Organizmat e gjallë kërkojnë energji dhe lëndë ushqyese për të ekzistuar. Autotrofet transformojnë energjinë rrezatuese të Diellit në procesin e fotosintezës, duke sintetizuar substanca organike nga dioksidi i karbonit dhe uji.

Heterotrofet përdorni këto substanca organike në procesin e të ushqyerit, duke i zbërthyer ato përsëri në dioksid karboni dhe ujë, dhe energjia e grumbulluar në to shpenzohet për procese të ndryshme aktiviteti jetësor i organizmave. Kështu, energjia e dritës e Diellit shndërrohet në energji kimike të substancave organike, dhe më pas në energji mekanike dhe termike.

Të gjithë organizmat e gjallë në sistemin ekologjik sipas llojit të të ushqyerit mund të ndahen në tre grupet funksionale- prodhuesit, konsumatorët, dekompozuesit.

1. Prodhuesit- këto janë bimë autotrofike të gjelbra që prodhojnë substanca organike nga ato inorganike dhe janë të afta të grumbullojnë energji diellore.

2. Konsumatorët- Këto janë kafshë heterotrofe që konsumojnë substanca organike të gatshme. Konsumatorët e rendit të parë mund të përdorin lëndë organike nga bimët (barngrënësit). Heterotrofët që përdorin ushqim për kafshët ndahen në konsumatorë të rendit II, III, etj (mishngrënës). Ata të gjithë përdorin energji lidhjet kimike, të ruajtura në lëndë organike nga prodhuesit.

3. Zbërthyesit- Bëhet fjalë për mikroorganizma heterotrofikë, kërpudha, që shkatërrojnë dhe mineralizojnë mbetjet organike. Kështu, dekompozuesit, si të thuash, plotësojnë ciklin e substancave, duke formuar substanca inorganike për të hyrë në një cikël të ri.

Dielli siguron një furnizim të vazhdueshëm me energji dhe organizmat e gjallë përfundimisht e shpërndajnë atë si nxehtësi. Gjatë aktivitetit jetësor të organizmave, ndodh një cikël i vazhdueshëm energjie dhe substancash, dhe secila specie përdor vetëm një pjesë të energjisë që përmbahet në substancat organike. Si rezultat, ka qarku i fuqisë - zinxhirët trofikë, zinxhirët ushqimorë, që përfaqëson një sekuencë speciesh që nxjerrin lëndë organike dhe energji nga substanca ushqimore origjinale, ku çdo lidhje e mëparshme bëhet ushqim për tjetrën (Fig. 98).

Oriz. 98. Skema e përgjithshme zinxhiri ushqimor

Në çdo lidhje shumica energjia konsumohet në formën e nxehtësisë dhe humbet, gjë që kufizon numrin e hallkave në zinxhir. Por shumica e zinxhirëve fillojnë me një bimë dhe përfundojnë me një grabitqar, dhe më i madhi në atë. Dekompozuesit shpërbëjnë lëndën organike në çdo nivel dhe janë lidhja përfundimtare në zinxhirin ushqimor.

Për shkak të rënies së energjisë në çdo nivel, ka një rënie të biomasës. Zinxhiri trofik zakonisht ka jo më shumë se pesë nivele dhe është një piramidë ekologjike, me një bazë të gjerë në fund dhe të ngushtuar në krye (Fig. 99).

Oriz. 99. Diagrami i thjeshtuar i piramidës ekologjike të biomasës (1) dhe piramidës së numrave (2)

Rregulli ekologjik i piramidës pasqyron modelin sipas të cilit në çdo ekosistem biomasa e secilës hallkë tjetër është 10 herë më pak se ajo e mëparshme.

Ekzistojnë tre lloje të piramidave ekologjike:

Një piramidë që pasqyron numrin e individëve në çdo nivel të zinxhirit ushqimor - piramida e numrave;

Piramida e biomasës lëndë organike, të sintetizuara në çdo nivel, - piramida masive(biomasa);

- piramida e energjisë, duke treguar sasinë e rrjedhës së energjisë. Zakonisht zinxhiri i energjisë përbëhet nga 3-4 lidhje:

bimë → lepur → ujk;

bimë → vole → dhelpër → shqiponjë;

bimë → vemje → cicë → skifteri;

bimë → gofer → nepërkë → shqiponjë.

Megjithatë, në kushte reale Në ekosisteme, zinxhirë të ndryshëm ushqimorë kryqëzohen me njëri-tjetrin, duke formuar rrjete të degëzuara. Pothuajse të gjitha kafshët, me përjashtim të atyre të rralla lloje të specializuara, përdorni një shumëllojshmëri burimesh ushqimore. Prandaj, nëse një hallkë në zinxhir bie, nuk ka asnjë ndërprerje të sistemit. Sa më shumë diversiteti i specieve dhe sa më të pasura të jenë rrjetat ushqimore, aq më e qëndrueshme është biocenoza.

Në biocenozat dallohen dy lloje rrjetesh trofike: kullota dhe detritus.

1. NË rrjet ushqimor i tipit kullotë rrjedhin energjia shkon nga bimët te kafshët barngrënëse, dhe më pas te konsumatorët më shumë rendit të lartë. Kjo rrjeti i grykës. Pavarësisht nga madhësia e biocenozës dhe habitatit, kafshët barngrënëse (tokësore, ujore, dheu) kullosin, hanë bimë të gjelbra dhe transferojnë energji në nivelet e tjera (Fig. 100).

Oriz. 100. Rrjeti ushqimor i kullotave në një biocenozë tokësore

2. Nëse rrjedha e energjisë fillon me mbetjet e ngordhura të bimëve dhe kafshëve, jashtëqitja dhe shkon në primare detritivores - dekompozues, lëndë organike që zbërthehet pjesërisht, atëherë quhet një rrjet i tillë trofik e dëmshme, ose rrjeti i dekompozimit(Fig. 101). Detritivorët primare përfshijnë mikroorganizmat (bakteret, kërpudhat), kafshët e vogla (krimbat, larvat e insekteve).

Oriz. 101. Zinxhiri ushqimor detrital

Në biogjeocenozat tokësore, të dy llojet e zinxhirit trofik janë të pranishëm. Në komunitetet ujore mbizotëron zinxhiri i kullotjes. Në të dyja rastet, energjia përdoret plotësisht.

Zinxhirët trofikë formojnë bazën e marrëdhënieve në natyrën e gjallë, por lidhjet ushqimore nuk janë lloji i vetëm i marrëdhënieve midis organizmave. Disa lloje mund të marrin pjesë në shpërndarjen, riprodhimin, vendosjen e specieve të tjera dhe të krijojnë kushte të përshtatshme për ekzistencën e tyre. Të gjitha lidhjet e shumta dhe të ndryshme midis organizmave të gjallë dhe mjedisit sigurojnë ekzistencën e specieve në një ekosistem të qëndrueshëm, vetërregullues.

| |
§ 71. Sistemet ekologjike§ 73. Vetitë dhe struktura e biocenozave

Hyrje

Një shembull i mrekullueshëm i një zinxhiri energjie:

Klasifikimi i organizmave të gjallë në lidhje me rolin e tyre në ciklin e substancave

Çdo zinxhir ushqimor përfshin 3 grupe organizmash të gjallë:

Lidhjet midis organizmave në zinxhirin ushqimor

Zinxhiri ushqimor, çfarëdo qoftë ai, krijon lidhje të ngushta mes të ndryshme objekte të ndryshme si natyrën e gjallë dhe jo të gjallë. Dhe këputja e absolutisht çdo lidhjeje mund të çojë në rezultate katastrofike dhe një çekuilibër në natyrë. Komponenti më i rëndësishëm dhe integral i çdo zinxhiri të energjisë është energjia diellore. Pa të, nuk do të ketë jetë. Kur lëviz përgjatë zinxhirit ushqimor, kjo energji përpunohet dhe çdo organizëm e bën atë të vetën, duke kaluar vetëm 10% në hallkën tjetër.

