ŁAŃCUCHY TROFICZNE
Cel pracy: nabycie umiejętności zestawiania i analizowania łańcuchów pokarmowych (troficznych).
Informacje ogólne
Istnieją różne powiązania między żywymi organizmami w ekosystemach. Jednym z centralnych ogniw, które niejako scala różnorodne organizmy w jeden ekosystem, jest pożywienie, czyli trofizm. Powiązania żywnościowe łączą organizmy na zasadzie konsumenta żywności. Prowadzi to do powstania łańcuchów pokarmowych lub troficznych. W ekosystemie substancje zawierające energię są tworzone przez organizmy autotroficzne i służą jako pokarm dla heterotrofów. Wiązania pokarmowe to mechanizmy przenoszenia energii z jednego organizmu do drugiego. Typowym przykładem jest zwierzę jedzące rośliny. Zwierzę to z kolei może zostać zjedzone przez inne zwierzę. W ten sposób energia może być przenoszona przez wiele organizmów.
Każdy kolejny żywi się poprzednim, dostarczając mu surowców i energii.
Taką sekwencję przekazywania energii pokarmu w procesie odżywiania od jego źródła poprzez kolejne serie organizmów żywych nazywamy łańcuch pokarmowy (troficzny), lub obwód zasilania. Łańcuchy troficzne- jest to droga jednokierunkowego przepływu energii słonecznej pochłoniętej w procesie fotosyntezy przez żywe organizmy ekosystemu do środowiska, gdzie jej niewykorzystana część jest rozpraszana w postaci niskotemperaturowej energii cieplnej.
myszy, wróble, gołębie. Czasami w literaturze ekologicznej każde połączenie pokarmowe nazywane jest połączeniem „drapieżnik-ofiara”, co oznacza, że drapieżnik jest zjadaczem. Stabilność układu drapieżnik-ofiara zapewniają następujące czynniki:
- nieefektywność drapieżnika, ucieczka ofiary;
- ograniczenia ekologiczne narzucone przez środowisko zewnętrzne na wielkość populacji;
- dostępność alternatywnych źródeł pożywienia dla drapieżników;
- zmniejszenie opóźnienia w reakcji drapieżnika.
Miejsce każdego ogniwa w łańcuchu pokarmowym jest poziom troficzny. Pierwszy poziom troficzny zajmują autotrofy, czyli tzw producenci pierwotni. Organizmy drugiego poziomu troficznego nazywane są per-
pierwotni konsumenci, trzeci - wtórni konsumenci itp.
Łańcuchy pokarmowe dzielą się na dwa główne typy: pastwiskowe (łańcuchy wypasu, łańcuchy konsumpcyjne) i istryckie (łańcuchy rozkładu).
Roślina → zając → wilk Producent → roślinożerca → mięsożerca
Rozpowszechnione są również następujące łańcuchy pokarmowe:
Materiał roślinny (np. nektar) → mucha → pająk → ryjówka → sowa.
Sok z krzewu róży → mszyca → biedronka → pająk → ptak owadożerny → ptak drapieżny.
W ekosystemach wodnych, zwłaszcza morskich, łańcuchy pokarmowe drapieżników są dłuższe niż w ekosystemach lądowych.
Łańcuch detrytyczny zaczyna się od martwej materii organicznej – detrytusu, który jest niszczony przez detrytusy zjadane przez małe drapieżniki, a kończy na pracy destruentów mineralizujących pozostałości organiczne. W detrytycznych łańcuchach pokarmowych ekosystemów lądowych ważna rola bawić się lasami liściastymi, większość którego liście nie są spożywane przez zwierzęta roślinożerne w celach spożywczych i wchodzą w skład ściółki leśnej. Liście są miażdżone przez liczne detrytofagi (grzyby, bakterie, owady), następnie połykane przez dżdżownice, które równomiernie rozprowadzają próchnicę w powierzchniowej warstwie gleby, tworząc muł. Rozkładający się
mikroorganizmy, które uzupełniają łańcuch, powodują ostateczną mineralizację martwych pozostałości organicznych (ryc. 1).
Ogólnie rzecz biorąc, typowe łańcuchy detrytyczne naszych lasów można przedstawić w następujący sposób:
ściółka → dżdżownica → kos → krogulec;
martwe zwierzę → larwy muchy padlinożernej → żaba trawna → wąż.
Ryż. 1. Łańcuch pokarmowy Detrytusa (wg Nebla, 1993)
Przykładem może być drewno, jako wyjściowy materiał organiczny, który w glebie podlega biologicznemu przetwarzaniu przez organizmy zamieszkujące glebę. Drewno, które spada na powierzchnię gleby, jest przede wszystkim przetwarzane przez larwy owadów kózkowatych, świderków, świderków, które wykorzystują je jako pokarm. Zastępują je grzyby, których grzybnia osadza się przede wszystkim w przejściach wykonanych w drewnie przez owady. Grzyby jeszcze bardziej rozluźniają i niszczą drewno. Takie luźne drewno i sama grzybnia okazują się pokarmem dla larw świetlika. W kolejnym etapie mrówki osiedlają się w już mocno zniszczonym drewnie, które niszczą prawie wszystkie larwy i stwarzają warunki do zasiedlenia drewna przez nową generację grzybów. Ślimaki zaczynają żerować na takich grzybach. Destrukcji i humifikacji drewna dokonują mikroorganizmy rozkładające.
Podobnie przebiega humifikacja i mineralizacja obornika pochodzącego od zwierząt dzikich i domowych.
Z reguły pożywienie każdej żywej istoty jest mniej lub bardziej zróżnicowane. Tylko wszystkie zielone rośliny „jedzą” w ten sam sposób: dwutlenek węgla i jony soli mineralnych. U zwierząt przypadki wąskiej specjalizacji żywieniowej są dość rzadkie. W wyniku ewentualnej zmiany sposobu żywienia zwierząt wszystkie organizmy w ekosystemach zostają uwikłane w złożoną sieć zależności pokarmowych. Łańcuchy pokarmowe są ze sobą ściśle powiązane, tworzą pokarm lub sieci pokarmowe. W sieci pokarmowej każdy gatunek jest bezpośrednio lub pośrednio spokrewniony z wieloma. Przykład sieci troficznej z rozmieszczeniem organizmów według poziomów troficznych pokazano na ryc. 2.
