Pavyzdžiai yra 2 ir 3 eilės vartotojai. Trečios eilės vartotojai
Gamtoje skirtingų rūšių populiacijos yra integruotos į aukštesnio rango makrosistemas – į vadinamąsias bendrijas arba biocenozes.
Biocenozė (iš graikų kalbos bios – gyvybė, koinos – bendra) – organizuota tarpusavyje susijusių augalų, gyvūnų, grybų ir mikroorganizmų populiacijų, gyvenančių kartu tomis pačiomis aplinkos sąlygomis, grupė.
„Biocenozės“ sąvoką 1877 metais pasiūlė vokiečių zoologas K. Mobiusas. Moebius, tyrinėdamas austrių bankus, priėjo prie išvados, kad kiekviena iš jų atstovauja gyvų būtybių bendruomenei, kurios visi nariai yra glaudžiai tarpusavyje susiję. Biocenozė yra natūralios atrankos produktas. Jo išlikimas, stabilus egzistavimas laike ir erdvėje priklauso nuo sudedamųjų populiacijų sąveikos pobūdžio ir yra įmanomas tik su privalomu saulės spinduliavimo energijos tiekimu iš išorės.
Kiekviena biocenozė turi tam tikrą struktūrą, rūšinę sudėtį ir teritoriją; jam būdingas tam tikras maisto jungčių organizavimas ir tam tikra medžiagų apykaita
Tačiau jokia biocenozė negali išsivystyti pati, išorėje ir nepriklausomai nuo aplinkos. Dėl to gamtoje susidaro tam tikri kompleksai, gyvųjų ir negyvųjų komponentų kolekcijos. Sudėtinga jų atskirų dalių sąveika palaikoma įvairiapusio abipusio prisitaikymo pagrindu.
Erdvė su daugiau ar mažiau vienalytėmis sąlygomis, kurioje gyvena vienokios ar kitokios organizmų bendruomenės (biocenozė), vadinama biotopu.
Kitaip tariant, biotopas yra egzistavimo vieta, buveinė, biocenozė. Todėl biocenozę galima laikyti istoriškai susiformavusiu organizmų kompleksu, būdingu konkrečiam biotopui.
Bet kokia biocenozė sudaro dialektinę vienybę su biotopu, dar aukštesnio rango biologine makrosistema – biogeocenoze. Terminą „biogeocenozė“ 1940 metais pasiūlė V. N. Sukačiovas. Jis beveik identiškas užsienyje plačiai vartojamam terminui „ekosistema“, kurį 1935 metais pasiūlė A. Tansley. Manoma, kad sąvoka „biogeocenozė“ daug labiau atspindi tiriamos makrosistemos struktūrines ypatybes, o sąvoka „ekosistema“ pirmiausia apima jos funkcinę esmę. Tiesą sakant, tarp šių terminų nėra skirtumo. Be jokios abejonės, V. N. Sukačiovas, formuluodamas „biogeocenozės“ sąvoką, joje sujungė ne tik struktūrinę, bet ir funkcinę makrosistemos reikšmę. Pasak V. N. Sukačiovo, biogeocenozė- Tai vienarūšių gamtos reiškinių žinomame žemės paviršiaus plote rinkinys- atmosfera, uolienos, hidrologinės sąlygos, augmenija, fauna, mikroorganizmai ir dirvožemis.Šis rinkinys išsiskiria specifine jo komponentų sąveika, ypatinga jų struktūra ir tam tikru medžiagų ir energijos mainais tarpusavyje bei su kitais gamtos reiškiniais.
Biogeocenozės gali būti labai skirtingo dydžio. Be to, jie pasižymi dideliu sudėtingumu – kartais sunku atsižvelgti į visus elementus, visas nuorodas. Tai, pavyzdžiui, tokios natūralios grupės kaip miškas, ežeras, pieva ir kt. Palyginti paprastos ir aiškios biogeocenozės pavyzdys yra nedidelis rezervuaras ar tvenkinys. Negyvieji jo komponentai yra vanduo, jame ištirpusios medžiagos (deguonis, anglies dioksidas, druskos, organiniai junginiai) ir dirvožemis - rezervuaro dugnas, kuriame taip pat yra daug įvairių medžiagų. Gyvieji rezervuaro komponentai skirstomi į pirminius gamintojus – gamintojus (žalieji augalai), vartotojus – vartotojus (pirminiai – žolėdžiai, antriniai – mėsėdžiai ir kt.) ir naikintuvus – naikintuvus (mikroorganizmus), kurie organinius junginius skaido iki neorganinių. Bet kokia biogeocenozė, nepaisant jos dydžio ir sudėtingumo, susideda iš šių pagrindinių grandžių: gamintojų, vartotojų, naikintojų ir negyvosios gamtos komponentų, taip pat daugybės kitų grandžių. Tarp jų atsiranda pačių įvairiausių kategorijų jungtys – lygiagrečios ir susikertančios, susipynusios ir persipynusios ir pan.
Apskritai biogeocenozė reiškia vidinę prieštaringą dialektinę vienybę, nuolat judant ir keičiant. „Biogeocenozė yra ne biocenozės ir aplinkos suma, – pabrėžia N. V. Dylis, – o holistinis ir kokybiškai izoliuotas gamtos reiškinys, veikiantis ir besivystantis pagal savo dėsnius, kurių pagrindas yra jos komponentų apykaita.
Gyvi biogeocenozės komponentai, ty subalansuotos gyvūnų ir augalų bendrijos (biocenozės), yra aukščiausia organizmų egzistavimo forma. Jiems būdinga gana stabili faunos ir floros sudėtis ir būdingas gyvų organizmų rinkinys, išlaikantis savo pagrindines savybes laike ir erdvėje. Biogeocenozių stabilumą palaiko savireguliacija, tai yra, visi sistemos elementai egzistuoja kartu, niekada visiškai nesunaikindami vienas kito, o tik apribodami kiekvienos rūšies individų skaičių iki tam tikros ribos. Štai kodėl istoriškai susiklostė tokie ryšiai tarp gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų rūšių, kurie užtikrina vystymąsi ir palaiko jų dauginimąsi tam tikrame lygyje. Vienos iš jų perteklius dėl kokių nors priežasčių gali atsirasti kaip masinio dauginimosi protrūkis, tada laikinai sutrinka esami rūšių santykiai.
Siekiant supaprastinti biocenozės tyrimą, ją sąlygiškai galima suskirstyti į atskirus komponentus: fitocenozė – augmenija, zoocenozė – fauna, mikrobiocenozė – mikroorganizmai. Tačiau toks suskaidymas veda prie dirbtinio ir iš tikrųjų neteisingo atsiskyrimo nuo vieno natūralaus grupių komplekso, kuris negali egzistuoti savarankiškai. Jokioje buveinėje negali būti dinamiškos sistemos, susidedančios tik iš augalų ar tik iš gyvūnų. Biocenozė, fitocenozė ir zoocenozė turi būti laikomos skirtingų tipų ir stadijų biologinėmis vienybėmis. Šis požiūris objektyviai atspindi realią šiuolaikinės ekologijos situaciją.
