Przedstawiciele różnych poziomów troficznych są ze sobą połączeni jednokierunkowym ukierunkowanym transferem biomasy do łańcuchów pokarmowych. Przy każdym przejściu na kolejny poziom troficzny część dostępnej energii nie jest postrzegana, część jest oddawana w postaci ciepła, a część jest wydawana na oddychanie. W tym przypadku całkowita energia maleje za każdym razem kilkukrotnie. Konsekwencją tego jest ograniczona długość łańcuchów pokarmowych. Im krótszy łańcuch pokarmowy lub im bliżej jego początku znajduje się organizm, tym większa jest w nim ilość dostępnej energii.

Łańcuchy pokarmowe mięsożerców biegną od producentów do roślinożerców, które są zjadane przez małych mięsożerców, które służą jako pokarm większym mięsożercom i tak dalej. W miarę przesuwania się w górę łańcucha drapieżników zwierzęta powiększają się i zmniejszają ich liczebność. Wydłużenie łańcucha następuje na skutek udziału w nim drapieżników. Stosunkowo prosty i krótki łańcuch pokarmowy drapieżników obejmuje konsumentów drugiego rzędu:

Trawa (producent) -» Króliki (konsument I zamówienie) ->

-» Lis (konsument II zamówienie).

Dłuższy i bardziej złożony łańcuch obejmuje konsumentów piątego rzędu:

Sosna -> Mszyce -> Biedronki -> Pająki ->

-» Ptaki owadożerne -> Ptaki drapieżne.

Trawa -» Ssaki roślinożerne -> Pchły -> Wiciowce.

W łańcuchach detrytycznych konsumentami są detrytusożerne należące do różnych grup systematycznych: małe zwierzęta, głównie bezkręgowce, żyjące w glebie i żywiące się opadłymi liśćmi, czy bakterie i grzyby rozkładające materię organiczną. W większości przypadków działalność obu grup detritivores charakteryzuje się ścisłą koordynacją: zwierzęta stwarzają warunki do pracy mikroorganizmów, dzieląc zwłoki zwierząt i martwe rośliny na małe części.

Łańcuchy detrytusowe różnią się od łańcuchów pastwiskowych także tym, że duża liczba zwierząt detrytusożernych tworzy rodzaj społeczności, której członkowie są połączeni ze sobą różnymi połączeniami troficznymi (ryc. 10.4).

Ryż. 10.4.

W tym przypadku możemy mówić o istnieniu sieci pokarmowych detrytivores, oddzielonych od liniowych łańcuchów drapieżników. Ponadto wiele detrytusożerców charakteryzuje się szeroką gamą żywienia i może, w zależności od okoliczności, wykorzystywać glony, małe zwierzęta itp. Wraz z detrytusem.

Ryż. 10,5. Najważniejsze połączenia w sieciach pokarmowych: A - amerykańska preria; B- ekosystemy mórz północnych dla śledzia

Łańcuchy pokarmowe rozpoczynające się od roślin zielonych i martwej materii organicznej najczęściej występują w ekosystemach razem, ale prawie zawsze jeden z nich dominuje nad drugim. Jednak w niektórych specyficznych środowiskach (na przykład głębinowych i podziemnych), gdzie istnienie organizmów zawierających chlorofil jest niemożliwe z powodu braku światła, zachowane są jedynie łańcuchy pokarmowe typu detrytycznego.

Łańcuchy pokarmowe nie są od siebie odizolowane, ale są ze sobą ściśle powiązane. Tworzą tak zwane sieci pokarmowe. Zasada ich tworzenia jest następująca. Każdy producent ma nie jednego, ale kilku konsumentów. Z kolei konsumenci, wśród których dominują polifagi, korzystają nie z jednego, a z kilku źródeł pożywienia. Dla ilustracji podajemy przykłady stosunkowo prostego (rys. 10). 5a) i złożone (ryc. 10.55) sieci troficzne.

W złożonym zbiorowisku naturalnym uważa się, że te organizmy, które czerpią pożywienie z roślin zajmujących pierwszy poziom troficzny przez tę samą liczbę stadiów, należą do tego samego poziomu troficznego. Zatem roślinożercy zajmują drugi poziom troficzny (poziom konsumentów pierwotnych), drapieżniki zjadające roślinożerców zajmują trzeci (poziom konsumentów wtórnych), a drapieżniki wtórne zajmują czwarty (poziom konsumentów trzeciorzędnych). Należy podkreślić, że klasyfikacja troficzna dzieli na grupy nie same gatunki, ale rodzaje ich aktywności życiowej. Populacja jednego gatunku może zajmować jeden lub więcej poziomów troficznych, w zależności od źródeł energii, z jakich gatunek korzysta. Podobnie każdy poziom troficzny jest reprezentowany nie przez jeden, ale przez kilka gatunków, co skutkuje misternie powiązanymi łańcuchami pokarmowymi.

Łańcuchy pokarmowe mięsożerców przechodzą od producentów do roślinożerców, które są zjadane przez małych mięsożerców, które służą jako pokarm dla większych drapieżników itp.

W miarę jak zwierzęta przemieszczają się w górę łańcucha drapieżników, zwiększają się ich rozmiary i zmniejsza się ich liczba. Stosunkowo prosty i krótki łańcuch pokarmowy drapieżników obejmuje konsumentów drugiego rzędu:

Dłuższy i bardziej złożony łańcuch obejmuje konsumentów piątego rzędu:

Wydłużenie łańcucha następuje na skutek udziału w nim drapieżników.

W łańcuchach detrytycznych konsumentami są detrytusożerne należące do różnych grup systematycznych: małe zwierzęta, głównie bezkręgowce, żyjące w glebie i żerujące na opadłych liściach lub bakterie i grzyby rozkładające materię organiczną według następującego schematu:

W większości przypadków działania obu grup detritivores charakteryzują się ścisłą koordynacją: zwierzęta stwarzają warunki do pracy mikroorganizmów, dzieląc zwłoki zwierząt i martwe rośliny na małe części.

Łańcuchy pokarmowe nie są od siebie odizolowane, ale są ze sobą ściśle powiązane. Tworzą tak zwane sieci pokarmowe. Zasada tworzenia sieci troficznej jest następująca. Każdy producent ma nie jednego, ale kilku konsumentów. Z kolei konsumenci, wśród których dominują polifagi, korzystają nie z jednego, a z kilku źródeł pożywienia. Aby to zilustrować, podajemy przykłady prostych (ryc. 9.3, a) i złożonych (ryc. 9.3, b) sieci pokarmowych.

W złożonej społeczności naturalnej te organizmy, które

które otrzymują pożywienie od roślin zajmujących pierwsze

poziomie troficznym, przechodząc przez tę samą liczbę etapów, uważa się za należące do tego samego poziomu troficznego. Zatem roślinożercy zajmują drugi poziom troficzny (poziom konsumentów pierwotnych), drapieżniki zjadające roślinożerców zajmują trzeci (poziom konsumentów wtórnych), a drapieżniki wtórne zajmują czwarty (poziom konsumentów trzeciorzędnych). Należy podkreślić, że klasyfikacja troficzna dzieli na grupy nie same gatunki, ale rodzaje ich aktywności życiowej. Populacja jednego gatunku może zajmować jeden lub więcej poziomów troficznych, w zależności od źródeł energii, z jakich gatunek korzysta. Podobnie każdy poziom troficzny jest reprezentowany nie przez jeden, ale przez kilka gatunków, co skutkuje misternie powiązanymi łańcuchami pokarmowymi.

