Домой Виноград Растения в пищевой цепи выполняют функцию потребителей. Пищевая цепь: примеры. Как образуется пищевая цепь? Значение пищевой цепи

Растения в пищевой цепи выполняют функцию потребителей. Пищевая цепь: примеры. Как образуется пищевая цепь? Значение пищевой цепи

Природа устроена таким образом, что одни организмы являются источником энергии, а точнее – пищей, для других. Травоядные поедают растения, хищники охотятся на травоядных или других хищников, падальщики питаются останками живых существ. Все эти отношения замыкаются в цепочки, на первом месте которых стоят продуценты, а потом следуют потребители – консументы разных порядков. Большинство цепей ограничивается 3-5 звеньями. Пример пищевой цепи: – заяц – тигр.

На самом деле многие цепи питания устроены гораздо сложнее, они разветвляются, замыкаются, образуют сложные сети, которые называется трофическими.

Большинство цепей питания начинаются с растений – они называются пастбищными. Но есть и другие цепочки: они с разложившихся останков животных и растений, экскрементов и других отходов, а далее следуют микроорганизмы, и другие существа, поедающие такую пищу.

Растения в начале цепи питания

По цепи питания все организмы переносят энергию, которая заключается в пище. Существует два вида питания: автотрофный и гетеротрофный. Первый заключается в получении питательных веществ из неорганического сырья, а гетеротрофы используют для жизни органику.

Четкой границы между двумя типами питания не существует: некоторые организмы могут получать энергию обоими способами.

Логично предположить, что в начале пищевой цепи должны стоять автотрофы, которые преобразуют неорганические вещества в органику и могут являться пищей для других организмов. Гетеротрофы не могут начинать цепи питания, так как им необходимо получать энергию из органических соединений – то есть, им должно предшествовать хотя бы одно звено. Самые распространенные автотрофы – растения, но существуют и другие организмы, которые питаются тем же способом, например, некоторые бактерии или . Поэтому не все цепи питания начинаются с растений, но в основе большинства из них все же лежат растительные организмы: на суше это любые представители высших растений, в морях – водоросли.

В цепи питания перед автотрофными растениями не может быть других звеньев: они получают энергию из почвы, воды, воздуха, света. Но существуют и растения-гетеротрофы, у них нет хлорофилла, они живут за счет или охотятся на животных (в основном на насекомых). Такие организмы могут сочетать два вида питания и стоять как в начале, так и в середине цепи питания.

Пищевые цепи - это многочисленные пересекающиеся друг с другом ветви, образующие трофические уровни. В природе существуют пастбищные и детритные пищевые цепи. Первые по другому называют «цепями выедания», а вторые «цепями разложения».

Трофические цепи в природе

Одним из ключевых понятий, необходимых для понимания жизни природы, является понятие «пищевая (трофическая) цепь». Его можно рассматривать в упрощенном, обобщенном виде: растения ‒ травоядные ‒ хищники, но пищевые цепи гораздо более разветвленные и сложные.

По звеньям пищевой цепи происходит передача энергии и вещества, до 90% которой теряется при переходе с одного уровня на другой. По этой причине в цепи обычно наличествует 3 ‒ 5 звеньев.

Трофические цепи включаются в общий круговорот веществ в природе. Так как реальные связи достаточно разветвлённые, например, многие , в том числе и человек, питаются и растениями, и травоядными, и хищниками, то цепи питания всегда пересекаются между собой, образуя пищевые сети.

Виды пищевых цепей

Условно трофические цепи делят на пастбищные и детритные. И те, и другие в равной степени одновременно функционируют в природе.

Пастбищные трофические цепи ‒ это взаимоотношения различных по способу питания групп организмов, отдельные звенья которых объединены отношениями по типу «поедаемое ‒ поедающий».

Простейший пример пищевой цепи: злаковое растение‒ мышь ‒ лисица; или трава‒ олень ‒ волк.

Детритные пищевые цепи представляют собой взаимодействие мертвых травоядных, хищных животных и мёртвой растительной органики с детритом. Детрит ‒ это для различных групп микроорганизмов и продуктов их деятельности, принимающих участие в разложении останков растений и животных. Это и бактерии (редуценты).

Существует и цепь питания, связывающая редуцентов и хищников: детрит ‒ детритофаг (дождевой червь) ‒ () ‒ хищник ().

Экологическая пирамида

В природе пищевые цепи не стационарны, они сильно ветвятся и пересекаются, образуя так называемые трофические уровни. Например, в системе «злак ‒ травоядное животное», трофический уровень включает множество видов растений, употребляемых этим животным, а на уровне «травоядное» находятся многочисленные виды травоядных животных.

Живые организмы живут на Земле не обособленно, а постоянно взаимодействуют друг с другом, в том числе и имеют отношения охотник-пища. Эти отношения, последовательно заключенные между рядами животных, называются цепями питания или пищевыми цепями. В них может входить неограниченное количество существ различных видов, родов, классов, типов и так далее.

