Mga sangkap na tropiko. Mga antas ng trophic

Ang enerhiya ng Araw ay may malaking papel sa pagpaparami ng buhay. Ang halaga ng enerhiya na ito ay napakalaki (humigit-kumulang 55 kcal bawat 1 cm 2 bawat taon). Sa halagang ito, ang mga producer - berdeng halaman - ay nagtatala ng hindi hihigit sa 1-2% ng enerhiya bilang resulta ng photosynthesis, at mga disyerto at karagatan - sandaang bahagi ng isang porsyento.

Maaaring mag-iba ang bilang ng mga link sa food chain, ngunit kadalasan mayroong 3-4 (mas madalas 5). Ang katotohanan ay napakaliit na enerhiya ang umabot sa huling link ng food chain na hindi ito magiging sapat kung ang bilang ng mga organismo ay tumaas.

kanin. 1. Food chain sa isang terrestrial ecosystem

Ang isang hanay ng mga organismo na pinagsama ng isang uri ng nutrisyon at sumasakop sa isang tiyak na posisyon sa kadena ng pagkain ay tinatawag antas ng tropiko. Ang mga organismo na tumatanggap ng kanilang enerhiya mula sa Araw sa pamamagitan ng parehong bilang ng mga hakbang ay nabibilang sa parehong antas ng trophic.

Ang pinakasimpleng food chain (o food chain) ay maaaring binubuo ng phytoplankton, na sinusundan ng mas malalaking herbivorous planktonic crustacean (zooplankton), at nagtatapos sa isang whale (o maliliit na mandaragit) na nagsasala ng mga crustacean na ito mula sa tubig.

Ang kalikasan ay kumplikado. Ang lahat ng mga elemento nito, nabubuhay at walang buhay, ay isang buo, isang kumplikado ng mga nakikipag-ugnayan at magkakaugnay na phenomena at mga nilalang na inangkop sa isa't isa. Ito ay mga link ng isang chain. At kung aalisin mo ang kahit isang ganoong link mula sa pangkalahatang chain, maaaring hindi inaasahan ang mga resulta.

Ang pagkasira ng mga kadena ng pagkain ay maaaring magkaroon ng partikular na negatibong epekto sa mga kagubatan—maging ang mga ito ay temperate forest biocenoses o tropikal na kagubatan biocenoses na mayaman sa pagkakaiba-iba ng species. Maraming species ng mga puno, palumpong, o mala-damo na halaman ang umaasa sa isang partikular na pollinator—mga bubuyog, wasps, butterflies, o hummingbird—na nabubuhay sa saklaw ng mga species ng halaman. Sa sandaling mamatay ang huli Namumulaklak na puno o mala-damo na halaman, ang pollinator ay mapipilitang umalis sa tirahan na ito. Bilang resulta, mamamatay ang mga phytophage (herbivores) na kumakain sa mga halaman na ito o mga bunga ng puno. Ang mga mandaragit na nanghuli ng mga phytophage ay maiiwan nang walang pagkain, at pagkatapos ay ang mga pagbabago ay sunud-sunod na makakaapekto sa natitirang mga link ng food chain. Bilang resulta, makakaapekto sila sa mga tao, dahil mayroon silang sariling tiyak na lugar sa food chain.

Ang mga food chain ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing uri: grazing at detrital. Ang mga presyo ng pagkain na nagsisimula sa mga autotrophic photosynthetic na organismo ay tinatawag pastulan, o tanikala ng pagkain. Sa tuktok ng tanikala ng pastulan ay may mga berdeng halaman. Sa ikalawang antas ng kadena ng pastulan ay karaniwang may mga phytophage, i.e. mga hayop na kumakain ng halaman. Ang isang halimbawa ng isang grassland food chain ay ang mga relasyon sa pagitan ng mga organismo sa isang floodplain meadow. Ang gayong kadena ay nagsisimula sa isang halaman na namumulaklak ng parang. Ang susunod na link ay isang butterfly na kumakain sa nektar ng isang bulaklak. Pagkatapos ay darating ang naninirahan sa mga basang tirahan - ang palaka. Ang proteksiyon na kulay nito ay nagpapahintulot sa kanya na tambangan ang biktima nito, ngunit hindi ito nailigtas mula sa isa pang mandaragit - ang karaniwang ahas ng damo. Ang tagak, nang mahuli ang ahas, ay isinara ang food chain sa floodplain meadow.

Kung ang food chain ay nagsisimula sa mga patay na halaman, mga bangkay at dumi ng hayop - detritus, ito ay tinatawag na nakakasira, o chain of decomposition. Ang terminong "detritus" ay nangangahulugang isang produkto ng pagkabulok. Ito ay hiniram mula sa geology, kung saan ang detritus ay tumutukoy sa mga produkto ng pagkasira ng bato. Sa ekolohiya, ang detritus ay organikong bagay na kasangkot sa proseso ng pagkabulok. Ang ganitong mga kadena ay tipikal para sa mga komunidad sa ilalim ng malalim na mga lawa at karagatan, kung saan maraming mga organismo ang kumakain sa sedimentation ng detritus na nabuo ng mga patay na organismo mula sa itaas na iluminado na mga layer ng reservoir.

Sa forest biocenoses, ang detrital chain ay nagsisimula sa pagkabulok ng patay na organikong bagay ng mga saprophagous na hayop. Ang pinaka-aktibong pakikilahok sa agnas ng mga organikong bagay dito ay kinukuha ng mga invertebrate na hayop sa lupa (arthropod, worm) at microorganism. Mayroon ding malalaking saprophage - mga insekto na naghahanda ng substrate para sa mga organismo na nagsasagawa ng mga proseso ng mineralization (para sa bakterya at fungi).

Hindi tulad ng kadena ng pastulan, ang laki ng mga organismo kapag gumagalaw sa kadena ng detritus ay hindi tumataas, ngunit, sa kabaligtaran, bumababa. Kaya, sa ikalawang antas ay maaaring mayroong mga insekto sa paglilibing. Ngunit ang pinakakaraniwang kinatawan ng detrital chain ay mga fungi at microorganism na kumakain ng mga patay na bagay at kumpletuhin ang proseso ng agnas ng bioorganics sa estado ng pinakasimpleng mineral at organikong mga sangkap, na pagkatapos ay natupok sa dissolved form ng mga ugat ng berdeng halaman. sa tuktok ng kadena ng pastulan, sa gayon ay nagsisimula ng isang bagong bilog ng paggalaw ng bagay.

Ang ilang mga ecosystem ay pinangungunahan ng mga pastulan, habang ang iba ay pinangungunahan ng mga detritus chain. Halimbawa, ang kagubatan ay itinuturing na isang ecosystem na pinangungunahan ng mga detritus chain. Sa ecosystem ng nabubulok na tuod, wala talagang grazing chain. Kasabay nito, halimbawa, sa mga ecosystem sa ibabaw ng dagat, halos lahat ng mga producer na kinakatawan ng phytoplankton ay natupok ng mga hayop, at ang kanilang mga bangkay ay lumubog sa ilalim, i.e. umalis sa nai-publish na ecosystem. Ang mga naturang ecosystem ay pinangungunahan ng grazing o grazing food chain.

Pangkalahatang tuntunin hinggil sa alinmang ang food chain, ay nagsasaad: sa bawat antas ng tropiko ng isang komunidad, karamihan sa enerhiya na hinihigop mula sa pagkain ay ginugugol sa pagpapanatili ng buhay, ay nawawala at hindi na magagamit ng ibang mga organismo. Kaya, ang pagkain na natupok sa bawat antas ng trophic ay hindi ganap na na-asimilasyon. Ang isang makabuluhang bahagi nito ay ginugol sa metabolismo. Habang lumilipat tayo sa bawat kasunod na link sa food chain, bumababa ang kabuuang halaga ng magagamit na enerhiya na inilipat sa susunod na mas mataas na antas ng trophic.

Ang mga food chain at trophic na antas ay itinuturing na mga mahalagang bahagi ng biological cycle. Maraming elemento ang kasangkot. Susunod, tingnan natin ang mga antas ng tropiko ng ecosystem.

