Трофические цепи и сети в экосистеме

Цепи питания – последовательность организмов, по которым передается энергия, заключенная в пище, от ее первоначального источника.

Пищевая цепь состоит из трофических уровней (обозначаются прямоугольником, в цепь выстраиваются по горизонтали).

Трофический уровень – все организмы, получающие энергию солнца через одинаковое число ступеней.

1. продуценты (автотрофы), преимущественно зеленые растения

2. консументы 1-ого порядка – растительноядные живодные

3. консументы 2-ого порядка – первичные хищники, питающиеся растительноядными животными

4. консументы 3-его порядка – вторичные хищники, питающиеся плотоядными животными

5. …

Максимальное количество звеньев в пищевой цепи – 4-5, крайне редко – 6, т.к. при переходе с одного трофического уровня на другой (поедания одних другими) большая часть энергии (до 90%) рассеивается и уходит в тепло.

Различают 2 типа пищевых цепей:

1. Цепи выедания (пастбищная). Начинается с фотосинтезирующих организмов. Наиболее характерна для водных экосистем.

2. Цепи разложения (детритные (детрит – мертвая органика почвы)). Начинаются с отмерших остатков и экскрементов. Характерны для суши.

Экологические пирамиды

Графическим отображением функциональной организованности экосистем являются экологические пирамиды:

- биомасс

- численности

- энергии

выглядит как ханойская башня, тока прямоугольники любые над любыми.

Правильной пирамидой является пирамида энергии.

Она показывает эффективность превращения энергии при переходе с одного трофического уровня на другой.

Здесь работает правило Линдемана (10%)

С одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий уровень, в среднем 10% энергии, поступивший на предыдущей уровень.

Пирамида численности (Элтона) показывает количество отдельных организмов по трофическим уровням, причем численность резко уменьшается при движении от продуцентов к консументам разл. порядка.

Экологическое равновесие

Экологическое равновесие – относительная устойчивость видового состава живых организмов, их численности, продуктивности, распределения в пространстве, сезонных изменений и др. биологических процессов в этой системе, приводящая к длительному существованию данной экосистемы.

Главная особенность экологического равновесия – его подвижность. Выделяют 2 типа подвижности:

1. Обратимые изменения в экосистеме. Изменение в течение года с сохранением видового состава.

2. Экологические сукцессии (основной закон экологии) – последовательная смена экосистем, возникающих в одном и том же биотопе под влиянием природных или антропогенных факторов.

Последовательность сообществ – сукцессионная серия

В зависимости от первоначального состояния субстрата, от котором развивается сукцессия:

1. Первичная – процесс развития экосистем на незаселенных ранее участках. В результате ее идет формирование фитоценоза и почвы. Идет медленно и трудно.

2. Вторичная – восстановление экосистем, ранее существовавших на биотопе. Идет быстро и весело.

В зависимости от причин:

1. Аутогенные – самопорождающиеся. Возникают в силу внутренних причин.

2. Аллогенные – порожденные извне, например, изменением климата.

Заключительная стадия сукцессии – климаксное сообщество. Оно характеризуется максимальной величиной биомассы на единицу энергетического потока и наибольшим разнообразием слагающих его видов.

В основе экологического равновесия лежат причинно-следственные связи, основанные за механизме обратной петли. Пример обратной связи – «хищник-жертва», в которой численность хищников и жертв связана в обе стороны, что определяет гомеостаз системы – способность возвращаться в исходное состояние и противостоять внешним воздействиям.

Таким образом, экологическое равновесие – динамическое равновесие притока и оттока энергии, вещества и информации, поддерживающее экосистему в определенном состоянии или ведущее к закономерной сукцессионной смене одной экосистемы другой.