Цепь питания

Большая часть организмов на планете питается органической пищей, в том числе телами других существ или продуктами их жизнедеятельности. Питательные вещества последовательно переходят от одного животного к другому, образуя пищевые цепи. Тот организм, который начинает эту цепь, называется продуцентом. Как подсказывает логика, продуценты не могут питаться органическими веществами – они берут энергию из неорганических материалов, то есть являются автотрофными. Это в основном зеленые растения и различные виды бактерий. Они производят свои тела и питательные вещества для своего функционирования из минеральных солей, газов, излучения. Например, растения получают питание при помощи фотосинтеза на свету.

Следующими в пищевой цепи выступают консументы, которые уже являются гетеротрофными организмами. Консументами первого порядка называют тех, кто питается продуцентами – или бактериями. Большая их часть – . Второй порядок составляют хищники – организмы, которые питаются другими животными. Далее следуют консументы третьего, четвертого, пятого порядка и так далее – пока пищевая цепочка не замкнется.

Пищевые цепи не такие простые, как может показаться на первый взгляд. Важную часть цепочек составляют детритофаги, которые питаются разлагающимися организмами мертвых животных. С одной стороны, они могут есть тела хищников, погибших в охоте или от старости, а с другой, сами часто становятся их добычей. В результате возникают замкнутые цепи питания. Кроме того, цепочки разветвляются, на их уровнях находится не один, а множество видов, которые образуют сложные структуры.

Экологическая пирамида

С понятием пищевой цепи тесно связан такой термин, как экологическая пирамида: это структура, показывающая соотношения между продуцентами и консументами в природе. В 1927 году ученый Чарльз Элтон эффект, названный правилом экологической пирамиды. Он заключается в том, что при передаче питательных веществ от одних организмов к другим, на следующий уровень пирамиды, теряется часть энергии. В результате от подножия к вершине пирамида постепенно : так, на тысячу килограммов растений приходится всего сто килограммов , которые, в свою очередь, становятся пищей для десяти килограммов хищников. Более крупные хищники из них извлекут только один для построения своей биомассы. Это условные цифры, но они хорошо отражают на примере, как действуют пищевые цепи в природе. Они также показывают, что чем длиннее цепь, тем меньше энергии доходит до ее конца.

Видео по теме

В живой природе практически нет живых организмов, которые не поедали бы других существ или не являлись бы для кого-либо пищей. Так, растениями питаются многие насекомые. Сами насекомые являются добычей для более крупных существ. Те или иные организмы являются звеньями, из которых формируется пищевая цепь. Примеры такой "зависимости" можно встретить повсеместно. При этом в любой такой структуре существует первый исходный уровень. Как правило, это зеленые растения. Какие существуют примеры пищевых Какие организмы могут являться звеньями? Как происходит взаимодействие между ними? Об этом далее в статье.

Общая информация

Пищевая цепь, примеры которой будут приведены ниже, представляет собой определенный набор микроорганизмов, грибов, растений, зверей. Каждое звено находится на своем уровне. Построена эта "зависимость" по принципу "еда - потребитель". На вершине многих цепей питания стоит человек. Чем в той или иной стране выше плотность населения, тем меньше звеньев будет содержаться в природной последовательности, так как люди вынуждены в таких условиях чаще питаться растениями.

Количество уровней

Как происходит взаимодействие внутри экологических пирамид?

Как действует пищевая цепь? Примеры, приведенные выше, показывают, что каждое следующее звено должно стоять на более высоком уровне развития, нежели предыдущее. Как уже было сказано, взаимоотношения в любой экологической пирамиде строятся на принципе "еда-потребитель". За счет поедания одними организмами других осуществляется перенос энергии от низших уровней к высшим. В результате происходит в природе.

Пищевая цепь. Примеры

Условно можно выделить несколько видов экологических пирамид. Существует, в частности, пастбищная пищевая цепь. Примеры, которые можно увидеть в природе, представляют собой последовательности, где перенос энергии осуществляется от низших (простейших) организмов до высших (хищников). К таким пирамидам, в частности, можно отнести следующие последовательности: "гусеницы-мыши-гадюки-ежи-лисы", "грызуны-хищники". Другая, детритная пищевая цепь, примеры которой будут приведены далее, представляет собой последовательность, в которой биомасса не употребляется хищниками, а имеет место процесс гниения с участием микроорганизмов. Считается, что начинается эта экологическая пирамида с растений. Так, в частности, выглядит пищевая цепь леса. Примеры можно привести следующие: "опавшие листья-гниение с участием микроорганизмов", "мертвые (хищные)-хищники-многоножки-бактерии".

Продуценты и консументы

В крупном водоеме (океане, море) планктонные являются пищей для ветвистоусых рачков (животных фильтраторов). Они, в свою очередь, представляют собой добычу для хищных личинок комаров. Этими организмами питается определенный вид рыб. Их поедают более крупные хищные особи. Данная экологическая пирамида - пример пищевой цепи моря. Все организмы, выступающие в качестве звеньев, находятся на разных трофических уровнях. На первой ступени находятся продуценты, на следующей - консументы первого порядка (потребители). К третьему трофическому уровню относятся потребители 2-го порядка (первичные плотоядные). Они, в свою очередь, служат пищей для вторичных хищников - потребителей третьего порядка, и так далее. Как правило, экологические пирамиды суши включают в себя три-пять звеньев.