Rozważ schemat przepływu energii w prostym (nierozgałęzionym) łańcuchu pokarmowym, obejmującym trzy (1-3) poziomy troficzne (ryc. 9.4).

Dla tego konkretnego ekosystemu budżet energetyczny oszacowano w następujący sposób: L=3000 kcal/m2 dziennie, LA =1500, tj. 50% z L, P. N. = 15, tj. 1% z LA,

Ryż. 9.3. Krytyczne połączenia w sieciach pokarmowych amerykańskich prerii ( A) i ekosystemy Morza Północnego dla śledzia ( B),

A- według Ricklefsa, 1979; B - z Alimova, 1989.

Ryż. 9.4. Uproszczony schemat przepływu energii,

wykazujący trzy poziomy troficzne

w liniowym łańcuchu pokarmowym (za: Odum, 1975).

Kolejne przepływy energii: L- oświetlenie ogólne, LA -światło,

wchłaniane przez roślinność ( I- otrzymał lub

pochłonięta energia), PG - produkcja pierwotna brutto,

P N - czysta produkcja pierwotna, R- produkty wtórne (konsumenckie)

tow), NU - nie zużyta energia, nie dotyczy- nie zasymilowany

energia wydzielana przez konsumentów (uwalniana z odchodami), R-energia.

Liczby poniżej przedstawiają kolejność energii traconej podczas każdego transferu.

P2 = 1,5, tj. 10% z P N', I R 3= 0,3 kcal/m2 dziennie, czyli 20% poprzedniego poziomu. Na pierwszym poziomie troficznym pochłaniane jest 50% padającego światła, a tylko 1% pochłoniętej energii zamieniane jest na energię chemiczną pożywienia. Produkcja wtórna na każdym kolejnym poziomie troficznym konsumentów wynosi około 10% poprzedniej, chociaż na poziomie drapieżników wydajność może być wyższa.

Elementy odbioru i zużycia energii, tj. Bilans energetyczny można wygodnie rozważyć za pomocą uniwersalnego modelu, który ma zastosowanie do dowolnego żywego elementu systemu, czy to rośliny, zwierzęcia, mikroorganizmu, czy osobnika, populacji, grupy troficznej (ryc. 9.5). Nie cała energia wprowadzana do biomasy (/) jest przetwarzana. Część tego ( nie dotyczy) nie jest uwzględniany w metabolizmie. Na przykład żywność może przejść przez przewód pokarmowy bez metabolizowania.

Ryż. 9,5. Elementy modelu „uniwersalnego”.

przepływ energii (za: Odum, 1975).

Wyjaśnienie w tekście.

bolizm, a część energii świetlnej przechodzi przez rośliny bez wchłaniania. Zużyta lub zasymilowana część energii ( A) spędzony na oddychaniu ( R) i produkcja materii organicznej ( R). Produkty mogą przybierać różne formy: G– wzrost, czyli wzrost biomasy; mi– wydalane lub wydzielane przyswojone substancje organiczne (cukry proste, aminokwasy, mocznik, śluz itp.), S-rezerwy (na przykład złogi tłuszczu, które można później ponownie przyswoić). Droga powrotna przechowywanych produktów nazywana jest także „pętlą pracy”, ponieważ jest to część produkcji, która dostarcza organizmowi energii w przyszłości (przykładowo drapieżnik wykorzystuje energię zmagazynowanych substancji w celu znalezienia nowego ofiara). Pozostały minus mi częścią produktu jest biomasa ( W). Sumując wszystkie pozycje odbioru i zużycia energii, otrzymujemy: A=I-NA; P = AR; P=G+E+S; B = PE; B = G + S.

Uniwersalny model przepływu energii można wykorzystać na dwa sposoby. Po pierwsze, może reprezentować populację gatunku. W tym przypadku kanały przepływu energii i powiązania danego gatunku z innymi tworzą schemat sieci troficznej z nazwami poszczególnych gatunków w jej węzłach (ryc. 9.6). Procedura konstruowania diagramu sieci obejmuje: 1) sporządzenie diagramu rozmieszczenia populacji według poziomów troficznych; 2) łączenie ich poprzez połączenia pokarmowe; 3) wyznaczanie za pomocą uniwersalnego modelu szerokości kanałów przepływu energii; w tym przypadku najszersze kanały będą przechodzić przez populacje gatunków polifagicznych, w tym przypadku przez populacje jętek, muszek i komarów (ryc. 9.6).

Ryż. 9.6. Fragment sieci troficznej zbiornika słodkowodnego.

Po drugie, uniwersalny wzór przepływu energii może reprezentować określony poziom energii. W tym wykonaniu prostokąty biomasy i kanały przepływu energii reprezentują wszystkie populacje utrzymywane z jednego źródła energii. Zazwyczaj lisy jedzą częściowo rośliny (owoce itp.), częściowo zwierzęta roślinożerne (zające, myszy polne itp.). Jeżeli chcemy podkreślić aspekt energii wewnątrzpopulacyjnej, to całą populację lisów trzeba przedstawić jako jeden prostokąt. Jeśli konieczne jest rozłożenie metabolizmu populacji lisów na dwa poziomy troficzne, zgodnie z proporcjami pokarmu roślinnego i zwierzęcego, należy zbudować dwa lub więcej prostokątów.

Znając uniwersalny model przepływu energii, można określić stosunek wartości przepływu energii w różnych punktach łańcucha pokarmowego. Wyrażone w procentach stosunki te nazywane są efektywność środowiskowa. W zależności od celów badania ekolog bada określone grupy efektywności środowiskowej. Najważniejsze z nich omówiono poniżej.

Pierwsza grupa relacji energetycznych: B/R I P/R. Część energii zużywana na oddychanie, tj. na utrzymanie struktury biomasy, jest duża w populacjach dużych organizmów (ludzi, drzew itp.) Pod wpływem silnego stresu R wzrasta. Ogrom R istotne w aktywnych populacjach małych organizmów, takich jak bakterie i glony, a także w układach otrzymujących energię z zewnątrz.

Druga grupa relacji: A/I I R/A. Pierwsza z nich nazywana jest efektywnością asymilacji, druga to efektywnością wzrostu tkanki. Skuteczność asymilacji waha się od 10 do 50% lub więcej. Może być on albo bardzo mały, jak w przypadku wykorzystania energii świetlnej przez rośliny lub przy przyswajaniu pożywienia przez zwierzęta szkodliwe, albo bardzo duży, jak w przypadku przyswajania pożywienia przez zwierzęta lub bakterie żywiące się wysokimi -kaloryczne produkty spożywcze, takie jak cukry lub aminokwasy.

