencakup spesies yang tumbuh cepat, piramida biomassa mungkin akan terbalik.

Piramida energi memungkinkan Anda membandingkan produktivitas tingkat trofik yang berbeda karena memperhitungkan faktor waktu. Selain itu, perhitungan ini memperhitungkan perbedaan nilai energi berbagai zat (misalnya, 1 g lemak menyediakan energi hampir dua kali lebih banyak daripada 1 g glukosa). Oleh karena itu, piramida energi selalu menyempit ke atas dan tidak pernah terbalik.

Plastisitas ekologis

Derajat ketahanan organisme atau komunitasnya (biocenosis) terhadap pengaruh faktor lingkungan. Spesies plastik secara ekologis mempunyai keanekaragaman yang luas norma reaksi , yaitu, mereka beradaptasi secara luas pada habitat yang berbeda (ikan stickleback dan belut, beberapa protozoa hidup di perairan tawar dan air asin). Spesies yang sangat terspesialisasi hanya dapat hidup di lingkungan tertentu: hewan laut dan ganggang - di air asin, ikan sungai dan tanaman teratai, lili air, duckweed hanya hidup di air tawar.

Umumnya ekosistem (biogeocenosis) ditandai dengan indikator berikut:

Keanekaragaman spesies

Kepadatan populasi spesies,

Biomassa.

Biomassa

Jumlah total bahan organik seluruh individu suatu biocenosis atau spesies dengan energi yang terkandung di dalamnya. Biomassa biasanya dinyatakan dalam satuan massa dalam bentuk bahan kering per satuan luas atau volume. Biomassa dapat ditentukan secara terpisah untuk hewan, tumbuhan atau spesies individu. Jadi, biomassa jamur di dalam tanah adalah 0,05-0,35 t/ha, alga - 0,06-0,5, akar tanaman tingkat tinggi - 3,0-5,0, cacing tanah - 0,2-0,5 , hewan vertebrata - 0,001-0,015 t/ha.

Dalam biogeocenosis ada produktivitas biologis primer dan sekunder :

ü Produktivitas biologis primer biocenosis- total produktivitas fotosintesis yang merupakan hasil aktivitas autotrof - tumbuhan hijau, misalnya hutan pinus berumur 20-30 tahun menghasilkan biomassa 37,8 t/ha per tahun.

ü Produktivitas biologis sekunder dari biocenosis- total produktivitas organisme heterotrofik (konsumen), yang terbentuk melalui penggunaan zat dan energi yang dikumpulkan oleh produsen.

Populasi. Struktur dan dinamika bilangan.

Setiap spesies di Bumi menempati tempat tertentu jangkauan, karena hanya dapat hidup pada kondisi lingkungan tertentu. Namun, kondisi kehidupan dalam kisaran satu spesies dapat berbeda secara signifikan, yang menyebabkan disintegrasi spesies menjadi kelompok-kelompok dasar individu – populasi.

Populasi

Sekumpulan individu dari spesies yang sama, menempati wilayah terpisah dalam jangkauan spesies (dengan kondisi kehidupan yang relatif homogen), kawin silang secara bebas satu sama lain (memiliki kumpulan gen yang sama) dan terisolasi dari populasi lain dari spesies ini, memiliki semua kondisi yang diperlukan untuk menjaga stabilitasnya dalam waktu lama dalam kondisi lingkungan yang berubah. Yang paling penting karakteristik penduduk adalah strukturnya (umur, komposisi jenis kelamin) dan dinamika penduduk.

Di bawah struktur demografi populasi memahami komposisi jenis kelamin dan usianya.

Struktur spasial Populasi adalah ciri-ciri sebaran individu suatu populasi dalam ruang.

Struktur usia populasi dikaitkan dengan rasio individu dari berbagai usia dalam populasi. Individu dengan usia yang sama dikelompokkan ke dalam kelompok – kelompok umur.

DI DALAM struktur umur populasi tumbuhan mengalokasikan periode-periode berikutnya:

Laten - keadaan benih;

Pregeneratif (mencakup keadaan semai, tanaman remaja, tanaman belum menghasilkan dan tanaman perawan);

Generatif (biasanya dibagi menjadi tiga subperiode - individu generatif muda, dewasa dan tua);

Pascageneratif (termasuk keadaan tanaman subsenil, pikun, dan fase sekarat).

Milik status usia tertentu ditentukan oleh usia biologis- derajat ekspresi ciri-ciri morfologi tertentu (misalnya, derajat pembedahan daun kompleks) dan fisiologis (misalnya, kemampuan menghasilkan keturunan).

