Читайте также:
|
Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот веществ в экосистемах возможны только за счет постоянного притока энергии. Вся жизнь существует за счет энергии солнечного излучения, которая переводится фотосинтезирующими организмами в химические связи органических соединений.
Пищевые связи – это механизм передачи энергии от одного организма другому. Передается она через 4 - 6 звеньев пищевого ряда, состоящих из последовательно питающихся друг другом организмов, по цепям питания, от автотрофов к гетеротрофам и от гетеротрофов к гетеротрофам.
Место каждого звена в цепи питания называется трофическим уровнем:
1-й уровень - продуценты;
2-й уровень – растительноядные консументы;
3-й уровень -плотоядные консументы, живущие за счет растительных форм;
4-й уровень – плотоядные, потребляющие других плотоядных и т.д.
В связи с этим различают консументы 1-го, 2-го, 3-го порядка, занимающие разные уровни в цепях питания.
Энергетический баланс консументов складывается следующим образом: поглощенная консументами пища усваивается не полностью- у растительноядных на 12 -20%, у плотоядных на 75-80%. Неусвоенная часть возвращается обратно во внешнюю среду в виде экскрементов, где вовлекается в другие цепи питания. Те виды, которые могут питаться и растительной и мясной пищей могут включаться в пищевые цепи на любом уровне. По цепям питания от одного организма другому передается только 10% энергии. Остальные 90% тратятся на обменные процессы того организма, в котором она заключена. Основные энергетические затраты из тех, которые составляют 90%, уходят:
- на дыхание и оцениваются общим количеством углекислого газа, выделенного организмом (метаболические процессы);
- на рост и образование тканей (меньшая часть);
- на рассеивание в виде тепла при активной мышечной работе.
Траты на «дыхание» у консументов во много раз больше энергетических затрат на увеличение массы организма. У молодых организмов энергетические траты на увеличение массы значительны, тогда как у взрослых использование энергии пищи идет на поддержание обменных процессов.
Таким образом, большая часть энергии (до 90%) теряется при переходе с одного трофического уровня на другой и на следующий уровень передается не более 10% энергии от предыдущего уровня.
Но, поскольку трофические цепи, переплетаясь, образуют трофические сети, то рассеивание и потеря энергии должна постоянно восполняться за счёт потребления пищи.
Значительная часть гетеротрофов питается мёртвой органикой, используя энергию, заключенную в детрите. На основании этого различают два вида трофических цепей:
1. Пастбищные (цепи выедания) – начинаются с фотосинтезирующих организмов.
2. Детритные (цепи разложения) - начинаются с остатков растений и экскрементов животных.
Три типа экологических пирамид.
Функциональные взаимосвязи, т.е. трофическую можно изобразить в виде экологических пирамид. Основание пирамиды всегда продуценты, остальные уровни – консументы. Пирамиды численности различаются по форме в разных экосистемах, поэтому численность лучше проводить в таблицах, ва биомассу – в графиках.
1. Пирамида чисел (пирамида Элтона) -отражает численность организмов на каждом уровне. Закономерность, обнаруженная Элтоном отображает следующее: количество особей от продуцентов к консументам уменьшается. (во-первых от низших трофических уровней к высшим теряется энергия (остаётся 10%), во - вторых, чем меньше организм, тем выше обмен веществ и тем больше биомасса).
2. Правило пирамиды биомассы указывает на массу живого вещества (сухой вес, калории).
Особенность: суммарная масса растений превышает массу травоядных, а их масса превышает массу хищников. Для экосистемы океана характерна тенденция накапливания биомассы у хищников (перевернутый вид пирамиды биомассы).
2. Пирамида продукции (энергии) – показывает изменение первичной продукции (энергии) на трофических уровнях. Правило пирамиды гласит: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени (или энергии) больше, чем на последующем. Пирамида продукции отражает законы расходования энергии в трофических цепях.
КПД фотосинтеза в 5% считается очень высоким для фитоценоза. В целом по Земному шару усвоение растениями солнечной энергии не превышает 0,1%, т.к. есть много ограничивающих факторов. При благоприятных условиях самый большой прирост растений = 0,25 грамм в день. Таким образом, увеличение биологической продуктивности и особенно вторичной продукции является одной из важнейших задач человечества.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 187 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |