Ланцюги харчування і обмін речовин і енергії організмів - електронний підручник з біології

Вам вже відомі автотрофний і гетеротрофний типи харчування організмів. Тепер ми зупинимося на екологічної ролі цих організмів в природі. Спочатку звернемо увагу на їх ланцюга харчування.

1. Продуценти (лат. Producentis - "виробляє, створює") - автотрофи, т. Е. З неорганічних речовин вони утворюють органічну речовину. Ці продукти є їжею для всіх інших організмів. До них відносяться водорості, покритонасінні і голонасінні рослини, а також хемосинтетичних бактерії.

2. Гетеротрофи (лат. Consumo - "споживати") - організми, що живляться готовою органічної їжею. Гетеротрофи передають їжу від одного організму до інших. Вони, в свою чергу, складають харчовий ланцюг. Першу групу складають консументи першого порядку (заєць, вівця, коза), які перетворюють органічні речовини в речовини тваринного походження. А інша частина в процесі дисиміляції перетворюється в неорганічні речовини. Гетеротрофи другого порядку - хижаки.

3. Редуценти (лат. Reducentis - "повертати") - гетеротрофні організми. Головна їхня функція полягає в перетворенні органічних речовин в неорганічні. Це бактерії, гриби, дрібні невидимі організми. Деякі редуценти харчуються рослинними залишками, їх називають детритофагами. Редуценти завершують ланцюг харчування в системі "рослини - тварина - грунт" серед організмів, і цей цикл відновлюється. У цьому процесі перевагу редуцентов закономірно, так як надмірне збільшення консументов на Землі привело б до порушення природної рівноваги. Цей процес зображений на схемі 5.

Напрямок харчового ланцюга

Харчові ланцюги - результат розвитку органічного світу. Завдяки харчових ланцюгах існує зв'язок між організмами і неживою природою, процесами життєдіяльності (рис. 69).

Мал. 69. Ланцюги харчування екосистеми

Розрив будь-якої ланки в харчового ланцюга призводить до руйнування рівноваги в біоценозі. Через харчові ланцюги в природі протікають обмін речовин і потік енергії. Але для функціонування харчового ланцюга необхідний приплив енергії Сонця. При кожному перенесення від продуцентів до консументів сонячна енергія поступово втрачає частину енергії, до редуцентам - енергія повністю втрачається. Таким чином, відбувається круговорот речовин. Необхідною умовою існування життя є наявність організмів, що створюють органічні речовини з організмів, що використовують ці речовини і перетворюють їх на неорганічні.

Одним з особливих властивостей є продуктивність. Продуктивність - це біомаса, вироблена населенням у сумі одиниці площі на певній території. Цей процес відбувається в природі з різною швидкістю, тому вона вимірюється продуктивністю за сезон, рік, кілька років в часі. Для наземних організмів вона визначається кількістю біомаси на одиницю площі - 1 м2, 10 м2, 100 м2, а для водних організмів на одиницю об'єму - 1 м3, 10 м. Чистого ваги органічної речовини.

Але біологічну продуктивність не можна плутати з біомасою. Біомаса біоценозу не дає повної інформації про біологічну продуктивність, так як швидкість накопичення біомаси біоценозів нерівномірна. Біоценоз визначається не тільки біомасою, але і продуктивністю. Наприклад, дрібні гризуни в порівнянні з великими мають високий темп розмноження, тим самим показують більш високу продуктивність при однаковою біомасі.

Продуктивність кожної популяції за певний час показує сукупність відтворення всіх особин. Біологічна продуктивність популяції представлена ​​наступною формулою:

де Р - продуктивність; В1 і В2 - первинна і вторинна біомаса; Е - надходження та витрачання.

Цей показник називається чистою продукцією. Валова продукція визначається чистою продукцією і витратою енергії, що витрачається на обмін речовин. Автотрофні організми асимілюють первинну продукцію, а гетеротрофи - вторинну. Мікроорганізми розкладають органічні речовини і переводять їх в початковий стан.

Поряд з первинної і вторинної продуктивністю велику роль грає кінцева продуктивність. Кінцева продукція біоценозу зазвичай виключається з даної екосистеми, т. Е. Виводиться за її межі, наприклад урожай сільськогосподарських культур.

При переході з одного трофічного рівня на інший продуктивність організмів, за відомою вам закономірності - правило екологічних пірамід, зменшується. Основна нижня частина піраміди починається з продуцентів і завершується редуцентамі (найнижча біомаса або нуль). Кожен організм в ланцюзі утворює трофічний рівень. Число рівнів в харчовому ланцюгу не перевищує п'яти. Вам давно відомі типи пірамід: енергії і чисел.

Правило пірамід характерно не для всіх екосистем. Наприклад, в морях і океанах йде зворотний процес.

1-я схема. Правило пірамід:

10 г - 4-трофічний рівень (редуценти)

1 кг - 3-трофічний рівень (консументи 2)

100 кг - 2 трофічний рівень (консументи 1)

10т - 1-трофічний рівень (продуцент)

1.За типу харчування організмів розрізняють продуценти, консументи і редуценти.

2.Обмен речовини і енергії організмів здійснюється по ланцюгу харчування.

3.Разрив однієї ланки в ланцюзі харчування призводить до порушення рівноваги наступної ланки.

4.Огромную роль в сільському господарстві відіграє облік біологічної продуктивності.

5.Согласно правилом пірамід харчова ланцюг у разі переходу з одного трофічного рівня на інший супроводжується падінням її загальної біомаси і зменшенням енергії.

1. Що таке автотрофні і гетеротрофні організми.?

2.Яка роль продуцентів?

3.Яку роль виконують консументи?

1. Поясніть на прикладі роль разлагателі в обміні речовин.

2.Покажіте схему ланцюга харчування: рослина - комаха - ящірка - змія - хижий птах.

1. Опишіть роль продуцентів в обміні речовин.

2.Покажіте схематично систему ланцюга харчування.

Побудуйте схему харчових зв'язків наступних організмів:

1. Пшениця, озеро, жаба, змія, жук, горобець, беркут, вовк, бактерія.

2. Ячмінь, бактерія, сокіл, лисиця, людина.

3. Коник, змія, їжак, беркут, бактерія.