چه چیزی تعداد سطوح تروفیک را تعیین می کند. سطوح تروفیک، انواع، معنا، الگوها و تعریف زنجیره غذایی

سطح 1، تولید کنندگان

2 سطح، خرگوش

سطح 3، روباه

سطح 4، عقاب

سطح تغذیه- واحدی که نشان دهنده دور بودن یک موجود زنده از تولیدکنندگان در زنجیره غذایی (تروفیک) است. کلمه تغذیه ایاز یونانی می آید τροφή (trophē) - غذا.

هم تعداد سطوح تغذیه‌ای و هم پیچیدگی مطالعه آنها در حال افزایش است، به استثنای انقراض‌های جمعی دوره‌ای.

سطوح

چندین سطح در زنجیره غذایی وجود دارد. زنجیره غذایی از سطح 1 شروع می شود - شامل تولیدکنندگانی مانند گیاهان است. در سطح 2 گیاهخوارانی هستند که از تولیدکنندگان تغذیه می کنند. گوشتخواران در سطح 3 یافت می شوند. گاهی اوقات زنجیره غذایی به شکارچیان راس ختم می شود که در سطوح تغذیه ای 4 یا 5 قرار دارند. جوامع اکولوژیکی با تنوع زیستی بالاتر مسیرهای تغذیه ای پیچیده تری را تشکیل می دهند.

راه های دریافت غذا

مفهوم "سطح تغذیه" توسط ریموند لیندمان در سال 1942 بر اساس اصطلاحات آگوست تینمن (1926) معرفی شد که راه های بدست آوردن غذا را نامید:

سطوح تروفیک همیشه با اعداد صحیح طبیعی تعریف نمی شوند زیرا موجودات زنده اغلب از غذاهای مختلف تغذیه می کنند و در بیش از یک سطح تغذیه ای قرار دارند. به عنوان مثال، برخی از گوشتخواران نیز از گیاهان تغذیه می کنند. یک شکارچی بزرگ می تواند هم شکارچیان کوچکتر و هم گیاهخواران را بخورد. نهنگ های قاتل شکارچیان برتر هستند، اما آنها به گونه های جداگانه ای تقسیم می شوند که طعمه های خاصی را شکار می کنند - ماهی تن، کوسه های کوچک و فوک ها. دانیل پولی محاسبات سطوح تروفیک را ارائه کرد:

T L i = 1 + ∑ j (T L j ⋅ D C i j) (\displaystyle TL_(i)=1+\sum _(j)(TL_(j)\cdot DC_(ij))\ !},

جایی که T L j (\displaystyle TL_(j))سطح طعمه تغذیه ای است j، آ D C i j (\displaystyle DC_(ij))سهم است jدر رژیم غذایی بدن من.

] [زبان روسی] [زبان اوکراینی] [زبان بلاروسی] [ادبیات روسی] [ادبیات بلاروس] [ادبیات اوکراین] [مبانی سلامت] [ادبیات خارجی] [مطالعات طبیعی] [انسان، جامعه، دولت] [کتب درسی دیگر]

§ 8. سطوح تروفیک. اهرام زیست محیطی

مفهوم سطوح تروفیک. سطح تغذیه- این گروهی از موجودات است که موقعیت خاصی را در زنجیره غذایی کلی اشغال می کنند.بهموجوداتی که انرژی خود را از خورشید از طریق همان تعداد پله دریافت می کنند، متعلق به یک سطح تغذیه ای هستند.

چنین توالی و تابعی از گروه‌های موجودات زنده که در قالب سطوح تغذیه‌ای به هم متصل هستند، جریانی از ماده و انرژی در یک اکوسیستم است که اساس سازماندهی آن است.

ساختار تروفیک اکوسیستم.در نتیجه توالی دگرگونی‌های انرژی در زنجیره‌های غذایی، هر اجتماع از موجودات زنده در یک اکوسیستم، مقدار مشخصی را به دست می‌آورد. ساختار تغذیه ایساختار تغذیه‌ای جامعه منعکس‌کننده نسبت بین تولیدکنندگان، مصرف‌کنندگان (به طور جداگانه از ردیف‌های اول، دوم و غیره) و تجزیه‌کننده‌ها است که یا با تعداد افراد موجودات زنده بیان می‌شود. phزیست توده، یا انرژی موجود در آنها، محاسبه شده در واحد سطح در واحد زمان.

