Ланцюги живлення та піраміди мас, чисел і енергії

Екосистеми

Основною одиницею біосфери, об’єктом вивчення екології є екосистема – комплекс організмів і чинників навколишнього природного середовища. Термін “екосистема” близький до терміну “біогеоценоз» (лат. bios – життя, coynos – спільний), і має тлумачення як природна ділянка земної поверхні з певним складом живих і неживих компонентів і динамічною взаємодією між ними (кругообігом речовин та обмінними енергетичними процесами). Біогеоценоз містить два компоненти: біотоп (грец. topoz - місце) – ділянка на поверхні землі з більш-менш однотипними умовами існування (ґрунтом, мікрокліматом) і біогенез – сукупність живих організмів: рослин (фітоценоз), тварин (зооценоз), мікроорганізмів (мікробіоценоз), грибів (мікоценоз) (рис.3.1).

Рис.3.1. Схема будови біоценозу (за В.М.Сухачовим)

Екосистема буває різних розмірів і складності. Наприклад, ліс в цілому – екосистема, але й окремий мурашник в лісі, або любий пеньок – це теж екосистеми. Між організмами в екосистемі існує складна взаємодія через речовинно-енергетичний обмін. Наприклад, у водоймах планктон є їжею для зоопланктону, яким живляться дрібні риби, на які полюють хижі риби, що у свою чергу споживаються людиною.

Кожна з систем, незважаючи на їх розмаїття і кількість, має в своїй структурі два основних компоненти: фактори живої (організми) і неживої природи. Сукупність організмів (рослин, тварин, мікроорганізмів) називають біотою (лат. bio – життя)екосистеми. Неживі (хімічні і фізичні) фактори навколишнього середовища називаються абіотою. Відмінність систем одна від одною в основному створюється своєрідністю абіотичних умов кожного регіону.

За масштабами екосистеми поділяються на мікроекосистемами, макроекосистеми та глобальні екосистеми. У мікросистемах невеличкі тимчасові біоценози перебувають в обмеженому просторі. Це – трухляві пеньки, мурашники, мертві стовбури дерев тощо. Найпоширенішими є макроекосистеми, що розміщуються на величезних територіях чи акваторіях з характерним мікрокліматом і відповідають природним зонам. Це екосистеми лісу, тундри, тайги, степу, пустель, саван, морські екосистеми. Прикладом глобальної екосистеми служить біосфера Землі.

В природі всі види пов’язані між собою, бо живлячись за рахунок інших істот, організми дістають енергію. Таким чином, утворюються ланцюги живлення (т. з. трофічні ланцюги). Ті, що починаються з автотрофів, називають ланцюгами виїдання (трава – миша – сова – яструб – пухоїд); ті ж, які беруть початок з відмерлих решток рослин, трупів і екскрементів тварин. Називають ланцюгами розкладання (перегній – жук-гнойовик – ворона – яструб – пухоїд). Трофічні ланцюги можуть розгалужуватись, якщо один з його учасників може живитися кількома видами їжі, утворюючі трофічні мережі. В природі вони трапляються частіше, ніж трофічні ланцюги, що забезпечує більшу стійкість екосистем у разі зміни умов середовища:

Коник Жаба Гадюка

Трава

Ховрах Сова Яструб Пухоїд

Сукупність організмів, які дістають перетворену на їжу енергію Сонця і хімічних реакцій (від автотрофів) через однакову кількість посередників трофічного ланцюга створюють трофічний рівень:

■ - перший рівень (без посередників) – продуценти;

■ - другий рівень – первинні консументи (травоїдні організмі);

■ - третій рівень – вторинні консументи (хижаки) і паразити первинних консументів;

■ - четвертий рівень – вторинні хижаки і паразити вторинних консументів;

■ - п’ятий рівень – паразити вторинних хижаків;

■ - шостий рівень – надпаразити високих порядків.

Кількість ланок ланцюга живлення в екосистемі як правило не перевищує 4 – 6 і обмежується правилом екологічної піраміди, згідно з яким біомаса кожної наступної ланки (трофічного рівня) в ланцюзі живлення зменшується (рис.3.2).

VI	КОНСУМЕНТИ V р.
V	КОНСУМЕНТИ ІV р.
IV	КОНСУМЕНТИ ІІІ р.
III	КОНСУМЕНТИ ІІ р.
II	Гетеротрофи КОНСУМЕНТИ І р.
I	Автотрофи (ПРОДУЦЕНТИ)

Рис.3.2. Екологічна піраміда

Відповідно до того, що саме характеризують піраміди, вони поділяються на три типи:

■ - піраміда чисел, що відображає чисельність окремих видів;

■ - піраміда біомас характеризує суху масу чи енергетичну цінність;

■ - піраміда енергії показує величину потоку енергії чи продуктивність на кожному трофічному рівні.

Дата добавления: 2015-05-24