Terminolohiya

Ang food chain ay ang paggalaw ng enerhiya na nakapaloob sa mga pagkaing halaman sa pamamagitan ng isang bilang ng mga organismo bilang resulta ng kanilang pagkain sa isa't isa. Ang mga halaman lamang ang bumubuo ng organikong bagay mula sa hindi organikong bagay. Ang antas ng trophic ay isang kumplikado ng mga organismo. Ang pakikipag-ugnayan ay nangyayari sa pagitan nila sa proseso ng paglilipat ng mga sustansya at enerhiya mula sa pinagmulan. Ipinapalagay ng mga trophic chain (antas ng trophic) ang isang tiyak na posisyon ng mga organismo sa isa o ibang yugto (link) sa panahon ng paggalaw na ito. Ang mga biyolohikal na istruktura ng dagat at terrestrial ay naiiba sa maraming paraan. Ang isa sa mga pangunahing ay na sa dating ang mga food chain ay mas mahaba kaysa sa huli.

hakbang

Ang unang antas ng trophic ay kinakatawan ng mga autotroph. Tinatawag din silang mga producer. Ang pangalawang antas ng trophic ay binubuo ng mga orihinal na mamimili. Sa susunod na yugto ay ang mga mamimili na kumonsumo ng mga herbivorous na organismo. Ang mga mamimiling ito ay tinatawag na pangalawa. Kabilang dito, halimbawa, ang mga pangunahing mandaragit, mga carnivore. Gayundin, ang 3rd trophic level ay kinabibilangan ng mga consumer ng 3rd order. Sila naman ay kumakain ng mga mahihinang mandaragit. Bilang isang patakaran, mayroong isang limitadong bilang ng mga antas ng trophic - 4 o 5. Mayroong bihirang higit sa anim. Ang food chain na ito ay karaniwang isinasara ng mga decomposers o decomposers. Ang mga ito ay bakterya, mga mikroorganismo na nagbubulok ng mga organikong nalalabi.

Mga mamimili: pangkalahatang impormasyon

Hindi lang sila "mga kumakain" na naglalaman ng food chain. Natutugunan nila ang kanilang mga pangangailangan sa pamamagitan ng feedback (positibong) feedback system. Ang mga mamimili ay nakakaimpluwensya sa mas mataas na antas ng trophic ng ecosystem. Kaya, halimbawa, ang pagkonsumo ng mga halaman sa African savannas ng malalaking kawan ng mga antelope, kasama ang mga apoy sa panahon ng tagtuyot, ay nakakatulong upang mapataas ang rate ng pagbabalik ng mga sustansya sa lupa. Kasunod nito, sa panahon ng tag-ulan, ang mala-damo na pagbabagong-buhay at pagtaas ng produksyon.

Ang halimbawa ni Odum ay medyo kawili-wili. Inilalarawan nito ang mga epekto ng mga mamimili sa mga producer sa isang marine ecosystem. Ang mga alimango, na kumakain ng detritus at algae, ay "pinapangalagaan" ang kanilang mga damo sa maraming paraan. Sinisira nila ang lupa, kaya pinapataas ang sirkulasyon ng tubig malapit sa mga ugat at ipinapasok ang oxygen at mga kinakailangang elemento sa anaerobic zone. coastal zone. Sa proseso ng patuloy na pagproseso ng mga bottom silts na mayaman sa organikong bagay, nakakatulong ang mga alimango na mapabuti ang mga kondisyon para sa pag-unlad at paglaki ng benthic algae. Ang isang trophic level ay binubuo ng mga organismo na nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng parehong bilang ng mga hakbang.

Istruktura

Ang pagkain na natupok sa bawat antas ng trophic ay hindi ganap na na-asimilasyon. Ito ay dahil sa mga makabuluhang pagkalugi nito sa mga yugto metabolic proseso. Kaugnay nito, ang produksyon ng mga organismo na kasama sa susunod na antas ng trophic ay mas mababa kaysa sa nauna. Sa loob ng isang biological system, ang mga organikong compound na naglalaman ng enerhiya ay ginawa ng mga autotrophic na organismo. Ang mga sangkap na ito ay pinagmumulan ng enerhiya at mga kinakailangang sangkap para sa mga heterotroph. Ang isang simpleng halimbawa ay ang mga sumusunod: ang isang hayop ay kumakain ng mga halaman. Sa turn, ang hayop ay maaaring kainin ng isa pa pangunahing kinatawan palahayupan. Sa ganitong paraan ang enerhiya ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng ilang mga organismo. Ang susunod ay gumagamit ng nauna, na nagbibigay ng enerhiya at sustansya. Ito ang pagkakasunud-sunod na bumubuo sa food chain, kung saan ang trophic level ay ang link.

1st order producer

Ang paunang antas ng trophic ay naglalaman ng mga autotrophic na organismo. Kabilang dito ang mga berdeng espasyo. Ang ilang mga prokaryote, sa partikular na asul-berdeng algae, pati na rin ang ilang mga species ng bakterya, ay mayroon ding kakayahang mag-photosynthesize. Gayunpaman, ang kanilang kontribusyon sa antas ng tropiko ay hindi gaanong mahalaga.

Salamat sa aktibidad ng photosynthetics, ang solar energy ay na-convert sa chemical energy. Binubuo ito ng mga organikong molekula, kung saan, sa turn, ang mga tisyu ay itinayo. Ang isang medyo maliit na kontribusyon sa paggawa ng organikong bagay ay ginawa ng chemosynthetic bacteria. Kinukuha nila ang enerhiya mula sa mga inorganikong compound. Ang algae ang pangunahing gumagawa sa aquatic ecosystem. Ang mga ito ay madalas na kinakatawan ng mga maliliit na unicellular na organismo na bumubuo ng phytoplankton sa mga layer sa ibabaw ng mga lawa at karagatan. Karamihan sa mga pangunahing produksyon sa lupa ay nagmumula sa mas mataas na organisadong anyo. Nabibilang sila sa gymnosperms at angiosperms. Dahil sa kanila, nabuo ang mga parang at kagubatan.

Mga mamimili 2, 3 mga order

Maaaring may dalawang uri ang mga food chain. Sa partikular, ang mga istraktura ng detritus at pastulan ay nakikilala. Ang mga halimbawa ng huli ay inilarawan sa itaas. Naglalaman ang mga ito ng mga berdeng halaman sa unang antas, nanginginain ang mga hayop sa pangalawa, at mga mandaragit sa pangatlo. Gayunpaman, ang mga katawan ng mga patay na halaman at hayop ay naglalaman pa rin ng enerhiya at " materyales sa pagtatayo"kasama ang mga intravital excretions (ihi at feces). Ang lahat ng mga organic na materyales na ito ay dumaranas ng agnas dahil sa aktibidad ng mga microorganism - bacteria at fungi. Nabubuhay sila sa mga organikong labi bilang saprophytes.

Ang mga organismo ng ganitong uri ay tinatawag na mga decomposer. Naglalabas sila ng mga digestive enzymes sa mga produktong dumi o mga patay na katawan, at pagkatapos ay sinisipsip ang mga produktong pantunaw. Maaaring mangyari ang agnas sa sa iba't ibang bilis. Ang pagkonsumo ng mga organikong compound mula sa dumi, ihi, at mga bangkay ng hayop ay nangyayari sa loob ng ilang linggo. Gayunpaman, ang mga nahulog na sanga o puno ay maaaring tumagal ng ilang taon upang mabulok.

Mga detritivores

Ang fungi ay may mahalagang papel sa proseso ng pagkabulok ng kahoy. Inilalabas nila ang enzyme cellulase. Ito ay may malambot na epekto sa kahoy, na ginagawang posible para sa maliliit na hayop na tumagos at sumipsip ng materyal. Ang mga fragment ng nabubulok na materyal ay tinatawag na detritus. Maraming maliliit na nabubuhay na organismo (detritivores) ang kumakain dito at nagpapabilis sa proseso ng pagkasira.