Открытый водоем

За шельфовым морем, в том месте, где склон материка более-менее круто обрывается по направлению к глубоководной равнине, берет начало открытое море. В этой зоне преимущественно синяя и прозрачная вода. Связано это с отсутствием неорганических взвешенных соединений и меньшим объемом микроскопических планктонных растений и животных (фито- и зоопланктона). На некоторых участках гладь воды отличается особенно яркой синей окраской. Например, В таких случаях говорят о так называемых океанских пустынях. В этих зонах даже на глубине тысячи метров при помощи чувствительной аппаратуры можно обнаружить следы света (в сине-зеленом спектре). Открытому морю присуще полное отсутствие в составе зоопланктона различных личинок донных организмов (иглокожих, моллюсков, ракообразных), количество которых по мере отдаления от берега резко снижается. Как на мелководье, так и на широких просторах в качестве единственного источника энергии выступает солнечный свет. В результате фотосинтеза фитопланктон при помощи хлорофилла формирует органические соединения из углекислого газа и воды. Так образуются так называемые первичные продукты.

Звенья пищевой цепи моря

Синтезированные водорослями органические соединения передаются косвенно либо прямо всем организмам. Вторым звеном пищевой цепи в море являются животные фильтраторы. Организмы, составляющие фитопланктон, обладают микроскопически малыми размерами (0.002-1мм). Часто они формируют колонии, но и их размер не превышает пяти миллиметров. Третьим звеном являются плотоядные животные. Они питаются фильтраторами. В шельфовых, как и в открытых морях, таких организмов достаточно много. К ним, в частности, относятся сифонофоры, гребневики, медузы, веслоногие рачки, щетинкочелюстные, каринариды. Среди рыб к фильтраторам следует отнести сельдей. Их основной пищей являются формирующие в северных акваториях большие скопления. Четвертым звеном считаются хищные крупные рыбы. Некоторые виды имеют промысловое значение. К конечному звену следует также отнести головоногих моллюсков, зубатых китов и морских птиц.

Перенос питательных веществ

Передача органических соединений внутри пищевых цепей сопровождается существенными потерями энергии. Это главным образом обусловлено тем, что большая ее часть тратится на обменные процессы. Около 10% энергии преобразуется в вещество тела организма. Поэтому, например, анчоус, питающийся планктонными водорослями и входящий в структуру исключительно короткой пищевой цепи, может развиваться в таких огромных количествах, как это происходит в Перуанском течении. Перенос пищи в сумеречную и глубинную зону из светлой обусловлен активными вертикальными миграциями зоопланктона и отдельных видов рыб. Перемещающиеся вверх-вниз животные в разное время суток оказываются на различных глубинах.

Заключение

Следует сказать, что линейные пищевые цепи являются достаточно редким явлением. Чаще всего экологические пирамиды включают в себя популяции, принадлежащие сразу к нескольким уровням. Одни и те же виды могут употреблять в пищу и растения, и животных; плотоядные могут питаться как консументами первого, так и второго и следующих порядков; многие животные употребляют живые и отмершие организмы. В связи со сложностью звеньевых связей, выпадение какого-либо вида зачастую практически не сказывается на состоянии экосистемы. Те организмы, которые принимали выпавшее звено в пищу, могут вполне найти другой источник питания, а еду исчезнувшего звена начинают употреблять другие организмы. Так в целом сообщество сохраняет равновесие. Устойчивее будет та экологическая система, в которой присутствуют более сложные цепи питания, состоящие из большого количества звеньев, включающих в себя множество разных видов.