Sieci pokarmowe w ekosystemach są bardzo złożone i można wnioskować, że energia w nich wnikająca migruje z jednego organizmu do drugiego przez długi czas.
Ryż. 2. Sieć pokarmowa
Połączenia pokarmowe odgrywają podwójną rolę w biocenozach. Po pierwsze, oni
zapewniają przepływ materii i energii z jednego organizmu na inny.
W ten sposób współistnieją gatunki, które wzajemnie wspierają swoje życie. Po drugie, więzi żywieniowe służą jako mechanizm regulacji numerycznej
Reprezentacja sieci pokarmowych może być tradycyjna (ryc. 2) lub za pomocą grafów skierowanych (digrafów).
Graf zorientowany geometrycznie można przedstawić jako zbiór wierzchołków, oznaczony okręgami z numerami wierzchołków i łukami łączącymi te wierzchołki. Łuk określa kierunek od jednego wierzchołka do drugiego Ścieżka w grafie to skończona sekwencja łuków, w której początek każdego kolejnego łuku pokrywa się z końcem poprzedniego. Łuk można oznaczyć parą wierzchołków, które łączy. Ścieżka jest zapisywana jako sekwencja wierzchołków, przez które przechodzi. Ścieżka to ścieżka, której wierzchołek początkowy pokrywa się z wierzchołkiem końcowym.
NA PRZYKŁAD:
wierzchołki; |
||||||
A - łuki; | ||||||
B - kontur przechodzący przez wierzchołki 2, 4, |
||||||
W 3;
1, 2 lub 1, 3, 2 - ścieżki od góry
na szczyt | |||
W sieci elektroenergetycznej górna część wykresu wyświetla obiekty symulacyjne; łuki, oznaczone strzałkami, prowadzą od ofiary do drapieżnika.
Każdy żywy organizm zajmuje określony nisza ekologiczna. Nisza ekologiczna to zespół cech terytorialnych i funkcjonalnych siedliska, które spełniają wymagania danego gatunku. Żadne dwa gatunki nie mają identycznych nisz w ekologicznej przestrzeni fazowej. Zgodnie z zasadą wykluczenia konkurencyjnego Gausego dwa gatunki o podobnych wymaganiach ekologicznych nie mogą przez długi czas zajmować tej samej niszy ekologicznej. Gatunki te konkurują ze sobą, a jeden z nich wypiera drugi. W oparciu o sieci energetyczne możesz budować wykres konkurencji. Organizmy żywe na grafie konkurencji są wyświetlane jako wierzchołki grafu, między wierzchołkami rysowana jest krawędź (połączenie bez kierunku), jeśli istnieje żywy organizm, który służy jako pokarm dla organizmów przedstawionych przez powyższe wierzchołki.
Opracowanie wykresu konkurencji pozwala zidentyfikować konkurujące ze sobą gatunki organizmów oraz przeanalizować funkcjonowanie ekosystemu i jego podatność na zagrożenia.
Powszechna jest zasada dopasowania wzrostu złożoności ekosystemu do wzrostu jego stabilności. Jeśli ekosystem jest reprezentowany przez sieć pokarmową, można zastosować różne sposoby pomiaru złożoności:
- określić liczbę łuków;
- znajdź stosunek liczby łuków do liczby wierzchołków;
Do pomiaru złożoności i różnorodności sieci troficznej wykorzystuje się również poziom troficzny, tj. miejsce organizmu w łańcuchu pokarmowym. Poziom troficzny można określić zarówno najkrótszym, jak i najdłuższym łańcuchem pokarmowym z rozpatrywanego szczytu, który ma poziom troficzny równy „1”.
PROCEDURA PRACY
Ćwiczenie 1
Stwórz sieć dla 5 uczestników: trawa, ptaki, owady, zające, lisy.
Zadanie 2
Ustaw łańcuchy pokarmowe i poziom troficzny według najkrótszej i najdłuższej ścieżki sieci pokarmowej z zadania „1”.
Poziom troficzny i łańcuch pokarmowy | |||||
zasilacz | najkrótsza droga | wzdłuż najdłuższej ścieżki |
|||
4 . owady
Uwaga: Łańcuch pokarmowy na pastwisku zaczyna się od producentów. Organizm wymieniony w kolumnie 1 to górny poziom troficzny. Dla konsumentów pierwszego rzędu długie i krótkie ścieżki łańcucha troficznego pokrywają się.
Zadanie 3
Zaproponuj sieć troficzną zgodnie z wariantem zadania (Tabela 1P) i sporządź tabelę poziomów troficznych dla najdłuższej i najkrótszej ścieżki. Preferencje żywieniowe konsumentów podano w tabeli. 2P.
Zadanie 4
Wykonaj sieć pokarmową zgodnie z ryc. 3 i umieść jego uczestników w poziomach troficznych
ZARYS RAPORTU
1. Cel pracy.
2. Wykres sieci pokarmowej i wykres konkurencji na przykładzie szkolenia (zad. 1, 2).
3. Tabela poziomów troficznych według przykładu treningowego (zadanie 3).
4. Wykres sieci pokarmowej, wykres konkurencji, tabela poziomów troficznych według wariantu zadania.
5. Schemat sieci troficznej z rozmieszczeniem organizmów według poziomów troficznych (zgodnie z ryc. 3).
Ryż. 3. Biocenoza tundry.
Pierwszy rząd: małe wróblowe, różne dwuskrzydłe owady, myszołów włochaty. Drugi rząd: lis polarny, lemingi, sowa śnieżna. Trzeci rząd: biała kuropatwa, białe zające. Czwarty rząd: gęś, wilk, renifer.