Kur vdes, trupi hyn në zinxhirë të tjerë të ngjashëm ushqimor, dhe kështu cikli i substancave vazhdon. Të gjithë organizmat mund të largohen lehtësisht nga një zinxhir ushqimor dhe të kalojnë në një tjetër.

Roli i zonave natyrore në ciklin e substancave

Natyrisht, organizmat që jetojnë në të njëjtën gjë zonë natyrore, krijojnë zinxhirët e tyre të veçantë ushqimor me njëri-tjetrin, të cilët nuk mund të përsëriten në asnjë zonë tjetër. Kështu, zinxhiri ushqimor i zonës stepë, për shembull, përbëhet nga një shumëllojshmëri e gjerë barishtash dhe kafshësh. Zinxhiri ushqimor në stepë praktikisht nuk përfshin pemë, pasi ka ose shumë pak prej tyre ose janë të rrëgjuara. Për sa i përket botës shtazore, këtu mbizotërojnë artiodaktilët, brejtësit, skifterët (skifterët dhe zogj të tjerë të ngjashëm) dhe lloje të ndryshme insektesh.

Klasifikimi i qarqeve të fuqisë

Parimi i piramidave ekologjike

Nëse marrim parasysh konkretisht zinxhirët që fillojnë me bimët, atëherë i gjithë cikli i substancave në to vjen nga fotosinteza, gjatë së cilës thithet energjia diellore. Bimët shpenzojnë pjesën më të madhe të kësaj energjie në funksionet e tyre jetësore, dhe vetëm 10% shkon në lidhjen tjetër. Si rezultat, çdo organizëm i gjallë pasues kërkon gjithnjë e më shumë më shumë krijesa(objektet) e lidhjes së mëparshme. Kjo tregohet mirë piramidat ekologjike, të cilat përdoren më shpesh për këto qëllime. Ato janë piramida të masës, sasisë dhe energjisë.

Cikli i substancave në natyrë dhe zinxhirët ushqimorë

Të gjithë organizmat e gjallë janë pjesëmarrës aktivë në ciklin e substancave në planet. Përdorimi i oksigjenit dioksid karboni, ujë, kripërat minerale dhe substanca të tjera, organizmat e gjallë hanë, marrin frymë, sekretojnë produkte të aktivitetit dhe riprodhohen. Pas vdekjes, trupat e tyre dekompozohen në substanca të thjeshta dhe kthehen në mjedisin e jashtëm.

Transferimi elementet kimike nga organizmat e gjallë te mjedisi dhe mbrapa nuk ndalet për asnjë sekondë. Kështu, bimët (organizmat autotrofikë) merren nga mjedisi i jashtëm dioksidi i karbonit, uji dhe kripërat minerale. Duke vepruar kështu, ata krijojnë lëndë organike dhe lëshojnë oksigjen. Kafshët (organizmat heterotrofikë), përkundrazi, thithin oksigjenin e lëshuar nga bimët, dhe duke ngrënë bimët, ato asimilojnë substanca organike dhe lëshojnë dioksid karboni dhe mbeturina ushqimore. Kërpudhat dhe bakteret hanë mbetjet e organizmave të gjallë dhe i shndërrojnë substancat organike në minerale, të cilat grumbullohen në tokë dhe ujë. A minerale absorbohen sërish nga bimët. Kështu natyra ruan një cikël të vazhdueshëm dhe të pafund substancash dhe ruan vazhdimësinë e jetës.

Cikli i substancave dhe të gjitha transformimet që lidhen me të kërkojnë një rrjedhë të vazhdueshme të energjisë. Burimi i një energjie të tillë është Dielli.

Në tokë, bimët thithin karbonin nga atmosfera përmes fotosintezës. Kafshët hanë bimë, duke e kaluar karbonin në zinxhirin ushqimor, për të cilin do të flasim më vonë. Kur bimët dhe kafshët vdesin, ato transferojnë karbonin përsëri në tokë.

Në sipërfaqen e oqeanit, dioksidi i karbonit nga atmosfera shpërndahet në ujë. Fitoplanktoni e thith atë për fotosintezë. Kafshët që hanë plankton nxjerrin karbonin në atmosferë dhe në këtë mënyrë e transmetojnë atë më tej përgjatë zinxhirit ushqimor. Pas vdekjes së fitoplanktonit, ai mund të përpunohet në ujërat sipërfaqësore ose të vendosen në fund të oqeanit. Gjatë miliona viteve, ky proces e ka transformuar fundin e oqeanit në rezervuarin e pasur me karbon të planetit. Rrymat e ftohta transportojnë karbonin në sipërfaqe. Kur uji nxehet, ai lirohet si gaz dhe hyn në atmosferë, duke vazhduar ciklin.

Uji qarkullon vazhdimisht midis deteve, atmosferës dhe tokës. Nën rrezet e diellit ai avullon dhe ngrihet në ajër. Atje, pikat e ujit mblidhen në re dhe re. Ata bien në tokë si shi, borë ose breshër, i cili kthehet përsëri në ujë. Uji thithet në tokë dhe kthehet në dete, lumenj dhe liqene. Dhe gjithçka fillon nga e para. Kështu ndodh cikli i ujit në natyrë.

Shumica e ujit avullohet nga oqeanet. Uji në të është i kripur dhe uji që avullohet nga sipërfaqja e tij është i freskët. Kështu, oqeani është "fabrika" e botës ujë të freskët, pa të cilin jeta në Tokë është e pamundur.

TRE GJENDJE TË ÇËSHTJES. Ekzistojnë tre gjendje të grumbullimit të materies - e ngurtë, e lëngët dhe e gaztë. Ato varen nga temperatura dhe presioni. NË jetën e përditshme ne mund të vëzhgojmë ujin në të tre këto gjendje. Lagështia avullon dhe kalon nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të gaztë, domethënë avujt e ujit. Kondensohet dhe shndërrohet në lëng. Në temperatura nën zero, uji ngrin dhe shndërrohet në gjendje e ngurtë- akull.

Gyre substanca komplekse në natyrën e gjallë përfshin zinxhirët ushqimorë. Kjo është një sekuencë lineare e mbyllur në të cilën secili krijesë e gjallë ushqehet me dikë a me diçka dhe vetë shërben si ushqim për një organizëm tjetër. Brenda zinxhirit ushqimor të livadheve, lënda organike krijohet nga organizmat autotrofikë si bimët. Bimët hahen nga kafshët, të cilat nga ana tjetër hahen nga kafshët e tjera. Kërpudhat dekompozuese dekompozojnë mbetjet organike dhe shërbejnë si fillimi i zinxhirit trofik detrital.

Çdo lidhje në zinxhirin ushqimor quhet nivel trofik (nga fjala greke "trofos" - "ushqim").
1. Prodhuesit, ose prodhuesit, prodhojnë substanca organike nga ato inorganike. Prodhuesit përfshijnë bimë dhe disa baktere.
2. Konsumatorët, ose konsumatorët, konsumojnë substanca organike të gatshme. Konsumatorët e rendit të parë ushqehen me prodhuesit. Konsumatorët e rendit të dytë ushqehen me konsumatorët e rendit të parë. Konsumatorët e rendit të tretë ushqehen me konsumatorët e rendit të dytë, etj.
3. Reduktuesit, ose shkatërruesit, shkatërrojnë, domethënë mineralizojnë substancat organike në ato inorganike. Dekompozuesit përfshijnë bakteret dhe kërpudhat.