  • Вопрос 11. Живое вещество. Назовите и охарактеризуйте свойства живого вещества.
  • Вопрос 12. Живое вещество. Функции живого вещества.
  • Вопрос 13. С какой функцией живого вещества связывают Первую и Вторую точку Пастера.
  • Вопрос 14. Биосфера. Назовите и охарактеризуйте основные свойства биосферы.
  • Вопрос 15. В чем сущность принципа Ле Шателье – Брауна.
  • Вопрос 16. Сформулируйте закон Эшби.
  • Вопрос 17. Что является основой динамического равновесия и устойчивости экосистем. Устойчивость и саморегуляция экосистемы
  • Вопрос 18. Круговорот веществ. Типы круговоротов веществ.
  • Вопрос 19. Изобразите и поясните блоковую модель экосистемы.
  • Вопрос 20. Биом. Назовите наиболее крупные наземные биомы.
  • Вопрос 21. В чем сущность «правила краевого эффекта».
  • Вопрос 22. Виды эдификаторы, доминанты.
  • Вопрос 23. Трофическая цепь. Автотрофы, гетеротрофы, редуценты.
  • Вопрос 24. Экологическая ниша. Правило конкурентного исключения г. Ф. Гаузе.
  • Вопрос 25. Представьте в виде уравнения баланс пищи и энергии для живого организма.
  • Вопрос 26. Правило 10%, кто сформулировал и когда.
  • Вопрос 27. Продукция. Первичная и Вторичная продукция. Биомасса организма.
  • Вопрос 28. Пищевая цепь. Типы пищевых цепей.
  • Вопрос 29. Для чего используют экологические пирамиды, назовите их.
  • Вопрос 30. Сукцессии. Первичная и вторичная сукцессия.
  • Вопрос 31. Назовите последовательные стадии первичной сукцессии. Климакс.
  • Вопрос 32. Назовите и охарактеризуйте этапы воздействия человека на биосферу.
  • Вопрос 33. Ресурсы биосферы. Классификация ресурсов.
  • Вопрос 34. Атмосфера – состав, роль в биосфере.
  • Вопрос 35. Значение воды. Классификация вод.
  • Классификация подземных вод
  • Вопрос 36. Биолитосфера. Ресурсы биолитосферы.
  • Вопрос 37. Почва. Плодородие. Гумус. Образование почвы.
  • Вопрос 38. Ресурсы растительности. Лесные ресурсы. Ресурсы животного мира.
  • Вопрос 39. Биоценоз. Биотоп. Биогеоценоз.
  • Вопрос 40. Факториальная и популяционная экология, синэкология.
  • Вопрос 41. Назовите и охарактеризуйте экологические факторы.
  • Вопрос 42. Биогеохимические процессы. Как осуществляется круговорот азота.
  • Вопрос 43. Биогеохимические процессы. Как осуществляется круговорот кислорода. Круговорот кислорода в биосфере
  • Вопрос 44. Биогеохимические процессы. Как осуществляется круговорот углерода.
  • Вопрос 45. Биогеохимические процессы. Как осуществляется круговорот воды.
  • Вопрос 46. Биогеохимические процессы. Как осуществляется круговорот фосфора.
  • Вопрос 47. Биогеохимические процессы. Как осуществляется круговорот серы.
  • Вопрос 49. Энергетический баланс биосферы.
  • Вопрос 50. Атмосфера. Назовите слои атмосферы.
  • Вопрос 51. Виды загрязнителей атмосферы.
  • Вопрос 52. Как происходит естественное загрязнение атмосферы.
  • Вопрос 54. Основные ингредиенты загрязнения атмосферы.
  • Вопрос 55. Какие газы вызывают парниковый эффект. Последствия увеличения парниковых газов в атмосфере.
  • Вопрос 56. Озон. Озоновая дыра. Какие газы вызывают разрушение озонового слоя. Последствия для живых организмов.
  • Вопрос 57. Причины образования и выпадения кислотных осадков. Какие газы вызывают образование кислотных осадков. Последствия.
  • Последствия кислотных дождей
  • Вопрос 58. Смог, его образование и влияние на человека.
  • Вопрос 59. Пдк, разовая пдк, среднесуточная пдк. Пдв.
  • Вопрос 60. Для чего используют пылеуловители. Типы пылеуловителей.
  • Вопрос 63. Назовите и охарактеризуйте методы очистки воздуха от паро - и газообразных загрязнителей.
  • Вопрос 64. Чем метод абсорбции отличается от метода адсорбции.
  • Вопрос 65. От чего зависит выбор метода очистки газа.
  • Вопрос 66. Назовите, какие газы образуются при сгорании топлива автотранспорта.
  • Вопрос 67. Пути очистки выхлопных газов от автотранспорта.
  • Вопрос 69. Качество воды. Критерии качества воды. 4 класса воды.
  • Вопрос 70. Норма водопотребления и водоотведения.
  • Вопрос 71. Назовите физико-химические и биохимические методы очистки воды. Физико-химический метод очистки воды
  • Коагуляция
  • Выбор коагулянта
  • Органические коагулянты
  • Неорганические коагулянты
  • Вопрос 72. Сточная вода. Охарактеризуйте гидромеханические методы очистки сточных вод от твердых примесей (процеживание, отстаивание, фильтрование).
  • Вопрос 73. Охарактеризуйте химические методы очистки сточных вод.
  • Вопрос 74. Охарактеризуйте биохимические методы очистки сточных вод. Достоинства и недостатки этого метода.
  • Вопрос 75. Аэротенки. Классификация аэротенков.
  • Вопрос 76. Суша. Два вида вредного воздействия на почву.
  • Вопрос 77. Назовите мероприятия по охране почв от загрязнений.
  • Вопрос 78. Утилизация и переработка отходов.
  • 3.1.Огневой способ.
  • 3.2. Технологии высокотемпературного пиролиза.
  • 3.3. Плазмохимическая технология.
  • 3.4.Использование вторичных ресурсов.
  • 3.5 Захоронение отходов
  • 3.5.1.Полигоны
  • 3.5.2 Изоляторы, подземные хранилища.
  • 3.5.3.Заполнение карьеров.
  • Вопрос 79. Назовите международные природоохранные организации. Межправительственные экологические организации
  • Вопрос 80. Назовите международные экологические движения. Неправительственные международные организации
  • Вопрос 81. Назовите природоохранные организации рф.
  • Международный союз охраны природы (мсоп) в россии
  • Вопрос 82. Виды природоохранных мероприятий.
  • 1. Природоохранные мероприятия в области охраны и рационального использования водных ресурсов:
  • 2. Природоохранные мероприятия в области охраны атмосферного воздуха:
  • 3. Природоохранные мероприятия в области охраны и рационального использования земельных ресурсов:
  • 4. Природоохранные мероприятия в области управления отходами:
  • 5. Энергосберегающие мероприятия:
  • Вопрос 83. Почему Всемирный день охраны природы отмечается 5 июня.
  • Вопрос 85. Устойчивое развитие. Правовая охрана биосферы.
  • Правовая охрана биосферы
  • Вопрос 86. Финансирование природоохранных мероприятий.
  • Вопрос 87. Экологическое нормирование. Экологический мониторинг. Экологическая экспертиза.
  • Вопрос 88. Экологические правонарушения. Ответственность за экологические правонарушения.
  • Вопрос 89. Рациональное природопользование.
  • Рациональное природопользование
  • Вопрос 90. Глобальные экологические проблемы и меры по предотвращению экологической угрозы.
  • Вопрос 91. Какие горючие газы являются компонентами газообразного топлива.
  • Вопрос 92. Охарактеризуйте следующие газы и их влияние на человека: метан, пропан, бутан.
  • Физические свойства
  • Химические свойства
  • Применение пропана
  • Вопрос 93. Охарактеризуйте следующие газы и их влияние на человека: этилен, пропилен, сероводород.
  • Вопрос 94. В результате чего образуется диоксид углерода и оксид углерода, их влияние на живые организмы.
  • Вопрос 95. В результате чего образуется оксид азота, оксид серы и пары воды, их влияние на живые организмы.
  • Вопрос 28. Пищевая цепь. Типы пищевых цепей.

