Концепция трофических уровней

Концепция трофических уровней была разработана в полном соответствии о балансе веществ и энергии Р. Линдеманом в 1942. При этом он трактовал вопросы продуктивности водоемов, используя представление о трофических уровнях, которое было предложено его учителем Хатчинсоном.

Концепция трофических уровней позволила рассматривать процессы потребления, продуцирования, деструкции в экосистемах в их взаимосвязи. Однако она дает возможность получения лишь очень обобщенных и приближенных представлений о трофодинамике в экосистемах. На самом деле во многих случаях особи одного и того же вида на разных стадиях развития или при изменении внешних условий могут легко переходить с одной пищи другую, а также менять тип и способ питания.

Более строго можно описать и проанализировать картину трофических взаимоотношений в экосистемах, используя представление о трофических сетях, т.е. более разветвленной по сравнению с трофическими уровнями системе пищевых связей. Перенос энергии пищи от ее источника – автотрофов (растений) – через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой цепью.

Пищевые цепи не изолированы друг от друга, а переплетаются друг с другом, образуя пищевые сети.

В сложных природных сообществах организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней, считаются принадлежащими к одному трофическому уровню. Схематически концепция трофических уровней может быть представлена следующим образом:

1. Часть солнечной энергии, падающей на поверхность водоема, аккумулируется фотоавтотрофами в результате фотосинтеза (первый трофический уровень).

2. Запасенная фитопланктерами энергия используется для построения тел их потребителей – растительноядных животных (второй трофический уровень).

3. Животные второго трофического уровня частично потребляются хищниками планктона, образующими запас энергии третьего трофического уровня.

4. Хищники, потребляющие животных третьего трофического уровня, могут быть потреблены животными четвертого, и последующих уровней.

Организмы первого трофического уровня называют продуцентами, а организмы последующих трофических уровней – консументами. Число выделяемых трофических уровней определяется сложностью трофических взаимоотношений организмов в экосистеме и степенью наших знаний о пищевых спектрах конкретных гидробионтов.

Поскольку на каждом трофическом уровне происходит рассеивание энергии, при переходе с одного трофического уровня на другой часть ее диссипирует в виде тепловой энергии. Рассеяние энергии может достигать 90%, что не позволяет ожидать у экологических систем высоких к.п.д.

Чем короче пищевая цепь, тем больше количество энергии, доступной для популяции (сообщества).

Переход к каждому следующему звену в нашей традиционной сельскохозяйственной пищевой цепи уменьшает доступную энергию примерно на порядок величины (т.е. в 10 раз).

Дата добавления: 2015-05-08