Skuteczność asymilacji u zwierząt roślinożernych odpowiada właściwościom odżywczym ich pożywienia: osiąga 80% przy jedzeniu nasion, 60% młodych liści, 30-40% starszych liści i 10-20% lub nawet mniej przy jedzeniu drewna, w zależności od stopnia jego rozkładu. Pokarmy zwierzęce są łatwiej trawione niż pokarmy roślinne. Skuteczność asymilacji u gatunków drapieżnych wynosi 60-90% spożywanego pokarmu, przy czym na dole tej grupy znajdują się gatunki jedzące owady, a na górze te jedzące mięso i ryby. Powodem tej sytuacji jest to, że twardy, chitynowy egzoszkielet, który u wielu gatunków owadów stanowi znaczną część masy ciała, jest niestrawny. Zmniejsza to skuteczność asymilacji u zwierząt żywiących się owadami.

Wydajność wzrostu tkanki również jest bardzo zróżnicowana. Największe wartości osiąga w przypadkach, gdy organizmy są małe, a warunki środowiskowe, w jakich żyją, nie wymagają dużych nakładów na utrzymanie temperatury optymalnej dla wzrostu organizmów.

I wreszcie trzecia grupa relacji energetycznych: R/W.

W przypadkach, gdy R szacuje się jako prędkość, R/W reprezentuje stosunek produkcji w danym momencie do biomasy: P/B = B/(VT) = T - 1, gdzie T - czas. Jeżeli produkcja całkowa jest obliczana dla pewnego okresu czasu, wartość wskaźnika R/W ustala się biorąc pod uwagę średnią biomasę za ten sam okres czasu. W tym wypadku relacja R/V - ilość jest bezwymiarowa, pokazuje, ile razy produkcja jest większa lub mniejsza od biomasy. Stosunek produktywności do biomasy można rozpatrywać zarówno w obrębie jednego poziomu troficznego, jak i pomiędzy sąsiednimi poziomami.

Porównanie produktywności Pt i biomasa Bt w obrębie jednego poziomu troficznego (T), notatka S-kształtny charakter zmiany Pt w pewnym zakresie zmian Bt. Przykładowo na pierwszym poziomie troficznym produkcja początkowo wzrasta powoli, gdyż powierzchnia liści jest mała, potem szybciej i przy dużej gęstości biomasy – znów powoli, bo

Fotosynteza w warunkach znacznego zacienienia liści niższych poziomów jest osłabiona. Na drugim i trzecim poziomie troficznym, przy bardzo małej i bardzo dużej liczbie zwierząt na jednostkę powierzchni, stosunek wydajności do biomasy maleje, głównie na skutek spadku współczynnika urodzeń.

Stosunek produktywności poprzedniego poziomu troficznego ( P t -1) do obecnej biomasy ( Bt) determinuje fakt, że fitofagi zjadając część roślin, przyczyniają się w ten sposób do przyspieszenia ich wzrostu, tj. fitofagi poprzez swoją aktywność przyczyniają się do produktywności roślin. Podobny wpływ na produktywność konsumentów pierwszego rzędu wywierają drapieżniki, które niszcząc chore i stare zwierzęta, przyczyniają się do wzrostu wskaźnika urodzeń fitofagów.

Najprostszą zależnością produktywności kolejnego poziomu troficznego jest (Pt +1) z dzisiejszej biomasy (W t). Produktywność każdego kolejnego poziomu troficznego wzrasta wraz ze wzrostem biomasy poprzedniego Р t +1 /B t pokazuje w szczególności, od czego zależy wielkość produkcji wtórnej, a mianowicie z wielkość produkcji pierwotnej, długość łańcucha pokarmowego, charakter i ilość energii dostarczanej z zewnątrz do ekosystemu.

Powyższe rozumowanie pozwala zauważyć, że wielkość osobników ma pewien wpływ na charakterystykę energetyczną ekosystemu. Im mniejszy organizm, tym wyższy jest jego metabolizm właściwy (w przeliczeniu na jednostkę masy), a co za tym idzie, mniejsza biomasa możliwa do utrzymania na danym poziomie troficznym. I odwrotnie, im większy organizm, tym większa biomasa stojąca. Zatem „plon” bakterii w danym momencie będzie znacznie niższy niż „plon” ryb czy ssaków, choć grupy te zużywały tę samą ilość energii. Inaczej jest w przypadku produktywności. Ponieważ produktywność to tempo wzrostu biomasy, małe organizmy mają tutaj przewagę, która dzięki wyższemu poziomowi

metabolizm mają wyższe wskaźniki reprodukcji i odnowy biomasy, tj. wyższą produktywność.

Gatunki w biocenozie są ze sobą powiązane procesami metabolicznymi i energetycznymi, tj. Relacjami pokarmowymi. Śledząc powiązania pokarmowe pomiędzy członkami biocenozy („kto kogo i ile zjada”), można skonstruować łańcuchy i sieci pokarmowe.

Łańcuchy troficzne (z greckiego trofeum - żywność) - łańcuchy pokarmowe to sekwencyjny transfer materii i energii. Na przykład łańcuch pokarmowy zwierząt Morza Arktycznego: mikroalgi (fitoplankton) → małe roślinożerne skorupiaki (zooplankton) → mięsożerne plankton-fagi (robaki, mięczaki, skorupiaki) → ryby (2-4 ogniwa w sekwencji ryb drapieżnych są możliwe) → foki → niedźwiedzie polarne. Ten łańcuch pokarmowy jest długi; łańcuchy pokarmowe ekosystemów lądowych są krótsze, ponieważ na lądzie następuje większa utrata energii. Istnieje kilka typów ziemskie łańcuchy pokarmowe .

1. Łańcuchy pokarmowe pastwisk (łańcuchy wyzyskiwaczy) zaczynają się od producentów. Przechodząc z jednego poziomu troficznego na drugi, wielkość osobników wzrasta przy jednoczesnym spadku gęstości zaludnienia, współczynnika reprodukcji i produktywności masowej.

Trawa → norniki → lis

Trawa → owady → żaba → czapla → latawiec

Jabłoń → owad łuskowaty → pasożyt

Krowa → mucha → bakterie → fagi

Łańcuchy detrytyczne. Uwzględniono tylko dekompozytory.

Opadłe liście → pleśnie → bakterie

Każdy członek dowolnego łańcucha pokarmowego jest jednocześnie ogniwem innego łańcucha pokarmowego: konsumuje i jest spożywany przez kilka gatunków innych organizmów. W ten sposób powstają sieci pokarmowe. Na przykład pożywienie wilka łąkowego-kojota obejmuje aż 14 tysięcy gatunków zwierząt i roślin. W sekwencji przenoszenia substancji i energii z jednej grupy organizmów do drugiej występują poziomy troficzne. Zazwyczaj łańcuchy nie przekraczają 5–7 poziomów. Pierwszy poziom troficzny składa się z producentów, ponieważ tylko oni mogą żywić się energią słoneczną. Na wszystkich pozostałych poziomach - roślinożerców (fitofagi), drapieżników pierwotnych, drapieżników wtórnych itp. - początkowo zgromadzona energia jest zużywana na utrzymanie procesów metabolicznych.