Literatura
1. Reimers NF Zarządzanie przyrodą: Odniesienie do słownika. - M.: Myśl, 1990. 637 s.
2. Życie zwierząt w 7 tomów. Moskwa: Edukacja, 1983-1989.
3. Zlobin Yu.A. Ekologia ogólna. Kijów: Naukova Dumka, 1998. - 430 s.
4. Stepanovskikh A.S. Ekologia: Podręcznik dla szkół wyższych. – M.: UNITIDANA,
5. Nebel B. Nauka o środowisku: jak działa świat. – M.: Mir, 1993.
– t.1 – 424 s.
6. Ekologia: Podręcznik dla uczelni technicznych / L.I. Tsvetkova, M.I. Aleksiejew i inni; wyd. LI Cwietkowa.–M.: ASV; Petersburg: Himizdat, 2001.-552 s.
7. Girusow E.V. i inne Ekologia i ekonomika zarządzania środowiskiem: Podręcznik dla szkół wyższych / wyd. prof. EV Girusowa. - M.: Prawo i Prawo, UNITI,
Tabela 1str |
|||
Struktura gatunkowa biocenozy |
|||
Nazwa biogramu | Skład gatunkowy biocenozy | ||
Las cedrowy | cedr koreański, żółta brzoza, leszczyna wielolistna, | ||
turzyca, biały zając, latająca wiewiórka, wiewiórka pospolita, | |||
wilk, niedźwiedź brunatny, niedźwiedź himalajski, sobol, | |||
mysz, dziadek do orzechów, dzięcioł, paproć. | |||
nasiąknięty wodą | Turzyce, kosaćce, trzciny pospolite Wchodzi wilk, lis, | ||
niedźwiedź brunatny, sarna, mysz. Płazy - salamandra syberyjska | |||
trawa trzcinowa | niebo, rzekotka z Dalekiego Wschodu, żaba syberyjska. Ślimak- | ||
ka, dżdżownica. Ptaki - dalekowschodnia biel | |||
bocian, błotniak zbożowy, bażant, żuraw japoński, chrząszcz dahurski | |||
ravl. motyle jaskółcze. | |||
Biała brzoza | osika, brzoza płaskolistna (biała), osika, olcha, di- | ||
raczej nipponskaya (liana zielna), zboża, turzyce, | |||
zioła (koniczyna, ranga). Krzewy - lespedeza, rzęd- | |||
binnik, tawuła. Grzyby - borowiki, borowiki. | |||
Zwierzęta - jenot, wilk, lis, niedźwiedź boo | |||
jeleń, jeleń syberyjski, sarna, salamandra syberyjska, żaba | |||
ka syberyjska, mysz. Ptaki - orlik grubodzioby, sikorka, | |||
Trawa świerkowa- | Rośliny - jodła, modrzew, cedr koreański, klon, | ||
jarzębina binnik, wiciokrzew, świerk, turzyca, zboża. | |||
krzewiasty | Zwierzęta - zając biały, wiewiórka pospolita, wiewiórka latająca | ||
ha, wilk, niedźwiedź brunatny, niedźwiedź himalajski, sobol, | |||
harza, ryś, jeleń, łoś, jarząbek, sowa, mysz, motyl | |||
Rośliny - dąb mongolski, osika, brzoza płaskolistna, | |||
lipa, wiąz, maakia (jedyna na Dalekim Wschodzie | |||
drzewo należące do rodziny motylkowatych), krzewy - | |||
lespedeza, kalina, jarzębina, dzika róża, | |||
zioła - konwalia, turzyce, ciemiernik, niedźwiedzi czosnek, dzwonki, | |||
dzwony. Zwierzęta - wiewiórka, jenot | |||
ka, wilk, lis, niedźwiedź brunatny, borsuk, łasica, ryś, ka- | |||
zakaz, jeleń, sarna, zając, salamandra syberyjska, rzekotka drzewna | |||
Daleki Wschód, syberyjska żaba, mysz, jaszczurka | |||
generatywny, sójka, dzięcioł, kowalik, chrząszcz drwal, kowal | |||
Rośliny - osika, brzoza płaskolistna, głóg, shi- | |||
povnik, spirea, piwonia, zboża. Zwierzęta - szop pracz | |||
pies, wilk, lis, niedźwiedź brunatny, łasica syberyjska, jeleń, co | |||
sulya, salamandra syberyjska, żaba syberyjska, mysz, jaszczurka | |||
żyworodna, sójka, dzięcioł, kowalik, orlik grubodzioby, | |||
drwal chrząszcz, konik polny, | |||
Tabela 2P |
|||||
Spektrum pokarmowe niektórych gatunków | |||||
Żywe organizmy | Nawyki żywieniowe - „menu” | ||||
Trawa (zboża, turzyce); kora osiki, lipy, leszczyny; jagody (zemlyani- | |||||
Nasiona zbóż, owady, robaki. | |||||
Latająca wiewiórka | |||||
i ich larwy. | |||||
Rośliny | Zużywają energię słoneczną i minerały, wodę, | ||||
tlen, dwutlenek węgla. | |||||
Gryzonie, zające, żaby, jaszczurki, małe ptaki. | |||||
Pospolita wiewiórka | Orzeszki piniowe, orzechy laskowe, żołędzie, nasiona zbóż. | ||||
Nasiona krzewów (eleutherococcus), jagody (borówki brusznicy), owady | |||||
i ich larwy. | |||||
Larwy owadów | Larwy komarów - glony, bakterie. | ||||
komary, | Larwy ważek to owady, narybek ryb. | ||||
Sok ziołowy. | |||||
Gryzonie, zające, żaby, jaszczurki. | |||||
Orzeł morski Stellera | Ryby, małe ptaki. | ||||
brązowy niedźwiedź | Euryphage, preferuje pokarm dla zwierząt: dziki (świń- | ||||