    ПИЩЕВАЯ ЦЕПЬ (трофическая цепь, цепь питания), взаимосвязь организмов через отношения пища – потребитель (одни служат пищей для других). При этом происходит трансформация вещества и энергии от продуцентов (первичных производителей) черезконсументов (потребителей) к редуцентам (преобразователям мёртвой органики в неорганические вещества, усваиваемые продуцентами). Различают 2 типа пищевых цепей – пастбищную и детритную. Пастбищная цепь начинается с зелёных растений, идёт к пасущимся растительноядным животным (консументы 1-го порядка) и затем к хищникам, добывающим этих животных (в зависимости от места в цепи – консументы 2-го и последующих порядков). Детритная цепь начинается с детрита (продукт распада органики), идёт к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам (животные и микроорганизмы, вовлечённые в процесс разложения отмирающей органики).

    Примером пастбищной цепи может служить многоканальная её модель в африканской саванне. Первичными продуцентами являются травостой и деревья, консументами 1-го порядка – растительноядные насекомые и травоядные животные (копытные, слоны, носороги и др.), 2-го порядка – хищные насекомые, 3-го – плотоядные пресмыкающиеся (змеи и др.), 4-го – хищные млекопитающие и хищные птицы. В свою очередь детритофаги (жуки-скарабеи, гиены, шакалы, грифы и т. д.) на каждом из этапов пастбищной цепи разрушают туши погибших животных и остатки пищи хищников. Количество особей, включённых в пищевую цепь, в каждом её звене последовательно уменьшается (правило экологической пирамиды), т. е. число жертв всякий раз существенно превышает число их потребителей. Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а переплетаются друг с другом, образуя пищевые сети.

    Вопрос 29. Для чего используют экологические пирамиды, назовите их.

    Экологическая пирамида - графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников; видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме.

    Схематически изображать эти соотношения предложил американский зоолог Чарльз Элтон в 1927 году.

    При схематическом изображении каждый уровень показывают в виде прямоугольника, длина или площадь которого соответствует численным значениям звена пищевой цепи (пирамида Элтона), их массе или энергии. Расположенные в определенной последовательности прямоугольники создают различные по форме пирамиды.

    Основанием пирамиды служит первый трофический уровень - уровень продуцентов, последующие этажи пирамиды образованы следующими уровнями пищевой цепи - консументами различных порядков. Высота всех блоков в пирамиде одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне.

    Экологические пирамиды различают в зависимости от показателей, на основании которых строится пирамида. При этом для всех пирамид установлено основное правило, согласно которому в любой экосистеме больше растений, чем животных, травоядных, чем плотоядных, насекомых, чем птиц.

    На основе правила экологической пирамиды можно определить или рассчитать количественные соотношения разных видов растений и животных в естественных и искусственно создаваемых экологических системах. Например, 1 кг массы морского зверя (тюленя, дельфина) нужно 10 кг съеденной рыбы, а этим 10 кг нужно уже 100 кг их корма - водных беспозвоночных, которым в свою очередь для образования такой массы необходимо съедать 1000 кг водорослей и бактерий. В данном случае экологическая пирамида будет устойчива.

    Однако, как известно, из каждого правила бывают исключения, которые будут рассмотрены в каждом типе экологических пирамид.

