§ 24. Биогеоценозы. Пищевые связи в биогеоценозах

СТРАНИЦА 238

Поясните, чем понятие «экосистема» отличается от понятия «биогеоценоз».

В отличие от экосистемы, биогеоценоз — территориальное понятие. У биогеоценоза есть границы, определенные растительным сообществом.

СТРАНИЦА 238

Заполните схему по предложенному образцу и объясните, что обозначает двойная стрелка.

СТРАНИЦА 242

Приведите свой пример организма, который в разных трофических цепях может быть консументом как 1-го, так и 2-го порядка.

Медведь, еж, белка.

Из перечисленных ниже организмов составьте несколько вариантов трофических цепей. Стрелками укажите направление потока энергии в них. Рядом с каждым звеном цепи укажите, какова роль этих организмов в трофической структуре сообщества (продуценты — П, консументы 1-го порядка — К1, консументы 2-го порядка — К2, редуценты — Р). Определите, какой тип трофической цепи вы составили.

Рябина обыкновенная, бурый медведь, снегирь, дождевой червь, окунь, гусеница бабочки-огнёвки, зоопланктон, белка, мелкие ракообразные, синица большая, ёж, травяная лягушка, сосна сибирская, экскременты животных, лесная куница, фитопланктон, лисица, малина, божья коровка, оса, листовой опад, блоха, бурундук, сокол, комар, человек, сова, водные растения, гнилостные бактерии, клёст, большой прудовик, бабочка-перламутровка, иван-чай, паук-крестовик, цапля серая, тля, жук- плавунец, жук-короед, личинка стрекозы, жук-навозник, крот, плесневые грибы.

Рябина обыкновенная(п) → гусеница(к1) → синица большая(к2) — пастбищная

Экскременты животных (детрит) → жук-навозник (детритофаг) → лисица (хищник) — детритная

Сосна сибирская(п1) → клест(к1) → лиса(к2) → блоха(к3) – пастбищная

СТРАНИЦА 246

Предположите, как происходят потери энергии на каждом трофическом уровне и на что эта энергия расходуется.

Вырос куст малины, но гусеницы его не нашли, и он сгнил. Если бы гусеницы его нашли, они бы смогли увеличить свою биомассу. Гусениц съел еж, увеличил свою биомассу, но он их не доел, и часть энергии не перешла в него. Расслабившегося ежа увидел сокол, набросился на него, начал его есть, но еж отбился, соответственно сокол не смог принять всю энергию для увеличения своей биомассы.

1. Выполните задания и ответьте на вопросы.

• Дайте характеристику каждого структурного звена биогеоценоза.

Продуценты – автотрофные фотосинтетики, консументы – первичные потребители, редуценты — организмы, разлагающие органические вещества до минеральных

• Что является источником первичной энергии на Земле? В какие виды энергии она преобразуется в трофических сетях биогеоценоза?

Свет. В энергию синтезированных органических соединений

• Что такое трофическая цепь? Назовите её звенья, приведите примеры.

Однонаправленный перенос вещества и энергии от растения-автотрофа через ряд организмов. Есть пастбищные и детритные цепи питания. Пастбищная: продуцент (трава), консумент 1 (гусеница), консумент 2 (кукушка), консумент 3 (орел), консумент n, редуцент и т.д. Детритная: детрить (навоз), детритофаг(навозный жук), хищник (сокол)

• Дайте характеристику пастбищной цепи. Приведите примеры.

Этот тип пищевой цепи начинается с живых зеленых растений, предназначенных для питания растительноядных животных, которыми питаются хищники. Экосистемы с таким типом цепи напрямую зависят от солнечной энергии. Таким образом, пастбищный тип пищевой цепи зависит от автотрофного захвата энергии и перемещения ее по звеньям цепи. Большинство экосистем в природе следуют этому типу пищевой цепи.

Трава → Кузнечик → Птица → Ястреб;

Растения → Заяц → Лиса → Лев.

• Назовите особенности детритной трофической цепи. Приведите примеры, укажите значение таких цепей в круговороте веществ.

Она начинаются не с продуцентов, а с детрита, дальше детритофаг или редуцент, потом хищник. С помощью детритной цепи в экосистеме восстанавливается запас неорганических веществ

Что называют биомассой и продуктивностью биоценоза?

Биомасса — общее количество живого вещества всех популяций различных видов, приходящееся на единицу площади или единицу объёма. Продуктивность биогеоценоза — это суммарное возрастание массы всех живых существ сообщества за счёт роста и размножения за единицу времени.

• Что такое экологическая пирамида? Какие различают виды пирамид?

Экологическая пирамида — это графическое изображение соотношения между продуцентами и консументами разных порядков, выраженное в единицах биомассы (пирамида биомасс), числа особей (пирамида численности) или заключенной в массе живого вещества энергии (пирамида энергии)

Экологическая пирамида выражает трофическую структуру экосистем в геометрической форме.

Различают три основных типа экологических пирамид: пирамида чисел (численности), пирамида биомассы и пирамиды энергии.

1) пирамиды чисел, основанные на подсчете организмов каждого трофического уровня; 2) пирамиды биомассы, в которых используется суммарная масса (обычно сухая) организмов на каждом трофическом уровне; 3) пирамиды энергии, учитывающие энергоемкость организмов каждого трофического уровня.

Пирамиды энергии считаются самыми важными, поскольку они непосредственно обращаются к основе пищевых отношений — потоку энергии, необходимой для жизнедеятельности любых организмов.

Пирамида чисел (численности)

Пирамида чисел (численности) или пирамида Элтона отражает численность отдельных организмов на каждом трофическом уровне.

Пирамида численности представляет собой наиболее простое приближение к изучению трофической структуры экосистемы.

При этом сначала подсчитывают число организмов на данной территории, сгруппировав их по трофическим уровням и представив в виде прямоугольника, длина (или площадь) которого пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (или в данном объеме, если это водная экосистема).

Пирамида численности для некоторых экосистем, например для леса умеренного пояса, имеет перевернутую форму. Например: в лесу умеренного пояса летом небольшое количество больших деревьев — продуцентов снабжает пищей огромное количество небольших по размеру насекомых-фитофагов и птиц — консументов первого порядка.

Пирамида биомассы

Пирамида биомассы отражает более полно пищевые взаимоотношения в экосистеме, так как в ней учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня.

Прямоугольники в пирамидах биомассы отображают массу организмов каждого трофического уровня, отнесенную к единице площади или объема.

Для большинства наземных экосистем (луг, поле и др.) суммарная биомасса каждого последующего трофического уровня пищевой цепи уменьшается.

Это создает пирамиду биомасс, где существенно преобладают продуценты, а над ними располагаются постепенно уменьшающиеся трофические уровни консументов, т.е. пирамида биомасс имеет правильную форму.Например: в среднем из 1000 кг растений образуется 100 кг тела растительноядных животных – консументов первого порядка (фитофагов). Плотоядные животные – консументы второго порядка, поедающие растительноядных, могут синтезировать из этого количества 10 кг своей биомассы. А хищники – консументы третьего порядка, питающиеся плотоядными животными, синтезируют только 1 кг своей биомассы.

• Почему экологические пирамиды состоят из небольшого количества ступеней?

Потому что существует небольшое количество трофических уровней, которые изображают пирамиды.