Dalam populasi hewan, perbedaan juga dapat dibedakan tahapan usia. Misalnya serangga yang berkembang dengan metamorfosis sempurna melewati tahapan:

Larva,

boneka,

Imago (serangga dewasa).

Sifat struktur umur penduduktergantung pada jenis karakteristik kurva kelangsungan hidup suatu populasi tertentu.

Kurva kelangsungan hidupmencerminkan angka kematian pada kelompok umur yang berbeda dan merupakan garis menurun:

Jika angka kematian tidak bergantung pada umur individu, kematian individu terjadi secara merata pada suatu jenis tertentu, maka angka kematian tetap konstan sepanjang hidup ( tipe I ). Kurva kelangsungan hidup seperti itu merupakan ciri spesies yang perkembangannya terjadi tanpa metamorfosis dengan stabilitas yang cukup pada keturunan yang dilahirkan. Tipe ini biasa disebut jenis hidra- ditandai dengan kurva kelangsungan hidup yang mendekati garis lurus.
Pada spesies yang peran faktor eksternalnya terhadap kematian kecil, kurva kelangsungan hidupnya ditandai dengan sedikit penurunan sampai umur tertentu, setelah itu terjadi penurunan tajam akibat kematian alami (fisiologis) ( tipe II ). Sifat kurva kelangsungan hidup yang mendekati tipe ini merupakan ciri khas manusia (walaupun kurva kelangsungan hidup manusia agak datar dan merupakan persilangan antara tipe I dan II). Tipe ini disebut Tipe Drosophila: Inilah yang ditunjukkan oleh lalat buah dalam kondisi laboratorium (tidak dimakan predator).
Banyak spesies dicirikan oleh kematian yang tinggi pada tahap awal entogenesis. Pada spesies seperti itu, kurva kelangsungan hidup ditandai dengan penurunan tajam pada usia yang lebih muda. Individu yang bertahan pada usia “kritis” menunjukkan angka kematian yang rendah dan hidup hingga usia yang lebih tua. Tipenya disebut jenis tiram (tipe III ).

Struktur seksual populasi

Rasio jenis kelamin mempunyai pengaruh langsung terhadap reproduksi dan keberlanjutan populasi.

Ada rasio jenis kelamin primer, sekunder dan tersier dalam populasi:

- Rasio jenis kelamin primer ditentukan oleh mekanisme genetik - keseragaman divergensi kromosom seks. Misalnya pada manusia, kromosom XY menentukan perkembangan jenis kelamin laki-laki, dan kromosom XX menentukan perkembangan jenis kelamin perempuan. Dalam hal ini, rasio jenis kelamin primer adalah 1:1, yaitu kemungkinan yang sama.

- Rasio jenis kelamin sekunder adalah rasio jenis kelamin pada saat kelahiran (di antara bayi baru lahir). Ini dapat berbeda secara signifikan dari yang utama karena beberapa alasan: selektivitas sel telur terhadap sperma yang membawa kromosom X atau Y, kemampuan sperma yang tidak setara untuk membuahi, dan berbagai faktor eksternal. Misalnya, ahli zoologi telah menjelaskan pengaruh suhu terhadap rasio jenis kelamin sekunder pada reptil. Pola serupa juga terjadi pada beberapa serangga. Jadi, pada semut, pembuahan dipastikan pada suhu di atas 20°C, dan pada suhu yang lebih rendah, telur yang tidak dibuahi diletakkan. Yang terakhir menetas menjadi jantan, dan yang dibuahi sebagian besar menjadi betina.

- Rasio jenis kelamin tersier - rasio jenis kelamin pada hewan dewasa.

Struktur spasial populasi mencerminkan sifat distribusi individu dalam ruang.

Menyorot tiga jenis utama distribusi individu di ruang hampa:

- seragam atau seragam(individu-individu tersebar secara merata dalam ruang, pada jarak yang sama satu sama lain); jarang terjadi di alam dan paling sering disebabkan oleh persaingan intraspesifik yang akut (misalnya, pada ikan predator);

- yang berkenaan dengan jemaat atau mosaik(“berbintik”, individu berada dalam kelompok yang terisolasi); terjadi jauh lebih sering. Hal ini terkait dengan karakteristik lingkungan mikro atau perilaku hewan;

- acak atau membaur(individu tersebar secara acak dalam ruang) - hanya dapat diamati di lingkungan yang homogen dan hanya pada spesies yang tidak menunjukkan kecenderungan untuk membentuk kelompok (misalnya, kumbang dalam tepung).