ZINXHIRJET USHQIMORE DETRITAL. Ekzistojnë dy lloje kryesore të zinxhirëve ushqimorë - kullotja (zinxhirët e kullotjes) dhe detrital (zinxhirët e dekompozimit). Baza e zinxhirit ushqimor të kullotave përbëhet nga organizma autotrofikë që hahen nga kafshët. Dhe në zinxhirët trofikë detrital, shumica e bimëve nuk konsumohen nga barngrënësit, por vdesin dhe më pas dekompozohen nga organizmat saprotrofikë (për shembull, krimbat e tokës) dhe mineralizohen. Kështu, zinxhirët trofikë detrital fillojnë nga detritusi, dhe më pas shkojnë te detritivorët dhe konsumatorët e tyre - grabitqarët. Në tokë, këto janë zinxhirët që mbizotërojnë.

ÇFARË ËSHTË NJË PIRAMIDA EKOLOGJIKE? Piramida ekologjike është imazh grafik marrëdhëniet ndërmjet niveleve të ndryshme trofike të zinxhirit ushqimor. Zinxhiri ushqimor nuk mund të përmbajë më shumë se 5-6 hallka, sepse kur kaloni në secilën hallkë tjetër humbet 90% e energjisë. Rregulli bazë i piramidës ekologjike bazohet në 10%. Kështu, për shembull, për të formuar 1 kg masë, një delfin duhet të hajë rreth 10 kg peshk, dhe ata, nga ana tjetër, kanë nevojë për 100 kg ushqim - vertebrorë ujorë, të cilët duhet të hanë 1000 kg alga dhe baktere për t'u formuar. masë e tillë. Nëse këto sasi përshkruhen në një shkallë të përshtatshme në rendin e varësisë së tyre, atëherë në të vërtetë formohet një lloj piramide.

RRJETET USHQIMORE. Shpesh ndërveprimet midis organizmave të gjallë në natyrë janë më komplekse dhe vizualisht i ngjajnë një rrjeti. Organizmat, veçanërisht mishngrënësit, mund të ushqehen me një shumëllojshmëri të gjerë krijesash nga zinxhirë të ndryshëm ushqimorë. Kështu, zinxhirët ushqimorë ndërthuren për të formuar rrjeta ushqimore.

Në natyrë, çdo specie, popullatë dhe madje edhe një individ nuk jetojnë të izoluar nga njëri-tjetri dhe habitati i tyre, por, përkundrazi, përjetojnë shumë ndikimet reciproke. Komunitetet biotike ose biocenoza - bashkësitë e organizmave të gjallë që ndërveprojnë, që përfaqësojnë një sistem të qëndrueshëm të lidhur nga shumë lidhjet e brendshme, me relativisht strukturë e përhershme dhe një grup speciesh të ndërvarura.

Biocenoza karakterizohet nga disa strukturat: specie, hapësinore dhe trofike.

Përbërësit organikë të biocenozës janë të lidhur pazgjidhshmërisht me ato inorganike - toka, lagështia, atmosfera, duke formuar së bashku me to një ekosistem të qëndrueshëm - biogjeocenoza .

Biogjenocenoza– një sistem ekologjik vetërregullues i formuar nga njerëzit që jetojnë së bashku dhe ndërveprojnë me njëri-tjetrin dhe me njëri-tjetrin natyrë e pajetë, popullata lloje të ndryshme në kushte mjedisore relativisht homogjene.

Sistemet ekologjike

Sistemet funksionale, duke përfshirë bashkësitë e organizmave të gjallë të llojeve të ndryshme dhe habitatin e tyre. Lidhjet ndërmjet komponentëve të ekosistemit lindin kryesisht në bazë të marrëdhënieve ushqimore dhe metodave të marrjes së energjisë.

Ekosistemi

Një grup i llojeve të bimëve, kafshëve, kërpudhave, mikroorganizmave që ndërveprojnë me njëri-tjetrin dhe me mjedisin në mënyrë të tillë që një komunitet i tillë mund të vazhdojë dhe të funksionojë pafundësisht kohë të gjatë. Komuniteti biotik (biocenozë) përbëhet nga një bashkësi bimore ( fitocenoza), kafshët ( zoocenozë), mikroorganizmat ( mikrobiocenoza).

Të gjithë organizmat e Tokës dhe habitati i tyre përfaqësojnë gjithashtu një ekosistem të rangut më të lartë - biosferë , duke zotëruar stabilitet dhe veti të tjera të ekosistemit.

Ekzistenca e një ekosistemi është e mundur falë një rrjedhje të vazhdueshme të energjisë nga jashtë - një burim i tillë energjie është zakonisht dielli, megjithëse kjo nuk është e vërtetë për të gjitha ekosistemet. Qëndrueshmëria e ekosistemit sigurohet nga direkt dhe reagime ndërmjet përbërësve të tij, qarkullimin e brendshëm të substancave dhe pjesëmarrjen në ciklet globale.

Doktrina e biogjeocenozave zhvilluar nga V.N. Sukaçev. termi " ekosistem"i futur në përdorim nga gjeobotanisti anglez A. Tansley në 1935, termi " biogjeocenoza" - Akademiku V.N. Sukachev në 1942 biogjeocenoza Është e nevojshme të kemi një bashkësi bimore (fitocenozë) si hallkë kryesore, duke siguruar pavdekësinë e mundshme të biogjeocenozës për shkak të energjisë së prodhuar nga bimët. Ekosistemet mund të mos përmbajë fitocenozë.

Fitocenoza

Një komunitet bimor i formuar historikisht si rezultat i një kombinimi të bimëve ndërvepruese në një zonë homogjene të territorit.

Ai karakterizohet:

- një përbërje të caktuar speciesh,

- format e jetës,

- nivelet (mbi tokë dhe nëntokë),

- bollëk (frekuenca e shfaqjes së specieve),

- akomodimi,

- aspekti (pamja),

- vitalitet,

- ndryshimet sezonale,

- zhvillimi (ndryshimi i komuniteteve).

Niveli (numri i kateve)

Një nga tipare karakteristike bashkësi bimore, e cila përbëhet, si të thuash, në ndarjen e saj kat për kat si në hapësirën mbitokësore ashtu edhe në atë të nëndheshme.

Shtresat mbi tokë lejon përdorimin më të mirë të dritës, dhe nëntokësore - ujit dhe mineraleve. Në mënyrë tipike, deri në pesë nivele mund të dallohen në një pyll: e sipërme (e para) - pemë të larta, e dyta - pemë të shkurtra, e treta - shkurre, e katërta - barëra, e pesta - myshqe.

Shtresa nëntokësore - imazh pasqyre mbi tokë: rrënjët e pemëve shkojnë më thellë, pjesët nëntokësore të myshqeve ndodhen pranë sipërfaqes së tokës.

Sipas mënyrës së marrjes dhe përdorimit lëndë ushqyese të gjithë organizmat ndahen në autotrofet dhe heterotrofet. Në natyrë ekziston një cikël i vazhdueshëm i lëndëve ushqyese të nevojshme për jetën. Kimikatet nxirren nga autotrofet nga mjedisi dhe nëpërmjet heterotrofeve kthehen sërish tek ajo. Ky proces kërkon shumë forma komplekse. Çdo specie përdor vetëm një pjesë të energjisë që përmban lënda organike, duke e çuar dekompozimin e saj në një fazë të caktuar. Kështu, në procesin e evolucionit në sistemet ekologjike janë zhvilluar zinxhirë Dhe rrjeti i furnizimit me energji elektrike .