Dahil ang dalawang uri ng mga organismo (fungi at bakterya, pati na rin ang mga hayop) ay lumahok sa agnas, madalas silang pinagsama sa ilalim ng isang pangalan - "mga decomposer". Ngunit sa katotohanan, ang terminong ito ay nalalapat lamang sa mga saprophyte. Ang mga detritivores, sa turn, ay maaaring kainin ng mas malalaking organismo. Sa kasong ito, nabuo ang isang kadena ng ibang uri - nagsisimula sa detritus. Ang mga detritivores ng mga komunidad sa baybayin at kagubatan ay kinabibilangan ng woodlice, earthworm, carrion fly larva, scarlet fly, sea cucumber, at polychaete.

web ng pagkain

Sa mga system diagram, ang bawat organismo ay maaaring ilarawan bilang kumonsumo ng iba ng isang partikular na uri. Ngunit ang mga koneksyon sa pagkain na umiiral sa biological na istraktura ay may mas kumplikadong istraktura. Ito ay dahil ang isang hayop ay maaaring kumonsumo ng iba't ibang uri ng mga organismo. Bukod dito, maaaring kabilang sila sa iisang food chain o kabilang sa magkaiba. Ito ay lalong maliwanag sa mga mandaragit na matatagpuan sa mataas na antas ng biological cycle. May mga hayop na kumakain ng iba pang fauna at halaman nang sabay. Ang nasabing mga indibidwal ay nabibilang sa kategorya ng mga omnivores. Sa partikular, ganito ang mga tao. Sa umiiral na biological system, ang magkakaugnay na mga kadena ng pagkain ay karaniwan. Bilang resulta, nabuo ang isang bagong multicomponent na istraktura - isang network. Maaari lamang ipakita ng diagram ang ilan sa lahat ng posibleng koneksyon. Bilang isang patakaran, naglalaman lamang ito ng isa o dalawang mandaragit na kabilang sa itaas na antas ng trophic. Sa daloy ng enerhiya at sirkulasyon sa loob ng isang tipikal na istraktura, maaaring mayroong dalawang landas ng palitan. Sa isang banda, ang interaksyon ay nangyayari sa pagitan ng mga mandaragit, sa kabilang banda, sa pagitan ng mga decomposer at detritivores. Ang huli ay maaaring kumain ng mga patay na hayop. Kasabay nito, ang mga nabubuhay na decomposer at detritivores ay maaaring kumilos bilang pagkain para sa mga mandaragit.

ANTAS NG TROPHIC - tingnan ang antas ng Tropiko.[...]

TROPHIC LEVEL - isang set ng mga organismo na pinag-isa ayon sa uri ng nutrisyon. Mga organismo ng iba't ibang trophic chain, ngunit tumatanggap ng pagkain sa pamamagitan ng pantay na bilang ang mga link sa trophic chain ay nasa parehong trophic level.[...]

TROPHIC LEVEL - ang yugto ng paggalaw ng solar energy (bilang bahagi ng pagkain) sa pamamagitan ng ecosystem. Ang mga berdeng halaman ay nasa unang antas ng trophic, ang mga pangunahing mamimili ay nasa pangalawa, ang pangalawang mga mamimili ay nasa pangatlo, atbp. [...]

Ang antas ng trophic ay isang hanay ng mga organismo na magkapareho sa uri ng nutrisyon at sumasakop sa isang tiyak na posisyon sa pyramid ng nutrisyon; ang mga antas ay karaniwang nakikilala: I - mga producer (halaman), II - herbivores (phytophages), III - carnivores (zoophages). [...]

Ang trophic level ay ang lokasyon ng bawat link sa food chain. Ang unang trophic level ay mga producer, ang lahat ng iba ay mga consumer.[...]

Ang trophic level ay ang lokasyon ng bawat link sa food chain.[...]

Ang mga autotrophic na organismo (pangunahin ang mga berdeng halaman) ay sumasakop sa unang antas ng trophic (mga producer), na sinusundan ng mga heterotroph: sa pangalawang antas ay mga herbivore (mga mamimili ng unang order), ang mga mandaragit na kumakain ng mga herbivore ay nasa pangatlo (mga mamimili ng ika-2 order) , ang pangalawang mandaragit ay nasa ikaapat (mga mamimili ng ika-3 order). Maaaring sakupin ng mga saprotrophic na organismo (decomposers) ang lahat ng antas, simula sa pangalawa. Ang mga organismo ng iba't ibang trophic chain na tumatanggap ng pagkain sa pamamagitan ng pantay na bilang ng mga link ay matatagpuan sa parehong T.u. (Larawan 21). Ang ratio ng iba't ibang T.u. maaaring graphical na ilarawan bilang isang ecological pyramid.[...]

Ang bawat antas ng trophic ay kinakatawan ng isang hanay ng mga populasyon iba't ibang uri. Ang mga populasyon na ito ay gumaganap ng iba't ibang mga tungkulin sa pangkalahatang sirkulasyon ng bagay at enerhiya (pangunahin o pandiwang pantulong), habang ang nakatigil na estado ng ecosystem ay sabay-sabay na nagiging dynamic - ang pagkonsumo ng libreng enerhiya sa panahon ng hindi maibabalik na mga proseso ay binabayaran ng pag-agos nito mula sa Araw. [...]

Ang unang antas ng trophic ay mga producer, mga tagalikha ng biomass ng halaman; Ang mga herbivorous na hayop (mga mamimili ng 1st order) ay nabibilang sa pangalawang antas ng trophic; ang mga carnivore na naninirahan sa gastos ng mga herbivorous form ay mga mamimili ng ika-2 order; mga carnivore na kumakain ng iba pang carnivore - mga mamimili ng ika-3 order, atbp. [...]

Ang mga kinatawan ng iba't ibang antas ng trophic ay magkakaugnay sa pamamagitan ng one-way directed transfer ng biomass sa mga food chain. Sa bawat paglipat sa susunod na antas ng trophic, ang bahagi ng magagamit na enerhiya ay hindi nakikita, ang bahagi ay binibigyan ng init, at ang bahagi ay ginugol sa paghinga. Sa kasong ito, ang kabuuang enerhiya ay bumababa nang maraming beses sa bawat oras. Ang kinahinatnan nito ay ang limitadong haba ng mga food chain. Ang mas maikli ang food chain o mas malapit ang organismo sa simula nito, ang mas dami magagamit na enerhiya.[...]

Ang mga autotroph at heterotroph ay magkakaugnay sa bawat isa. Bumubuo sila ng mga chain ng pagkain (trophic) - mga hanay ng mga organismo na sunud-sunod na kumukuha ng mga sangkap at enerhiya mula sa orihinal na produkto ng pagkain (feed) na photosynthetic at chemosynthetic na pinagmulan. Ang bawat uri ng organismo na kumukonsumo ng enerhiya ng pagkain ay nagsisilbing isang link sa trophic chain. Sa pag-uuri ayon sa mga katangian ng trophic, ang mga organismo ay nahahati hindi sa mga species, ngunit sa mga grupo ayon sa likas na katangian ng kanilang nutrisyon, ibig sabihin, ayon sa kung aling link ng food chain na kanilang sinasakop. Ang unang antas ng trophic ay binubuo ng mga halaman at iba pang mga autotroph, ang pangalawa - mga herbivore, ang pangatlo - mga mandaragit, ang ikaapat - mga predator ng pangalawang order, atbp. Bumubuo sila ng isang trophic ecological pyramid (Fig. 10).[...]

Napag-alaman na ang bawat antas ng tropiko ay binubuo hindi ng isa, ngunit ng maraming partikular na species. Dahil sa likas na katangian ng nutrisyon na partikular sa mga species, ang pagtaas sa bilang ng mga species sa isang biocenosis ay tumutukoy sa isang mas kumpletong paggamit ng mga mapagkukunan sa bawat antas ng trophic. Ang sitwasyong ito ay direktang nauugnay sa pagtaas ng pagkakumpleto ng biogenic cycle ng mga sangkap.[...]

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 17.19 ang kumpletong trophic structure ng komunidad. Ito ay kumakatawan sa isang pyramid ng mga produkto ng consumer system na may pagdaragdag ng dalawang karagdagang elemento. Ang pinakamahalaga sa kanila ay ang sistema ng mga decomposer, na palaging nauugnay sa mga komunidad sa sistema ng mga mamimili. Ito ay higit na kinikilala na sa bawat trophic na antas ng bawat subsystem ay may mga subkomponent na gumagana nang iba. Kaya, ang mga invertebrates at vertebrates, bacteria at eukaryotic detritivores, na sumasakop sa parehong antas ng trophic at kumakain ng patay na organikong bagay, pati na rin ang mga mamimili ng bakterya at detritivores (mga mandaragit sa decomposer system) ay ipinapakita nang hiwalay. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 17.19 ang mga posibleng daanan kung saan ang enerhiya na naayos sa netong pangunahing produksyon ay dumadaan sa komunidad.[...]