    Первые экологические схемы в виде пирамид построил в двадцатых годах XX в. Чарлз Элтон. Они были основаны на полевых наблюдениях за рядом животных различных размерных классов. Элтон не включил в них первичных продуцентов и не делал никаких различий между детритофа-гами и редуцентами. Однако он отметил, что хищники обычно крупнее своих жертв, и понял, что такое соотношение крайне специфично лишь для определенных размерных классов животных. В сороковые годы американский эколог Реймонд Линдеман применил идею Элтона к трофическим уровням, абстрагировавшись от конкретных составляющих их организмов. Однако, если распределить животных по размерным классам легко, то определить, к какому трофическому уровню они относятся, гораздо сложнее. В любом случае сделать это можно лишь весьма упрощенно и обобщенно. Пищевые отношения и эффективность передачи энергии в биотическом компоненте экосистемы традиционно изображают в виде ступенчатых пирамид. Это дает наглядную основу для сопоставления: 1) разных экосистем; 2) сезонных состояний одной и той же экосистемы; 3) разных фаз изменения экосистемы. Существуют три типа пирамид: 1) пирамиды чисел, основанные на подсчете организмов каждого трофического уровня; 2) пирамиды биомассы, в которых используется суммарная масса (обычно сухая) организмов на каждом трофическом уровне; 3) пирамиды энергии, учитывающие энергоемкость организмов каждого трофического уровня.

    Типы экологических пирамид

    пирамиды чисел - на каждом уровне откладывается численность отдельных организмов

    Пирамида чисел отображает отчетливую закономерность, обнаруженную Элтоном: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам, неуклонно уменьшается (рис.3).

    Например, чтобы прокормить одного волка, необходимо по крайней мере несколько зайцев, на которых он мог бы охотиться; чтобы прокормить этих зайцев, нужно довольно большое количество разнообразных растений. В данном случае пирамида будет иметь вид треугольника с широким основанием суживающимся кверху.

    Однако подобная форма пирамиды чисел характерна не для всех экосистем. Иногда они могут быть обращенными, или перевернутыми. Это касается пищевых цепей леса, когда продуцентами служат деревья, а первичными консументами - насекомые. В этом случае уровень первичных консументов численно богаче уровня продуцентов (на одном дереве кормится большое количество насекомых), поэтому пирамиды чисел наименее информативны и наименее показательны, т.е. численность организмов одного трофического уровня в значительной степени зависит от их размеров.

    пирамиды биомасс - характеризует общую сухую или сырую массу организмов на данном трофическом уровне, например, в единицах массы на единицу площади - г/м 2 , кг/га, т/км 2 или на объем - г/м 3 (рис.4)

    Обычно в наземных биоценозах общая масса продуцентов больше, чем каждого последующего звена. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше, нежели консументов второго порядка и т.д.

    В данном случае (если организмы не слишком различаются по размерам) пирамида также будет иметь вид треугольника с широким основанием суживающимся кверху. Однако и из этого правила имеются существенные исключения. Например, в морях биомасса растительноядного зоопланктона существенно (иногда в 2-3 раза) больше биомассы фитопланктона, представленного преимущественно одноклеточными водорослями. Это объясняется тем, что водоросли очень быстро выедаются зоопланктоном, но от полного выедания их предохраняет очень высокая скорость деления их клеток.

    В целом для наземных биогеоценозов, где продуценты крупные и живут сравнительно долго, характерны относительно устойчивые пирамиды с широким основанием. В водных же экосистемах, где продуценты невелики по размеру и имеют короткие жизненные циклы, пирамида биомасс может быть обращенной, или перевернутой (острием направлена вниз). Так, в озерах и морях масса растений превышает массу потребителей только в период цветения (весной), а в остальное время года может создаться обратное положение.

    Пирамиды чисел и биомасс отражают статику системы, т. е. характеризуют количество или биомассу организмов в определенный промежуток времени. Они не дают полной информации о трофической структуре экосистемы, хотя позволяют решать ряд практических задач, особенно связанных с сохранением устойчивости экосистем.

    Пирамида чисел позволяет, например, рассчитывать допустимую величину улова рыбы или отстрела животных в охотничий период без последствий для нормального их воспроизведения.

    пирамиды энергии - показывает величину потока энергии или продуктивности на последовательных уровнях (рис.5).

    В противоположность пирамидам чисел и биомассы, отражающим статику системы (количество организмов в данный момент), пирамида энергии отражая картину скоростей прохождения массы пищи (количества энергии) через каждый трофический уровень пищевой цепи, дает наиболее полное представление о функциональной организации сообществ.

    На форму этой пирамиды не влияют изменения размеров и интенсивности метаболизма особей, и если учтены все источники энергии, то пирамида всегда будет иметь типичный вид с широким основанием и суживающейся верхушкой. При построении пирамиды энергии в ее основание часто добавляют прямоугольник, показывающий приток солнечной энергии.

    В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т.д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90% всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.