Shumica e biogjeocenozave kanë të ngjashme strukturë trofike. Ato bazohen në bimë të gjelbra - prodhuesit. Barngrënësit dhe mishngrënësit janë domosdoshmërisht të pranishëm: konsumatorët e lëndës organike - konsumatorët dhe shkatërruesit e mbetjeve organike - dekompozues.

Numri i individëve në zinxhirin ushqimor është vazhdimisht në rënie, numri i viktimave më shumë numra konsumatorët e tyre, pasi në çdo hallkë të zinxhirit ushqimor, me çdo transferim të energjisë humbet 80-90% e saj, duke u shpërndarë në formën e nxehtësisë. Prandaj, numri i hallkave në zinxhir është i kufizuar (3-5).

Diversiteti i specieve të biocenozës të përfaqësuar nga të gjitha grupet e organizmave - prodhuesit, konsumatorët dhe dekompozuesit.

Shkelje e çdo lidhjeje në zinxhirin ushqimor shkakton përçarje të biocenozës në tërësi. Për shembull, shpyllëzimi çon në ndryshime përbërjen e specieve insektet, zogjtë dhe, rrjedhimisht, kafshët. Në një zonë pa pemë, do të zhvillohen zinxhirë të tjerë ushqimorë dhe do të formohet një biocenozë e ndryshme, e cila do të marrë disa dekada.

Zinxhiri ushqimor (trofik ose ushqimi )

Lloje të ndërlidhura që nxjerrin në mënyrë të njëpasnjëshme lëndë organike dhe energji nga substanca origjinale ushqimore; Për më tepër, çdo hallkë e mëparshme në zinxhir është ushqim për tjetrën.

Zinxhirët ushqimorë në çdo zonë natyrore me kushte pak a shumë homogjene të ekzistencës përbëhen nga komplekse speciesh të ndërlidhura që ushqehen me njëra-tjetrën dhe formojnë një sistem të vetëqëndrueshëm në të cilin ndodh qarkullimi i substancave dhe i energjisë.

Përbërësit e ekosistemit:

- Prodhuesit - Organizmat autotrofikë (kryesisht bimët jeshile) janë prodhuesit e vetëm të lëndës organike në Tokë. Lënda organike e pasur me energji sintetizohet nga lënda organike e varfër me energji gjatë fotosintezës substancave inorganike(H 2 0 dhe C0 2).

- Konsumatorët - barngrënës dhe mishngrënës, konsumues të lëndëve organike. Konsumatorët mund të jenë barngrënës, kur përdorin drejtpërdrejt prodhuesit, ose mishngrënës, kur ushqehen me kafshë të tjera. Në zinxhirin ushqimor më së shpeshti mund të kenë numri serial nga I në IV.

- Dekompozues - mikroorganizmat heterotrofikë (bakteret) dhe kërpudhat - shkatërruesit e mbetjeve organike, destruktorët. Ata quhen gjithashtu rregulltarët e Tokës.

Niveli trofik (ushqyes). - një grup organizmash të bashkuar nga një lloj ushqimi. Koncepti i nivelit trofik na lejon të kuptojmë dinamikën e rrjedhës së energjisë në një ekosistem.

1. niveli i parë trofik është gjithmonë i zënë nga prodhuesit (bimët),
2. e dyta - konsumatorët e rendit të parë (kafshët barngrënëse),
3. e treta - konsumatorët e rendit të dytë - grabitqarët që ushqehen me kafshë barngrënëse),
4. e katërta - konsumatorët Rendi III(grabitqarë dytësorë).

Dallohen llojet e mëposhtme: zinxhirët ushqimorë:

NË zinxhir kullotash (zinxhirët e ngrënies) burimi kryesor i ushqimit janë bimët e gjelbra. Për shembull: bari -> insektet -> amfibët -> gjarpërinjtë -> zogjtë grabitqarë.

- detrital zinxhirët (zinxhirët e dekompozimit) fillojnë me detritus - biomasa e vdekur. Për shembull: mbeturinat e gjetheve -> krimbat e tokës-> bakteret. Një veçori tjetër e zinxhirëve detrital është se produktet bimore në to shpesh nuk konsumohen drejtpërdrejt nga kafshët barngrënëse, por ngordhin dhe mineralizohen nga saprofitet. Zinxhirët detritus janë gjithashtu karakteristikë për ekosistemet e thella të oqeanit, banorët e të cilëve ushqehen me organizma të vdekur që janë fundosur nga shtresat e sipërme ujë.

Marrëdhëniet midis specieve në sistemet ekologjike që janë zhvilluar gjatë procesit të evolucionit, në të cilat shumë përbërës ushqehen me objekte të ndryshme dhe vetë shërbejnë si ushqim për anëtarë të ndryshëm të ekosistemit. Me fjalë të thjeshta, një rrjet ushqimor mund të përfaqësohet si sistem i ndërthurur i zinxhirit ushqimor.

Organizma të zinxhirëve të ndryshëm ushqimorë që marrin ushqim përmes numër të barabartë hallkat e këtyre zinxhirëve ndodhen në të njëjtin nivel trofik. Në të njëjtën kohë, mund të ndodhen popullata të ndryshme të së njëjtës specie, të përfshira në zinxhirë të ndryshëm ushqimorë nivele të ndryshme trofike. Marrëdhënia midis niveleve të ndryshme trofike në një ekosistem mund të përshkruhet grafikisht si piramida ekologjike.

Piramida ekologjike

Një metodë e paraqitjes grafike të marrëdhënies midis niveleve të ndryshme trofike në një ekosistem - ekzistojnë tre lloje:

Piramida e popullsisë pasqyron numrin e organizmave në çdo nivel trofik;

Piramida e biomasës pasqyron biomasën e secilës niveli trofik;

Piramida e energjisë tregon sasinë e energjisë që kalon nëpër çdo nivel trofik për një periudhë të caktuar kohe.

Rregulli ekologjik i piramidës

Një model që pasqyron një rënie progresive të masës (energjisë, numrit të individëve) të secilës hallkë pasuese në zinxhirin ushqimor.

Piramida e numrave

Një piramidë ekologjike që tregon numrin e individëve në çdo nivel ushqyes. Piramida e numrave nuk merr parasysh madhësinë dhe masën e individëve, jetëgjatësinë, shkallën metabolike, por është gjithmonë e gjurmueshme tendenca kryesore- reduktimi i numrit të individëve nga lidhja në lidhje. Për shembull, në një ekosistem stepë numri i individëve shpërndahet si më poshtë: prodhues - 150,000, konsumatorë barngrënës - 20,000, konsumatorë mishngrënës - 9,000 individë/sipërfaqe. Biocenoza e livadhit karakterizohet nga numri i mëposhtëm i individëve në një sipërfaqe prej 4000 m2: prodhues - 5,842,424, konsumatorë barngrënës të rendit të parë - 708,624, konsumatorë mishngrënës të rendit të dytë - 35,490, konsumatorë mishngrënës të rendit të tretë. - 3.