Mokslo ir technikos pažangos sąlygomis žmogaus veikla transformuoja natūralias biogeocenozes (miškus, stepes). Juos keičia kultūrinių augalų sėja ir sodinimas. Taip susidaro specialios antrinės agrobiogeocenozės, arba agrocenozės, kurių Žemėje nuolat daugėja. Agrocenozės – tai ne tik žemės ūkio laukai, bet ir priedangos, ganyklos, dirbtinai atkurti miškai išvalytose ir gaisrų vietose, tvenkiniai ir rezervuarai, kanalai ir nusausintos pelkės. Agrobiocenozės savo struktūroje pasižymi nedideliu rūšių skaičiumi, bet dideliu gausumu. Nors natūralių ir dirbtinių biocenozių struktūroje ir energijoje yra daug specifinių bruožų, ryškių skirtumų tarp jų nėra. Natūralioje biogeocenozėje skirtingų rūšių individų kiekybinis santykis nustatomas tarpusavyje, nes jame veikia šį santykį reguliuojantys mechanizmai. Dėl to tokiose biogeocenozėse susidaro stabili būsena, išlaikant palankiausias kiekybines jos sudedamųjų dalių proporcijas. Dirbtinėse agrocenozėse tokių mechanizmų nėra, ten žmogus visiškai prisiėmė atsakomybę reguliuoti rūšių santykius. Daug dėmesio skiriama agrocenozių sandaros ir dinamikos tyrimams, nes artimiausiu metu pirminių, natūralių, biogeocenozių praktiškai neliks.
Fitofagas ir mėsėdis
Gyvosios medžiagos struktūra ekosistemoje. Biotinė struktūra. Autotrofai ir heterotrofai
Ekosistema. Ekosistemos ženklai
Ekosistemų homeostazė. Ekologinės sukcesijos. Natūralios ir antropogeninės sukcesijos rūšys. Ekosistemų kulminacijos, stabilumo ir kintamumo sampratos.
Populiacijos ekosistemoje.
Prodiuseriai. 1 ir 2 užsakymų vartotojai. Detritivoriai. Skaidytojai.
Fitofagas ir mėsėdis.
Gyvosios medžiagos struktūra ekosistemoje. Biotinė struktūra. Autotrofai ir heterotrofai.
Ekosistema. Ekosistemos ženklai.
3 tema. Ekosistema. Ekosistemos struktūra
Biovartojimas. Biosferos populiacija ir stabilumas
Noosferos ir technosferos sampratos
Terminą „ekosistema“ pasiūlė anglų ekologas A. Tansley 1935 m.
Ekosistema yra bet koks sąveikaujančių gyvų organizmų ir aplinkos sąlygų rinkinys.
„Bet koks vienetas (biosistema), apimantis visus bendrai funkcionuojančius organizmus (biotinę bendruomenę) tam tikroje srityje ir sąveikaujantis su fizine aplinka taip, kad energijos srautas sukuria tiksliai apibrėžtas biotines struktūras ir medžiagų cirkuliaciją tarp gyvųjų. o negyvos dalys yra ekologinė sistema, arba ekosistema“ (Y. Odum, 1986).
Ekosistemos yra, pavyzdžiui, skruzdėlynai, miško lopinėlis, ūkio teritorija, erdvėlaivio kabina, geografinis kraštovaizdis ar net visas Žemės rutulys.
Ekologai taip pat vartoja terminą „biogeocenozė“, kurį pasiūlė rusų mokslininkas V.N. Sukačiovas. Šis terminas reiškia augalų, gyvūnų, mikroorganizmų, dirvožemio ir atmosferos rinkimą vienalytėje žemės plote. Biogeocenozė yra vienas iš ekosistemos variantų.
Tarp ekosistemų, kaip ir tarp biogeocenozių, paprastai nėra aiškių ribų, o viena ekosistema palaipsniui pereina į kitą. Didelės ekosistemos susideda iš mažesnių ekosistemų.
Ryžiai. Ekosistemų „matrioška“.
Fig. parodyta ekosistemų „matrioška“. Kuo mažesnė ekosistemos dydis, tuo glaudžiau ją sudarantys organizmai sąveikauja. Skruzdėlyne gyvena organizuota skruzdžių grupė, kurioje paskirstytos visos pareigos. Yra skruzdėlių medžiotojų, sargybinių, statybininkų.
Skruzdėlyno ekosistema yra miško biogeocenozės dalis, o miško biogeocenozė yra geografinio kraštovaizdžio dalis. Miško ekosistemos sudėtis sudėtingesnė, miške kartu gyvena daugelio rūšių gyvūnų, augalų, grybų, bakterijų atstovai. Ryšiai tarp jų nėra tokie glaudūs kaip skruzdėlių skruzdėlyne. Daugelis gyvūnų miško ekosistemoje praleidžia tik dalį savo laiko.
Kraštovaizdyje skirtingas biogeocenozes jungia antžeminis ir požeminis vandens judėjimas, kuriame ištirpsta mineralai. Vanduo su mineralais intensyviausiai juda drenažo baseine – rezervuare (ežeras, upė) ir gretimuose šlaituose, iš kurių į šį rezervuarą įteka antžeminiai ir požeminiai vandenys. Drenažo baseino ekosistema apima keletą skirtingų ekosistemų – miško, pievų, ariamos žemės. Visų šių ekosistemų organizmai gali neturėti tiesioginių ryšių ir yra sujungti per požeminius ir antžeminius vandens srautus, kurie juda į rezervuarą.
Kraštovaizdyje pernešamos augalų sėklos ir juda gyvūnai. Lapės skylė arba vilko guolis yra vienoje biogeocenozėje, o šie plėšrūnai medžioja didelėje teritorijoje, susidedančioje iš kelių biogeocenozių.
Kraštovaizdžiai jungiami į fizinius-geografinius regionus (pavyzdžiui, Rusijos lyguma, Vakarų Sibiro žemuma), kur skirtingas biogeocenozes jungia bendras klimatas, teritorijos geologinė sandara ir gyvūnų bei augalų apsigyvenimo galimybė. Ryšiai tarp organizmų, įskaitant žmones, fizinio-geografinio regiono ir biosferos ekosistemose vyksta keičiantis atmosferos dujų sudėčiai ir vandens telkinių cheminei sudėčiai.
Galiausiai visos Žemės rutulio ekosistemos yra sujungtos per atmosferą ir Pasaulio vandenyną, į kurį patenka organizmų atliekos ir sudaro vieną visumą - biosfera.
Ekosistema apima:
1) gyvieji organizmai (jų visuma gali būti vadinama biocenoze arba ekosistemos biota);
2) negyvieji (abiotiniai) veiksniai - atmosfera, vanduo, maistinės medžiagos, šviesa;
3) negyvos organinės medžiagos – detritas.
Ypatingą reikšmę nustatant ekosistemas yra trofinis , t.y. maisto ryšiai tarp organizmų, reguliuojančių visą biotinių bendruomenių energiją ir visą ekosistemą kaip visumą.
Visų pirma, visi organizmai skirstomi į dvi dideles grupes – autotrofus ir heterotrofus.
Autotrofinis organizmai savo egzistavimui naudoja neorganinius šaltinius, taip iš neorganinių medžiagų kurdami organines medžiagas. Tokie organizmai yra fotosintetiniai žali sausumos ir vandens aplinkos augalai, melsvadumbliai, kai kurios bakterijos dėl chemosintezės ir kt.
Kadangi organizmai yra gana įvairūs mitybos tipais ir formomis, jie įeina į sudėtingą trofinę sąveiką vienas su kitu ir taip atlieka svarbiausias ekologines funkcijas biotinėse bendruomenėse. Vieni gamina produktus, kiti juos vartoja, treti paverčia neorganiniais pavidalais. Jie atitinkamai vadinami: gamintojais, vartotojais ir skaidytojais.