ki), ryby (łosoś). Jagody (malina, czeremcha, wiciokrzew, gołębie) | |||||
ka), korzenie. | |||||
Niedźwiedź himalajski- | Angelica (fajka niedźwiedzia), jagody leśne (borówki brusznice, maliny, | ||||
mucha, jagoda), miód (osy, pszczoły), lilie (cebulki), grzyby, | |||||
orzechy, żołędzie, larwy mrówek. | |||||
owady | Rośliny zielne, liście drzew. | ||||
Mysz, wiewiórka, zając, jarząbek. | |||||
Drapieżnik. Zające, wiewiórki, świnie. | |||||
trawa (skrzyp zimujący), rośliny strączkowe (wyka, szeregowiec), | |||||
kora leszczyny, wierzby, runo brzozowe, korzenie krzewów (le- | |||||
porcelana, malina). | |||||
Pąki brzozy, olchy, lipy; płatki; jagody jarzębiny, kalina; igły jodłowe | |||||
ty, świerki, modrzewie. | |||||
Mysz, wiewiórka, zające, lisy, węże (już wąż), jaszczurka, biała | |||||
ka, nietoperz. | |||||
Myszy, zające, sarny, stado mogą zabić jelenia, łosia, dzika. | |||||
Skorek | Drapieżnik. Pchły, chrząszcze (małe), ślimaki, dżdżownice. | ||||
Chrząszcz drwal | Kora brzozy, cedru, lipy, klonu, modrzewia. | ||||
Pyłek roślinny. | |||||
pawie oko | |||||
Mysz, zając, wiewiórka, salamandra syberyjska, pisklęta żurawia, | |||||
bocian, kaczka; Dalekowschodnia rzekotka drzewna, bażanty, robaki, | |||||
duże owady. | |||||
Kora leszczyny, brzozy, wierzby, dębu, turzycy, trzciny, trzciny; pozostawia być- | |||||
kępy, wierzby, dęby, leszczyny. | |||||
Drapieżnik. Skorupiaki, larwy komarów. | |||||
Żaba drzewna daleko- | Bezkręgowce wodne. |
|
Zioła (trzcina trzcinowa), turzyca, grzyby, resztki roślin i gleba. |
||
Rośliny, ryby i ich jaja w okresie tarła, owady i ich larwy |
||
dżdżownica | Pozostałości martwej rośliny. |
|
Daleki Wschód | Ślimak, rzekotka drzewna, żaba syberyjska, ryby (loach, rotan), węże, |
|
Bocian biały | myszy, szarańcza, pisklęta wróblowatych. |
|
Żuraw japoński | Kłącza turzyc, ryb, żab, małych gryzoni, piskląt. |
|
błotniak srokaty | Mysz, małe ptaki (trznadel, gajówka, wróbel), żaby, |
|
jaszczurki, duże owady. |
||
Pąki brzozy, olchy, trzciny. |
||
jaskółczy ogon motyla | Pyłek roślinny (fiołki, kokoryczki). |
|
Mięsożercy preferują pokarm dla zwierząt - zające, młode |
||
łoś, sarna, jeleń, dzik. |
||
szop pracz | Zgniłe ryby, ptaki (skowronki, kostrzewa, gajówki). |
|
Pasza z gałęzi (brzoza, osika, wierzba, leszczyna; dąb, liście lipy), |
||
żołędzie, kora dębu, glony w płytkich wodach, zegarek trzylistny. |
||
Komary, pająki, mrówki, koniki polne. |
||
jaszczurka | Owady i ich larwy, dżdżownice. |
|
orzeł cętkowany | Drapieżnik. Małe ssaki, bażant, myszy, zające, lisy, |
|
ptaki, ryby, gryzonie. |
||
Wiewiórki, wiewiórki, ptaki. |
||
Wiewiórka | Nasiona jabłoni, dzikiej róży, kaliny, kwiczołu, jarzębiny; grzyby; |
|
orzechy; żołędzie. |
||
Korzenie, dżdżownice, myszy, owady (mrówki i ich larwy). |
||
Drapieżnik. myszy. |
||
Nasiona zbóż, orzechy. |
||
Orzeszki piniowe, żołędzie, jagody (jarzębina), jabłoń. |
||
Chrząszcze drwale, owady korniki. |
||
Dzik, zając, sarna, łoś, jeleń, łoś, jeleń (zwierzęta ranne). |
||
Kowalik | owady; nasiona drzew, jagody, orzechy. |
|
lemingi | Ziarnożerne. Turzyce, shiksha, zboża. |
|
Ziarnożerne. |
||
Drapieżnik. Lemingi, kuropatwy, mewy. |
||
śnieżna sowa | Lemingi, myszy, norniki, zające, kaczki, bażanty, cietrzewie. |
|
pardwa | Roślinożerny. Nasiona zbóż; pąki brzozy, wierzby, olchy. |
|
Zwierzęta roślinożerne, liście i kora drzew, mech - mech reniferowy. |
||
biały zając | Zimą - kora; latem - jagody, grzyby. |
|
Roślinożercy. Turzyce, trawy, algi, pędy roślin wodnych. |
||
Renifer | Yagel, zboża, jagody (maliny moroszki, żurawina), myszy. |
|
Sarna, jeleń szlachetny, jeleń plamisty, dzik. |
||
Rozwielitka, cyklop | Algi jednokomórkowe. |
|
Łańcuch pokarmowy to złożona struktura ogniw, w której każde z nich jest połączone z sąsiednim lub innym ogniwem. Tymi składnikami łańcucha są różne grupy organizmów flory i fauny.
W naturze łańcuch pokarmowy jest sposobem przemieszczania materii i energii w środowisku. Wszystko to jest niezbędne do rozwoju i „budowy” ekosystemów. Poziomy troficzne to społeczność organizmów, która znajduje się na określonym poziomie.