ساختار تغذیه ای معمولاً به صورت تصویر شده است اهرام زیست محیطیاین مدل گرافیکی در سال 1927 توسط جانورشناس آمریکایی چارلز التون ساخته شد. پایه هرم اولین سطح تغذیه ای است - سطح تولید کنندگان، و طبقات بعدی هرم توسط سطوح بعدی - مصرف کنندگان سفارشات مختلف تشکیل می شود. ارتفاع همه بلوک ها یکسان است و طول آن متناسب با تعداد، زیست توده یا انرژی در سطح مربوطه است. سه راه برای ساخت اهرام زیست محیطی وجود دارد.

1. هرم اعداد(اعداد) تعداد موجودات منفرد را در هر سطح نشان می دهد. به عنوان مثال، برای تغذیه یک گرگ، حداقل به چند خرگوش نیاز دارید که او بتواند آنها را شکار کند. برای تغذیه این خرگوش ها به تعداد نسبتاً زیادی گیاهان مختلف نیاز دارید. گاهی اوقات اهرام اعداد را می توان معکوس یا معکوس کرد. این امر در مورد زنجیره‌های غذایی جنگلی صدق می‌کند، زمانی که درختان به عنوان تولیدکننده و حشرات به عنوان مصرف‌کننده اصلی عمل می‌کنند. در این مورد، سطح مصرف کنندگان اولیه از نظر عددی غنی تر از سطح تولید کنندگان است (تعداد زیادی از حشرات از یک درخت تغذیه می کنند).

2. هرم زیست توده- نسبت توده های موجودات در سطوح مختلف تغذیه ای. معمولاً در بیوسنوزهای زمینی، جرم کل تولیدکنندگان بیشتر از هر پیوند بعدی است. به نوبه خود، مجموع جرم مصرف کنندگان مرتبه اول بیشتر از مصرف کنندگان مرتبه دوم است و غیره. اگر موجودات از نظر اندازه تفاوت چندانی با هم نداشته باشند، نمودار معمولاً یک هرم پلکانی را با بالای باریک نشان می دهد. بنابراین، برای تشکیل 1 کیلوگرم گوشت گاو، 70-90 کیلوگرم علف تازه مورد نیاز است.

در اکوسیستم‌های آبی، زمانی که زیست توده تولیدکنندگان کمتر از مصرف‌کنندگان و گاهی تجزیه‌کننده‌ها باشد، می‌توان یک هرم زیست توده معکوس یا معکوس به دست آورد. به عنوان مثال، در اقیانوس، با بهره وری نسبتاً بالایی از فیتوپلانکتون، جرم کل آن در یک لحظه معین ممکن است کمتر از مصرف کنندگان مصرف کننده (نهنگ ها، ماهی های بزرگ، نرم تنان) باشد.

اهرام اعداد و زیست توده منعکس می شوند ایستاسیستم ها، یعنی تعداد یا زیست توده موجودات را در یک دوره زمانی مشخص مشخص می کنند. آنها اطلاعات کاملی در مورد ساختار تغذیه ای اکوسیستم ارائه نمی دهند، اگرچه امکان حل تعدادی از مشکلات عملی، به ویژه مشکلات مربوط به حفظ پایداری اکوسیستم ها را فراهم می کنند. هرم اعداد این امکان را فراهم می کند که به عنوان مثال، میزان مجاز صید ماهی یا حیوانات تیراندازی در طول دوره شکار بدون عواقب برای تولید مثل طبیعی آنها محاسبه شود.

3. هرم انرژیبزرگی جریان انرژی، سرعت عبور جرم غذا از زنجیره غذایی را منعکس می کند. ساختار بیوسنوز تا حد زیادی تحت تأثیر مقدار انرژی ثابت نیست، بلکه تحت تأثیر نرخ تولید غذا است.

مشخص شده است که حداکثر مقدار انرژی منتقل شده به سطح انرژی بعدی در برخی موارد می تواند 30٪ از سطح قبلی باشد و این در بهترین حالت است. در بسیاری از بیوسنوزها، زنجیره های غذایی، مقدار انرژی منتقل شده می تواند تنها 1٪ باشد.

در سال 1942، بوم شناس آمریکایی آر. لیندمن فرموله کرد قانون هرم انرژی ها (قانون 10 درصد)بر این اساس، به طور متوسط، حدود 10 درصد از انرژی دریافتی توسط سطح قبلی هرم اکولوژیکی از یک سطح تغذیه‌ای از طریق زنجیره‌های غذایی به سطح تغذیه‌ای دیگر منتقل می‌شود. بقیه انرژی به صورت تابش حرارتی، حرکت و غیره از بین می رود. موجودات زنده در نتیجه فرآیندهای متابولیک، حدود 90 درصد از کل انرژی را در هر حلقه از زنجیره غذایی از دست می دهند که صرف حفظ عملکردهای حیاتی آنها می شود.

اگر خرگوش 10 کیلوگرم ماده گیاهی بخورد، وزن خود می تواند 1 کیلوگرم افزایش یابد. روباه یا گرگ، با خوردن 1 کیلوگرم خرگوش، جرم خود را تنها 100 گرم افزایش می دهد. در گیاهان چوبی، این نسبت بسیار کمتر است، زیرا چوب به خوبی توسط موجودات جذب می شود. برای علف ها و جلبک ها، این مقدار بسیار بالاتر است، زیرا آنها بافت های سخت هضم ندارند. با این حال، نظم کلی فرآیند انتقال انرژی باقی می ماند: انرژی بسیار کمتری از سطوح تغذیه ای بالایی نسبت به سطوح پایین تر عبور می کند.

به همین دلیل است که زنجیره های غذایی معمولاً نمی توانند بیش از 3-5 (به ندرت 6) پیوند داشته باشند و اهرام زیست محیطی نمی توانند از تعداد زیادی طبقات تشکیل شوند. به حلقه نهایی زنجیره غذایی و همچنین به طبقه بالای هرم اکولوژیکی انرژی آنقدر کم خواهد بود که اگر تعداد موجودات افزایش یابد کافی نخواهد بود.

این جمله را می توان با نگاه کردن به اینکه انرژی غذای مصرفی در کجا خرج می شود (C) توضیح داد. بخشی از آن صرف ساخت سلول های جدید می شود، یعنی. برای رشد (P). بخشی از انرژی غذا صرف اطمینان از متابولیسم انرژی 7 یا برای تنفس (i?) می شود. از آنجایی که قابلیت هضم غذا نمی تواند کامل باشد، یعنی. 100% سپس بخشی از غذای هضم نشده به صورت مدفوع از بدن خارج می شود (F). ترازنامه به شکل زیر خواهد بود:

C = R+آر + اف .

با توجه به اینکه انرژی صرف شده برای تنفس به سطح تغذیه ای بعدی منتقل نمی شود و از اکوسیستم خارج می شود، مشخص می شود که چرا هر سطح بعدی همیشه کمتر از سطح قبلی خواهد بود.

به همین دلیل است که حیوانات درنده بزرگ همیشه نادر هستند. بنابراین، هیچ شکارچی نیز وجود ندارد که از گرگ تغذیه کند. در این مورد، آنها به سادگی خود را تغذیه نمی کنند، زیرا گرگ ها زیاد نیستند.

ساختار تغذیه ای یک اکوسیستم در روابط غذایی پیچیده بین گونه های تشکیل دهنده آن بیان می شود. اهرام اکولوژیکی اعداد، زیست توده و انرژی، که در قالب مدل های گرافیکی به تصویر کشیده شده اند، نسبت های کمی موجودات را بیان می کنند که در نحوه تغذیه آنها متفاوت است: تولید کنندگان، مصرف کنندگان و تجزیه کننده ها.

1. سطح تغذیه ای را تعریف کنید. 2. مثال هایی از موجودات متعلق به یک سطح تغذیه ای را بیاورید. 3. اهرام اکولوژیک بر اساس چه اصولی ساخته می شوند؟ 4. چرا یک زنجیره غذایی نمی تواند شامل بیش از 3 تا 5 حلقه باشد؟

زیست شناسی عمومی: کتاب درسی پایه یازدهم مدرسه جامع 11 ساله مقاطع مقدماتی و پیشرفته. N.D. لیسف، L.V. کاملیوک، N.A. Lemeza و دیگران. N.D. Lisova.- Minsk: Belarus, 2002.- 279 p.

مطالب کتاب درسی زیست شناسی عمومی: کتاب درسی پایه یازدهم:

فصل 1. گونه ها - واحد وجود موجودات زنده

• § 2. جمعیت - واحد ساختاری گونه. ویژگی های جمعیت

فصل 2. روابط گونه ها، جمعیت ها با محیط زیست. اکوسیستم ها

• § 6. اکوسیستم. روابط بین موجودات در یک اکوسیستم. بیوژئوسنوز، ساختار بیوژئوسنوز
• § 7. حرکت ماده و انرژی در یک اکوسیستم. مدارها و شبکه های برق
• § 9. گردش مواد و جریان انرژی در اکوسیستم. بهره وری بیوسنوزها

فصل 3

• § 13. پیش نیازهای ظهور نظریه تکاملی چ داروین
• § 14. خصوصیات کلی نظریه تکاملی چ داروین