Piramida e biomasës

Modeli sipas të cilit sasia e lëndës bimore që shërben si bazë e zinxhirit ushqimor (prodhuesit) është afërsisht 10 herë më e madhe se masa e kafshëve barngrënëse (konsumatorët e rendit të parë), dhe masa e kafshëve barngrënëse është 10 herë. më i madh se ai i mishngrënësve (konsumatorët e rendit të dytë), d.m.th niveli ushqyes ka një masë 10 herë më të vogël se ajo e mëparshmja. Mesatarisht, 1000 kg bimë prodhojnë 100 kg trup barngrënës. Grabitqarët që hanë barngrënës mund të krijojnë 10 kg të biomasës së tyre, grabitqarët dytësorë - 1 kg.

Piramida e Energjisë

shpreh një model sipas të cilit rrjedha e energjisë gradualisht zvogëlohet dhe zhvlerësohet kur lëviz nga hallka në hallkë në zinxhirin ushqimor. Kështu, në biocenozën e liqenit, bimët e gjelbra - prodhuesit - krijojnë një biomasë që përmban 295,3 kJ/cm 2, konsumatorët e rendit të parë, duke konsumuar biomasë bimore, krijojnë biomasën e tyre që përmban 29,4 kJ/cm 2; Konsumatorët e rendit të dytë, duke përdorur konsumatorët e rendit të parë për ushqim, krijojnë biomasën e tyre që përmban 5.46 kJ/cm2. Humbja e energjisë gjatë kalimit nga konsumatorët e rendit të parë tek konsumatorët e rendit të dytë, nëse këto janë kafshë me gjak të ngrohtë, rritet. Kjo shpjegohet me faktin se këto kafshë shpenzojnë shumë energji jo vetëm për ndërtimin e biomasës së tyre, por edhe për të mbajtur një temperaturë konstante të trupit. Nëse krahasojmë rritjen e një viçi dhe një purtekë, atëherë e njëjta sasi energjie ushqimore e shpenzuar do të japë 7 kg viçi dhe vetëm 1 kg peshk, pasi viçi ha bar, dhe purteka grabitqare ha peshk.

Kështu, dy llojet e para të piramidave kanë një sërë disavantazhesh të rëndësishme:

Piramida e biomasës pasqyron gjendjen e ekosistemit në kohën e marrjes së mostrave dhe, për rrjedhojë, tregon raportin e biomasës në për momentin dhe nuk pasqyron produktivitetin e çdo niveli trofik (d.m.th., aftësinë e tij për të prodhuar biomasë gjatë një periudhe kohore). Prandaj, në rastin kur numri i prodhuesve përfshin specie me rritje të shpejtë, piramida e biomasës mund të rezultojë e përmbysur.

Piramida e energjisë ju lejon të krahasoni produktivitetin e niveleve të ndryshme trofike sepse merr parasysh faktorin kohë. Përveç kësaj, ai merr parasysh ndryshimin në vlerën energjetike të substancave të ndryshme (për shembull, 1 g yndyrë siguron pothuajse dy herë më shumë energji se 1 g glukozë). Prandaj, piramida e energjisë ngushtohet gjithmonë lart dhe nuk përmbyset kurrë.

Plasticiteti ekologjik

Shkalla e qëndrueshmërisë së organizmave ose bashkësive të tyre (biocenoza) ndaj ndikimit të faktorëve mjedisorë. Llojet ekologjikisht plastike kanë një gamë të gjerë të norma e reagimit , pra përshtatur gjerësisht për mjedise të ndryshme habitati (shkopi i peshkut dhe ngjala, disa protozoa jetojnë në ujëra të freskëta dhe të kripura). Speciet shumë të specializuara mund të ekzistojnë vetëm në një mjedis të caktuar: kafshët detare dhe algat - në ujin e kripur, peshqit e lumenjve dhe bimët zambak uji, zambakët e ujit, duckweed jetojnë vetëm në ujë të freskët.

Në përgjithësi ekosistem (biogjeocenozë) karakterizohet nga treguesit e mëposhtëm:

Diversiteti i specieve

Dendësia e popullatave të specieve,

Biomasa.

Biomasa

Sasia totale e lëndës organike e të gjithë individëve të një biocenoze ose speciesh me energjinë që përmban. Biomasa zakonisht shprehet në njësi të masës në terma të lëndës së thatë për njësi sipërfaqe ose vëllim. Biomasa mund të përcaktohet veçmas për kafshët, bimët ose specie individuale. Kështu, biomasa e kërpudhave në tokë është 0,05-0,35 t/ha, algat - 0,06-0,5, rrënjët e bimëve më të larta - 3,0-5,0, krimbat e tokës - 0,2-0,5, kafshët vertebrore - 0,001-0,015 t/ha.

Në biogjeocenozat ka produktiviteti biologjik primar dhe sekondar :

ü fillore produktivitetit biologjik biocenozat- produktiviteti total i fotosintezës, i cili është rezultat i aktivitetit të autotrofeve - bimët e gjelbra, për shembull, pyll me pisha Mosha 20-30 vjeç prodhon 37,8 t/ha biomasë në vit.

ü Produktiviteti biologjik sekondar i biocenozave- produktiviteti total total i organizmave heterotrofikë (konsumatorëve), i cili formohet nga përdorimi i substancave dhe energjisë së grumbulluar nga prodhuesit.

Popullsitë. Struktura dhe dinamika e numrave.

Çdo specie në Tokë zë një specifikë varg, pasi është në gjendje të ekzistojë vetëm në kushte të caktuara mjedisore. Sidoqoftë, kushtet e jetesës brenda gamës së një specie mund të ndryshojnë ndjeshëm, gjë që çon në shpërbërjen e specieve në grupe elementare të individëve - popullata.

Popullsia

Një grup individësh të së njëjtës specie, që zënë një territor të veçantë brenda gamës së specieve (me kushte relativisht homogjene jetese), që ndërthuren lirshëm me njëri-tjetrin (që kanë një grup gjenesh të përbashkët) dhe të izoluar nga popullatat e tjera të kësaj specie, që zotërojnë të gjitha kushtet e nevojshme për të ruajtur qëndrueshmërinë e tij për një kohë të gjatë në kushtet e ndryshimit të mjedisit. Më e rëndësishmja karakteristikat popullatat janë struktura e saj (mosha, përbërja gjinore) dhe dinamika e popullsisë.

Sipas strukturës demografike popullatat e kuptojnë përbërjen e saj gjinore dhe moshore.

Struktura hapësinore Popullsitë janë karakteristikat e shpërndarjes së individëve në një popullsi në hapësirë.

Struktura e moshës popullsia lidhet me raportin e individëve të moshave të ndryshme në popullatë. Individët e së njëjtës moshë grupohen në grupmosha - grupmosha.

NË struktura moshore e popullatave bimore ndajnë periudhat në vijim:

latente - gjendja e farës;

Pregjenerative (përfshin gjendjet e fidanëve, bimëve të vogla, bimëve të papjekura dhe të virgjëra);

Gjenerativ (zakonisht i ndarë në tre nënperiudha - individë gjenerues të rinj, të pjekur dhe të vjetër);

Postgjenerative (përfshin gjendjet e bimëve subsenile, senile dhe fazën e ngordhjes).

Përkatësia në një status të caktuar moshe përcaktohet nga mosha biologjike- shkalla e shprehjes së karakteristikave të caktuara morfologjike (për shembull, shkalla e diseksionit të një gjetheje komplekse) dhe fiziologjike (për shembull, aftësia për të prodhuar pasardhës).

Në popullatat e kafshëve është gjithashtu e mundur të dallohen të ndryshme fazat e moshës. Për shembull, insektet që zhvillohen me metamorfozë të plotë kalojnë nëpër faza:

Larvat,

kukulla,

Imago (insekt i rritur).