Cykl biotyczny
Łańcuch pokarmowy to cykl biotyczny, który łączy żywe organizmy i składniki przyrody nieożywionej. Zjawisko to nazywane jest również biogeocenozą i obejmuje trzy grupy: 1. Producenci. Grupa składa się z organizmów, które wytwarzają substancje pokarmowe dla innych stworzeń poprzez fotosyntezę i chemosyntezę. Produktami tych procesów są pierwotne substancje organiczne. Tradycyjnie producenci są pierwsi w łańcuchu żywnościowym. 2. Konsumenci. Łańcuch pokarmowy stawia tę grupę ponad producentami, ponieważ konsumują oni składniki odżywcze produkowane przez producentów. Ta grupa obejmuje różne organizmy heterotroficzne, na przykład zwierzęta, które jedzą rośliny. Istnieje kilka podgatunków konsumentów: pierwotny i wtórny. Roślinożerców można sklasyfikować jako konsumentów pierwotnych, a mięsożerców, którzy zjadają opisanych wcześniej roślinożerców, można sklasyfikować jako konsumentów wtórnych. 3. Reduktory. Obejmuje to organizmy, które niszczą wszystkie poprzednie poziomy. Dobrym przykładem jest sytuacja, w której bezkręgowce i bakterie rozkładają szczątki roślin lub martwe organizmy. W ten sposób łańcuch pokarmowy jest zakończony, ale cykl substancji w przyrodzie trwa, ponieważ w wyniku tych przemian powstają minerały i inne przydatne substancje. W przyszłości uformowane komponenty są wykorzystywane przez producentów do formowania pierwotnej materii organicznej. Łańcuch pokarmowy jest złożoną strukturą, więc konsumenci drugorzędni mogą łatwo stać się pokarmem dla innych drapieżników, które są klasyfikowane jako konsumenci trzeciorzędni.
Klasyfikacja
w ten sposób jest bezpośrednio zaangażowany w cykl substancji w przyrodzie. Istnieją dwa rodzaje łańcuchów: detrytyczny i pastwiskowy. Jak wynika z nazw, pierwsza grupa występuje najczęściej w lasach, a druga na otwartych przestrzeniach: polu, łące, pastwisku.Taki łańcuch ma bardziej złożoną strukturę połączeń, możliwe jest nawet pojawienie się tam drapieżników czwartego rzędu.
piramidy
jedna lub więcej, istniejących w określonym siedlisku, tworzy ścieżki i kierunki ruchu substancji i energii. Wszystko to, czyli organizmy i ich siedliska, tworzą system funkcjonalny, który nazywa się ekosystemem (systemem ekologicznym). Połączenia troficzne dość rzadko są proste, zwykle wyglądają jak złożona i skomplikowana sieć, w której każdy element jest połączony z innymi. Przeplatanie się łańcuchów pokarmowych tworzy sieci pokarmowe, które służą głównie do budowy i obliczania piramid ekologicznych. U podstawy każdej piramidy znajduje się poziom producentów, na szczycie którego dopasowywane są wszystkie kolejne poziomy. Rozróżnij piramidę liczb, energii i biomasy.Wstęp
Doskonały przykład łańcucha pokarmowego:
Klasyfikacja organizmów żywych ze względu na ich rolę w obiegu substancji
W każdym łańcuchu pokarmowym zaangażowane są 3 grupy żywych organizmów:
Producenci (producenci) | Konsumenci (konsumenci) | rozkładacze (niszczyciele) |
Autotroficzne organizmy żywe, które syntetyzują materię organiczną z minerałów wykorzystując energię (rośliny). | Heterotroficzne organizmy żywe, które konsumują (jedzą, przetwarzają itp.) żywą materię organiczną i przekazują zawartą w niej energię poprzez łańcuchy pokarmowe. | Heterotroficzne organizmy żywe, które niszczą (recyklingują) martwą materię organiczną dowolnego pochodzenia do postaci mineralnej. |
Związki między organizmami w łańcuchu pokarmowym
Łańcuch pokarmowy, jakikolwiek by on nie był, tworzy bliskie powiązania między różnymi obiektami, zarówno ożywionymi, jak i nieożywionymi. A zerwanie absolutnie któregokolwiek z jego ogniw może prowadzić do katastrofalnych skutków i braku równowagi w przyrodzie. Najważniejszym i integralnym elementem każdego łańcucha pokarmowego jest energia słoneczna. Jeśli nie istnieje, nie będzie życia. Poruszając się wzdłuż łańcucha pokarmowego, energia ta jest przetwarzana, a każdy z organizmów czyni ją własną, przekazując tylko 10% do następnego ogniwa.
Umierając, organizm wchodzi w inne, podobne łańcuchy pokarmowe, a więc obieg substancji trwa. Wszystkie organizmy mogą bezpiecznie opuścić jeden łańcuch pokarmowy i przejść do innego.
Rola stref naturalnych w obiegu substancji
Oczywiście organizmy żyjące w tej samej strefie naturalnej tworzą ze sobą własne, specjalne łańcuchy pokarmowe, których nie można powtórzyć w żadnej innej strefie. Na przykład łańcuch pokarmowy strefy stepowej składa się z szerokiej gamy ziół i zwierząt. Łańcuch pokarmowy na stepie praktycznie nie obejmuje drzew, ponieważ jest ich bardzo mało lub są niewymiarowe. Jeśli chodzi o świat zwierzęcy, dominują tu parzystokopytne, gryzonie, sokoły (jastrzębie i inne podobne ptaki) oraz różnego rodzaju owady.
Klasyfikacja obwodów mocy
Zasada piramid ekologicznych
Jeśli weźmiemy pod uwagę konkretnie łańcuchy zaczynające się od roślin, to cały cykl substancji w nich zawartych pochodzi z fotosyntezy, podczas której absorbowana jest energia słoneczna. Rośliny zużywają większość tej energii na swoją aktywność życiową, a tylko 10% trafia do następnego ogniwa. W rezultacie każdy kolejny żywy organizm potrzebuje coraz więcej stworzeń (przedmiotów) poprzedniego ogniwa. Dobrze pokazują to piramidy ekologiczne, które są najczęściej wykorzystywane do tych celów. Są to piramidy masy, ilości i energii.
Tył do przodu
Uwaga! Podgląd slajdu służy wyłącznie celom informacyjnym i może nie odzwierciedlać pełnego zakresu prezentacji. Jeśli jesteś zainteresowany tą pracą, pobierz pełną wersję.
Cel lekcji: Aby stworzyć wiedzę o składnikach składowych społeczności biologicznej, o cechach struktury troficznej społeczności, o związkach pokarmowych, które odzwierciedlają ścieżkę obiegu substancji, w celu sformułowania koncepcji łańcucha pokarmowego, sieci pokarmowej.
Podczas zajęć
1. Moment organizacyjny.
2. Sprawdzenie i aktualizacja wiedzy na temat „Skład i struktura zbiorowości”.
Na tablicy: Nasz świat to nie przypadek, nie chaos - we wszystkim jest system.
Pytanie. O jakim systemie w przyrodzie mowa w tym stwierdzeniu?
Praca z warunkami.
Ćwiczenia. Wstaw brakujące słowa.
Społeczność organizmów różnych gatunków, które są ze sobą ściśle powiązane, nazywa się …………. . Składa się z: roślin, zwierząt, …………. , …………. . Ogół organizmów żywych i składników przyrody nieożywionej, połączonych metabolizmem i energią na jednorodnym obszarze powierzchni ziemi, nazywa się …………….. lub …………….
Ćwiczenia. Wybierz cztery składniki ekosystemu: bakterie, zwierzęta, konsumenci, grzyby, składnik abiotyczny, klimat, organizmy rozkładające, rośliny, producenci, woda.
Pytanie. W jaki sposób żywe organizmy w ekosystemie są ze sobą powiązane?
3. Nauka nowego materiału. Wyjaśnienie za pomocą prezentacji.
4. Konsolidacja nowego materiału.
Zadanie nr 1. Slajd nr 20.
Zidentyfikuj i podpisz: producentów, konsumentów i rozkładających. Porównaj łańcuchy pokarmowe i ustal między nimi podobieństwa. (na początku każdego łańcucha pokarm roślinny, następnie roślinożerca, a na końcu zwierzę drapieżne). Nazwij sposób odżywiania się roślin i zwierząt. (rośliny są autotrofami, to znaczy same wytwarzają materię organiczną, zwierzęta - heterotrofy - konsumują gotową materię organiczną).
Wniosek: łańcuch pokarmowy to seria organizmów, które kolejno żywią się sobą. Łańcuchy pokarmowe zaczynają się od autotrofów - roślin zielonych.
Zadanie nr 2. Porównaj dwa łańcuchy pokarmowe, zidentyfikuj podobieństwa i różnice.
- Koniczyna - królik - wilk
- Ściółka roślinna - dżdżownica - kos - jastrząb - krogulec (Pierwszy łańcuch pokarmowy zaczyna się od producentów - żywych roślin, drugi od szczątków roślin - martwej materii organicznej).
W przyrodzie istnieją dwa główne rodzaje łańcuchów pokarmowych: pastwiskowe (łańcuchy wypasu), które zaczynają się od producentów, detrytyczne (łańcuchy rozkładu), które zaczynają się od szczątków roślinnych i zwierzęcych, odchodów zwierzęcych.
Wniosek: Dlatego pierwszym łańcuchem pokarmowym jest pastwisko, ponieważ. zaczyna się od producentów, drugi - detrytyczny, bo. zaczyna się od martwych substancji organicznych.
Wszystkie składniki łańcuchów pokarmowych są rozmieszczone na poziomach troficznych. Poziom troficzny jest ogniwem w łańcuchu pokarmowym.
Zadanie nr 3. Stwórz łańcuch pokarmowy, w tym wymienione organizmy: gąsienica, kukułka, drzewo z liśćmi, myszołów, bakterie glebowe. Wymień producentów, konsumentów, rozkładających. (drzewo z liśćmi - gąsienica - kukułka - myszołów - bakterie glebowe). Określ, ile poziomów troficznych zawiera ten łańcuch pokarmowy (łańcuch ten składa się z pięciu ogniw, a więc pięciu - poziomów troficznych). Określ, które organizmy znajdują się na każdym poziomie troficznym. Wyciągnij wnioski.
- Pierwszy poziom troficzny to rośliny zielone (producenci),
- Drugi poziom troficzny - zwierzęta roślinożerne (konsumenci I rzędu)
- Trzeci poziom troficzny - małe drapieżniki (konsumenci drugiego rzędu)
- Czwarty poziom troficzny - duże drapieżniki (konsumenci trzeciego rzędu)
- Piąty poziom troficzny - organizmy zjadające martwą materię organiczną - bakterie glebowe, grzyby (rozkładacze)
W naturze każdy organizm korzysta nie z jednego źródła pożywienia, ale z kilku, wówczas w biogeocenozach łańcuchy pokarmowe przeplatają się i tworzą sieć pokarmowa. Dla każdej społeczności możliwe jest sporządzenie schematu wszystkich związków pokarmowych organizmów, a ten schemat będzie wyglądał jak sieć (rozważymy przykład sieci pokarmowej na ryc. 62 w podręczniku biologii A.A. Kamensky'ego i inni.)
5. Rozwój zdobytej wiedzy.
Praktyczna praca w grupach.
Zadanie numer 1. Rozwiązywanie sytuacji środowiskowych
1. W jednym z kanadyjskich rezerwatów wszystkie wilki zostały zniszczone w celu zwiększenia stada jeleni. Czy to osiągnęło cel? Wyjaśnij odpowiedź.
2. Zające żyją na określonym obszarze. Spośród nich małe zające - 100 sztuk o wadze - 2 kg, a ich rodzice 20 sztuk - o wadze 5 kg. Masa 1 lisa wynosi 10 kg. Znajdź liczbę lisów w tym lesie. Ile roślin musi rosnąć w lesie, żeby urosły zające.
3. W stawie z bogatą roślinnością żyje 2000 szczurów wodnych, każdy szczur zjada 80 g roślin dziennie. Ile bobrów może nakarmić ten staw, jeśli bóbr zjada średnio 200 g pokarmu roślinnego dziennie.