Prodiuseriai- produktų, kuriais minta visi kiti organizmai, gamintojai – tai sausumos žali augalai, mikroskopiniai jūros ir gėlavandeniai dumbliai, gaminantys organines medžiagas iš neorganinių junginių.
Vartotojai yra organinių medžiagų vartotojai. Tarp jų yra gyvūnų, kurie valgo tik augalinį maistą - žolėdžiai(karvė) arba valgo tik kitų gyvūnų mėsą – mėsėdžiai(plėšrūnai), taip pat tie, kurie naudoja abu – “ visaėdžiai“ (žmogus, lokys).
Reduktoriai (naikintuvai)- reduktorius. Jie grąžina medžiagas iš negyvų organizmų atgal į negyvąją gamtą, organines medžiagas skaidydami į paprastus neorganinius junginius ir elementus (pavyzdžiui, CO 2, NO 2 ir H 2 O). Grąžindami biogeninius elementus į dirvožemį ar vandens aplinką, jie užbaigia biocheminį ciklą. Tai daugiausia daro bakterijos, dauguma kitų mikroorganizmų ir grybelių. Funkciniu požiūriu skaidytojai yra tie patys vartotojai, todėl jie dažnai vadinami mikro vartotojai.
A.G. Bannikovas (1977) mano, kad vabzdžiai taip pat atlieka svarbų vaidmenį negyvų organinių medžiagų irimo bei dirvožemio formavimosi procesuose.
Mikroorganizmai, bakterijos ir kitos sudėtingesnės formos, priklausomai nuo jų buveinės, skirstomos į aerobinis, t.y. gyvenant deguonies akivaizdoje, ir anaerobinis– gyventi aplinkoje, kurioje nėra deguonies.
Visi gyvi organizmai pagal maitinimosi būdą skirstomi į dvi grupes:
autotrofai(iš graikų kalbos automobiliai– pats ir trofo- mityba);
heterotrofai(iš graikų kalbos heteros- kitas).
Autotrofai naudoti neorganinę anglį ( neorganiniai energijos šaltiniai) ir sintetina organines medžiagas iš neorganinių – tai ekosistemos gamintojai. Pagal energijos šaltinį (naudojamą) jie taip pat skirstomi į dvi grupes:
Fotoautotrofai– saulės energija naudojama organinėms medžiagoms sintetinti. Tai žali augalai, turintys chlorofilo (ir kitų pigmentų) ir sugeriantys saulės šviesą. Procesas, kurio metu vyksta jo absorbcija, vadinamas fotosinteze.
(Chlorofilas yra žalias pigmentas, dėl kurio augalų chloroplastai pažaliuoja. Jam dalyvaujant, vyksta fotosintezės procesas.
Choroplastai yra žali plastidai, randami augalų ir kai kurių bakterijų ląstelėse. Su jų pagalba vyksta fotosintezė.)
Chemoautotrofai– cheminė energija naudojama organinėms medžiagoms sintetinti. Tai sieros bakterijos ir geležies bakterijos, kurios energiją gauna oksiduodami sieros ir geležies junginius (chemosintezę). Chemoautotrofai vaidina reikšmingą vaidmenį tik požeminio vandens ekosistemose. Jų vaidmuo sausumos ekosistemose yra palyginti mažas.
Heterotrofai Jie naudoja anglį iš organinių medžiagų, kurias sintetina gamintojai, ir kartu su šiomis medžiagomis gauna energijos. Heterotrofai yra vartotojai(iš lat. consumo– vartoti), vartojant organines medžiagas, ir skaidytojai, skaidydamas jį į paprastus junginius.
Fitofagas(žolėdžiai gyvūnai). Tai apima gyvūnus, kurie minta gyvais augalais. Tarp fitofagų yra mažų gyvūnų, tokių kaip amarai ar žiogai, ir milžinų, tokių kaip dramblys. Beveik visi ūkio gyvūnai yra fitofagai: karvės, arkliai, avys, triušiai. Tarp vandens organizmų yra fitofagų, pavyzdžiui, amūras, mintantis drėkinimo kanalus apaugančiais augalais. Svarbus fitofagas yra bebras. Minta medžių šakomis, o iš kamienų stato užtvankas, reguliuojančias teritorijos vandens režimą.
Zoofagai(plėšrūnai, mėsėdžiai). Zoofagai yra įvairūs. Tai smulkūs gyvūnai, mintantys amebomis, kirmėlėmis ar vėžiagyviais. Ir dideli, kaip vilkas. Plėšrūnai, mintantys mažesniais plėšrūnais, vadinami antros eilės plėšrūnais. Yra plėšrūnų augalų (saulėragis, pūslelinė), kurie maistui naudoja vabzdžius.
Simbiotrofai. Tai bakterijos ir grybai, mintantys augalų šaknų išskyromis. Simbiotrofai yra labai svarbūs ekosistemos gyvybei. Grybeliniai siūlai, supinantys augalų šaknis, padeda įsisavinti vandenį ir mineralus. Simbiotrofinės bakterijos iš atmosferos sugeria azoto dujas ir sujungia jas į augalams prieinamus junginius (amoniaką, nitratus). Šis azotas vadinamas biologiniu (priešingai nei azotas iš mineralinių trąšų).
Simbiotrofams priskiriami ir mikroorganizmai (bakterijos, vienaląsčiai gyvūnai), gyvenantys fitofaginių gyvūnų virškinamajame trakte ir padedantys jiems virškinti maistą. Gyvūnai, tokie kaip karvė, be simbiotrofų pagalbos nesugeba virškinti suėstos žolės.
Detritivorai yra organizmai, mintantys negyva organine medžiaga. Tai šimtakojai, sliekai, mėšlo vabalai, vėžiai, krabai, šakalai ir daugelis kitų.
Kai kurie organizmai maistui naudoja ir augalus, ir gyvūnus, ir net detritą, priskiriami eurifagams (visaėdžiams) – lokys, lapė, kiaulė, žiurkė, višta, varna, tarakonai. Žmogus taip pat yra eurifagas.
Skaidytojai- organizmai, kurie savo padėtimi ekosistemoje yra arti detritivorių, nes minta ir negyva organine medžiaga. Tačiau skaidytojai – bakterijos ir grybai – organines medžiagas skaido į mineralinius junginius, kurie grąžinami į dirvos tirpalą ir vėl naudojami augalų.
Reduktoriams reikia laiko apdoroti lavonus. Todėl ekosistemoje visada yra detrito – negyvų organinių medžiagų atsargų. Detritas – tai lapų paklotė miško dirvožemio paviršiuje (išsaugoma 2–3 metus), nuvirtusio medžio kamienas (išsaugomas 5–10 metų), dirvos humusas (išsaugomas šimtus metų), organinių medžiagų nuosėdos miško vietoje. ežero dugnas - sapropelis - ir durpės pelkėje (išlieka tūkstančius metų). Ilgiausiai išsilaiko anglis ir nafta.
Fig. parodyta ekosistemos struktūra, kurios pagrindas yra augalai – fotoautotrofai, o lentelėje pateikiami kai kurių ekosistemų skirtingų trofinių grupių atstovų pavyzdžiai.