Ang bawat link sa food chain ay tinatawag na trophic level. Ang unang antas ng trophic ay inookupahan ng mga autotroph, kung hindi man ay tinatawag na pangunahing producer. Ang mga organismo sa pangalawang antas ng trophic ay tinatawag na pangunahing mga mamimili, ang pangatlo - pangalawang mga mamimili, atbp. Karaniwang mayroong apat o limang antas ng trophic at bihirang higit sa anim (Larawan 5.1).[...]

Ang pyramid ng enerhiya ay mas tumpak na sumasalamin sa mga trophic na relasyon ng mga organismo, dahil ito ay nagpapakilala sa rate ng pag-renew ng biomass. Sa bawat antas, ang pyramid ng enerhiya ay sumasalamin tiyak na halaga enerhiya (bawat unit area o volume) na dumaan sa nakaraang trophic level sa loob ng isang partikular na yugto ng panahon. Ang mga piramide ng mga daloy ng enerhiya ay hindi kailanman "baligtad": ang susunod na antas ng trophic ay maaaring "dumaan" lamang ng bahagi ng enerhiya na hinihigop ng nakaraang antas (tandaan ang 10% na panuntunan).[...]

Ang lokasyon ng bawat link sa food chain ay isang trophic level. Ang unang antas ng trophic, gaya ng nabanggit kanina, ay inookupahan ng mga autotroph, o tinatawag na pangunahing producer. Mga organismo ng pangalawang trophic. Ang antas ay tinatawag na pangunahing mga mamimili, ang pangatlo - pangalawang mga mamimili, atbp. [...]

Ang lokasyon ng bawat link sa food chain ay tinatawag na trophic level. Ang unang trophic level sa ecological pyramid of energies ay mga producer. Ang mga species na may malawak na hanay ng nutrisyon ay maaaring isama sa mga food chain sa iba't ibang paraan mga antas ng tropiko. Sa partikular, ang isang tao na ang diyeta ay kinabibilangan ng mga pagkaing halaman at hayop ay isang mamimili ng mga order ng I-III. Sa isang food chain, network at ecological pyramids, ang bawat kasunod na antas ay "kumakain" sa nakaraang link o ginagamit ito upang bumuo ng katawan nito.[...]

Ang lokasyon ng bawat link sa food chain ay tinatawag na trophic level; ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang intensity ng daloy ng mga sangkap at enerhiya. Ang unang antas ng trophic ay palaging binubuo ng mga producer, ang mga consumer ng herbivorous ay kabilang sa pangalawang antas ng trophic, ang mga carnivore na nabubuhay sa mga herbivorous na form ay kabilang sa pangatlo, ang kumakain ng iba pang mga carnivores ay kabilang sa ikaapat, atbp.

Ang isang hanay ng mga populasyon na nailalarawan sa pamamagitan ng magkatulad na koneksyon sa pagkain ay bumubuo ng isang trophic level, o trophic element, ng isang ecosystem (b).[...]

Ang distansya ng isang organismo sa isang food chain mula sa mga producer nito ay tinatawag na food o trophic level nito. Ang mga organismo na tumatanggap ng enerhiya mula sa Araw sa pamamagitan ng parehong bilang ng mga hakbang sa food chain ay itinuturing na kabilang sa parehong trophic level. Kaya. Ang mga berdeng halaman ay sumasakop sa unang antas ng trophic (antas ng mga producer), ang mga herbivore ay sumasakop sa pangalawa (antas ng mga pangunahing mamimili), ang mga pangunahing mandaragit na kumakain ng mga herbivore ay sumasakop sa pangatlo (antas ng mga pangalawang mamimili), at ang mga pangalawang mandaragit ay sumasakop sa ikaapat (antas ng mga tertiaryong mamimili) . Ang isang organismo ng isang partikular na species ay maaaring sumakop sa isa o higit pang trophic na antas, depende sa kung anong mga mapagkukunan ng enerhiya ang ginagamit nito.[...]

Sa kasalukuyan, ang mga halimbawa ay kilala kapag ang mga hayop na bumubuo sa isang partikular na antas ng tropiko at naninirahan sa isang tiyak na espasyo ay maaaring ituring na isang kumplikado ng mga indibidwal na halos katumbas sa mga terminong tropiko. Iminungkahi ni Lebedev na tawagan ang isang kumpol ng mga isda na nakakatugon sa mga kundisyong ito na "elementarya na populasyon."[...]

Ang pinakapangunahing paraan ng pagpapakita ng mga koneksyon sa pagitan ng mga organismo ng iba't ibang antas ng trophic at ang functional na organisasyon ng biocenoses ay ang pyramid of energies, kung saan ang laki ng mga parihaba ay proporsyonal sa katumbas ng enerhiya sa bawat yunit ng oras, ibig sabihin, ang dami ng enerhiya. (bawat unit area o volume) na dumaan sa isang tiyak na trophic level para sa tinanggap na panahon (Larawan 5.7). Sa base ng energy pyramid, isa pang parihaba ang maaaring makatwirang idagdag mula sa ibaba, na sumasalamin sa daloy ng solar energy.[...]

Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya sa mga circuit ng supply ng kuryente ay solar energy. Ang unang antas ng trophic - mga producer (berdeng halaman) - gumagamit ng solar energy sa proseso ng photosynthesis, na lumilikha ng pangunahing produksyon ng anumang biocenosis. Gayunpaman, 0.1% lamang ng solar energy ang ginagamit sa proseso ng photosynthesis. Ang kahusayan kung saan ang mga berdeng halaman ay nag-assimilate ng solar energy ay tinatasa ng halaga ng pangunahing produktibidad. Mahigit sa kalahati ng enerhiya na nauugnay sa photosynthesis ay agad na nauubos ng mga halaman sa panahon ng paghinga, ang natitirang enerhiya ay inililipat pa sa kahabaan ng food chain.[...]

Isinasaalang-alang ang daloy ng enerhiya sa mga ecosystem, madali ding maunawaan kung bakit bumababa ang biomass habang tumataas ang antas ng trophic. Dito ipinakita ang ikatlong pangunahing prinsipyo ng paggana ng mga ekosistema: kung mas malaki ang biomass ng isang populasyon, mas mababa ang antas ng trophic na nasasakop nito, o sa madaling salita: sa dulo ng mahabang mga kadena ng pagkain ay hindi maaaring magkaroon ng isang malaking biomass. [...]

Salamat sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga relasyon sa nutrisyon, ang mga indibidwal na antas ng trophic ng paglipat ng mga sangkap at enerhiya sa ecosystem na nauugnay sa nutrisyon ng isang tiyak na pangkat ng mga organismo ay nakikilala. Kaya, ang unang antas ng trophic sa lahat ng ecosystem ay nabuo ng mga producer - mga halaman; ang pangalawa - pangunahing mga mamimili - mga phytophage, ang pangatlo - pangalawang mga mamimili - mga zoophage, atbp. Tulad ng nabanggit na, maraming mga hayop ang kumakain hindi sa isa, ngunit sa ilang trophic na antas (isang halimbawa ay ang diyeta ng kulay-abong daga, brown na oso at tao).[...]

[ ...]

Ang hypothesis na ito ay malinaw na nagpapahintulot sa amin na gumawa ng mga hula na medyo masusubok. Kaya, ang mga system na may mas mataas na pangunahing produktibidad ay maaaring kasama mas malaking bilang mga antas ng tropiko. Gayunpaman, sa katotohanan, bagama't ang pangunahing produksyon ng iba't ibang terrestrial, freshwater at marine na komunidad ay nag-iiba ng tatlo hanggang apat na order ng magnitude (Pimm, 1982), walang maaasahang ebidensya para sa pagtaas ng bilang ng mga antas ng trophic sa mas produktibong kapaligiran. Sa hindi produktibong mga lawa at tundra ng Arctic, ang mga kadena ng pagkain ay halos hindi mas maikli kaysa sa mga lawa at mga pormasyon ng damo ng mapagtimpi at mga tropikal na sona. At lamang na may matinding mababang antas pangunahing produksyon, lumilitaw ang mga limitasyon sa enerhiya na nagtatakda ng pinakamataas na limitasyon sa bilang ng mga antas ng tropiko. Halimbawa, ang Lake Wangalin (Antarctica), na may napakababang produktibidad, ay malamang na kulang sa ikatlong antas ng tropiko (Goldman et al„ 1967).[...]