4. Podaj fakty podane w nieporządku w poprawnej logicznie kolejności (w postaci liczb).
1. Okoń nilowy zaczął jeść dużo roślinożernych ryb.
2. Po znacznym rozmnożeniu rośliny zaczęły gnić, zatruwając wodę.
3. Wędzenie okonia nilowego wymagało dużej ilości drewna opałowego.
4. W 1960 r. brytyjscy koloniści wpuścili okonia nilowego do wód Jeziora Wiktorii, który szybko się rozmnożył i urósł, osiągając wagę 40 kg i długość 1,5 m.
5. Lasy nad brzegiem jeziora były intensywnie wycinane – w związku z tym rozpoczęła się erozja wodna gleby.
6. W jeziorze pojawiły się martwe strefy z zatrutą wodą.
7. Zmniejszyła się liczba ryb roślinożernych, a jezioro zarosło roślinnością wodną.
8. Erozja gleby zmniejszyła żyzność pól.
9. Skąpe gleby nie dawały plonów, a chłopi zbankrutowali .
6. Samosprawdzenie zdobytej wiedzy w formie testu.
1. Producenci materii organicznej w ekosystemie
A) producenci
B) konsumenci
B) rozkładacze
D) drapieżniki
2. Do jakiej grupy należą mikroorganizmy żyjące w glebie?
A) producenci
B) konsumenci pierwszego rzędu
C) konsumenci drugiego rzędu
D) rozkładacze
3. Nazwij zwierzę, które powinno znaleźć się w łańcuchu pokarmowym: trawa -> ... -> wilk
B) jastrząb
4. Określ prawidłowy łańcuch pokarmowy
A) jeż -> roślina -> konik polny -> żaba
B) konik polny -> roślina -> jeż -> żaba
C) roślina -> konik polny -> żaba -> jeż
D) jeż -> żaba -> konik polny -> roślina
5. W ekosystemie lasu iglastego do konsumentów drugiego rzędu należą
A) świerk pospolity
B) myszy leśne
B) kleszcze tajgi
D) bakterie glebowe
6. Rośliny wytwarzają substancje organiczne z substancji nieorganicznych, dlatego pełnią rolę w łańcuchach pokarmowych
A) ostatnie ogniwo
B) początkowy link
B) organizmy konsumpcyjne
D) organizmy destrukcyjne
7. Bakterie i grzyby w obiegu substancji pełnią rolę:
A) producenci substancji organicznych
B) konsumenci substancji organicznych
B) niszczyciele materii organicznej
D) niszczyciele substancji nieorganicznych
8. Określ prawidłowy łańcuch pokarmowy
A) jastrząb -> sikorka -> larwy owadów -> sosna
B) sosna -> sikorka -> larwy owadów -> jastrząb
C) sosna -> larwy owadów -> sikorki -> jastrząb
D) larwy owadów -> sosna -> sikorka -> jastrząb
9. Określ, które zwierzę powinno być włączone do łańcucha pokarmowego: zboża -> ? -> giną -> latawiec
a) żaba
D) skowronek
10. Określ prawidłowy łańcuch pokarmowy
A) mewa -> okoń -> narybek -> glony
B) glony -> mewa -> okoń -> narybek
C) narybek -> glony -> okoń -> mewa
D) glony -> narybek -> okoń -> mewa
11. Kontynuuj łańcuch pokarmowy: pszenica -> mysz -> ...
B) gofer
B) lis
D) tryton
7. Ogólne wnioski z lekcji.
Odpowiedz na pytania:
- Jak organizmy są ze sobą powiązane w biogeocenozie (więzy pokarmowe)
- Co to jest łańcuch pokarmowy (seria organizmów, które kolejno żywią się sobą)
- Jakie wyróżnia się rodzaje łańcuchów pokarmowych (łańcuchy pastwiskowe i detrytyczne)
- Jak nazywa się ogniwo w łańcuchu pokarmowym (poziom troficzny)
- Co to jest sieć pokarmowa (przeplatające się łańcuchy pokarmowe)
Struktura łańcucha pokarmowego
Łańcuch pokarmowy jest połączoną liniową strukturą spinki do mankietów, z których każdy jest połączony z sąsiednimi ogniwami relacją „żywność – konsument”. Grupy organizmów, na przykład określone gatunki biologiczne, działają jak ogniwa w łańcuchu. Połączenie między dwoma ogniwami powstaje, gdy jedna grupa organizmów jest pożywieniem dla innej grupy. Pierwsze ogniwo w łańcuchu nie ma prekursora, to znaczy organizmy z tej grupy nie wykorzystują innych organizmów jako pokarmu, będąc producentami. Najczęściej w tym miejscu występują rośliny, grzyby, algi. Organizmy ostatniego ogniwa w łańcuchu nie pełnią roli pożywienia dla innych organizmów.
Każdy organizm ma pewną rezerwę energii, to znaczy możemy powiedzieć, że każde ogniwo w łańcuchu ma swoją własną energię potencjalną. W procesie jedzenia energia potencjalna żywności przechodzi na konsumenta. Podczas przesyłania energii potencjalnej z łącza do łącza, do 80-90% jest tracone w postaci ciepła. Fakt ten ogranicza długość łańcucha pokarmowego, który w naturze zwykle nie przekracza 4-5 ogniw. Im dłuższy łańcuch troficzny, tym mniejsza produkcja jego ostatniego ogniwa w stosunku do produkcji początkowego.
sieć pokarmowa
Zwykle dla każdego ogniwa w łańcuchu można określić nie jedno, ale kilka innych ogniw powiązanych z nim relacją „żywność – konsument”. Tak więc trawę zjadają nie tylko krowy, ale także inne zwierzęta, a krowy to pokarm nie tylko dla ludzi. Ustanowienie takich ogniw sprawia, że łańcuch pokarmowy staje się bardziej złożoną strukturą – sieć pokarmowa.
Poziom troficzny
Poziom troficzny to zbiór organizmów, które w zależności od sposobu odżywiania i rodzaju pożywienia tworzą określone ogniwo w łańcuchu pokarmowym.