Ryžiai. Ekosistemos struktūra
Autotrofų sukurtos organinės medžiagos yra heterotrofų maistas ir energijos šaltinis: fitofagai valgo augalus, pirmos eilės plėšrūnai – fitofagus, antros eilės plėšrūnai – pirmos eilės plėšrūnus ir kt. Ši organizmų seka vadinama mitybos grandinė, jo jungtys yra skirtinguose trofiniuose lygiuose (atstovaujančios skirtingoms trofinėms grupėms).
Trofinis lygis yra kiekvienos maisto grandinės grandies vieta. Pirmasis trofinis lygis yra gamintojai, visi kiti yra vartotojai. Antrasis trofinis lygis yra žolėdžiai vartotojai; trečioji – mėsėdžiai vartotojai, mintantys žolėdžiais pavidalais; ketvirti – vartotojai, vartojantys kitus mėsėdžius ir kt. todėl vartotojus galima skirstyti į lygius: pirmojo, antrojo, trečiojo ir kt. užsakymų (pav.).
Ryžiai. Organizmų mitybos ryšiai biogeocenozėje
Tik vartotojai, besispecializuojantys tam tikros rūšies maisto produktuose, yra aiškiai suskirstyti į lygius. Tačiau yra rūšių, kurios valgo mėsą ir augalinį maistą (žmonės, lokiai ir kt.), kurios gali būti įtrauktos į bet kokio lygio mitybos grandines.
Fig. Pateikiami penki maisto grandinių pavyzdžiai.
Ryžiai. Kai kurios maisto grandinės ekosistemose
Pirmosios dvi mitybos grandinės atstovauja natūralioms ekosistemoms – sausumos ir vandens. Sausumos ekosistemoje grandinę užbaigia plėšrūnai, tokie kaip lapės, vilkai ir ereliai, mintantys pelėmis ar goferiais. Vandens ekosistemoje saulės energija, kurią daugiausia sugeria dumbliai, pereina smulkiesiems vartotojams – dafnijoms vėžiagyviams, tada mažoms žuvims (kujoms) ir galiausiai dideliems plėšrūnams – lydekoms, šamams, lydekoms. Žemės ūkio ekosistemose maisto grandinė gali būti baigta auginant ūkio gyvūnus (trečiasis pavyzdys) arba sutrumpėti, kai auginami augalai, kuriuos žmonės tiesiogiai naudoja maistui (ketvirtasis pavyzdys).
Pateikti pavyzdžiai supaprastina tikrąjį vaizdą, nes tą patį augalą gali valgyti skirtingi žolėdžiai gyvūnai, o jie savo ruožtu tampa skirtingų plėšrūnų aukomis. Augalo lapą gali suėsti vikšras ar šliužas, vikšras gali tapti vabalo ar vabzdžiaėdžio paukščio auka, kuris gali nuskabyti ir patį vabalą. Vabalas taip pat gali tapti voro auka. Todėl tikrojoje gamtoje susidaro ne mitybos grandinės, o maisto tinklai.
Energijai pereinant iš vieno trofinio lygio į kitą (iš augalų į fitofagus, iš fitofagų į pirmos eilės plėšrūnus, nuo pirmos eilės plėšrūnų prie antros eilės plėšrūnų) maždaug 90 % energijos prarandama per ekskrementus ir kvėpavimą. Be to, fitofagai suėda tik apie 10% augalų biomasės, likusi dalis papildo detrito atsargas ir vėliau ją sunaikina skaidytojai. Todėl antrinių biologinių produktų yra 20–50 kartų mažiau nei pirminių.
Ryžiai. Pagrindiniai ekosistemų tipai
Organinės molekulės, sintetinamas autotrofų, yra heterotrofinių gyvūnų mitybos (medžiagos ir energijos) šaltinis. Šiuos gyvūnus savo ruožtu valgo kiti gyvūnai ir tokiu būdu energija perduodama per daugybę organizmų, kur kiekvienas paskesnis minta ankstesniuoju. Ši seka vadinama maisto grandine, o kiekviena grandinės grandis atitinka tam tikrą trofinį lygį (iš graikų kalbos troph – maistas). Pirmąjį trofinį lygmenį visada sudaro autotrofai, vadinami gamintojais (iš lot. producere – gaminti). Antrasis lygis yra žolėdžiai (fitofagai), kurie vadinami pirmosios eilės vartotojais (iš lotynų kalbos consumo - „aš ryju“); trečiasis lygis (pavyzdžiui, plėšrūnai) – antros eilės vartotojai ir kt.
Paprastai ekosistemoje kartais 4-5 trofiniai lygiai ir retai daugiau nei 6. Taip yra iš dalies dėl to, kad kiekviename lygyje prarandama dalis medžiagos ir energijos (nepilnas maisto suvartojimas, vartotojų kvėpavimas, „natūrali“ organizmų mirtis ir kt.); tokie nuostoliai atsispindi paveiksle ir išsamiau aptariami atitinkamame straipsnyje. Tačiau naujausi tyrimai rodo, kad maisto grandinių ilgį riboja ir kiti veiksniai. Galbūt svarbų vaidmenį vaidina pageidaujamo maisto prieinamumas ir teritorinis elgesys, dėl kurio sumažėja organizmų apgyvendinimo tankis, taigi ir didesnio užsakymo vartotojų skaičius konkrečioje buveinėje. Remiantis esamais skaičiavimais, kai kuriose ekosistemose iki 80 % pirminės produkcijos nesunaudoja fitofagai. Negyva augalinė medžiaga tampa grobiu organizmams, kurie minta detritu (detritivores) arba reduktoriais (destruktoriais). Šiuo atveju kalbame apie detritas maisto grandines. Pavyzdžiui, atogrąžų miškuose vyrauja detrito maisto grandinės.
Prodiuseriai
Beveik visi gamintojai- fotoautotrofai, t. y. žalieji augalai, dumbliai ir kai kurie prokariotai, pavyzdžiui, melsvadumbliai (anksčiau vadintos melsvadumbliais). Chemoautotrofų vaidmuo biosferos mastu yra nereikšmingas. Mikroskopiniai dumbliai ir cianobakterijos, sudarančios fitoplanktoną, yra pagrindiniai vandens ekosistemų gamintojai. Priešingai, pirmame trofiniame sausumos ekosistemų lygyje vyrauja dideli augalai, pavyzdžiui, medžiai miškuose, žolės savanose, stepėse, laukuose ir kt.
Energijos srautas ir medžiagų ciklas tipiškoje maisto grandinėje. Atkreipkite dėmesį, kad tarp plėšrūnų ir detritivorių, taip pat skaidytojų galimi abipusiai mainai: detritivoriai minta negyvais plėšrūnais, o plėšrūnai kai kuriais atvejais valgo gyvus detritivorius ir skaidytojus. Fitofagai yra pirmos eilės vartotojai; mėsėdžiai yra antros, trečios ir tt užsakymų vartotojai.Pirmojo užsakymo vartotojai
Sausumoje pagrindiniai fitofagai- vabzdžiai, ropliai, paukščiai ir žinduoliai. Gėlame ir jūros vandenyje dažniausiai tai būna smulkūs vėžiagyviai (dafnijos, jūros gilės, krabų lervos ir kt.) ir dvigeldžiai; dauguma jų yra filtrų tiektuvai, filtruojantys gamintojus, kaip aprašyta atitinkamame straipsnyje. Kartu su pirmuoniais daugelis jų yra zooplanktono – mikroskopinių dreifuojančių heterotrofų, kurie minta fitoplanktonu, kolekcija. Vandenynų ir ežerų gyvenimas beveik visiškai priklauso nuo planktoninių organizmų, kurie iš esmės sudaro visų maisto grandinių pradžią šiose ekosistemose.