Ang komunidad ng isda ay kumakatawan sa ikaapat na antas ng tropiko sa hierarchical na istraktura ng Lake Ladoga ecosystem. Ang modelong ito ay bumubuo ng mga umiiral na ideya tungkol sa dinamika ng ichthyocenosis nito. Sa pamamaraan, malaki ang pagkakaiba nito sa lahat ng iba pang modelong ipinakita sa monograp. Ang pangunahing ideya ng pagbuo ng modelo ay upang paghiwalayin ang paglalarawan ng trophic, populasyon at proseso ng pangingisda. Ang komunikasyon ng modelong ito sa iba pang mga modelo sa yugtong ito ay posible lamang sa antas ng pagpapalitan ng impormasyon.[...]

A. ang mga chemosynthesizer ay may kakayahang mag-oxidize mga di-organikong sangkap at gamitin ang enerhiya ng oksihenasyon sa buhay (nitrifying bacteria, atbp.). A. ay mga pangunahing producer at bumubuo sa unang antas ng tropiko sa mga sistemang ekolohikal.[...]

Dapat mo ring isaalang-alang ang pagpili ng pinakamainam na diyeta. Isipin natin ang hitsura ng isang bagong mandaragit sa isang komunidad. Ang trophic level ng phytophage ay nagbibigay ng mas maraming enerhiya na pinagmumulan ng pagkain, dahil ang bilang ng mga yugto kung saan nangyayari ang pagkawala ng pagkain ay minimal sa kasong ito. Nangangahulugan ito na ang mga benepisyo ng pagkain sa ilalim ng food chain ay medyo halata. Gayunpaman, kung ang lahat ng mga species ay kumakain sa ganitong paraan, ang kumpetisyon ay tumataas, upang ang pagkain ay higit pa mataas na antas mababawasan ito.[...]

Maraming mga pamamaraan ng pagpapanumbalik ng tubig ang gumagamit ng parehong mga pamamaraan, dahil ang mga pamamaraan ng pag-iwas ay nagbibigay ng pangmatagalang pagpapabuti, habang ang mga pamamaraan ng pagpapanumbalik ay iwasto ang sitwasyon at binabawasan ang kapasidad ng buffering ng mga ilalim na sediment. Ang mga paraan ng pagpapanumbalik ay hindi gaanong ginagamit kung ang ninanais na antas ng trophic ay makakamit at ang mga paraan ng pag-iwas ay maaaring mapanatili ang antas na ito.[...]

Ang mga photoautotroph (mga halaman) ay bumubuo sa karamihan ng biota at ganap na responsable para sa pagbuo ng lahat ng bagong organikong bagay sa ecosystem, i.e. ay ang pangunahing producer ng mga produkto - producer ng ecosystem. Ang bagong biomass ng organikong bagay na na-synthesize ng mga autotroph ay pangunahing produksyon, at ang rate ng pagbuo nito ay biological na produktibidad mga ekosistema. Binubuo ng mga autotroph ang unang trophic level ng anumang kumpletong ecosystem.[...]

Halimbawa, ang pagkasira ng mga peste na mahalaga sa ekonomiya sa kagubatan na may mga pestisidyo, pagbaril sa bahagi ng populasyon ng hayop, paghuli indibidwal na species Ang mga komersyal na isda ay bahagyang mga kaguluhan, dahil nakakaapekto lamang ang mga ito sa mga indibidwal na link sa mga food chain, nang hindi naaapektuhan ang food web sa kabuuan. Kung mas kumplikado ang food web at ang istraktura ng ecosystem, hindi gaanong mahalaga ang naturang interference, at kabaliktaran. Kasabay nito, ang paglabas at paglabas sa kapaligiran o tubig ng mga kemikal na xenobiotic, halimbawa, mga oxide ng asupre, nitrogen, hydrocarbons, fluorine compound, chlorine, mabibigat na metal, ay radikal na nagbabago sa kalidad ng kapaligiran, lumilikha ng interference sa antas. ng mga producer sa kabuuan, at samakatuwid ay humahantong sa kumpletong pagkasira ng ecosystem: dahil ang pangunahing antas ng trophic - mga producer - ay namamatay.[...]

Mga pag-aaral pagkatapos ng pagsusulit mga sandatang nuklear sa mga atoll ng Karagatang Pasipiko, ay nagpakita na ang mga radioactive isotopes na kasama sa mga food chain sa karagatan ay medyo madaling makilala mula sa mga kasama sa terrestrial food chains (Seymour, 1959; Pelambo, 1961). Sa mga organismo sa dagat, ang mga radioactive isotopes na matatagpuan sa malalaking dami ay yaong bumubuo ng mga malalakas na complex na may mga organikong sangkap, tulad ng cobalt-60, iron-59, zinc-65 at manganese-54 (lahat ng isotopes na ito ay nabuo ng neutron bombardment), at ang mga naroroon sa anyo ng mga particle o colloid (144Ce, 144Pr, 952g at 106Hb). Sa kabaligtaran, ang mga halaman at hayop sa terrestrial ay naglalaman ng mga pinakanatutunaw na produkto ng pagkabulok, tulad ng strontium-90 at cesium-137. Dahil ang sapilitan na aktibidad na nag-iipon sa detritus ay natagpuan sa mga hayop sa dagat, ngunit hindi sa mga halaman sa dagat o mga terrestrial na organismo, maaaring isipin na ang pagkakaibang ito ay nauugnay sa pamamayani ng mga filter feeder at ilalim ng sediment feeding organism sa mga food chain ng marine ecosystem. Ito ay isa pang halimbawa ng katotohanan na ang polusyon ay maaaring lampasan ang unang trophic level at direktang pumasok sa mga link ng food chain na nabuo ng mga hayop.[...]

Ang paglipat ng enerhiya ng pagkain mula sa pinagmulan nito - mga halaman - sa pamamagitan ng isang bilang ng mga organismo, na nagaganap sa pamamagitan ng pagkain ng ilang mga organismo ng iba, ay tinatawag na food chain. Sa bawat sunud-sunod na paglipat, karamihan (80-90%) ng potensyal na enerhiya ay nawawala, nagiging init. Nililimitahan nito ang posibleng bilang ng mga hakbang, o "mga link," sa kadena, kadalasan sa apat o lima. Kung mas maikli ang kadena ng pagkain (o mas malapit ang organismo sa simula nito), mas malaki ang dami ng magagamit na enerhiya. Ang mga food chain ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing uri: grazing chain, na nagsisimula sa isang berdeng halaman at nagpapatuloy sa grazing, herbivorous (iyon ay, mga organismo na kumakain ng berdeng halaman) at carnivores (organismo na kumakain ng mga hayop), at detrital chain , na magsimula sa mga patay na organikong bagay, pumunta sa mga microorganism na kumakain dito, at pagkatapos ay ang mga detritivores at ang kanilang mga mandaragit. Ang mga kadena ng pagkain ay hindi nakahiwalay sa isa't isa, ngunit malapit na magkakaugnay. Ang kanilang network ay madalas na tinatawag na food web. Sa isang kumplikadong natural na komunidad, ang mga organismo na kumukuha ng kanilang pagkain mula sa mga halaman sa pamamagitan ng parehong bilang ng mga yugto ay itinuturing na kabilang sa parehong antas ng trophic. Kaya, ang mga berdeng halaman ay sumasakop sa unang antas ng trophic (ang antas ng mga producer), ang mga herbivore ay sumasakop sa pangalawa (ang antas ng mga pangunahing mamimili), ang mga mandaragit na kumakain ng mga herbivore ay sumasakop sa pangatlo (ang antas ng pangalawang mga mamimili), at ang pangalawang predator ay sumasakop sa ikaapat na antas. (ang antas ng mga tertiary consumer). Dapat itong bigyang-diin na ang trophic classification na ito ay nahahati sa mga grupo hindi ang mga species mismo, ngunit ang kanilang mga uri ng aktibidad sa buhay; ang isang populasyon ng isang species ay maaaring sumakop sa isa o higit pang trophic na antas, depende sa kung anong mga mapagkukunan ng enerhiya ang ginagamit nito. Ang daloy ng enerhiya sa pamamagitan ng trophic level ay katumbas ng kabuuang asimilasyon (L) sa antas na iyon, at ang kabuuang asimilasyon naman ay katumbas ng biomass production (P) kasama ang respiration (/?).

ANTAS NG TROPIKO, isang koleksyon ng mga organismo na pinagsama ng isang uri ng nutrisyon. Ang konsepto ng antas ng trophic ay nagpapahintulot sa amin na maunawaan ang dinamika ng daloy ng enerhiya at ang istraktura ng trophic na tumutukoy dito.