W niektórych przypadkach w sieci pokarmowej możliwe jest pogrupowanie poszczególnych ogniw w poziomy w taki sposób, że ogniwa z jednego poziomu działają dla następnego poziomu jedynie jako pożywienie. Ta grupa nazywana jest poziomem troficznym.
Rodzaje łańcuchów pokarmowych
Istnieją 2 główne typy łańcuchów troficznych: pastwisko I detritus.
W łańcuchu troficznym pastwiska (łańcuch wypasu) podstawą są organizmy autotroficzne, następnie idą zwierzęta roślinożerne (na przykład zooplankton żywiący się fitoplanktonem), które je konsumują (konsumenci), następnie drapieżniki pierwszego rzędu (na przykład ryby, które jedzą zooplankton), drapieżniki drugiego rzędu (na przykład szczupaki żerujące na innych rybach). Łańcuchy pokarmowe są szczególnie długie w oceanach, gdzie wiele gatunków (na przykład tuńczyk) zajmuje miejsce konsumentów czwartego rzędu.
W detrytycznych łańcuchach troficznych (łańcuchach dekompozycji), które występują najczęściej w lasach, większość produkcji roślinnej nie jest bezpośrednio konsumowana przez zwierzęta roślinożerne, ale obumiera, następnie jest rozkładana przez organizmy saprotroficzne i mineralizowana. Zatem łańcuchy troficzne detrytusu zaczynają się od detrytusu (szczątków organicznych), przechodzą do żywiących się nim mikroorganizmów, a następnie do żywicieli detrytusu i ich konsumentów - drapieżników. W ekosystemach wodnych (zwłaszcza w zbiornikach eutroficznych i na dużych głębokościach oceanów) część produkcji roślinnej i zwierzęcej trafia również do detrytycznych łańcuchów pokarmowych.
Lądowe detrytyczne łańcuchy pokarmowe są bardziej energochłonne, ponieważ większość masy organicznej stworzonej przez organizmy autotroficzne pozostaje nieodebrana i obumiera, tworząc detrytus. W skali globalnej łańcuchy wypasu odpowiadają za około 10% energii i substancji magazynowanych przez autotrofy, podczas gdy 90% wchodzi w cykl poprzez łańcuchy rozkładu.
Zobacz też
Literatura
- Łańcuch troficzny / Biologiczny słownik encyklopedyczny / rozdziały. wyd. M. S. GILYAROV - M .: Encyklopedia radziecka, 1986. - S. 648-649.
Fundacja Wikimedia. 2010 .
Zobacz, czym jest „Łańcuch pokarmowy” w innych słownikach:
- (łańcuch pokarmowy, łańcuch troficzny), związki między organizmami, w których grupy osobników (bakterie, grzyby, rośliny, zwierzęta) są ze sobą powiązane relacjami: konsument żywności. Łańcuch pokarmowy zwykle obejmuje od 2 do 5 ogniw: zdjęcie i ... ... Współczesna encyklopedia
- (łańcuch troficzny łańcucha pokarmowego), liczba organizmów (roślin, zwierząt, mikroorganizmów), w których każde poprzednie ogniwo służy jako pokarm dla następnego. Połączone ze sobą relacjami: konsument żywności. Łańcuch pokarmowy zwykle obejmuje od 2 do 5 ... ... Wielki słownik encyklopedyczny
ŁAŃCUCH POKARMOWY, system przekazywania energii z organizmu do organizmu, w którym każdy poprzedni organizm jest niszczony przez następny. W najprostszej postaci transfer energii zaczyna się od roślin (PRODUCENTÓW PIERWOTNYCH). Kolejnym ogniwem w łańcuchu jest... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny
Zobacz łańcuch troficzny. Ekologiczny słownik encyklopedyczny. Kiszyniów: Wydanie główne Mołdawskiej Encyklopedii Radzieckiej. I.I. Dziadek. 1989... Słownik ekologiczny
łańcuch pokarmowy- - PL łańcuch pokarmowy Sekwencja organizmów na kolejnych poziomach troficznych w zbiorowisku, przez które energia jest przekazywana poprzez odżywianie; energia dostaje się do łańcucha pokarmowego podczas fiksacji… Podręcznik tłumacza technicznego
- (łańcuch pokarmowy, łańcuch troficzny), liczba organizmów (roślin, zwierząt, mikroorganizmów), w których każde poprzednie ogniwo służy jako pokarm dla następnego. Połączone ze sobą relacjami: konsument żywności. Łańcuch pokarmowy zwykle obejmuje od 2 do ... ... słownik encyklopedyczny
łańcuch pokarmowy- mitybos grandinė statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų mitybos ryšiai, dėl kurių pirminė augalų energija maisto pavidalu perduodama vartotojams ir skaidytojams. Vienam organizmui pasimaitinus kitu … Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas
- (łańcuch pokarmowy, łańcuch troficzny), liczba organizmów (rni, zhny, mikroorganizmy), w których każde poprzednie ogniwo służy jako pokarm dla następnego. Połączone ze sobą relacjami: konsument żywności. Pc zwykle zawiera od 2 do 5 linków: zdjęcie i ... ... Naturalna nauka. słownik encyklopedyczny
- (łańcuch troficzny, łańcuch pokarmowy), związek między organizmami poprzez związek konsumenta żywności (niektóre służą jako pokarm dla innych). Równocześnie następuje przemiana materii i energii od producentów (producentów pierwotnych) poprzez konsumentów…… Biologiczny słownik encyklopedyczny
Zobacz Obwód zasilania... Duży słownik medyczny
Książki
- Dylemat wszystkożercy. Szokujące studium współczesnej diety człowieka autorstwa Michaela Pollana. Zastanawialiście się kiedyś, jak jedzenie trafia na nasz stół? Czy kupowałeś artykuły spożywcze w supermarkecie lub na targu? A może sam wyhodowałeś pomidory lub przyniosłeś gęś z ...