Ukuran populasi dilambangkan dengan huruf N. Rasio kenaikan N per satuan waktu dN/dt dinyatakankecepatan sesaatperubahan jumlah penduduk, yaitu perubahan jumlah pada waktu t.Pertumbuhan populasitergantung pada dua faktor - kesuburan dan kematian tanpa adanya emigrasi dan imigrasi (populasi seperti itu disebut terisolasi). Selisih antara angka kelahiran b dan angka kematian d adalahtingkat pertumbuhan penduduk yang terisolasi:

Stabilitas populasi

Ini adalah kemampuannya untuk berada dalam keadaan keseimbangan dinamis (yaitu bergerak, berubah) dengan lingkungan: kondisi lingkungan berubah, dan populasi juga berubah. Salah satu syarat terpenting bagi keberlanjutan adalah keberagaman internal. Dalam kaitannya dengan suatu populasi, ini adalah mekanisme untuk mempertahankan kepadatan penduduk tertentu.

Menyorot tiga jenis ketergantungan ukuran populasi pada kepadatannya .

Tipe pertama (I) - yang paling umum, ditandai dengan penurunan pertumbuhan penduduk seiring dengan peningkatan kepadatannya, yang dicapai melalui berbagai mekanisme. Misalnya, banyak jenis burung yang dicirikan oleh penurunan kesuburan (fertilitas) seiring dengan meningkatnya kepadatan populasi; peningkatan angka kematian, penurunan resistensi organisme dengan peningkatan kepadatan populasi; perubahan usia saat pubertas tergantung pada kepadatan penduduk.

Tipe ketiga ( AKU AKU AKU ) adalah karakteristik populasi di mana “efek kelompok” dicatat, yaitu kepadatan populasi optimal tertentu berkontribusi pada kelangsungan hidup, perkembangan, dan aktivitas vital semua individu yang lebih baik, yang melekat pada sebagian besar hewan kelompok dan sosial. Misalnya, untuk memperbaharui populasi hewan heteroseksual, minimal diperlukan kepadatan yang memberikan kemungkinan yang cukup untuk bertemunya jantan dan betina.

Tugas tematik

A1. Biogeocenosis terbentuk

1) tumbuhan dan hewan

2) hewan dan bakteri

3) tumbuhan, hewan, bakteri

4) wilayah dan organisme

A2. Konsumen bahan organik dalam biogeocenosis hutan adalah

1) pohon cemara dan birch

2) jamur dan cacing

3) kelinci dan tupai

4) bakteri dan virus

A3. Produsen di danau tersebut adalah

2) berudu

A4. Proses pengaturan diri dalam biogeocenosis mempengaruhi

1) rasio jenis kelamin pada populasi spesies yang berbeda

2) jumlah mutasi yang terjadi pada populasi

3) rasio predator-mangsa

4) kompetisi intraspesifik

A5. Salah satu syarat keberlangsungan suatu ekosistem dapat berupa

1) kemampuannya untuk berubah

2) keanekaragaman spesies

3) fluktuasi jumlah spesies

4) stabilitas kumpulan gen dalam populasi

A6. Termasuk pengurai

2) lumut

4) pakis

A7. Jika massa total yang diterima oleh konsumen pesanan ke-2 adalah 10 kg, maka berapakah massa total produsen yang menjadi sumber makanan konsumen tersebut?

A8. Tunjukkan rantai makanan detrital

1) lalat – laba-laba – burung pipit – bakteri

2) semanggi – elang – lebah – tikus

3) gandum hitam – tit – kucing – bakteri

4) nyamuk – burung pipit – elang – cacing

A9. Sumber energi awal dalam biocenosis adalah energi

1) senyawa organik

2) senyawa anorganik

4) kemosintesis

1) kelinci

2) lebah

3) sariawan lapangan

4) serigala

A11. Dalam satu ekosistem Anda dapat menemukan pohon ek dan

1) gopher

3) burung

4) bunga jagung biru

A12. Jaringan listrik adalah:

1) hubungan antara orang tua dan keturunan

2) hubungan keluarga (genetik).

3) metabolisme dalam sel-sel tubuh

4) cara perpindahan zat dan energi dalam ekosistem

A13. Piramida angka ekologi mencerminkan:

1) rasio biomassa pada setiap tingkat trofik

2) rasio massa suatu organisme individu pada tingkat trofik yang berbeda

3) struktur rantai makanan

4) keanekaragaman spesies pada tingkat trofik yang berbeda

Bagaimana jaring-jaring makanan terdiri? Jaringan makanan. Hubungan kompetitif antar kelompok