    Если заяц съел 10 кг растительной массы, то его собственная масса может увеличиться на 1 кг. Лисица или волк, поедая 1 кг зайчатины, увеличивают свою массу уже только на 100 г. У древесных растений эта доля много ниже из-за того, что древесина плохо усваивается организмами. Для трав и морских водорослей эта величина значительно больше, поскольку у них отсутствуют трудноусвояемые ткани. Однако общая закономерность процесса передачи энергии остается: через верхние трофические уровни ее проходит значительно меньше, чем через нижние.

    Часть 1

    Тип задания – выбор правильного ответа (ответ «да» или ответ «нет») из представленных ниже утверждений.

    1. Термин «ноосфера» был предложен В. И. Вернадским.
    2. Эвтрофик a ция – процесс повышения содержания питательных веществ в водной экосистеме.
    3. Наибольшее биологическое разнообразие в Евразии характерно для арктического биогеографического региона.
    4. Растения в пищевой цепи выполняют функцию первичных потребителей.
    5. Действие ультрафиолетового излучения солнца можно уменьшить с помощью солнцезащитных очков и одежды с длинными рукавами.
    6. Единственная экологическая функция лесов – производство древесины.
    7. Использование экологической маркировки поощряет экологически благоприятное потребление.
    8. Плотины электростанций улучшают гидрологический режим рек, повышают качество воды водохранилищ.

    Часть 2

    Тип задания – выбор одного правильного ответа из четырех предложенных

    1. В крупных городах, включая Самару, неоднократно предпринимались попытки уничтожения ворон как «вредных» птиц. С экологической точки зрения наиболее эффективным способом регулирования их численности является:

    А) отлов и отстрел; Б) разведение естественных врагов – бродячих собак, кошек; В) уничтожение гнезд и кладок; Г) ликвидация несанкционированных свалок

    2. Одним из критериев малонарушенных территорий является устойчивое существование на них популяций крупных хищных животных. Экологическое объяснение данного критерия заключается в следующем :

    А) крупные хищные животные легче поддаются учету численности, что обеспечивает объективность результатов экологического мониторинга;

    Б) крупные хищные животные отпугивают рабочих и браконьеров, что ослабляет хозяйственное воздействие на экосистему.

    В) крупные хищные животные стоят на вершине пищевой пирамиды, и устойчивость их популяций свидетельствует об устойчивости всего сообщества.

    Г) шкуры крупных хищных животных являются наиболее дорогим сырьем, определяющим промышленную ценность природных сообществ

    3. В Волге не встречается:

    А.) Плотва; Б) Кижуч; В) Лещ; Г) Окунь

    4. Собранный зимой в городе снег нужно вывозить:

    а) За город на поле; б) За город на пустошь; в) На лед прудов и озер; г) Специальный полигон.

    5. Продуценты, консументы и редуценты входят в группу:

    а) абиотических компонентов; б) биотических компонентов; в) антропогенных компонентов; г) эукариотических компонентов.

    6. Организмы, использующие в качестве внешнего источника энергии солнечный свет, называют:

    7. Весь спектр окружающих организм элементов и условий в той части пространства, где он обитает и с чем непосредственно взаимодействует, называют:

    а) фактором; б) средой; в) эдафотопом; г) биотопом.

    8. Организмы, использующие в качестве внешнего источника энергии энергию химических связей, называют:

    а) редуцентами; б) фототрофами; в) хемотрофами; г) продуцентами

    9. Метод оценки состояния окружающей среды, основанный на учете количества лишайников в городских насаждениях в районах крупных предприятий, называют:

    а) биодеградацией; б) гумификацией; в) лихеноиндикацией; г) нормированием.

    10. Элементы среды, ограничивающие условия существования организма в данной экосистеме, называют:

    а) антропогенными факторами; б) лимитирующими факторами; в) экологическими факторами, г) пограничными факторами

    11. Форму взаимоотношений организмов, при которой один вид организмов поедает другой, называет:

    12. Химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и необходимые для жизнедеятельности, называют:

    а) микроэлементами; б) биогенными элементами; в) макроэлементами; г) ксенобиотиками.

    13. Форму взаимоотношений организмов, при которой один вид организмов использует другой в своих целях, нанося ему вред, называет:

    14. Организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических с использованием внешних источников энергии, называют:

    а) деструкторами; б) продуцентами; в) детритофагами; г) редуцентами.

    15. Форму антагонистических взаимоотношений организмов, при которой один вид организмов потребляет те же ресурсы, что и другой называет:

    16. Способность биологических систем (организмов, популяций, сообществ) противостоять изменениям условий существования и сохранять относительное динамическое постоянство структуры и свойств, называют:

    а) адаптацией; б) регенерацией; в) толерантностью; г) гомеостазом.

    17. Обоюдовыгодные, но не обязательные взаимоотношения организмов разных видов называют:

    а) конкуренция; б) симбиоз; в) хищничество; г) мутуализм

    18. Примером отношений типа «хищник – жертва» не являются пары:

    а) щука-карась; б) лев-зебра; в) пресноводная амеба — бактерия; г) шакал-гриф

    19. Взаимодействия, при которых организмы одного вида (А) используют организмы другого вида (В) в качестве места обитания, не нанося ущерба организмам (В), называют:

    20. Водный организм, процеживающий через себя воду с многочисленными мелкими организмами, которые служат ему пищей, называют

    21. Типичным примером комменсализма можно считать:

    22. Воздействие организмов друг на друга в борьбе за пищу, местообитание и другие, необходимые для жизни условия, ведущее к эволюционным изменениям, проявляется на элементарном уровне у:

    а) отдельных особей; б) популяций; в) сообществ; г) биосферы.

