Трофічна структура екосистеми 1

Трофічна структура екосистеми - організація екосистеми, заснована на харчових взаєминах популяцій.

Коли мають на увазі трофічну роль, яку відіграє біота в екосистемі, то в ній виділяють автотрофів- продуцентів (фотосинтетики і хемосинтетики), гетеротрофів-макроконсументів (головним чином тварини) і мікроконсументів або редуцентов (переважно бактерії, актиноміцети, гриби). Гетеротрофи, безпосередньо харчуються продуцентами або продуктами їх розпаду, утворюють другий трофічний рівень екосистеми. Третій трофічний рівень виникає, коли в екосистемі присутні популяції тварин, які живуть за рахунок другого трофічного рівня і т. Д Організми другого, третього і наступних трофічних рівнів відповідно називаються консументами першого, другого і наступних порядків.

Шлях, яким органічна речовина продуцентів переміщається з одного трофічного рівня на інший, називається харчового ланцюга. Сукупність харчових ланцюгів в екосистемі утворює її харчову (трофічну) мережу.

У харчовій мережі розрізняють ланцюга виїданням і розкладання. Перші складаються на основі голозойного харчування, коли тварини використовують в їжу або живі організми - пасовищні ланцюга, або продукти їх руйнування - детрит - детритного ланцюга. Ланцюги розкладання утворюються в результаті життєдіяльності бактерій, грибів та інших мікроорганізмів, минерализуются органічні речовини. Своєрідні ланцюга харчування виникають на основі осмотичного харчування розчиненими органічними речовинами, властивого багатьом безхребетним і хребетних тварин рибам включно, гетеротрофам, а також ряду фототрофов з більшим чи меншим ступенем гетеротрофность.

Співвідношення потужності різних ланцюгів харчування в екосистемі добре відображає особливості її структурно-функціонального виду. У трофічної мережі спільнот, наприклад олиготрофних водойм, переважають пасовищні ланцюга: мікроорганізмів мало і ланцюги розкладання виражені слабо. З підвищенням трофности вод все більше абсолютне і відносне значення набувають ланцюга детритного і редуцентні (розкладання). Останні стають майже єдиними в біоценозах, існуючих в умовах різкого дефіциту кисню і великої кількості мертвої органічної речовини.

З переходом від одного трофічного рівня до наступного чисельність і загальна біомаса особин нерідко знижуються, адже на кожному ступені трансформації органічної речовини відбувається її втрата. В результаті утворюються так звані піраміда чисел і піраміда біомас, що характеризують ступінь зменшення кількості організмів з переходом від одного трофічного рівня до іншого. Так як мікроорганізми при даній біомасі зазвичай створюють більше органічної речовини, ніж разом з ними існуючі великі, то не завжди піраміда біомас закономірно звужується до вершини. Наприклад, при відносно низькій біомасі водорості можуть утворювати таку кількість органічної речовини, за рахунок якого може існувати популяція тварин з більшою сумарною біомасою. Подібні порушення виключаються, якщо порівняння вести з енергетичного принципу. Енергія, трансформована в першому енергетичному рівні, завжди буде більше, ніж на іншому; ще менше вона виявиться на третьому і наступних рівнях.

Характеристикою трофічної структури екосистеми може бути співвідношення в ній кількості організмів різних трофічних рівнів, співвідношення форм з різними типами харчування, число трофічних зв'язків і т. Д Харчова структура найбільш проста, коли всі особини даного трофічного рівня належать до одного й того самого харчового угруповання або ж організми інших трофічних угруповань грають в ньому дуже маленьку роль. Найбільш складна трофічна структура екосистем, в яких форми з різними типами харчування численні і представлені подібної кількістю особин.

Кількісну оцінку складності трофічної структури екосистем можна дати в одиницях інформації, зокрема стосовно різноманітності ланцюгів і типів харчування.

У першому випадку трофічна структура буде тим складніше (різноманітніше), чим більше в екосистемі трофічних рівнів і чим подібніша кількість організмів, що належать до кожного з них.

У другому випадку різноманітність екосистеми виявиться прямою функцією числа способів харчування і ступеня рівнопредставленності організмів з різними типами харчування.

На ряді прикладів встановлено, що чим вище біомаса екосистеми (тобто чим більше їжі в біотопі), тим одноманітніше її харчова структура. У міру просування в тропіки зменшується кількість їжі, біомаса екосистем падає і одночасно підвищується трофічна різноманітність. Перш за все екосистемам високих широт властива не така розгалужена харчова мережу, як в тропічній зоні, причому окремі харчові ланцюги вкрай неравнопотужні. Крім цього харчові ланцюги в тропіках зазвичай значно довше, нерідко утворені чотирма-п'ятьма ланками, в той час як для високих широт характерно 3-4-членні ланцюга. Нарешті, способи харчування тварин в тропіках різноманітніші, ніж у високих широтах. Помітно спрощується трофічна структура водних екосистем з підвищенням кормності водойм. Подібна картина спостерігається і в разі різкого збідніння фауни, викликається крайніми умовами існування. Наприклад, в пересолених водоймах, де в масових кількостях мешкають тільки жгутикові Dunaliella salina і їх споживач рачок Artemia salina, інформація трофічної структури наближається до 0.

Чим збалансовані екосистеми, тим складніше їх трофічна структура.