ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

Тема: Трофічні зв’язки в біогеоценозі.

Мета роботи: Ознайомитись з ланцюгами живлення.

Матеріали: Варіанти задач.

Теоретична частина.

Організми, які входять в біогеоценоз, створюють в ньому складний взаємодіючий комплекс. Живе населення біогеоценоза об’єднане в єдине ціле за допомогою трофічних зв’язків організмів. Завдяки трофічним стосункам в біогеоценозі здійснюється трансформація біогенних речовин, акумуляція енергії і розподіл їх між видами (популяціями). Чим багатше видовий склад біогеоценозу, тим більш різноманітні напрямки та швидкість потоку речовини та енергії. Канали, по яких тече через угруповання постійний потік енергії, звуться ланцюгами живлення. Вони прямо або опосередковано об’єднують всі організми в єдиний комплекс.

Першою ланкою в ланцюзі живлення є рослини, за ним ідуть рослиноїдні види (фітофаги), до них приєднуються хижаки та паразити. Останні також можуть мати своїх хижаків та паразитів. Ланцюги живлення можуть розвиватись на основі хижацтва і паразитування та на основі переробки органічних сполук мертвих тіл. В зв’язку з цим відрізняють два типи ланцюгів живлення: ланцюги виїдання та ланцюги розкладання.

Прикладом перших може бути ланцюг:

Хвоя  сосновий шовкопряд  велика синиця  яструб  пухоїд

(гусениця)

Прикладом других може бути ланцюг:

Мертва гусениця шовкопряда  бактерії, які живляться цими рештками.

Довжина ланцюгів за звичай невелика, в окремих випадках, якщо не рахувати некро- та сапрофагів, вона складається лише з двох часток (наприклад, собака і блоха, що

на ній паразитує). Але можуть бути ланцюги з 4-5 і навіть 6-7 ланок за рахунок паразитів у паразитів.

Число часток ланцюга живлення в будь-якому біогеоценозі обмежується правилом піраміди чисел: загальна біомаса кожного послідовного компонента в ланцюзі живлення зменшується. Це відбувається тому, що значна частина з’їденої біомаси витрачається на задоволення енергетичних витрат самого організму (на дихання, травлення їжі, біосинтез, рух та ін.). Продуктивне використання енергії кожною послідовною часткою дуже мале і рідко перевищує 10%. Це означає, що лише одна десята частка речовини та енергії йде на забудову біомаси кожного компонента, інша частина його втрачається, головним чином розсіюється у вигляді тепла або запасається у вигляді гумусу і органічних осадів, відкладів в ґрунті та на дні водойм.

Зелені рослини і автотрофні мікроорганізми використовують 0,1-1,2% енергії сонячної радіації, фітофаги вживають 9-10% від цієї кількості, консументи другого порядку – 2-12% енергії, яка міститься в фітофагах, консументи третього порядку харчового ланцюга –6-13% енергії, що є в біомасі попереднього компонента. Таким чином, витрачення енергії в кожній частині ланцюга значно перевищує кількість тієї, що трансформується в наступні компоненти.

Якщо біомаса якоїсь ланки випадає з ланцюга живлення, то вона не пропадає для біогеоценозу, а є основою для інших ланцюгів живлення, тобто біомаса і енергія трансформуються в інших ланцюгах живлення: в кожному біогеоценозі є організми, які живляться відмерлими організмами та їх частинами або живляться екскрементами тварин.

Ланцюги виїдання та розкладання звичайно розглядаються окремо, але в біогеоценозі вони дуже тісно пов’язані між собою. Чим багатше видове населення біогеоценозу, тим різноманітніші харчові ланцюги, причому кожний компонент може бути основою нових зв’язків з іншими організмами, тобто є вузловими частками харчових взаємовідношень. Наприклад, листовий люцерновий довгоносик, який харчується вегетативною масою люцерни, є вузловою ланкою, тому що входе в склад 13 різних ланцюгів.

Різні ланцюги живлення пов’язані між собою в єдиний великий комплекс, який зветься циклом живлення. Такі цикли живлення визначають структуру та функціонування біогеоценозу. Чим складніші цикли живлення в біогеоценозі, тим він стійкіший. Любі зміни в одному ланцюзі впливають на чисельні відносини інших компонентів, а через них – на весь цикл живлення, а завдяки зв’язкам між різними циклами – на весь біогеоценоз. Майже кожна частка ланцюга живлення може заміщатися подібними видами. При цьому загальна структура ланцюга не порушується. Звичайно на фітофагів нападає багато видів зоофагів, які конкурують між собою, тим самим регулюють чисельність свою і фітофагів і не дають можливості виникнення масового спалаху чисельності цих тварин.

Всі біогеоценози історично склалися так, що взаємовідносини видів в них збалансовані і підтримується відносна постійність (сталість) складу та чисельності видів, тобто відносна рівновага. При змінах в біогеоценозі (з боку абіотичних або біотичних факторів) рівновага може порушуватися. Це виражатиметься в зміні чисельності видів та в перебудові ланцюгів живлення. Зміни можуть відбуватися за сезонами, за різними стадіями розвитку організмів, а також при вторгненні в них нових видів. Можуть відбуватися при цьому великі здвиги. Тому треба бути обережним при вселенні нових видів.