Natyra e strukturës moshore të popullsisëvaret nga lloji i kurbës së mbijetesës karakteristikë e një popullate të caktuar.

Kurba e mbijetesëspasqyron shkallën e vdekshmërisë në grupmosha të ndryshme dhe është një linjë në rënie:

1. Nëse shkalla e vdekshmërisë nuk varet nga mosha e individëve, vdekja e individëve ndodh në këtij lloji në mënyrë uniforme, shkalla e vdekshmërisë mbetet konstante gjatë gjithë jetës ( lloji I ). Një kurbë e tillë mbijetese është karakteristike për speciet, zhvillimi i të cilave ndodh pa metamorfozë me stabilitet të mjaftueshëm të pasardhësve të lindur. Ky lloj zakonisht quhet lloji i hidrës- karakterizohet nga një kurbë mbijetese që i afrohet një vije të drejtë.
2. Në speciet për të cilat roli i faktorëve të jashtëm në vdekshmëri është i vogël, kurba e mbijetesës karakterizohet nga një rënie e lehtë deri në një moshë të caktuar, pas së cilës ka një rënie të mprehtë për shkak të vdekshmërisë natyrore (fiziologjike) tipi II ). Natyra e kurbës së mbijetesës afër këtij lloji është karakteristikë për njerëzit (edhe pse kurba e mbijetesës njerëzore është disi më e sheshtë dhe është diçka midis llojeve I dhe II). Ky lloj quhet Lloji Drosophila: këtë e demonstrojnë mizat e frutave kushtet laboratorike(nuk hahet nga grabitqarët).
3. Karakteristikë e shumë llojeve shkallë e lartë e vdekshmërisë në fazat e hershme të ontogjenezës. Në specie të tilla, kurba e mbijetesës karakterizohet nga një rënie e mprehtë e zonës moshat më të reja. Individët që i mbijetojnë moshës "kritike" shfaqin vdekshmëri të ulët dhe jetojnë deri në mosha më të mëdha. Lloji quhet lloj perle (tipi III ).

Struktura seksuale popullatat

Raporti seks ka lidhje direkte për riprodhimin e popullsisë dhe qëndrueshmërinë e tij.

Ekzistojnë raporte gjinore parësore, dytësore dhe terciare në popullatë:

- Raporti primar i seksit përcaktuar mekanizmat gjenetikë- uniformiteti i divergjencës së kromozomeve seksuale. Për shembull, tek njerëzit, kromozomet XY përcaktojnë zhvillimin e seksit mashkull, dhe kromozomet XX përcaktojnë zhvillimin e seksit femëror. Në këtë rast, raporti primar i seksit është 1:1, pra po aq i mundshëm.

- Raporti sekondar i seksit është raporti gjinor në momentin e lindjes (ndër të porsalindurit). Mund të ndryshojë ndjeshëm nga ai primar për një sërë arsyesh: selektiviteti i vezëve ndaj spermës që mbart kromozomin X ose Y, aftësia e pabarabartë e spermës së tillë për të fekonduar, të ndryshme. faktorët e jashtëm. Për shembull, zoologët kanë përshkruar efektin e temperaturës në raportin dytësor të seksit te zvarranikët. Një model i ngjashëm është tipik për disa insekte. Kështu, te milingonat, fekondimi sigurohet në temperatura mbi 20 ° C dhe në më shumë temperaturat e ulëta vendosen vezë të pafertilizuara. Këto të fundit çelin në meshkuj, dhe ato që fekondohen kryesisht në femra.

- Raporti terciar i seksit - raporti gjinor midis kafshëve të rritura.

Struktura hapësinore popullatat pasqyron natyrën e shpërndarjes së individëve në hapësirë.

Theksoj tre lloje kryesore të shpërndarjes së individëve në hapësirë:

- uniforme ose uniforme(individët shpërndahen në mënyrë të barabartë në hapësirë, në distanca të barabarta nga njëri-tjetri); është e rrallë në natyrë dhe shkaktohet më shpesh nga konkurrenca akute intraspecifike (për shembull, në peshqit grabitqarë);

- xhemat ose mozaik(“i ndotur”, individët janë të vendosur në grupime të izoluara); ndodh shumë më shpesh. Ajo lidhet me karakteristikat e mikromjedisit ose sjelljes së kafshëve;

- e rastit ose difuze(individët shpërndahen rastësisht në hapësirë) - mund të vëzhgohen vetëm në mjedis homogjen dhe vetëm në speciet që nuk shfaqin tendencë për të formuar grupe (për shembull, brumbulli i miellit).

Madhësia e popullsisë shënohet me shkronjën N. Raporti i rritjes së N me një njësi të kohës dN / dt shprehshpejtësia e menjëhershmendryshimet në madhësinë e popullsisë, pra ndryshimi i numrit në kohën t.Rritja e popullsisëvaret nga dy faktorë - lindshmëria dhe vdekshmëria në mungesë të emigrimit dhe imigrimit (një popullsi e tillë quhet e izoluar). Dallimi midis shkallës së lindjeve b dhe shkallës së vdekshmërisë d ështënorma e izoluar e rritjes së popullsisë:

Stabiliteti i popullsisë

Kjo është aftësia e tij për të qenë në një gjendje ekuilibri dinamik (d.m.th., i lëvizshëm, në ndryshim) me mjedisin: kushtet mjedisore ndryshojnë, dhe popullsia gjithashtu ndryshon. Një nga kushtet më të rëndësishme qëndrueshmëria është diversiteti i brendshëm. Në lidhje me një popullsi, këto janë mekanizma për ruajtjen e një dendësie të caktuar të popullsisë.

Theksoj tre lloje të varësisë së madhësisë së popullsisë nga dendësia e saj .

Lloji i parë (I) - më e zakonshme, e karakterizuar nga një ulje e rritjes së popullsisë me një rritje të densitetit të saj, e cila sigurohet nga mekanizma të ndryshëm. Për shembull, shumë lloje shpendësh karakterizohen nga një rënie e pjellorisë (fertilitetit) me rritjen e dendësisë së popullsisë; rritja e vdekshmërisë, ulja e rezistencës së organizmave me rritjen e dendësisë së popullsisë; ndryshimi i moshës në pubertet në varësi të dendësisë së popullsisë.

Lloji i tretë ( III ) karakteristikë e popullatave në të cilat vërehet një "efekt grupor", d.m.th. një dendësi e caktuar optimale e popullsisë kontribuon në mbijetesën, zhvillimin dhe aktivitetin jetësor më të mirë të të gjithë individëve, gjë që është e natyrshme në shumicën e kafshëve grupore dhe shoqërore. Për shembull, për të rinovuar popullatat e kafshëve të gjinive të ndryshme, minimalisht kërkohet një dendësi që siguron një probabilitet të mjaftueshëm për të takuar një mashkull dhe një femër.