Wygodnie jest przedstawić relacje z jedzeniem w formie piramidy troficzne(liczba, biomasa, energia). Piramida populacji przedstawia liczbę osobników na każdym poziomie troficznym w jednostkach (sztukach).

Ma bardzo szeroką bazę i ostre zawężenie w kierunku odbiorców końcowych. Jest to powszechny typ piramidy dla zbiorowisk zielnych - biocenoz łąkowych i stepowych. Jeśli weźmiemy pod uwagę zbiorowiska leśne, obraz może być zniekształcony: na jednym drzewie mogą żerować tysiące fitofagów lub mszyce i słonie (różne fitofagi) mogą znajdować się na tym samym poziomie troficznym. Wtedy liczba konsumentów może być większa niż liczba producentów. Aby przezwyciężyć ewentualne zniekształcenia, stosuje się piramidę biomasy. Wyraża się go w jednostkach tonażu masy suchej lub mokrej: kg, t itp.

W ekosystemach lądowych biomasa roślinna jest zawsze większa niż biomasa zwierzęca. Piramida biomasy wygląda inaczej w przypadku ekosystemów wodnych, zwłaszcza morskich. Biomasa zwierząt jest znacznie większa niż biomasa roślin. Ta niepoprawność wynika z faktu, że piramidy biomasy nie uwzględniają czasu trwania pokoleń osobników na różnych poziomach troficznych oraz tempa powstawania i zużycia biomasy. Głównym producentem ekosystemów morskich jest fitoplankton. W ciągu roku w oceanie może zmienić się nawet 50 pokoleń fitoplanktonu. W czasie, gdy ryby drapieżne (a zwłaszcza wieloryby) zgromadzą swoją biomasę, wiele pokoleń fitoplanktonu ulegnie zmianie i jego całkowita biomasa będzie znacznie większa. Dlatego uniwersalnym sposobem wyrażania struktury troficznej ekosystemów są piramidy produktywności, nazywane zwykle piramidami energetycznymi, czyli energetycznym wyrazem produkcji.

Pochłonięta energia słoneczna zamieniana jest na energię wiązań chemicznych węglowodanów i innych substancji organicznych. Niektóre substancje ulegają utlenieniu podczas oddychania roślin i uwalniają energię. Energia ta jest ostatecznie rozpraszana w postaci ciepła. Pozostała energia powoduje wzrost biomasy. Całkowita biomasa stabilnego ekosystemu jest stosunkowo stała. Zatem podczas przejścia z jednego poziomu troficznego na drugi część dostępnej energii nie jest postrzegana, część jest wydzielana w postaci ciepła, a część jest wydawana na oddychanie. Średnio podczas przechodzenia z jednego poziomu troficznego na drugi całkowita energia zmniejsza się około 10 razy. Ten wzór nazywa się Zasada piramidy energetycznej Lindemanna (1942) lubzasada 10%. Im dłuższy łańcuch pokarmowy, tym mniej energii jest dostępne na końcu łańcucha, więc liczba poziomów troficznych nigdy nie może być zbyt duża.

Jeśli podczas przejścia do kolejnego etapu piramidy ekologicznej zmniejsza się energia i masa materii organicznej, wówczas w mniej więcej tej samej proporcji wzrasta akumulacja substancji dostających się do organizmu, które nie biorą udziału w prawidłowym metabolizmie (trucizny syntetyczne). Zjawisko to nazywa się zasada biologicznego wzmocnienia.

Podstawowe zasady funkcjonowania systemów ekologicznych

Stały dopływ energii słonecznej- warunek konieczny istnienia ekosystemu.

Cykl składników odżywczych. Siłami napędowymi obiegu substancji jest przepływ energii ze słońca i aktywność materii żywej. Dzięki cyklowi składników odżywczych powstaje stabilna organizacja wszystkich ekosystemów i biosfery jako całości i odbywa się ich normalne funkcjonowanie.

Spadek biomasy na wyższych poziomach troficznych: Spadkowi ilości dostępnej energii zwykle towarzyszy spadek biomasy i liczby osobników na każdym poziomie troficznym (pamiętajcie o piramidach energii, liczebności i biomasy).

Zasady te szczegółowo omówiliśmy już podczas wykładu.

Podstawą łańcuchów pokarmowych są więc rośliny zielone. Zarówno owady, jak i kręgowce żywią się zielonymi roślinami, które z kolei służą jako źródło energii i materii do budowy ciała konsumentów drugiego, trzeciego itd. rzędy wielkości. Ogólny wzór jest taki, że liczba osobników objętych łańcuchem pokarmowym w każdym ogniwie stale maleje, a liczba ofiar jest znacznie większa niż liczba ich konsumentów. Dzieje się tak dlatego, że w każdym ogniwie łańcucha pokarmowego, na każdym etapie przekazywania energii, traci się jej 80-90%, rozpraszając się w postaci ciepła. Ta okoliczność ogranicza liczbę ogniw łańcucha (zwykle jest ich od 3 do 5). Z 1 tys. kg roślin wytwarza się średnio 100 kg ciała roślinożerców. Drapieżniki zjadające zwierzęta roślinożerne mogą z tej ilości zbudować 10 kg biomasy, podczas gdy drapieżniki wtórne mogą zbudować tylko 1 kg. W rezultacie żywa biomasa w każdym kolejnym ogniwie łańcucha stopniowo maleje. Ten wzór nazywa się Zasadami Piramidy Ekologicznej 5.

IV.Relacje między organizmami

1.Połączenia biotyczne

Wśród ogromnej różnorodności relacji między istotami żywymi wyróżnia się pewne typy relacji, które mają wiele wspólnego między organizmami z różnych grup systematycznych.

1.Symbioza

Symbioza 1 - konkubinat (od greckiego sim – razem, bios – życie) to forma związku, z której korzystają oboje partnerzy lub przynajmniej jeden.

Symbioza dzieli się na mutualizm, protokooperację i komensalizm.

Mutualizm 2 - forma symbiozy, w której obecność każdego z dwóch gatunków staje się obowiązkowa dla obu, każdy z konkubentów otrzymuje względnie równe korzyści, a partnerzy (lub jeden z nich) nie mogą istnieć bez siebie.

Typowym przykładem mutualizmu jest związek między termitami a pierwotniakami wiciowatymi, które żyją w ich jelitach. Termity jedzą drewno, ale nie mają enzymów trawiących celulozę. Wiciowce wytwarzają takie enzymy i przekształcają błonnik w cukry. Bez pierwotniaków – symbiontów – termity umierają z głodu. Oprócz korzystnego mikroklimatu same wiciowce otrzymują pożywienie i warunki do rozmnażania w jelitach.

Protokooperacja 3 - forma symbiozy, w której współistnienie jest korzystne dla obu gatunków, ale niekoniecznie dla nich. W takich przypadkach nie ma żadnego powiązania pomiędzy tą konkretną parą partnerów.