    23. Пастбищная пищевая цепь начинается с:

    а) зеленых растений; б) консументов; в) остатков организмов; г) жвачных животных

    24. Под экологическими сукцессиями понимают:

    а) последовательные смены видов в экосистеме; б) последовательные смены экосистем; в) последовательность изменений геоценотических факторов; г) последовательность фаз развития организмов

    25. Воздушная, водная и твердая среда обитания входят в группу:

    а) абиотических компонентов экосистемы; б) биотических компонентов экосистемы; в) антропогенных компонентов экосистемы; г) климатических компонентов экосистемы

    26. Плотность популяции будет отражать параметр:

    а) 100 организмов; б) 100 половозрелых организмов; в) 100 самок в популяции; г) 100 организмов на 1м 2

    27. Рождаемость в популяции отражает параметр:

    а) 100 организмов в год; б) 100 половозрелых организмов в год; в) 100 самок в популяции; г) 100 организмов на 1м 2

    28. Серые и черные крысы, обитающие на одной территории, являются:

    а) Двумя популяциями одного вида; б) Двумя популяциями двух видов; в) Одной популяцией одного вида; г) Одной популяцией двух видов.

    а) Все растения сосняка; б) Только деревья сосняка; в) Только сосны сосняка; г) Только сосновый подрост сосняка

    30. Популяцией не являются:

    а) Все улитки одного озера; б) Все бурые медведи Камчатки; в) Кабаны Приокско-Террасного заповедника; г) Колония грачей

    31. Закон ограничивающего фактора утверждает, что:

    а) оптимальное значение фактора наиболее важно для организма; б) наиболее важен тот, значение которого больше всего отклоняется от оптимального; в) наиболее важен тот, значение которого меньше всего отклоняется от оптимального; г) ограничивающим является самый оптимальный фактор.

    32. Самые быстродвигающиеся животные живут:

    а) в наземно-воздушной среде; б) в почве; в) в водной среде; г) в живых организмах

    33. Самые крупные животные существуют:

    а) в наземно-воздушной среде; б) в почве; в) в водной среде; г) в живых организмах

    34. Самые маленькие живые существа обитают:

    а) в наземно-воздушной среде; б) в почве; в) в водной среде; г) в живых организмах

    а) Наличие механизмов защиты от высыхания; б) Развитая слуховая система; в) Большое количество продуцируемых яиц; г) Большое количество конечностей для фиксации в теле

    36. Ускоренное размножение микроскопических водорослей (цветение воды) приводит к:

    а) Усиленному размножению растительноядных форм и увеличению биологического разнообразия водоема; б) Усиленному размножению беспозвоночных и других консументов; в) Усиленному развитию остальной флоры водоема; г) Действует на других обитателей угнетающе.

    37. Урбанизация заключается в:

    а) Росте доли городского населения (по отношению к сельскому) на планете; б) Росте численности населения на планете; в) Росте уровня загрязнения окружающей среды отходами городов; г) Усилении научно-технического прогресса в городах.

    38. Молекулы защитного озонового слоя атмосферы Земли имеет формулу:

    а) Н 2 О; б) О 3 ; в) О 5; г) С 2 О 4

    39. Парниковым газом является:

    а) Кислород; б) Озон; в) Азот; г) Углекислый газ.

    40. Озоновый слой располагается:

    а) На глубине 4-7 км в мировом океане; б) В верхнем слое мантии Земли; в) в верхних слоях атмосферы; г) Является компонентом магнитосферы планеты

    Часть 3.

    Тип задания – выбор одного правильного ответа из четырех предложенных с его обоснованием (правильный ответ – 2 балла, обоснование – от 0 до 2 баллов)

    максимальное кол-во баллов за тест — 4

    1. Развитие городов обусловлено влиянием самых разнообразных экологических факторов, среди которых основными НЕ являются:

    А) географическое положение; Б) гидрогеологические и климатические условия; В) особенности рельефа; Г) видовое разнообразие.

    2. Толстая скорлупа ореха или волокнистая шишка, в которой упрятаны семена сосны, увеличивают время, затрачиваемое животным на извлечение единицы «настоящей пищи» (подобная особенность, приводящая к тому, что потребителю остается меньше пищи), представляет собой:

    а) тупиковую ветвь развития «жертвы»; б) тупиковую ветвь развития «потребителя»; в) средство физической защиты «жертвы»; г) средство химической защиты «жертвы»

    3. Зоомасса суши:

    а) Примерно равна фитомассе; б) Во много раз меньше фитомассы; в) Значительно превышает фитомассу; Г) Зависит от географического распределения автотрофов.

    Вконтакте

    Новое на сайте

    >

    Самое популярное