Ang mga autotrophic na organismo (pangunahin ang mga berdeng halaman) ay sumasakop sa unang antas ng trophic (mga producer), ang mga herbivore ay sumasakop sa pangalawa (mga first-order na mamimili), ang mga mandaragit na kumakain ng mga herbivore ay sumasakop sa pangatlo (second-order na mga mamimili), at ang pangalawang predator ay sumasakop sa ikaapat (ikatlo). -order sa mga mamimili). Ang mga organismo ng iba't ibang trophic chain, ngunit tumatanggap ng pagkain sa pamamagitan ng pantay na bilang ng mga link sa trophic chain, ay nasa parehong trophic level. Kaya, ang isang baka at isang weevil ng genus Siton na kumakain sa mga dahon ng alfalfa ay mga mamimili ng unang order. Ang mga aktwal na ugnayan sa pagitan ng mga antas ng tropiko sa isang komunidad ay napakasalimuot. Ang mga populasyon ng parehong species, na nakikilahok sa iba't ibang trophic chain, ay maaaring nasa iba't ibang antas ng trophic, depende sa pinagmulan ng enerhiya na ginamit. Sa bawat antas ng trophic, ang pagkain na natupok ay hindi ganap na assimilated, dahil ang isang makabuluhang bahagi nito ay ginugol sa metabolismo. Samakatuwid, ang produksyon ng mga organismo ng bawat kasunod na antas ng trophic ay palaging mas mababa kaysa sa produksyon ng nakaraang antas ng trophic, sa average na 10 beses. Ang relatibong dami ng enerhiya na inilipat mula sa isang trophic level patungo sa isa pa ay tinatawag na community ecological efficiency o food chain efficiency.

Ang ugnayan sa pagitan ng iba't ibang antas ng trophic (istraktura ng tropiko) ay maaaring ilarawan nang grapiko bilang ecological pyramid, ang batayan nito ay ang unang antas (ang antas ng mga producer).

Ecological pyramid maaaring may tatlong uri:
1) pyramid of numbers - sumasalamin sa bilang ng mga indibidwal na organismo sa bawat antas;
2) biomass pyramid - kabuuang tuyong timbang, nilalaman ng enerhiya o iba pang sukat kabuuang bilang bagay na may buhay;
3) pyramid of energy - ang dami ng daloy ng enerhiya.

Ang base sa mga pyramids ng mga numero at biomass ay maaaring mas maliit kaysa sa mga kasunod na antas (depende sa ratio ng mga sukat ng mga producer at mga mamimili). Ang pyramid ng enerhiya ay palaging makitid patungo sa tuktok. Sa mga terrestrial ecosystem, ang pagbaba sa dami ng magagamit na enerhiya ay kadalasang sinasamahan ng pagbaba ng biomass at ang bilang ng mga indibidwal sa bawat trophic level.

Pyramid ng mga numero (1) ay nagpapakita na kung ang isang batang lalaki ay kakain lamang ng karne ng baka sa loob ng isang taon, kakailanganin niya ng 4.5 na guya, at para pakainin ang mga guya, kinakailangan na maghasik ng isang 4 na ektarya na bukid ng alfalfa (2x10 (7) na halaman). Sa biomass pyramid (2) ang bilang ng mga indibidwal ay pinapalitan ng mga halaga ng biomass. Sa pyramid ng enerhiya (3) solar energy na isinasaalang-alang ang Lucerne ay gumagamit ng 0.24% solar energy. Upang maipon ang produksyon, ang mga guya ay gumagamit ng 8% ng enerhiya na naipon ng alfalfa sa buong taon. 0.7% ng enerhiya na naipon ng mga guya ay ginagamit para sa pag-unlad at paglaki ng isang bata sa buong taon. Bilang resulta, higit sa isang milyon lamang ng solar energy na bumabagsak sa isang 4 na ektarya na bukid ay ginagamit para pakainin ang isang bata sa loob ng isang taon . (ayon kay Yu. Odum)

Ang mga proseso ng nitrification at denitrification ay balanse hanggang sa simula ng masinsinang paggamit ng tao ng nitrogen mineral fertilizers upang makakuha ng malaking ani ng mga halamang pang-agrikultura. Sa kasalukuyan, dahil sa paggamit ng malaking dami ng naturang mga pataba, mayroong isang akumulasyon ng mga nitrogenous compound sa lupa, halaman, tubig sa lupa. Kaya, ang papel ng mga buhay na organismo sa siklo ng nitrogen ay mahalaga.

Ang ikot ng mga sangkap ay ang batayan ng kawalang-hanggan ng buhay sa ating planeta. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay nakikibahagi dito, na isinasagawa ang mga proseso ng nutrisyon, paghinga, paglabas, at pagpaparami. Ang batayan ng biogenic cycle ay solar energy, na hinihigop ng mga phototrophic na organismo at binago ng mga ito sa pangunahing organikong bagay na magagamit ng mga mamimili. Sa panahon ng karagdagang pagbabago ng mga mamimili ng iba't ibang mga order, ang enerhiya ng pagkain ay unti-unting nasayang at bumababa. Samakatuwid, ang katatagan ng biosphere ay direktang nauugnay sa patuloy na pag-agos ng solar energy. Ang mga buhay na organismo ay may malaking papel sa biogeochemical cycle ng carbon at nitrogen, habang ang mga pisikal na proseso ay nagbibigay ng batayan para sa pandaigdigang siklo ng tubig sa biosphere.

SA AT. Napagpasyahan ni Vernadsky na upang matiyak ang pagpapanatili nito, ang buhay ay dapat na kinakatawan iba't ibang anyo. Sa katunayan, kung ipagpalagay natin na ang buhay ay nagmula sa isang lugar sa karagatan sa anyo ng isang biological species lamang, pagkatapos ng ilang oras ay kukunin nito mula sa kapaligiran ang lahat ng kailangan nito, ilalabas ang basura ng mga aktibidad nito, magkalat sa buong ilalim ng dagat ng ang mga labi nito, at iyon lang ang titigil sa buhay: gawing ang mga labi na ito mineral walang magiging tao. Iyon ang dahilan kung bakit ang buhay bilang isang matatag na planetary phenomenon ay posible lamang kapag ito ay may iba't ibang mga katangian. Ang pagkakaiba-iba ng kalidad na ito sa umiiral na biosphere sa Earth ay nailalarawan sa pagkakaroon ng tatlong bahagi: mga producer, mga mamimili at mga decomposer.

Ang trophic hierarchy ng biosphere ay ipinahayag sa mga kumplikadong koneksyon sa pagkain sa pagitan ng mga bumubuo ng species nito; ito ay isang hanay ng mga organismo na pinagsama ng uri ng nutrisyon. Ang mga autotrophic na organismo (pangunahin ang mga berdeng halaman) ay sumasakop sa unang antas ng trophic (mga producer), na sinusundan ng mga heterotroph: sa pangalawang antas, mga herbivores (mga mamimili ng 1st order); mga mandaragit na nagpapakain sa mga herbivorous na hayop - sa pangatlo (mga mamimili ng ika-2 order); pangalawang mandaragit - sa ikaapat (mga mamimili ng ika-3 order). Maaaring sakupin ng mga saprotrophic na organismo (decomposers) ang lahat ng antas, simula sa pangalawa. Ang mga organismo ng iba't ibang trophic chain na tumatanggap ng pagkain sa pamamagitan ng pantay na bilang ng mga link ay nasa parehong trophic level. Ang relasyon sa pagitan ng iba't ibang antas ng trophic ay maaaring graphical na ilarawan sa anyo ng isang pyramid.

Fig. 1. Pyramid ng biomass at trophic na antas sa ecosystem

Ang mga ekolohikal na pyramid ng mga numero, biomass at enerhiya, na inilalarawan sa anyo ng mga graphic na modelo, ay nagpapahayag ng dami ng mga ugnayan ng mga organismo na may iba't ibang paraan ng pagpapakain: mga producer, mga mamimili at mga decomposer. Ang mga producer ay mga organismo na may kakayahang mag-photo- at chemosynthesis at ang unang link sa food chain ng mga substance, ang lumikha ng mga organic substance mula sa mga inorganic. Halos lahat ng halaman ay producer.