Komensalizm - forma symbiozy, w której jeden ze współżyjących gatunków czerpie jakąś korzyść, nie przynosząc żadnej szkody ani korzyści drugiemu gatunkowi.

Komensalizm z kolei dzieli się na dzierżawę, współżywienie i darmową załadunek.

"Dzierżawa" 4 - forma komensalizmu, w której jeden gatunek wykorzystuje inny (swoje ciało lub dom) jako schronienie lub dom. Szczególnie ważne jest stosowanie niezawodnych schronień do przechowywania jaj lub młodych osobników.

Bączek słodkowodny składa jaja w jamie płaszczowej małży dwuskorupowych – bezzębnych. Złożone jaja rozwijają się w idealnych warunkach zaopatrzenia w czystą wodę.

"Koleżeństwo" 5 - forma komensalizmu, w której kilka gatunków konsumuje różne substancje lub części tego samego zasobu.

„Bezpłatne ładowanie” 6 - forma komensalizmu, w której jeden gatunek zjada resztki pożywienia innego.

Przykładem przejścia freeloadingu w bliższe relacje międzygatunkowe jest związek ryby lepkiej żyjącej w morzach tropikalnych i subtropikalnych z rekinami i waleniami. Przednia płetwa grzbietowa naklejki została przekształcona w przyssawkę, za pomocą której mocno trzyma się ona na powierzchni ciała dużej ryby. Biologiczne znaczenie przyczepiania patyków polega na ułatwieniu ich przemieszczania się i osadzania.

W naturze żaden gatunek, populacja, a nawet jednostka nie żyje w izolacji od siebie i swojego siedliska, ale wręcz przeciwnie, doświadcza wielu wzajemnych wpływów. Społeczności biotyczne Lub biocenozy - zbiorowiska oddziałujących na siebie organizmów żywych, które stanowią stabilny system połączony licznymi powiązaniami wewnętrznymi, o stosunkowo stałej strukturze i współzależnym zestawie gatunków.

Biocenoza charakteryzuje się pewnymi Struktury: gatunkowe, przestrzenne i troficzne.

Organiczne składniki biocenozy są nierozerwalnie związane z nieorganicznymi - glebą, wilgocią, atmosferą, tworząc razem z nimi stabilny ekosystem - biogeocenoza .

Biogenocenoza– samoregulujący się system ekologiczny utworzony przez populacje różnych gatunków żyjących razem i oddziałujących ze sobą oraz z przyrodą nieożywioną we względnie jednorodnych warunkach środowiskowych.

Systemy ekologiczne

Układy funkcjonalne, obejmujące zbiorowiska organizmów żywych różnych gatunków i ich siedliska. Powiązania pomiędzy elementami ekosystemu powstają przede wszystkim na podstawie relacji pokarmowych i sposobów pozyskiwania energii.

Ekosystem

Zespół gatunków roślin, zwierząt, grzybów, mikroorganizmów, które oddziałują ze sobą i ze środowiskiem w taki sposób, że taka zbiorowość może przetrwać i funkcjonować przez nieokreślony czas. Społeczność biotyczna (biocenoza) składa się ze zbiorowiska roślinnego ( fitocenoza), Zwierząt ( zoocenoza), mikroorganizmy ( mikrobiocenoza).

Wszystkie organizmy Ziemi i ich siedliska reprezentują także ekosystem najwyższej rangi - biosfera , posiadający stabilność i inne właściwości ekosystemu.

Istnienie ekosystemu możliwe jest dzięki stałemu dopływowi energii z zewnątrz – takim źródłem energii jest zazwyczaj słońce, chociaż nie dotyczy to wszystkich ekosystemów. Stabilność ekosystemu zapewniają bezpośrednie i sprzężone powiązania pomiędzy jego elementami, wewnętrzny obieg substancji oraz udział w cyklach globalnych.

Doktryna biogeocenoz opracowany przez V.N. Sukaczow. Termin " ekosystem„wprowadzony do użytku przez angielskiego geobotanika A. Tansleya w 1935 r. termin” biogeocenoza” - Akademik V.N. Sukaczew w 1942 r biogeocenoza Niezbędne jest posiadanie zbiorowiska roślinnego (fitocenozy) jako głównego ogniwa, zapewniającego potencjalną nieśmiertelność biogeocenozy dzięki energii wytwarzanej przez rośliny. Ekosystemy nie może zawierać fitocenozy.

Fitocenoza

Zbiorowisko roślinne powstało historycznie w wyniku połączenia oddziałujących na siebie roślin na jednorodnym obszarze terytorium.

Charakteryzuje się:

- określony skład gatunkowy,

- formy życia,

- warstwowość (naziemna i podziemna),

- liczebność (częstotliwość występowania gatunków),

- zakwaterowanie,

- aspekt (wygląd),

- witalność,

- zmiany sezonowe,

- rozwój (zmiana społeczności).

Poziomowanie (numer piętra)

Jedną z charakterystycznych cech zbiorowiska roślinnego jest niejako jego podział piętro po piętrze, zarówno w przestrzeni naziemnej, jak i podziemnej.

Poziomy naziemne pozwala na lepsze wykorzystanie światła, a pod ziemią - wody i minerałów. Zazwyczaj w lesie można wyróżnić do pięciu poziomów: górny (pierwszy) - wysokie drzewa, drugi - krótkie drzewa, trzeci - krzewy, czwarty - trawy, piąty - mchy.

Poziomowanie podziemne - lustrzane odbicie powierzchni nadziemnej: korzenie drzew sięgają najgłębiej, podziemne części mchów znajdują się blisko powierzchni gleby.

Według sposobu pozyskiwania i wykorzystania składników odżywczych na jakie dzielą się wszystkie organizmy autotrofy i heterotrofy. W przyrodzie istnieje ciągły cykl składników odżywczych niezbędnych do życia. Substancje chemiczne są pobierane przez autotrofy ze środowiska i zawracane do niego przez heterotrofy. Proces ten przybiera bardzo złożone formy. Każdy gatunek wykorzystuje tylko część energii zawartej w materii organicznej, doprowadzając jej rozkład do pewnego etapu. Tak więc w procesie ewolucji rozwinęły się systemy ekologiczne więzy I sieć zasilająca .

Większość biogeocenoz ma podobne struktura troficzna. Oparte są na roślinach zielonych - producenci. Niezbędne są zwierzęta roślinożerne i mięsożerne: konsumenci materii organicznej - konsumenci i niszczyciele pozostałości organicznych - rozkładacze.

Liczba osób w łańcuchu pokarmowym stale maleje, liczba ofiar jest większa niż liczba ich konsumentów, ponieważ w każdym ogniwie łańcucha pokarmowego przy każdym transferze energii traci się 80-90% jej, rozpraszając się w postać ciepła. Dlatego liczba ogniw w łańcuchu jest ograniczona (3-5).

Różnorodność gatunkowa biocenozy reprezentowane przez wszystkie grupy organizmów - producentów, konsumentów i rozkładających.