Antrojo, trečiojo ir vėlesnių užsakymų vartotojai
Antros eilės vartotojai Jie minta fitofagais, t.y. yra mėsėdžiai organizmai. Trečiosios eilės vartotojai ir aukštesnės eilės vartotojai taip pat yra mėsėdžiai. Šiuos vartotojus galima suskirstyti į kelias ekologines grupes:
Štai du pavyzdžiai, pagrįsti fotosintezės maisto grandinė:
Augalas (lapai) -> Šliužas -» Varlė -» Gyvatė -* -» Erminas
Augalas (floemų sula) -» Amaras -> Boružėlė -> -» Voras -^ Starkas -> Vanagas
Skyrius labai paprasta naudoti. Tiesiog įveskite norimą žodį į pateiktą lauką, ir mes pateiksime jums jo reikšmių sąrašą. Noriu pastebėti, kad mūsų svetainėje pateikiami duomenys iš įvairių šaltinių – enciklopedinių, aiškinamųjų, žodžių darybos žodynų. Čia taip pat galite pamatyti įvesto žodžio vartojimo pavyzdžius.
Žodžio vartotojai reikšmė
Enciklopedinis žodynas, 1998 m
vartotojai
VARTOTOJAI (iš lot. consumo – vartoju) organizmai, kurie yra maisto grandinės organinių medžiagų vartotojai, visi heterotrofiniai organizmai. Pirmosios eilės vartotojai yra žolėdžiai gyvūnai, antros, trečios ir kt. plėšrūnų užsakymai. trečia. Prodiuseriai.
Vartotojai
(iš lot. Consume ≈ vartoti), organizmai, kurie yra organinių medžiagų vartotojai maisto grandinėje, t.y. visi heterotrofiniai organizmai. Žr. Maitinimo grandinės.
Vikipedija
Vartotojai
keturi vartotojų užsakymai.
Pirmojo užsakymo vartotojai, maitinasi tiesiogiai biomasės gamintojais.
Vienas organizmas gali būti skirtingų kategorijų vartotojas skirtingose trofinėse grandinėse, pavyzdžiui, pelėda, valganti pelę, tuo pačiu metu yra antros ir trečios eilės vartotoja, o pelė yra pirmos ir antros eilės vartotoja, nes pelė maitinasi. tiek augalams, tiek žolėdžiams vabzdžiams.
Bet kuris vartotojas yra heterotrofas, nes nepajėgia sintetinti organinių medžiagų iš neorganinių. Sąvoka „užsakymo vartotojas“ leidžia tiksliau nurodyti organizmo vietą maisto grandinėje. Skaidytojai (pavyzdžiui, grybai, puvimo bakterijos) taip pat yra heterotrofai, jie išsiskiria iš vartotojų gebėjimu visiškai suskaidyti organines medžiagas (
PIRMINIS VARTOTOJAS – organizmas, pavyzdžiui, triušis ar elnias, kuris minta daugiausia arba išimtinai žaliais augalais, jų vaisiais ar sėklomis.[...]
Tai yra pagrindiniai vartotojai, kurie minta dumbliais, bakterijomis ir detritu. Jie dauginasi lytiškai (nors vėžiagyviai ir rotiferiai gali daugintis ir kitais būdais), todėl dauginasi lėčiau nei fitoplanktonas. Zooplanktono maitinimosi procesas vyksta filtruojant ir ganant fitoplanktoną, mezotrofiniuose vandens telkiniuose suvartojimas gali prilygti pirminės produkcijos kiekiui. Daugelis jų yra 0,5–1 mm ilgio, tačiau kai kurie gali būti mažesni nei 0,1 mm. Zooplanktoną sudaro ir augalai, ir plėšrūs organizmai. Ežere jie šviesiu paros metu migruoja į gilesnius vandenis, beveik skaidrus išorinis apvalkalas apsaugo juos nuo mirties (suvalgytos žuvies).[...]
Pirminio zonavimo fone, daugiausia remiantis fiziniais veiksniais, aiškiai matomas antrinis zonavimas - tiek vertikalus, tiek horizontalus; šis antrinis zonavimas akivaizdus bendrijų pasiskirstyme. Kiekvienos pirminės zonos bendrijos, išskyrus eufotinę, skirstomos į du gana aiškius vertikalius komponentus – bentosą, arba dugną (bentosą), ir pelaginį. Jūroje, kaip ir dideliuose ežeruose, augalų augintojus atstovauja mikroskopinis fitoplanktonas, nors kai kuriose pakrantės zonose gali būti reikšmingi dideli daugialąsčiai dumbliai (makrofitai). Todėl pagrindiniai vartotojai pirmiausia yra zooplanktonas. Vidutinio dydžio gyvūnai minta planktonu arba iš planktono susidariusiu detritu, o dideli gyvūnai dažniausiai yra plėšrūnai. Yra tik nedaugelis didelių gyvūnų, kurie, kaip ir dideli sausumos gyvūnai, tokie kaip elniai, karvės ir arkliai, minta tik augaliniu maistu.[...]
Pirminiai makrovartotojai, arba augalų telivoriai (žr. 2.3 pav., IIA ir IIB), minta tiesiogiai gyvais augalais arba jų dalimis. Tvenkinyje yra dviejų tipų pirminiai makrovartotojai: zooplanktonas (gyvūnų planktonas) ir bentosas (apatinės formos), atitinkantys du gamintojų tipus. Pievų ekosistemoje žolėdžiai gyvūnai taip pat skirstomi į dvi dydžių grupes: mažuosius – žolėdžius vabzdžius ir kitus bestuburius bei didelius – žolėdžius graužikus ir kanopinius žinduolius. Kitas svarbus vartotojų tipas yra detritivoriai (IIIA ir IIIB), kurie egzistuoja dėl organinio detrito „lietaus“, krentančio iš viršutinių autotrofinių sluoksnių. Kartu su žolėdžiais gyvūnais detritivorai yra maistas mėsėdžiams. Daugelis, o gal net ir visi, detritivoriai didžiąją dalį maisto gauna virškindami mikroorganizmus, kolonizuojančius detrito daleles.
P - gamintojai C, - pirminiai vartotojai. D. Dirvos nariuotakojai – pagal Engeliann (1968).[...]
Tada sujungiami pirminiai vartotojai – žolėdžiai gyvūnai (T) ir galiausiai mėsėdžiai vartotojai (X). Visi jie biotinio ciklo dalyvių hierarchijoje užima tam tikrą vietą ir atlieka savo gaunamas energijos srauto šakų transformavimo ir biomasės perdavimo funkcijas. Bet visi vieningi, jų substancijos nuasmenintos ir bendrą ratą uždaro vienaląsčių naikintojų sistema. Jie grąžina į abiotinę biosferos aplinką visus elementus, reikalingus naujiems ir naujiems ciklo posūkiams.[...]
Antrajai grupei atstovauja vartotojai, t.y. vartotojai (iš lot. consumo – vartoti) – heterotrofiniai organizmai, daugiausia gyvūnai, mintantys kitus organizmus. Yra pirminiai vartotojai (gyvūnai, mintantys žaliais augalais, žolėdžiai gyvūnai) ir antriniai vartotojai (plėšrūnai, mėsėdžiai, mintantys žolėdžiais gyvūnais). Antrinis vartotojas gali būti maisto šaltinis kitam plėšrūnui – trečios eilės vartotojui ir pan. [...]