Ang mga mamimili ay mga organismo na kumokonsumo ng organikong bagay sa kadena ng pagkain. Ang mga mamimili ay kumakain ng mga halaman, hayop, o parehong halaman at hayop. May mga mamimili ng una at pangalawang order. Kasama sa mga hayop sa unang pagkakasunud-sunod ang lahat ng herbivores, ang mga hayop sa pangalawang pagkakasunud-sunod ay kinabibilangan ng mga mandaragit. Ang mga decomposer ay mga organismo na nagbubulok ng mga patay na organikong bagay (mga bangkay, basura) at ginagawang mga di-organikong sangkap na maaaring ma-absorb muli. Kabilang sa mga decomposer ang bacteria at fungi. Sa food chain, ang mga decomposer ay inuri bilang mga consumer. Tinitiyak ng interaksyon ng mga producer, consumer at decomposers ang pagiging matatag at katatagan ng biological cycle. Bilang resulta ng siklo na ito, ang iba't ibang anyo ng buhay ay nakakaimpluwensya sa kapaligiran, nag-aayos ng kimika nito, nagbabago sa lupain at mga mikroorganismo. mga kondisyong pangklima. Ang mga zone kung saan nangyayari ang biogenic cycle ay tinatawag na ecosystem o, gaya ng tawag sa kanila ng V.N. Sukachev, biogeocenoses. Ang mga ito ay homogenous na lugar ibabaw ng lupa na may mga itinatag na komposisyon ng mga nabubuhay na nilalang (biocenoses) at mga inert na bahagi (mga lupa, mga layer sa ibabaw ng atmospera, solar energy) na nakikipag-ugnayan. Ang huli ay nauugnay sa metabolismo at enerhiya. Ang buong hanay ng mga biogeocenoses na umiiral sa Earth at isinasagawa ang biogenic cycle ng mga sangkap ay bumubuo sa biosphere sa kabuuan.

Sa lahat ng biogeocenoses, ang mga producer, consumer at decomposers ay bumubuo ng magkakaibang hanay. Ito ay isang garantiya na kung may mangyari sa isa sa mga species, ang ibang mga species ay magkakaroon ng bahagi ng impluwensya nito sa biosphere, at ang biogeocenosis ay hindi masisira. Ang interconnection ng biogeocenoses ay nagsisiguro sa pagpapanatili ng mga proseso ng buhay sa planeta sa kabuuan. Ang garantiyang ito ay tinitiyak din ng katotohanan na mayroong maraming iba't ibang mga biogeocenoses: kung ang ilang uri ng cataclysm ay nangyayari sa isang lugar sa Earth (pagsabog ng bulkan, paghupa ng crust ng lupa, pagsulong/pag-urong ng dagat, pagbabago ng geological, paglamig, atbp.), pagkatapos ay susuportahan ng ibang biogeocenoses ang pagkakaroon ng buhay at sa kalaunan ay ibabalik ang balanse. Halimbawa, pagkatapos ng lahat ng buhay sa isla ng Krakatoa ay ganap na nawasak bilang resulta ng pagsabog ng bulkan noong 1883, ang buhay sa isla ay naibalik pagkalipas ng kalahating siglo.

Kaya, ang biosphere ay isang sistema ng biogeocenoses. Ang bawat isa sa kanila ay isang malayang biological system, o sa halip ay isang subsystem. Tinitiyak nito ang pagpapanatili ng biogenic cycle sa mga partikular na heograpikal na kondisyon. Ang bawat biogeocenosis ay may sariling hanay ng mga species na nauugnay sa bawat isa. Ngunit ang mga relasyon sa biogeocenosis ay binuo hindi sa antas ng mga species (dahil ang kanilang mga kinatawan ay maaaring mabuhay hindi lamang sa isang naibigay na biogeocenosis) at hindi sa antas ng mga indibidwal (dahil dito sila ay pangunahing pagkain at samakatuwid ay maikli ang buhay), ngunit sa antas ng populasyon ng mga species. Ang populasyon ay nauunawaan bilang isang koleksyon ng mga indibidwal ng parehong species na sumasakop sa isang tiyak na espasyo sa loob ng mahabang panahon at nagpaparami ng sarili nito sa loob ng isang yugto ng panahon. Malaking numero mga henerasyon. Sa panahon ng coevolution ng mga species sa loob ng isang biogeocenosis, ang mga populasyon ay umaangkop sa isa't isa at nagsisikap na mapanatili ang mga kaukulang trophic chain.

Food (trophic) chain - isang serye ng mga species ng halaman, hayop, fungi at microorganism na konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng relasyon: pagkain - mamimili. Ang mga organismo ng kasunod na link ay kumakain ng mga organismo ng nakaraang link, at sa gayon ay nangyayari ang isang chain transfer ng enerhiya at bagay, na sumasailalim sa cycle ng mga sangkap sa kalikasan. Sa bawat paglipat mula sa link patungo sa link, ang isang malaking bahagi (hanggang 80-90%) ng potensyal na enerhiya ay nawala, nawala sa anyo ng init. Para sa kadahilanang ito, ang bilang ng mga link (uri) sa food chain ay limitado at karaniwang hindi lalampas sa 4-5.

Bilang resulta ng pagkakasunud-sunod ng mga pagbabagong-anyo ng enerhiya sa mga kadena ng pagkain, ang bawat komunidad ng mga nabubuhay na organismo sa isang ecosystem ay nakakakuha ng isang tiyak na istraktura ng trophic. Ang trophic na istraktura ng isang komunidad ay sumasalamin sa ugnayan sa pagitan ng mga producer, mga mamimili (hiwalay sa una, pangalawa, atbp. na mga order) at mga decomposer, na ipinahayag alinman sa bilang ng mga indibidwal ng mga buhay na organismo, o ph biomass, o ang enerhiyang nakapaloob sa mga ito, na kinakalkula sa bawat unit area bawat yunit ng oras.

Ang trophic na istraktura ay karaniwang inilalarawan bilang mga ecological pyramids. Ang graphic model na ito ay binuo noong 1927 ng American zoologist na si Charles Elton. Ang base ng pyramid ay ang unang antas ng trophic - ang antas ng mga producer, at ang mga susunod na palapag ng pyramid ay nabuo ng mga kasunod na antas - mga mamimili ng iba't ibang mga order. Ang taas ng lahat ng mga bloke ay pareho, at ang haba ay proporsyonal sa bilang, biomass o enerhiya sa kaukulang antas. May tatlong paraan upang bumuo ng mga ecological pyramids.

Ang pyramid ng enerhiya ay sumasalamin sa dami ng daloy ng enerhiya, ang bilis ng pagpasa ng masa ng pagkain sa pamamagitan ng kadena ng pagkain. Ang istraktura ng biocenosis ay naiimpluwensyahan sa isang mas malaking lawak hindi ng dami ng nakapirming enerhiya, ngunit sa pamamagitan ng rate ng produksyon ng pagkain. Ito ay itinatag na ang maximum na halaga ng enerhiya na inilipat sa susunod na antas ng trophic ay maaaring, sa ilang mga kaso, ay 30% ng nauna, at ito ay nasa pinakamahusay na senaryo ng kaso. Sa maraming biocenoses at food chain, ang halaga ng enerhiya na inilipat ay maaari lamang 1%.

Noong 1942, binuo ng American ecologist na si R. Lindeman batas ng pyramid of energies (batas ng 10 porsiyento), ayon sa kung saan, sa karaniwan, humigit-kumulang 10% ng enerhiya na natanggap sa nakaraang antas ng ecological pyramid ay pumasa mula sa isang trophic level sa pamamagitan ng food chain patungo sa isa pang trophic level. Ang natitirang enerhiya ay nawala sa anyo ng thermal radiation, paggalaw, atbp. Bilang resulta ng mga metabolic process, ang mga organismo ay nawawalan ng halos 90% ng lahat ng enerhiya sa bawat link ng food chain, na ginugugol sa pagpapanatili ng kanilang mahahalagang function.