Naruszenie dowolnego linku w łańcuchu pokarmowym powoduje zaburzenie całej biocenozy. Na przykład wylesianie prowadzi do zmiany składu gatunkowego owadów, ptaków, a w konsekwencji zwierząt. Na obszarze bezdrzewnym rozwiną się inne łańcuchy pokarmowe i utworzy się inna biocenoza, co zajmie kilka dziesięcioleci.

Łańcuch pokarmowy (troficzny Lub żywność )

Powiązane gatunki, które sekwencyjnie pozyskują materię organiczną i energię z pierwotnej substancji spożywczej; Co więcej, każde poprzednie ogniwo łańcucha jest pożywieniem dla kolejnego.

Łańcuchy pokarmowe na każdym obszarze przyrodniczym o mniej lub bardziej jednorodnych warunkach życia składają się z kompleksów wzajemnie powiązanych gatunków, które żerują na sobie i tworzą samopodtrzymujący się system, w którym zachodzi obieg substancji i energii.

Składniki ekosystemu:

- Producenci - Organizmy autotroficzne (głównie rośliny zielone) są jedynymi producentami materii organicznej na Ziemi. Bogata w energię materia organiczna jest syntetyzowana podczas fotosyntezy z ubogich w energię substancji nieorganicznych (H 2 0 i C0 2).

- Konsumenci - zwierzęta roślinożerne i mięsożerne, konsumenci materii organicznej. Konsumenci mogą być roślinożercami, gdy bezpośrednio korzystają z producentów, lub mięsożercami, gdy żywią się innymi zwierzętami. W łańcuchu pokarmowym najczęściej mogą mieć numer seryjny od I do IV.

- Rozkładacze - mikroorganizmy heterotroficzne (bakterie) i grzyby - niszczyciele pozostałości organicznych, destruktory. Nazywani są także sanitariuszami Ziemi.

Poziom troficzny (odżywczy). - zbiór organizmów połączonych rodzajem odżywiania. Koncepcja poziomu troficznego pozwala zrozumieć dynamikę przepływu energii w ekosystemie.

pierwszy poziom troficzny zajmują zawsze producenci (rośliny),
drugi - konsumenci pierwszego rzędu (zwierzęta roślinożerne),
trzeci – konsumenci drugiego rzędu – drapieżniki żerujące na zwierzętach roślinożernych),
czwarty - konsumenci trzeciego rzędu (drapieżniki wtórne).

Wyróżnia się następujące typy: łańcuchy pokarmowe:

W łańcuch pastwiskowy (łańcuchy jedzenia) głównym źródłem pożywienia są rośliny zielone. Na przykład: trawa -> owady -> płazy -> węże -> ptaki drapieżne.

- detrytyczny łańcuchy (łańcuchy rozkładu) zaczynają się od detrytusu - martwej biomasy. Na przykład: ściółka -> dżdżownice -> bakterie. Inną cechą łańcuchów detrytycznych jest to, że zawarte w nich produkty roślinne często nie są bezpośrednio spożywane przez zwierzęta roślinożerne, ale obumierają i są mineralizowane przez saprofity. Łańcuchy detrytyczne są również charakterystyczne dla ekosystemów głębinowych, których mieszkańcy żywią się martwymi organizmami, które opadły z górnych warstw wody.

Relacje między gatunkami w systemach ekologicznych, które rozwinęły się w procesie ewolucji, w których wiele składników żeruje na różnych obiektach i same służą jako pożywienie dla różnych członków ekosystemu. W uproszczeniu sieć pokarmową można przedstawić jako powiązany system łańcuchów pokarmowych.

Organizmy różnych łańcuchów pokarmowych, które otrzymują pożywienie przez taką samą liczbę ogniw w tych łańcuchach, są włączone ten sam poziom troficzny. Jednocześnie mogą znajdować się różne populacje tego samego gatunku, zawarte w różnych łańcuchach pokarmowych różne poziomy troficzne. Zależność między różnymi poziomami troficznym w ekosystemie można przedstawić graficznie jako piramida ekologiczna.

Piramida ekologiczna

Metoda graficznego przedstawienia zależności pomiędzy różnymi poziomami troficznym w ekosystemie – istnieją trzy typy:

Piramida populacji odzwierciedla liczbę organizmów na każdym poziomie troficznym;

Piramida biomasy odzwierciedla biomasę każdego poziomu troficznego;

Piramida energetyczna pokazuje ilość energii przechodzącej przez każdy poziom troficzny w określonym czasie.

Zasada piramidy ekologicznej

Wzór odzwierciedlający postępujący spadek masy (energii, liczby osobników) każdego kolejnego ogniwa łańcucha pokarmowego.

Piramida liczbowa

Piramida ekologiczna pokazująca liczbę osobników na każdym poziomie odżywienia. Piramida liczb nie uwzględnia wielkości i masy osobników, oczekiwanej długości życia, tempa metabolizmu, ale zawsze widoczny jest główny trend - spadek liczby osobników z ogniwa na ogniwo. Na przykład w ekosystemie stepowym liczba osobników rozkłada się następująco: producenci - 150 000, konsumenci roślinożerni - 20 000, konsumenci mięsożerni - 9 000 osobników/obszar. Biocenoza łąkowa charakteryzuje się następującą liczbą osobników na powierzchni 4000 m2: producenci – 5 842 424, roślinożerni konsumenci pierwszego rzędu – 708 624, mięsożerni konsumenci drugiego rzędu – 35 490, mięsożerni konsumenci trzeciego rzędu – 3 .

Piramida biomasy

Wzór, według którego ilość materii roślinnej stanowiącej podstawę łańcucha pokarmowego (producenci) jest w przybliżeniu 10 razy większa od masy zwierząt roślinożernych (konsumentów pierwszego rzędu), a masa zwierząt roślinożernych jest 10 razy większa większa niż u mięsożerców (konsumentów drugiego rzędu), tj. każdy kolejny poziom pożywienia ma masę 10 razy mniejszą od poprzedniego. Średnio z 1000 kg roślin wytwarza się 100 kg ciała roślinożercy. Drapieżniki zjadające zwierzęta roślinożerne mogą zbudować 10 kg swojej biomasy, drapieżniki wtórne - 1 kg.

Piramida Energii

wyraża wzór, zgodnie z którym przepływ energii stopniowo maleje i traci na wartości podczas przechodzenia od ogniwa do ogniwa w łańcuchu pokarmowym. Zatem w biocenozie jeziora rośliny zielone – producenci – tworzą biomasę zawierającą 295,3 kJ/cm 2, konsumenci pierwszego rzędu, spożywając biomasę roślinną, tworzą własną biomasę zawierającą 29,4 kJ/cm 2; Konsumenci drugiego rzędu, wykorzystując jako żywność konsumentów pierwszego rzędu, tworzą własną biomasę o zawartości 5,46 kJ/cm2. Zwiększa się utrata energii podczas przejścia od konsumentów pierwszego rzędu do konsumentów drugiego rzędu, jeśli są to zwierzęta stałocieplne. Wyjaśnia to fakt, że zwierzęta te wydają dużo energii nie tylko na budowanie biomasy, ale także na utrzymanie stałej temperatury ciała. Jeśli porównamy hodowlę cielęcia i okonia, to ta sama ilość energii wydanej na żywność da 7 kg wołowiny i tylko 1 kg ryb, ponieważ cielę je trawę, a okoń drapieżny zjada ryby.

