2. Трофическая структура сообщества

3.2.1 Трофические цепи и трофическая сеть сообщества

Последовательность питающихся друг другом организмов называется трофической цепью.

Особенности трофических отношений:

1. трофические цепи можно выделить искусственно для установления классификационных характеристик. В реальных условиях живые организмы переплетены в своих трофических отношениях, поэтому можно выделить только трофические уровни;

2. каждый трофический уровень составляют живые организмы, принадлежащие к разным видам, популяциям;

3. распределение живых организмов по трофическим уровням является функциональным и не связанным с их видовой принадлежностью;

4. многие организмы в дикой природе имеют смешанную диету (пример, лиса – виноград, олень – лемминги) и один и тот же организм в разных природных средах может занимать разные трофические уровни;

5. система трофических уровней с определенным видовым набором, составляющим каждый трофический уровень, составляет трофическую структуру сообщества.

3.2.2. Закон Линдеманна (правило 10%-ов)

Через трофические отношения в системе происходит перенос энергии, запасной через механизм фотосинтеза продуцентами всего сообщества.

В процессах поедания пищи происходит перенос энергии, заключенной в этой пище, по трофическим уровням. Этот процесс передачи энергии подчиняется законам термодинамики, то есть, каждый акт передачи энергии с уровня на уровень имеет (согласно II-ому закону термодинамики) свой КПД. Своеобразным выражением II-ого закона термодинамики в трофической системе является правило 10%-ов (закон Линдеманна):

При каждом акте переноса пищи через трофический уровень примерно 80 – 90% потенциальной энергии теряется, переходя в рассеянные формы и, таким образом, следующим трофическому уровню доступны лишь 10% энергии заключенной в пище.

Это правило обосновывает конечное число звеньев трофической цепи, так как вся энергия Солнца ассимилируется продуцентами и таким образом переданная для потребления в сообществе истощается примерно к четвертому уровню, поэтому наземные сообщества имеют 3-4 трофические уровни, водные – 5-6.

Основным параметром, от которого зависит количество энергии проходящей через трофический уровень, является эффективность потребления – это мера использования на одном трофическом уровне продукции предыдущего.

3.2.3. Пастбищные и детритные трофические цепи

Детритные цепи начинаются с мертвой органики (или подсистемы редуцентов).

В здоровом сообществе 90% всех трофических цепей являются детритными

Значения и функции детритных цепей:

1. детритные цепи превышают пастбищные по биомассе, численности организмов, составляющих трофические уровни, продуктивности и другим параметрам значимости. Например, существует общее правило: на суше биомасса грунтовых микроорганизмов и беспозвоночных всегда больше биомассы соответствующих организмов относящихся к пастбищным цепям;

2. подсистема редуцентов консервирует энергию для повторного использования;

3. такие функции других цепей определяют сложность и длину других пищевых цепей. Цепи редуцентов всегда длиннее и сложнее организованы;

4. пастбищные цепи неустойчивы сами по себе. Очень часто перевыпас растительноядных приводит к выеданию растительности сверх нормы и разрушению фитоценозов и всех пастбищных цепей, основаных на фитоценозах;

5. цепи редуцентов являются буфером природной системы. В них происходит увеличение накопительной буферной емкости экосистемы;

6. стабилизации биосферных циклов происходит через цепи редуцентов, являющихся обязательным элементом всех биологических круговоротов. Цепи редуцентов представляют собой пути возврата биогенов в окружающей природной среде.