Žmogus, valgydamas karvės mėsą, yra antrinis vartotojas trečiajame trofiniame lygyje, o valgydamas augalus – pirminis antrojo trofinio lygio vartotojas. Kiekvienam žmogui fiziologiniam organizmo funkcionavimui per metus reikia apie 1 milijoną kcal su maistu gaunamos energijos. Žmonija pasigamina apie 810 5 kcal (kurioje gyvena daugiau nei 6 milijardai žmonių), tačiau ši energija pasiskirsto itin netolygiai. Pavyzdžiui, mieste energijos suvartojimas vienam žmogui siekia 80 milijonų kcal per metus, t.y. Visoms veiklos rūšims (transportui, buičiai, pramonei) žmogus išleidžia 80 kartų daugiau energijos nei reikia jo organizmui.[...]
Visi gamintojai priklauso pirmajam trofiniam lygiui, visi pirminiai vartotojai, neatsižvelgiant į tai, ar jie maitinasi gyvais ar negyvais gamintojais, atitinkamai priklauso antrajam trofiniam lygiui, 2 eilės vartotojai priklauso trečiajam ir tt Paprastai trofinių lygių skaičius neviršija trijų ar keturių. B. Nebel (1993) šią išvadą patvirtina taip: bendrą organizmų masę (jų biomasę) kiekviename trofiniame lygmenyje galima apskaičiuoti surenkant (arba paimant) ir po to pasveriant atitinkamus augalų ir gyvūnų mėginius. Taigi nustatyta, kad kiekviename trofiniame lygyje biomasė yra 90-99% mažesnė nei ankstesniame. Iš to nesunku įsivaizduoti, kad daugybės trofinių lygių egzistavimas neįmanomas dėl to, kad biomasė labai greitai priartės prie nulio. Grafiškai tai pavaizduota biomasės piramidės pavidalu (47 pav.).[...]
Taip pat didėja susidarančių detritų kiekis. Atitinkami pokyčiai vyksta ir trofiniuose tinkluose. Detritas tampa pagrindiniu maistinių medžiagų šaltiniu.[...]
| 3.15 |
Ganyklų miško mitybos grandinėse, kai medžiai yra gamintojai, o vabzdžiai yra pagrindiniai vartotojai, pirminių vartotojų lygis yra skaičiais turtingesnis gamintojo lygmens individais. Taigi skaičių piramidės gali būti apverstos. Pavyzdžiui, pav. 9.7 paveiksle pavaizduotos vidutinio klimato zonos stepių ir miškų ekosistemų skaičių piramidės.[...]
Žuvų tvenkinys yra geras pavyzdys, kaip antrinė gamyba priklauso nuo 1) mitybos grandinės ilgio, 2) pirminio produktyvumo ir 3) į tvenkinio sistemą įvedamos išorinės energijos pobūdžio ir kiekio. Kaip parodyta lentelėje. 3.11, dideli ežerai ir jūros išaugina 1 m2 mažiau žuvų nei maži produktyvūs tręšiami tvenkiniai su intensyvia žemdirbyste, ir esmė ne tik ta, kad dideliuose telkiniuose pirminis produktyvumas mažesnis ir mitybos grandinės ilgesnės, bet ir tai, kad šiuose dideliuose vandens telkiniuose. , žmogus surenka tik dalį vartotojų populiacijos, būtent tą dalį, kuri jam naudinga. Be to, produkcijos derlius kelis kartus didesnis, kai veisiami žolėdžiai gyvūnai (pavyzdžiui, karpiai), nei veisiant plėšriąsias rūšis (ešeriai ir kt.); pastariesiems, žinoma, reikia ilgesnės mitybos grandinės. Lentelėje nurodytas didelis produktų derlius. 3.11. Todėl tokiais atvejais skaičiuojant produkciją ploto vienetui, reikėtų įtraukti žemės plotą, iš kurio gaunamas papildomas maistas. Daugelis žmonių neteisingai vertina didelį Rytų šalių telkinių produktyvumą, lygindami jį su žuvų tvenkinių produktyvumu JAV, kuri dažniausiai negauna papildomo maisto. Natūralu, kad tvenkinių ūkininkavimo būdas priklauso nuo gyventojų tankumo vietovėje.[...]
Teigiama, kad upių aukštupyje bendruomenes užstoja medžių lajos ir gauna mažai šviesos. Vartotojai daugiausia priklauso nuo lapų pakratų ir kitų alochtoninių organinių medžiagų. Upės faunai daugiausia atstovauja pirminiai vartotojai, priskiriami mechaniniams naikintojams.[...]
Nepaisant maisto grandinių įvairovės, jie turi bendrų modelių: nuo žalių augalų iki pirminių vartotojų, nuo jų iki antrinių vartotojų ir tt, tada iki detritivorių. Detritivoriai visada yra paskutinėje vietoje, jie uždaro maisto grandinę.[...]
Ežere yra žuvų, kurios gali suvartoti daug fitoplanktono. Jie priskiriami pirminiams vartotojams, nes minta paruoštomis organinėmis medžiagomis ir negali patys susikurti maisto. Kiti gyvūnai, daugiausia vabzdžių lervos, bet ir kai kurios žuvys, minta zooplanktonu; jie yra antriniai vartotojai. Žuvys maistui naudoja įvairius telkinio gyventojus (2.22 pav.).[...]
Kiekvienos iš šių zonų, išskyrus eufotinę, biotinės bendrijos skirstomos į bentosines ir pelagines. Juose pagrindiniai vartotojai yra zooplanktonas, vabzdžius jūroje ekologiškai pakeičia vėžiagyviai. Didžioji dauguma didelių gyvūnų yra plėšrūnai. Jūrai būdinga labai svarbi gyvūnų grupė, vadinama sėsliais (pritvirtintais). Gėlo vandens sistemose jų nėra. Daugelis jų primena augalus, taigi ir jų pavadinimai, pavyzdžiui, krinoidai. Čia plačiai išplėtotas mutualizmas ir komensalizmas. Visi bentosiniai gyvūnai savo gyvenimo cikle pereina pelaginę stadiją lervų pavidalu.[...]
Kiekviena maisto grandinės grandis vadinama trofiniu lygiu. Pirmąjį trofinį lygį užima autotrofai, kitaip vadinami pirminiais gamintojais. Antrojo trofinio lygio organizmai vadinami pirminiais vartotojais, trečiojo – antriniais vartotojais ir tt Dažniausiai būna keturi ar penki trofiniai lygiai ir retai daugiau nei šeši (5.1 pav.).[...]
Elnias, ėdantis pumpurus ir jauną medžių žievę, jau bus pirmasis šių medžiagų ir jose esančios energijos vartotojas arba pirminis vartotojas. Judėdamas nuo medžio prie medžio, jis praranda energiją, bet tuo pačiu gauna daug daugiau nei išleidžia. Stambus plėšrūnas, pavyzdžiui, vilkas, yra antrinis vartotojas, nes valgydamas elnią jis energijos, galima sakyti, gauna iš antrųjų rankų.[...]
[ ...]
ŽOLĖDĖLIS – organizmas, pvz., triušis ar elnias, mintantis pirmiausia žaliais augalais arba jų vaisiais bei sėklomis.[...]
TROFINIS LYGIS – saulės energijos (kaip maisto dalies) judėjimo per ekosistemą etapas. Žalieji augalai yra pirmame trofiniame lygyje, pirminiai vartotojai yra antrame, antriniai vartotojai yra trečiame ir tt [...]