Detyra tematike

A1. U formua biogjeocenoza

1) bimët dhe kafshët

2) kafshët dhe bakteret

3) bimët, kafshët, bakteret

4) territori dhe organizmat

A2. Konsumatorët e lëndëve organike në biogjeocenozën pyjore janë

1) bredh dhe thupër

2) kërpudha dhe krimba

3) lepujt dhe ketrat

4) bakteret dhe viruset

A3. Prodhuesit në liqen janë

2) terbukë

A4. Procesi i vetërregullimit në biogjeocenozë ndikon

1) raporti gjinor në popullata të llojeve të ndryshme

2) numri i mutacioneve që ndodhin në popullata

3) raporti grabitqar-pre

4) konkurrenca ndërspecifike

A5. Një nga kushtet për qëndrueshmërinë e një ekosistemi mund të jetë

1) aftësia e saj për të ndryshuar

2) shumëllojshmëri speciesh

3) luhatjet në numrin e specieve

4) stabiliteti i grupit të gjeneve në popullata

A6. Dekompozuesit përfshijnë

2) likenet

4) fierin

A7. Nëse masë totale marrë nga një konsumator i rendit të dytë është i barabartë me 10 kg, atëherë sa ishte masa totale e prodhuesve që u bënë burim ushqimi për këtë konsumator?

A8. Tregoni zinxhirin ushqimor detrital

1) miza – merimanga – harabeli – bakteret

2) tërfili – skifteri – grerëza – miu

3) thekër – cicë – mace – baktere

4) mushkonja - harabeli - skifteri - krimbat

A9. Burimi fillestar i energjisë në një biocenozë është energjia

1) komponimet organike

2) komponimet inorganike

4) kemosinteza

1) lepujt

2) bletët

3) mëllenjat e fushës

4) ujqërit

A11. Në një ekosistem mund të gjeni lisin dhe

1) gopher

3) lak

4) lule misri blu

A12. Rrjetet e energjisë janë:

1) lidhjet midis prindërve dhe pasardhësve

2) lidhjet familjare (gjenetike).

3) metabolizmin në qelizat e trupit

4) mënyrat e transferimit të substancave dhe energjisë në ekosistem

A13. Piramida ekologjike e numrave pasqyron:

1) raporti i biomasës në çdo nivel trofik

2) raporti i masave të një organizmi individual në nivele të ndryshme trofike

3) struktura e zinxhirit ushqimor

4) diversiteti i specieve në nivele të ndryshme trofike

Pyetja 28. Zinxhiri ushqimor. Llojet e zinxhirëve ushqimorë.

ZINXHIRI USHQIMOR(zinxhiri trofik, zinxhiri ushqimor), ndërlidhja e organizmave nëpërmjet marrëdhënieve ushqim-konsumator (disa shërbejnë si ushqim për të tjerët). Në këtë rast, një transformim i materies dhe energjisë ndodh nga prodhuesit(prodhuesit kryesorë) përmes konsumatorët(konsumatorët) për të dekompozues(konvertuesit e lëndëve organike të vdekura në substanca inorganike të asimiluara nga prodhuesit). Ekzistojnë 2 lloje të zinxhirëve ushqimorë - kullota dhe detritus. Zinxhiri i kullotave fillon me bimët e gjelbra, shkon te kafshët barngrënëse që kullosin (konsumatorë të rendit të 1-rë) dhe më pas te grabitqarët që prenë këto kafshë (në varësi të vendit në zinxhir - konsumatorët e rendit të dytë dhe të mëpasshëm). Zinxhiri detrital fillon me detritus (produkt i zbërthimit të lëndës organike), shkon te mikroorganizmat që ushqehen me të dhe më pas te detritivorët (kafshët dhe mikroorganizmat e përfshirë në procesin e dekompozimit të lëndës organike që vdes).

Një shembull i një zinxhiri kullotash është modeli i tij me shumë kanale në savanën afrikane. Prodhuesit kryesorë janë bari dhe pemët, konsumatorët e rendit të parë janë insektet barngrënëse dhe barngrënësit (thundrathët, elefantët, rinocerontët, etj.), renditja e dytë janë insektet grabitqare, e rendit të tretë janë zvarranikët mishngrënës (gjarpërinjtë, etj.), 4-të - gjitarët grabitqarë e gjahut. Nga ana tjetër, detritivorët (brumbujt e skarabëve, hienat, çakajtë, shkaba, etj.) në çdo fazë të zinxhirit të kullotjes shkatërrojnë kufomat e kafshëve të ngordhura dhe mbetjet ushqimore të grabitqarëve. Numri i individëve të përfshirë në zinxhirin ushqimor në secilën nga hallkat e tij zvogëlohet vazhdimisht (rregulli i piramidës ekologjike), d.m.th., numri i viktimave çdo herë tejkalon ndjeshëm numrin e konsumatorëve të tyre. Zinxhirët ushqimorë nuk janë të izoluar nga njëri-tjetri, por janë të ndërthurur me njëri-tjetrin për të formuar rrjeta ushqimore.

Pyetja 29. Për çfarë përdoren piramidat ekologjike?

Piramida ekologjike- imazhe grafike të marrëdhënieve midis prodhuesve dhe konsumatorëve të të gjitha niveleve (barngrënës, grabitqarë, specie që ushqehen me grabitqarë të tjerë) në ekosistem.

Zoologu amerikan Charles Elton sugjeroi përshkrimin skematik të këtyre marrëdhënieve në 1927.

Në një paraqitje skematike, çdo nivel tregohet si një drejtkëndësh, gjatësia ose sipërfaqja e të cilit korrespondon me vlerat numerike të një lidhjeje në zinxhirin ushqimor (piramida e Eltonit), masën ose energjinë e tyre. Drejtkëndëshat e vendosur në një sekuencë të caktuar krijojnë piramida me forma të ndryshme.

Baza e piramidës është niveli i parë trofik - niveli i prodhuesve pasues të piramidës formohen nga nivelet e ardhshme të zinxhirit ushqimor - konsumatorët e porosive të ndryshme. Lartësia e të gjitha blloqeve në piramidë është e njëjtë, dhe gjatësia është proporcionale me numrin, biomasën ose energjinë në nivelin përkatës.

Piramidat ekologjike dallohen në varësi të treguesve në bazë të të cilëve është ndërtuar piramida. Në të njëjtën kohë, është vendosur rregulli bazë për të gjitha piramidat, sipas të cilit në çdo ekosistem ka më shumë bimë se sa kafshë, barngrënës se mishngrënës, insekte se zogj.

Bazuar në rregullin e piramidës ekologjike, është e mundur të përcaktohen ose llogariten raportet sasiore të llojeve të ndryshme të bimëve dhe kafshëve në sistemet ekologjike natyrore dhe artificiale. Për shembull, 1 kg masë e një kafshe deti (fokë, delfin) kërkon 10 kg peshk të ngrënë, dhe këta 10 kg tashmë kanë nevojë për 100 kg ushqimin e tyre - jovertebrore ujore, të cilët, nga ana tjetër, duhet të hanë 1000 kg alga. dhe bakteret për të formuar një masë të tillë. NË në këtë rast piramida ekologjike do të jetë e qëndrueshme.

Sidoqoftë, siç e dini, ka përjashtime nga çdo rregull, të cilat do të merren parasysh në çdo lloj piramide ekologjike.