Zatem pierwsze dwa typy piramid mają wiele istotnych wad:

Piramida biomasy odzwierciedla stan ekosystemu w momencie pobrania próbki i dlatego pokazuje stosunek biomasy w danym momencie, a nie odzwierciedla produktywności każdego poziomu troficznego (tj. jego zdolności do wytwarzania biomasy w określonym czasie). Zatem w przypadku, gdy w gronie producentów znajdą się gatunki szybko rosnące, piramida biomasy może okazać się odwrócona.

Piramida energetyczna pozwala porównać produktywność różnych poziomów troficznych, ponieważ uwzględnia czynnik czasu. Dodatkowo uwzględnia różnicę w wartości energetycznej różnych substancji (przykładowo 1 g tłuszczu dostarcza prawie dwukrotnie więcej energii niż 1 g glukozy). Dlatego piramida energii zawsze zwęża się ku górze i nigdy nie jest odwrócona.

Plastyczność ekologiczna

Stopień odporności organizmów lub ich zbiorowisk (biocenoz) na wpływ czynników środowiskowych. Gatunki ekologicznie plastyczne mają szeroką gamę norma reakcji , tj. są szeroko przystosowane do różnych siedlisk (ryby ciernikowe i węgorze, niektóre pierwotniaki żyją zarówno w wodach słodkich, jak i słonych). Wysoko wyspecjalizowane gatunki mogą istnieć tylko w określonym środowisku: zwierzęta morskie i glony - w słonej wodzie, ryby rzeczne i rośliny lotosu, lilie wodne, rzęsa żyją tylko w słodkiej wodzie.

Ogólnie ekosystem (biogeocenoza) charakteryzuje się następującymi wskaźnikami:

Różnorodność gatunkowa

Gęstość populacji gatunków,

Biomasa.

Biomasa

Całkowita ilość materii organicznej wszystkich osobników biocenozy lub gatunku wraz z zawartą w niej energią. Biomasę wyraża się zwykle w jednostkach masy w przeliczeniu na suchą masę na jednostkę powierzchni lub objętości. Biomasę można wyznaczyć oddzielnie dla zwierząt, roślin lub poszczególnych gatunków. Zatem biomasa grzybów w glebie wynosi 0,05-0,35 t/ha, glonów - 0,06-0,5, korzeni roślin wyższych - 3,0-5,0, dżdżownic - 0,2-0,5, kręgowców - 0,001-0,015 t/ha.

W biogeocenozach są pierwotna i wtórna produktywność biologiczna :

ü Pierwotna produktywność biologiczna biocenoz- całkowita całkowita produktywność fotosyntezy, będąca efektem działania autotrofów - rośliny zielone, np. 20-30-letni las sosnowy produkuje 37,8 t/ha biomasy rocznie.

ü Wtórna produktywność biologiczna biocenoz- całkowita całkowita produktywność organizmów heterotroficznych (konsumentów), która powstaje w wyniku wykorzystania substancji i energii zgromadzonej przez producentów.

Populacje. Struktura i dynamika liczb.

Każdy gatunek na Ziemi zajmuje określone miejsce zakres, ponieważ może istnieć tylko w określonych warunkach środowiskowych. Jednak warunki życia w obrębie jednego gatunku mogą się znacznie różnić, co prowadzi do rozpadu gatunku na elementarne grupy osobników - populacje.

Populacja

Zbiór osobników tego samego gatunku, zajmujących w obrębie gatunku odrębne terytorium (o stosunkowo jednorodnych warunkach życia), swobodnie krzyżujących się ze sobą (posiadających wspólną pulę genową) i izolowanych od innych populacji tego gatunku, posiadających wszystkie niezbędne warunki do utrzymania ich stabilności przez długi czas w zmieniających się warunkach środowiskowych. Najważniejsze cechy populacji to jej struktura (wiek, skład płciowy) i dynamika populacji.

Zgodnie ze strukturą demograficzną populacje rozumieją jego skład pod względem płci i wieku.

Struktura przestrzenna Populacje to cechy rozmieszczenia osobników w populacji w przestrzeni.

Struktura wiekowa populacja jest powiązana z udziałem osób w różnym wieku w populacji. Osoby w tym samym wieku grupuje się w kohorty – grupy wiekowe.

W Struktura wiekowa populacji roślin przeznaczyć kolejne okresy:

Utajony - stan nasion;

Pregeneracyjny (obejmuje stan siewki, rośliny młodocianej, rośliny niedojrzałej i dziewiczej);

Generatywny (zwykle podzielony na trzy podokresy - osobniki młode, dojrzałe i stare generatywne);

Postgeneracyjny (obejmuje stany podstarcze, starcze roślin i fazę obumierania).

O przynależności do określonego statusu wiekowego decyduje m.in wiek biologiczny- stopień ekspresji pewnych cech morfologicznych (na przykład stopień rozcięcia złożonego liścia) i fizjologicznych (na przykład zdolność do rodzenia potomstwa).

W populacjach zwierząt można również rozróżnić różne etapy wiekowe. Na przykład owady rozwijające się z całkowitą metamorfozą przechodzą przez etapy:

Larwy,

lalki,

Imago (dorosły owad).

Charakter struktury wiekowej ludnościzależy od rodzaju krzywej przeżycia charakterystycznej dla danej populacji.

Krzywa przeżyciaodzwierciedla współczynnik umieralności w poszczególnych grupach wiekowych i jest linią malejącą:

Jeżeli śmiertelność nie jest zależna od wieku osobników, to śmierć osobników w danym typie następuje równomiernie, śmiertelność pozostaje stała przez całe życie ( typ I ). Taka krzywa przeżycia jest charakterystyczna dla gatunków, których rozwój przebiega bez metamorfozy, przy wystarczającej stabilności urodzonego potomstwa. Ten typ jest zwykle nazywany rodzaj hydry- charakteryzuje się krzywą przeżycia zbliżoną do linii prostej.
U gatunków, dla których rola czynników zewnętrznych w śmiertelności jest niewielka, krzywa przeżycia charakteryzuje się niewielkim spadkiem aż do pewnego wieku, po czym następuje gwałtowny spadek na skutek naturalnej (fizjologicznej) śmiertelności ( typ II ). Charakter krzywej przeżycia zbliżony do tego typu jest charakterystyczny dla człowieka (chociaż krzywa przeżycia człowieka jest nieco bardziej płaska i mieści się pomiędzy typami I i II). Ten typ nazywa się Typ Drosophila: To właśnie wykazują muszki owocowe w warunkach laboratoryjnych (nie zjadane przez drapieżniki).
Wiele gatunków charakteryzuje się dużą śmiertelnością we wczesnych stadiach ontogenezy. U takich gatunków krzywa przeżycia charakteryzuje się gwałtownym spadkiem w młodszym wieku. Osobniki, które dożywają wieku „krytycznego”, charakteryzują się niską śmiertelnością i dożywają starszego wieku. Typ nazywa się rodzaj ostrygi (typ III ).