Kiekvienos maisto grandinės grandies vieta yra trofinis lygis. Pirmąjį trofinį lygį, kaip minėta anksčiau, užima autotrofai arba vadinamieji pirminiai gamintojai. Antrojo trofinio organizmai. lygmuo vadinami pirminiais vartotojais, trečiasis – antriniais vartotojais ir t.t. [...]
Sistemos metabolizmas vyksta dėl saulės energijos, o medžiagų apykaitos intensyvumas ir santykinis tvenkinių sistemos stabilumas priklauso nuo medžiagų tiekimo su krituliais ir nuotėkio iš drenažo baseino intensyvumo.[...]
Tiesioginių trofinių ryšių pagrindu susiformavo ir sudėtingos augalų ir gyvūnų tarpusavio priklausomybės formos. Fitofagų pašalinamos augalų biomasės balansą, lemiantį stabilų gamintojų ir pirminių vartotojų populiacijų ryšį, daugiausia lemia augalų prisitaikymai apriboti gyvūnų vartojimą. Tokios adaptacijos dažnai apima kietos žievės susidarymą, įvairių rūšių spyglius, dyglius ir kt. Neužtikrinus visiško neprieinamumo fitofagams (jie vysto priešingos prigimties adaptacijas), šie dariniai vis tiek sumažina galimų vartotojų ratą ir atitinkamai padidina tikimybę. kurių pakanka efektyviam rūšies populiacijų skaičiaus ir tankio atkūrimui.[...]
Pirmiausia išsivysto daugialąsčiai augalai (P) – aukštesni gamintojai. Kartu su vienaląsčiais organizmais jie sukuria organines medžiagas fotosintezės procese, naudodami saulės spinduliuotės energiją. Vėliau dalyvauja pirminiai vartotojai – žolėdžiai gyvūnai (T), o vėliau – mėsėdžiai vartotojai. Mes ištyrėme biotinį žemės ciklą. Tai visiškai taikoma vandens ekosistemų, pavyzdžiui, vandenyno, biotiniam ciklui (12.17 pav.).[...]
Ekosistemos „žingsnyje“ vyksta ekologinės (šiuo atveju energetinės) piramidės grandžių santykio pasikeitimas. Pavyzdžiui, dviejų panašių (tarkime, pievų) ekosistemų, kurių vienoje dominuoja pirminiai vartotojai stambieji kanopiniai gyvūnai, o kitoje smulkūs bestuburiai fitofagai (po stambių žolėdžių žinduolių, daugumos graužikų ir net nemažos dalies) energijos balansas. nariuotakojų dalis) gali būti panašus.[...]
Dėl tam tikros mitybos santykių sekos išskiriami individualūs trofiniai medžiagų ir energijos perdavimo lygiai ekosistemoje, susiję su tam tikros organizmų grupės mityba. Taigi pirmąjį trofinį lygį visose ekosistemose formuoja gamintojai – augalai; antroji – pirminiai vartotojai – fitofagai, trečioji – antriniai vartotojai – zoofagai ir kt. Kaip jau minėta, daugelis gyvūnų maitinasi ne vienu, o keliais trofiniais lygiais (pavyzdžiui, pilkosios žiurkės, rudojo lokio ir žmogaus mityba).[...]
Žuvų lervų ir maistinių bestuburių trofinių ryšių analizė leidžia įsivaizduoti šių santykių sudėtingumą. Žuvų lervos skirtinguose vystymosi etapuose suvartoja skirtingos energetinės reikšmės maisto produktus ir taip lemia jų pasiskirstymą tarp trofinių lygių nuo antrosios iki ketvirtos ir penktos eilės vartotojų, o tame pačiame vystymosi etape jos gali vienu metu užimti skirtingus trofinius lygius. . Pavyzdžiui, lydekų lervos juda per visas trofinės grandinės grandis nuo pirminių vartotojų iki n eilės plėšrūnų, vienu metu užimdamos du, kartais tris trofinius lygius. Lervų perėjimas vienoje ar kitoje vystymosi stadijoje maitintis žemesnio energijos lygio organizmais, mažinančiais maisto grandinės ilgį, gali būti laikomas prisitaikymu, lemiančiu subalansuotą energijos tiekimą per maistą jų lervų vystymosi laikotarpiu. . Tai ypač svarbu tais metais, kai maisto tiekimas rezervuare yra nepalankus. Iš trijų trofinių lervų kompleksų rezervuaruose - pakrančių fitofilinių, pakrančių pelaginių ir pelaginių) - reikšmingiausias, turintis daug rūšių, yra pakrančių fitofilinis. Šio komplekso lervos gyvena saugomuose sekliuose vandenyse, formuoja bendrus būrius ir nekeliauja didelių atstumų per visą lervų vystymosi laikotarpį, nes skirtingi gyliai, salos, užtvindyti krūmai, įvairus pakrančių vandens augalijos tankis sudaro sąlygas ekologinei izoliacijai. atskirų pakrantės zonos plotų. Iš atvirų pakrantės rajonų čia atkeliauja ir ešerių bei lydekų lervos, kurios, pradedant nuo D1 ir Dg etapų, naktimis formuoja reikšmingas sankaupas. Remiantis tuo, saugoma pakrantės teritorija laikytina ne tik fitofilinių žuvų veisimosi, bet ir pagrindinių verslinių rūšių lervų maitinimosi vieta, kuriai reikalingas specialus gydymas ir apsauga.[...]
Vandentakio rūgštėjimo atveju jo ekosistemoje vykstantys pokyčiai iš esmės turi skirtingą kryptį. Nors ekosistemos biologinė įvairovė mažėja, bendra upės kontinuumo struktūra išlieka. Tuo pačiu metu slopinami bakterijų atliekami organinių medžiagų naikinimo procesai ir žymiai sumažėja pirminių vartotojų biomasė, o tai dažnai lemia biomasės padidėjimą ir perifitono erdvinės struktūros komplikaciją. Labai didėja antrinių vartotojų, tarp kurių dominuoja plėšriosios vandens vabzdžių lervos, vaidmuo. Daugelis jų turi ilgą gyvavimo ciklą ir gali būti klasifikuojami kaip r-strategai. Apskritai dėl rūgštėjimo vyrauja ganyklų mitybos grandinės, mažėja organinių medžiagų naikinimo greitis ir padidėja ekosistemos P/R ir K2 santykis, todėl pasikeičia ekologinis funkcionavimas. vandentakio sistemą iki pusiausvyros būsenos.[...]
Maisto grandinėje esančio organizmo atstumas nuo jo gamintojų vadinamas jo maisto arba trofiniu lygiu. Laikoma, kad organizmai, kurie energijos iš Saulės gauna per tiek pat maisto grandinės žingsnių, priklauso tam pačiam trofiniam lygiui. Taigi. žalieji augalai užima pirmąjį trofinį lygį (gamintojų lygį), žolėdžiai užima antrąjį (pirminių vartotojų lygį), pirminiai plėšrūnai, valgantys žolėdžius, užima trečią (antrinių vartotojų lygį), o antriniai plėšrūnai užima ketvirtą (tretinio vartotojų lygį). . Tam tikros rūšies organizmas gali užimti vieną ar daugiau trofinių lygių, priklausomai nuo to, kokius energijos šaltinius jis naudoja.[...]