Kung ang isang liyebre ay kumain ng 10 kg ng halaman, kung gayon ang sariling timbang ay maaaring tumaas ng 1 kg. Ang isang fox o lobo, kumakain ng 1 kg ng karne ng liyebre, ay nagdaragdag ng masa nito ng 100 g lamang. Para sa mga damo at damong-dagat, ang halagang ito ay mas malaki, dahil wala silang mahirap-digest na mga tisyu. Gayunpaman pangkalahatang pattern ang proseso ng paglipat ng enerhiya ay nananatili: mas mababa nito ang dumadaan sa itaas na antas ng trophic kaysa sa mas mababang mga antas. Ito ang dahilan kung bakit ang mga food chain ay karaniwang hindi maaaring magkaroon ng higit sa 3-5 (bihirang 6) na mga link, at ang mga ecological pyramids ay hindi maaaring binubuo ng isang malaking bilang ng mga palapag. Ang huling link ng food chain, tulad ng tuktok na palapag ng ecological pyramid, ay makakatanggap ng napakaliit na enerhiya na hindi ito magiging sapat kung ang bilang ng mga organismo ay tataas.

Ang pahayag na ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagsubaybay kung saan ginugugol ang enerhiya ng natupok na pagkain (C). Ang bahagi nito ay napupunta sa pagbuo ng mga bagong cell, i.e. bawat pagtaas (P). Ang bahagi ng enerhiya ng pagkain ay ginugugol sa metabolismo ng enerhiya o paghinga. Dahil ang pagkatunaw ng pagkain ay hindi maaaring kumpleto, i.e. 100%, bahagi ng hindi natutunaw na pagkain sa anyo ng dumi ay tinanggal mula sa katawan (F). Ang equation ng balanse ay magiging ganito:

C = R + R + F.

Isinasaalang-alang na ang enerhiya na ginugol sa paghinga ay hindi inililipat sa susunod na antas ng trophic at umalis sa ecosystem, nagiging malinaw kung bakit ang bawat kasunod na antas ay palaging mas mababa kaysa sa nauna. Ito ang dahilan kung bakit bihira ang malalaking mandaragit na hayop. Samakatuwid, wala ring mga mandaragit na kumakain ng mga lobo. Sa kasong ito, hindi sila magkakaroon ng sapat na pagkain, dahil kakaunti ang bilang ng mga lobo.

Ang biomass pyramid ay ang ratio ng masa ng mga organismo ng iba't ibang antas ng trophic. Karaniwan sa terrestrial biocenoses ang kabuuang masa ng mga producer ay mas malaki kaysa sa bawat kasunod na link. Sa turn, ang kabuuang mass ng mga first-order na consumer ay mas malaki kaysa sa second-order na mga consumer, atbp. Kung ang mga organismo ay hindi masyadong nag-iiba sa laki, ang graph ay kadalasang nagreresulta sa isang stepped pyramid na may tapering tip. Kaya, upang makagawa ng 1 kg ng karne ng baka kailangan mo ng 70-90 kg ng sariwang damo.

Sa aquatic ecosystem, maaari ka ring makakuha ng inverted, o inverted, pyramid ng biomass, kapag ang biomass ng mga producer ay mas mababa kaysa sa mga consumer, at minsan ng mga decomposers. Halimbawa, sa karagatan, na may medyo mataas na produktibidad ng phytoplankton, ang kabuuang masa ay sa sandaling ito maaaring mas mababa ito kaysa sa mga mamimili ng mamimili (mga balyena, malalaking isda, molusko).

Ang mga piramide ng mga numero at biomass ay sumasalamin static mga sistema, i.e. tukuyin ang bilang o biomass ng mga organismo sa isang tiyak na tagal ng panahon. Hindi sila nagbibigay ng kumpletong impormasyon tungkol sa trophic na istraktura ng isang ecosystem, bagama't pinapayagan nila ang paglutas ng ilang praktikal na problema, lalo na may kaugnayan sa pagpapanatili ng sustainability ng ecosystem. Ang pyramid ng mga numero ay nagbibigay-daan, halimbawa, upang kalkulahin ang pinahihintulutang dami ng nahuhuli ng isda o pagbaril ng mga hayop sa panahon ng pangangaso nang walang mga kahihinatnan para sa kanilang normal na pagpaparami.

Pyramid ng mga numero ( numero) ay sumasalamin sa bilang ng mga indibidwal na organismo sa bawat antas. Halimbawa, upang pakainin ang isang lobo, kailangan niya ng hindi bababa sa ilang mga liyebre para sa kanya upang manghuli; upang pakainin ang mga hares na ito, kailangan mo ng lubos malaking bilang ng sari-saring halaman. Minsan ang mga pyramid ng mga numero ay maaaring baligtarin, o baligtad. Nalalapat ito sa mga kadena ng pagkain sa kagubatan, kung saan ang mga puno ay nagsisilbing producer at ang mga insekto ay nagsisilbing pangunahing mga mamimili. Sa kasong ito, ang antas ng mga pangunahing mamimili ay ayon sa bilang na mas mayaman kaysa sa antas ng mga producer (isang malaking bilang ng mga insekto ay kumakain sa isang puno).

Ang isang species na isang mamimili ay hindi maaaring ganap na sirain ang buong populasyon ng mga potensyal na biktima nito: kung hindi, ito ay mamamatay mismo. Sa turn, ang antas ng fertility ng biktima ay nagbabago sa ebolusyon na isinasaalang-alang ang katotohanan na ang bahagi ng populasyon ay pupuksain ng mga mandaragit. Ngunit natural, palaging may mga paghihigpit sa bilang ng mga mandaragit sa kanilang sarili. Pinapanatili nito ang balanse ng system.

Anumang populasyon mismo ay isa ring matatag na biological system. Upang matiyak ito, patuloy itong nagpaparami ng mga species nito sa biogeocenosis kung saan ito umiiral. Ang mga batas ng self-organization ng biosphere ay tulad na ang mga relasyon ay nabuo sa pagitan ng mga indibidwal ng isang populasyon na naglalayong ayusin ang pagganap ng function na ito. Sa partikular, sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon para sa pagkakaroon ng isang populasyon, ang mga indibidwal nito ay nagsisimulang magparami nang mas masinsinang. Ito ay humahantong sa kompetisyon sa pagitan ng mga indibidwal (sa teritoryo, babae, atbp.). Nagiging kapaki-pakinabang para sa populasyon kung ang ilan sa mga indibidwal ay huminto sa pagpaparami at ang paglaki ng mga numero ay bumagal. Malinaw na para sa isang indibidwal, ang pagtanggi na lumikha ng mga supling ay hindi normal, ngunit para sa isang populasyon ito ay isang kinakailangang reaksyon sa labis na bilang nito. Halimbawa, sa isang tiyak na density sa loob ng isang komunidad ng daga, ang mga panloob na relasyon ay nagsisimulang lumala. Kasabay nito, ang mga agresibong anyo ng mga relasyon ay nagsisimulang mangibabaw sa mga pakikipag-usap, at isang sitwasyon ng stress ang lumitaw. Ang huli ay humahantong sa pagkamatay ng mga indibidwal na indibidwal o sa pagharang sa daloy ng mga sex hormone sa dugo sa ilan sa kanila.

Sa isang matalim na pagkasira sa mga kondisyon ng pamumuhay (ang mga mandaragit ay lumaganap nang labis, ang mga kondisyon ng klima ay lumala, ang pagkain ay naging mahirap, atbp.), Ang populasyon ay nagsisimulang bumaba. Pagkatapos ang mga natural na mekanismo na nagpapasigla sa pagpaparami ay isinaaktibo. Ngunit ang isang populasyon ay palaging nagsusumikap para sa isang pinakamainam na antas ng mga numero nito, at, samakatuwid, ang isang proseso ng self-regulation ay katangian ng anumang populasyon. Kaya, ang biosphere ay isang sistema kung saan kumikilos ang biogeocenoses bilang isang subsystem. Ang bawat biogeocenosis, naman, ay malayang sistema, kung saan ang mga populasyon ay kumikilos bilang isang subsystem. Sa kanila, ang mga indibidwal na organismo ay mga subsystem. Ang bawat organismo, natural, ay isang hiwalay na biological system. Ang huli ay ang pangunahing yunit ng metabolismo. Ang biogenic cycle ng mga sangkap sa isang planetary scale ay posible lamang dahil ang lahat ng mga organismo ay isinasagawa ito gamit kapaligiran tuloy-tuloy. Ito ay mula sa organismo na ang kadena ng mga ugnayan sa pagitan ng mga bahagi ng buhay na bagay ay nagsisimula. At ang chain na ito ay hindi maaaring magambala sa anumang antas, dahil lahat sila ay magkakaugnay sa pagganap. Nangangahulugan ito na ang biosphere, bilang isang integral hierarchy, ay napapailalim sa pattern na ito.