Struktura seksualna populacje

Proporcje płci mają bezpośredni wpływ na reprodukcję i zrównoważony rozwój populacji.

W populacji występują proporcje płci pierwotnej, wtórnej i trzeciorzędowej:

- Pierwotny stosunek płci determinowana przez mechanizmy genetyczne - jednorodność rozbieżności chromosomów płciowych. Na przykład u ludzi chromosomy XY determinują rozwój płci męskiej, a chromosomy XX determinują rozwój płci żeńskiej. W tym przypadku stosunek płci pierwotnej wynosi 1:1, czyli jest równie prawdopodobny.

- Wtórny stosunek płci to stosunek płci w chwili urodzenia (wśród noworodków). Może znacznie różnić się od pierwotnej z wielu powodów: selektywności komórek jajowych w stosunku do plemników niosących chromosom X lub Y, nierównej zdolności takich plemników do zapłodnienia oraz różnych czynników zewnętrznych. Na przykład zoologowie opisali wpływ temperatury na drugi stosunek płci u gadów. Podobny wzór jest typowy dla niektórych owadów. Zatem u mrówek zapłodnienie jest zapewnione w temperaturach powyżej 20 ° C, a w niższych temperaturach składają jaja niezapłodnione. Z tych ostatnich wykluwają się samce, a z zapłodnionych przeważnie samice.

- Trzeciorzędowy stosunek płci - stosunek płci wśród dorosłych zwierząt.

Struktura przestrzenna populacje odzwierciedla naturę rozmieszczenia jednostek w przestrzeni.

Atrakcja trzy główne typy rozmieszczenia jednostek w kosmosie:

- mundur Lub mundur(osobniki są rozmieszczone równomiernie w przestrzeni, w równych odległościach od siebie); ma charakter rzadki i jest najczęściej spowodowany ostrą konkurencją wewnątrzgatunkową (na przykład u ryb drapieżnych);

- zbiorowe Lub mozaika(„cętkowane”, osobniki znajdują się w izolowanych skupiskach); występuje znacznie częściej. Jest to związane z charakterystyką mikrośrodowiska lub zachowaniem zwierząt;

- losowy Lub rozproszony(osobniki są rozmieszczone losowo w przestrzeni) - można je zaobserwować tylko w jednorodnym środowisku i tylko u gatunków, które nie wykazują tendencji do tworzenia grup (np. chrząszcz w mące).

Wielkość populacji oznaczony literą N. Wyraża się stosunek wzrostu N do jednostki czasu dN / dtchwilowa prędkośćzmiany wielkości populacji, tj. zmiana liczby w czasie t.Wzrost populacjizależy od dwóch czynników - płodności i śmiertelności przy braku emigracji i imigracji (taką populację nazywa się izolowaną). Różnica między współczynnikiem urodzeń b i współczynnikiem zgonów d wynosiizolowane tempo wzrostu populacji:

Stabilność populacji

Jest to jego zdolność do przebywania w stanie dynamicznej (tj. mobilnej, zmieniającej się) równowagi z otoczeniem: zmieniają się warunki środowiskowe, zmienia się także populacja. Jednym z najważniejszych warunków zrównoważonego rozwoju jest różnorodność wewnętrzna. W odniesieniu do populacji są to mechanizmy utrzymania określonej gęstości zaludnienia.

Atrakcja trzy rodzaje zależności wielkości populacji od jej gęstości .

Pierwszy typ (I) - najczęstszy, charakteryzujący się spadkiem wzrostu populacji wraz ze wzrostem jej gęstości, co zapewniają różne mechanizmy. Na przykład wiele gatunków ptaków charakteryzuje się spadkiem płodności (płodności) wraz ze wzrostem gęstości zaludnienia; zwiększona śmiertelność, zmniejszona odporność organizmów o zwiększonej gęstości zaludnienia; zmiana wieku w okresie dojrzewania w zależności od gęstości zaludnienia.

Trzeci typ ( III ) jest charakterystyczna dla populacji, w których obserwuje się „efekt grupowy”, tj. pewna optymalna gęstość populacji przyczynia się do lepszego przetrwania, rozwoju i aktywności życiowej wszystkich osobników, co jest nieodłączne dla większości zwierząt grupowych i społecznych. Na przykład, aby odnowić populację zwierząt heteroseksualnych, wymagana jest co najmniej gęstość zapewniająca wystarczające prawdopodobieństwo spotkania samca i samicy.

Zadania tematyczne

A1. Powstała biogeocenoza

1) rośliny i zwierzęta

2) zwierzęta i bakterie

3) rośliny, zwierzęta, bakterie

4) terytorium i organizmy

A2. Konsumentami materii organicznej w biogeocenozie leśnej są

1) świerk i brzoza

2) grzyby i robaki

3) zające i wiewiórki

4) bakterie i wirusy

A3. Producenci w jeziorze są

2) kijanki

A4. Wpływa na proces samoregulacji w biogeocenozie

1) stosunek płci w populacjach różnych gatunków

2) liczba mutacji występujących w populacjach

3) stosunek drapieżnika do ofiary

4) konkurencja wewnątrzgatunkowa

A5. Jednym z warunków trwałości ekosystemu może być

1) jej zdolność do zmiany

2) różnorodność gatunków

3) wahania liczby gatunków

4) stabilność puli genowej w populacjach

A6. Rozkładniki obejmują

2) porosty

4) paprocie

A7. Jeżeli łączna masa otrzymana przez konsumenta II rzędu wynosi 10 kg, to jaka była łączna masa producentów, którzy stali się źródłem pożywienia dla tego konsumenta?

A8. Wskaż detrytyczny łańcuch pokarmowy

1) mucha – pająk – wróbel – bakteria

2) koniczyna – jastrząb – trzmiel – mysz

3) żyto – sikora – kot – bakterie

4) komar - wróbel - jastrząb - robaki

A9. Początkowym źródłem energii w biocenozie jest energia

1) związki organiczne

2) związki nieorganiczne

4) chemosynteza

1) zające

2) pszczoły

3) drozdy polne

4) wilki

A11. W jednym ekosystemie można znaleźć dąb i

1) suseł

3) skowronek

4) niebieski chaber

A12. Sieci elektroenergetyczne to:

1) powiązania między rodzicami a potomstwem

2) powiązania rodzinne (genetyczne).

3) metabolizm w komórkach organizmu

4) sposoby przenoszenia substancji i energii w ekosystemie

A13. Ekologiczna piramida liczb odzwierciedla:

1) stosunek biomasy na każdym poziomie troficznym

2) stosunek mas pojedynczego organizmu na różnych poziomach troficznych

3) struktura łańcucha pokarmowego

4) różnorodność gatunków na różnych poziomach troficznych

Jak składa się sieć pokarmowa? Sieć pokarmowa. Konkurencyjne relacje między grupami