Skaičiavimai rodo, kad 1 hektaras kai kurių miškų kasmet gauna vidutiniškai 2,1 109 kJ saulės energijos. Tačiau jei sudeginsime visą per metus sukauptą augalinę medžiagą, rezultatas bus tik 1,1 106 kJ, tai yra mažiau nei 0,5% gautos energijos. Tai reiškia, kad faktinis fotosintezės (žaliųjų augalų) produktyvumas arba pirminis produktyvumas neviršija 0,5%. Antrinis produktyvumas yra labai mažas: perkeliant iš kiekvienos ankstesnės trofinės grandinės grandies į kitą, prarandama 90–99% energijos. Jei, pavyzdžiui, 1 m2 dirvos paviršiaus augalai per dieną sukuria maždaug 84 kJ medžiagos kiekį, tai pirminių vartotojų produkcija bus 8,4 kJ, o antrinių – ne daugiau kaip 0,8 kJ. Yra konkretūs skaičiavimai, kad, pavyzdžiui, 1 kg jautienos pagaminti reikia 70-90 kg šviežios žolės.[...]
Antrinė gamyba apibrėžiama kaip heterotrofinių organizmų naujos biomasės susidarymo greitis. Skirtingai nuo augalų, bakterijos, grybai ir gyvūnai nesugeba susintetinti jiems reikalingų sudėtingų, daug energijos turinčių junginių iš paprastų molekulių. Jie auga ir gauna energiją vartodami augalinę medžiagą tiesiogiai arba netiesiogiai valgydami kitus heterotrofus. Augalai, pirminiai gamintojai, sudaro pirmąjį trofinį lygį bendruomenėje. Antrasis apima pirminius vartotojus; trečioje – antriniai vartotojai (plėšrūnai) ir kt.
Energijos srauto samprata ne tik leidžia palyginti ekosistemas tarpusavyje, bet ir suteikia galimybę įvertinti santykinį populiacijų vaidmenį jose. Lentelėje 14 paveiksle pateikti 6 populiacijų, kurios skiriasi individų dydžiu ir buveine, tankio, biomasės ir energijos srauto įverčiai. Šios serijos skaičiai skiriasi 17 dydžių (1017 kartų), biomasė - apie 5 dydžiais (10° kartų), o energijos srautas - tik apie 5 kartus. Šis palyginamas energijos srautų vienodumas rodo, kad visos 6 populiacijos priklauso iki to paties trofinio lygio savo bendruomenėse (pagrindiniai vartotojai), nors to negalima daryti nei pagal skaičių, nei pagal biomasę. Galima suformuluoti tam tikrą „ekologinę taisyklę“: duomenys apie skaičių lemia mažų organizmų svarbos perdėjimą, o duomenys apie biomasę – stambiųjų organizmų vaidmenį; Vadinasi, šie kriterijai yra netinkami norint palyginti populiacijų, kurios labai skiriasi medžiagų apykaitos intensyvumo ir individų dydžio santykiu, funkciniam vaidmeniui, nors, kaip taisyklė, biomasė vis dar yra patikimesnis kriterijus nei gausa. Tuo pačiu metu energijos srautas (t. y. P-Y) yra tinkamesnis rodiklis, leidžiantis palyginti bet kurį komponentą su kitu ir visus ekosistemos komponentus tarpusavyje.[...]
Fig. 4.11 paveiksle pateiktas grafinis „apatinės“ vandens ciklo dalies modelis, parodantis, kaip biotinės bendruomenės prisitaiko prie besikeičiančių sąlygų vadinamajame upių kontinuume (gradientas nuo mažų iki didelių upių; žr. Wannoe et al., 1980). Aukštupyje upės yra mažos ir dažnai visiškai užtamsintos, todėl vandens bendruomenė gauna mažai šviesos. Vartotojai daugiausia priklauso nuo lapų ir kitų organinių šiukšlių, atneštų iš drenažo baseino. Detrite vyrauja didelės organinės dalelės, pavyzdžiui, lapų nuolaužos, o faunai daugiausia atstovauja vandens vabzdžiai ir kiti pirminiai vartotojai, kuriuos upių ekosistemas tyrinėjantys ekologai priskiria mechaniniams naikintojams. Aukštupio ekosistema yra heterotrofinė; P/I santykis yra daug mažesnis nei vienas.[...]
Atominių sprogimų iškritimai nuo radioaktyviųjų atliekų skiriasi tuo, kad sprogimo metu susidarę radioaktyvieji izotopai susijungia su geležimi, siliciu, dulkėmis ir viskuo, kas atsitinka šalia, todėl susidaro gana netirpios dalelės. Šių dalelių, kurios mikroskopu dažnai primena mažyčius skirtingų spalvų marmurinius rutuliukus, dydžiai svyruoja nuo kelių šimtų mikronų iki beveik koloidinių dydžių. Mažiausi iš jų tvirtai prilimpa prie augalų lapų, radioaktyviai pažeidžiami lapų audiniai; Jei tokius lapus suėda koks nors žolėdis gyvūnas, radioaktyviosios dalelės ištirpsta jo virškinimo sultyse. Taigi tokio tipo nuosėdos gali tiesiogiai patekti į maisto grandinę žolėdžių arba pirminių vartotojų trofiniame lygmenyje.[...]
Maisto energijos perdavimas iš jos šaltinio – augalų – per daugybę organizmų, kai vieni organizmai valgo kitus, vadinamas maisto grandine. Su kiekvienu tolesniu perkėlimu prarandama didžioji dalis (80-90%) potencialios energijos, virsta šiluma. Tai apriboja galimą žingsnių arba „nuorodų“ skaičių grandinėje, paprastai iki keturių ar penkių. Kuo trumpesnė maisto grandinė (arba kuo arčiau jos pradžios organizmas), tuo didesnis turimos energijos kiekis. Maisto grandines galima suskirstyti į du pagrindinius tipus: ganyklų grandines, kurios prasideda žaliu augalu ir tęsiasi iki ganyklų, žolėdžių (tai yra organizmai, mintantys žaliais augalais) ir mėsėdžiais (organizmai, valgantys gyvūnus) ir detrito grandines, prasideda nuo negyvų organinių medžiagų, pereina prie mikroorganizmų, kurie minta ja, o tada detritivoriai ir jų plėšrūnai. Maisto grandinės nėra izoliuotos viena nuo kitos, bet yra glaudžiai susipynusios. Jų tinklas dažnai vadinamas maisto tinklu. Sudėtingoje natūralioje bendruomenėje organizmai, kurie maistą gauna iš augalų per tą patį etapų skaičių, laikomi priklausančiais tam pačiam trofiniam lygiui. Taigi žalieji augalai užima pirmąjį trofinį lygį (gamintojų lygį), žolėdžiai užima antrąjį (pirminių vartotojų lygį), plėšrūnai, mintantys žolėdžiais gyvūnais, užima trečią (antrinių vartotojų lygį), o antriniai plėšrūnai – ketvirtą lygį. (tretinio lygio vartotojų lygis). Reikia pabrėžti, kad ši trofinė klasifikacija į grupes skirsto ne pačias rūšis, o jų gyvybės veiklos rūšis; vienos rūšies populiacija gali užimti vieną ar kelis trofinius lygius, priklausomai nuo to, kokius energijos šaltinius ji naudoja. Energijos srautas per trofinį lygį yra lygus bendrai asimiliacijai (L) tame lygyje, o bendra asimiliacija savo ruožtu lygi biomasės gamybai (P) plius kvėpavimas (/?).