Skemat e para ekologjike në formën e piramidave u ndërtuan në vitet njëzetë të shekullit të 20-të. Çarls Elton. Ato u bazuan në vëzhgimet në terren të një numri kafshësh të klasave të madhësive të ndryshme. Eltoni nuk përfshiu prodhuesit kryesorë dhe nuk bëri asnjë dallim midis detritivorëve dhe dekompozuesve. Sidoqoftë, ai vuri në dukje se grabitqarët zakonisht janë më të mëdhenj se gjahu i tyre dhe kuptoi se ky raport është jashtëzakonisht specifik vetëm për klasa të caktuara të madhësive të kafshëve. Në të dyzetat Ekologu amerikan Raymond Lindeman zbatoi idenë e Eltonit në nivelet trofike, duke u abstraguar nga organizmat specifikë që i përbëjnë ato. Sidoqoftë, ndërsa është e lehtë të shpërndahen kafshët në klasa të madhësisë, është shumë më e vështirë të përcaktohet se cilit nivel trofik i përkasin. Në çdo rast, kjo mund të bëhet vetëm në një mënyrë shumë të thjeshtuar dhe të përgjithësuar. Marrëdhëniet ushqyese dhe efikasiteti i transferimit të energjisë në komponentin biotik të një ekosistemi përshkruhen tradicionalisht në formën e piramidave me shkallë. Kjo ofron një bazë të qartë për krahasim: 1) ekosisteme të ndryshme; 2) gjendjet sezonale të të njëjtit ekosistem; 3) faza të ndryshme të ndryshimit të ekosistemit. Ekzistojnë tre lloje piramidash: 1) piramidat e numrave, bazuar në numërimin e organizmave në çdo nivel trofik; 2) piramidat e biomasës, të cilat përdorin masën totale (zakonisht të thatë) të organizmave në çdo nivel trofik; 3) piramidat e energjisë, duke marrë parasysh intensitetin e energjisë së organizmave në çdo nivel trofik.

Llojet e piramidave ekologjike

piramidat e numrave- në çdo nivel paraqitet numri i organizmave individualë

Piramida e numrave shfaq një model të qartë të zbuluar nga Eltoni: numri i individëve që përbëjnë një seri të njëpasnjëshme lidhjesh nga prodhuesit te konsumatorët po zvogëlohet vazhdimisht (Fig. 3).

Për shembull, për të ushqyer një ujk, atij i duhen të paktën disa lepuj që ai të gjuajë; Për të ushqyer këta lepuj, keni nevojë për një larmi mjaft të madhe bimësh. Në këtë rast, piramida do të duket si një trekëndësh me një bazë të gjerë që ngjitet lart.

Sidoqoftë, kjo formë e një piramide numrash nuk është tipike për të gjitha ekosistemet. Ndonjëherë ato mund të kthehen mbrapsht, ose me kokë poshtë. Kjo vlen për zinxhirët ushqimorë pyjorë, ku pemët shërbejnë si prodhues dhe insektet shërbejnë si konsumatorë parësorë. Në këtë rast, niveli i konsumatorëve primar është numerikisht më i pasur se niveli i prodhuesve (një numër i madh insektesh ushqehen me një pemë), prandaj piramidat e numrave janë më pak informuese dhe më pak indikative, d.m.th. numri i organizmave të të njëjtit nivel trofik varet shumë nga madhësia e tyre.

piramidat e biomasës- karakterizon masën totale të thatë ose të lagësht të organizmave në një nivel të caktuar trofik, për shembull, në njësi të masës për njësi sipërfaqe - g/m2, kg/ha, t/km2 ose për vëllim - g/m3 (Fig. 4)

Zakonisht në biocenozat tokësore masa totale e prodhuesve është më e madhe se çdo lidhje pasuese. Nga ana tjetër, masa totale e konsumatorëve të rendit të parë është më e madhe se ajo e konsumatorëve të rendit të dytë, etj.

Në këtë rast (nëse organizmat nuk ndryshojnë shumë në madhësi), piramida do të ketë gjithashtu pamjen e një trekëndëshi me një bazë të gjerë që ngjitet lart. Megjithatë, ka përjashtime të rëndësishme nga ky rregull. Për shembull, në dete, biomasa e zooplanktonit barngrënës është dukshëm (nganjëherë 2-3 herë) më e madhe se biomasa e fitoplanktonit, e përfaqësuar kryesisht nga algat njëqelizore. Kjo shpjegohet me faktin se algat hahen shumë shpejt nga zooplanktoni, por ato mbrohen nga konsumimi i plotë nga shkalla shumë e lartë e ndarjes së qelizave.

Në përgjithësi, biogjeocenozat tokësore, ku prodhuesit janë të mëdhenj dhe jetojnë relativisht gjatë, karakterizohen nga piramida relativisht të qëndrueshme me bazë të gjerë. Në ekosistemet ujore, ku prodhuesit janë të përmasave të vogla dhe kanë cikle jete të shkurtra, piramida e biomasës mund të përmbyset ose të përmbyset (me majën e drejtuar poshtë). Kështu, në liqene dhe dete, masa e bimëve tejkalon masën e konsumatorëve vetëm gjatë periudhës së lulëzimit (pranverë), dhe gjatë pjesës tjetër të vitit mund të ndodhë situata e kundërt.

Piramidat e numrave dhe biomasa pasqyrojnë statikën e sistemit, domethënë ato karakterizojnë numrin ose biomasën e organizmave në një periudhë të caktuar kohore. Ato nuk japin informacion të plotë për strukturën trofike të një ekosistemi, megjithëse lejojnë zgjidhjen e një sërë problemesh praktike, veçanërisht të lidhura me ruajtjen e qëndrueshmërisë së ekosistemeve.

Piramida e numrave lejon, për shembull, llogaritjen e sasisë së lejuar të kapjes së peshkut ose gjuajtjes së kafshëve gjatë sezonit të gjuetisë pa pasoja për riprodhimin e tyre normal.

piramidat e energjisë- tregon sasinë e rrjedhës së energjisë ose produktivitetit në nivele të njëpasnjëshme (Fig. 5).

Në ndryshim nga piramidat e numrave dhe biomasa, të cilat pasqyrojnë statikën e sistemit (numrin e organizmave në një moment të caktuar), piramida e energjisë, duke pasqyruar pamjen e shpejtësisë së kalimit të masës ushqimore (sasinë e energjisë) nëpër çdo nivel trofik i zinxhirit ushqimor, jep pasqyrën më të plotë të organizimit funksional të komuniteteve.

Forma e kësaj piramide nuk ndikohet nga ndryshimet në madhësinë dhe shkallën metabolike të individëve dhe nëse merren parasysh të gjitha burimet e energjisë, piramida do të ketë gjithmonë një pamje tipike me një bazë të gjerë dhe një kulm të zbehtë. Kur ndërtohet një piramidë energjie, një drejtkëndësh shtohet shpesh në bazën e saj për të treguar fluksin e energjisë diellore.

Në vitin 1942, ekologu amerikan R. Lindeman formuloi ligjin e piramidës energjetike (ligji i 10 për qind), sipas të cilit, mesatarisht, rreth 10% e energjisë së marrë në nivelin e mëparshëm të piramidës ekologjike kalon nga një trofik. niveli përmes zinxhirëve ushqimorë në një nivel tjetër trofik. Pjesa tjetër e energjisë humbet në formën e rrezatimit termik, lëvizjes, etj. Si rezultat i proceseve metabolike, organizmat humbasin rreth 90% të të gjithë energjisë në secilën hallkë të zinxhirit ushqimor, e cila shpenzohet për ruajtjen e funksioneve të tyre jetësore.

Nëse një lepur hëngri 10 kg lëndë bimore, atëherë ai peshë e vdekur mund të rritet me 1 kg. Një dhelpër ose ujk, duke ngrënë 1 kg mish lepuri, rrit masën e tij me vetëm 100 g, në bimët drunore, kjo proporcion është shumë më e ulët për shkak të faktit se druri përthithet dobët nga organizmat. Për barërat dhe algat e detit, kjo vlerë është shumë më e madhe, pasi ato nuk kanë inde të vështira për t'u tretur. Megjithatë model i përgjithshëm procesi i transferimit të energjisë mbetet: shumë më pak prej saj kalon nëpër nivelet e sipërme trofike sesa nëpër ato më të ulëta.