فصل 4

• § 18. توسعه نظریه تکاملی در دوره پس از داروین. نظریه ترکیبی تکامل
• § 19. جمعیت - یک واحد ابتدایی تکامل. پیشینه تکامل

فصل 5. پیدایش و توسعه حیات بر روی زمین

• § 27. توسعه ایده ها در مورد منشاء زندگی. فرضیه هایی برای پیدایش حیات روی زمین
• § 32. مراحل اصلی در تکامل گیاهان و جانوران
• § 33. تنوع دنیای ارگانیک مدرن. اصول طبقه بندی

فصل 6

• § 35. شکل گیری افکار در مورد منشأ انسان. جایگاه انسان در سیستم جانورشناسی
• § 36. مراحل و جهات تکامل انسان. پیشینیان بشر قدیمی ترین مردم
• § 38. عوامل زیستی و اجتماعی تکامل انسان. تفاوت های کیفی یک فرد

چرخه های بیوژئوشیمیایی پایدار ماده و انرژی در بیوسفر سیاره ما در نتیجه تنوع بیولوژیکی مجموعه ای از مواد مصرف شده توسط موجودات و محصولات فعالیت حیاتی آزاد شده در محیط طبیعی شکل می گیرد. اساس چرخه بیولوژیکی مواد است سطوح تغذیه ایکه توسط انواع خاصی از موجودات زنده نشان داده می شوند، به سه گروه اصلی تقسیم می شوند: تولید کننده، مصرف کننده و تجزیه کننده. سطح تغذیه ای از جمعیت موجوداتی تشکیل شده است که عملکردهای تغذیه ای یکسانی را در اکوسیستم انجام می دهند و ترکیب گونه های متفاوتی دارند (از تروفه یونانی - "تغذیه").

اولین سطح تروفیک سطح تولید اولیه- اتوتروف ها را تشکیل می دهند. اینها موجوداتی هستند که با استفاده از انرژی خورشید مواد آلی (کربوهیدرات ها، چربی ها، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک) را از ترکیبات معدنی سنتز می کنند. تولید اولیه زیست توده بافت های گیاهی است. تولیدکنندگان اولیه گیاهان، باکتری‌های فوتواتوتروف و باکتری‌های کموسنتزی (شیموتروف) هستند. کموتروف ها میکروارگانیسم هایی هستند که مواد آلی را با هزینه انرژی اکسیداسیون آمونیاک، سولفید هیدروژن و سایر مواد موجود در آب و خاک سنتز می کنند.

دومین سطح تغذیه ای است مصرف کنندگان (هتروتروف ها):

1) مرتبه اول - فیتوفاژها - از گیاهان به عنوان غذا استفاده می کنند.

2) مرتبه دوم - غذای حیوانات می خورند.

در سطح تغذیه سوم - تجزیه کننده ها. اینها موجوداتی هستند که مواد زائد و موجودات مرده را به مواد معدنی، دی اکسید کربن و آب تجزیه می کنند. مصرف کنندگان نیز در کانی سازی مواد آلی نقش دارند.

همه موجودات زنده از بیومس سطوح تغذیه‌ای قبلی برای غذا استفاده می‌کنند، انرژی را با از دست دادن تنفس، گرم کردن بدن، برای اشکال مختلف فعالیت، برای دفع مدفوع از دست می‌دهند.

روابطی بین گونه های سطوح مختلف تغذیه ای وجود دارد که سیستمی از زنجیره های تغذیه ای (زنجیره های غذایی) را تشکیل می دهند. استفاده از منابع در هر سطح تغذیه ای به تنوع گونه ای اکوسیستم بستگی دارد.

تنوع گونه‌ها ممکن است در مناطق آلوده کاهش یابد و باعث ساده‌سازی ساختار تغذیه‌ای شود.

امروزه نقض ساختار بیوسنوزها به دلیل آلودگی محیطی ثبت می شود. مواد سمی از طریق زنجیره های غذایی منتقل می شوند و به مرگ حیوانات، پرندگان، موجودات آبزی کمک می کنند و همچنین در محصولات غذایی مصرف شده توسط انسان تجمع می یابند.

مواد قبلی:

زنجیره های غذایی و سطوح تغذیه ای جزء جدایی ناپذیر چرخه بیولوژیکی در نظر گرفته می شوند. این شامل عناصر بسیاری است. بیایید نگاهی دقیق تر به سطوح تغذیه ای یک اکوسیستم بیندازیم.

واژه شناسی

زنجیره غذایی حرکت انرژی است که در غذاهای گیاهی وجود دارد از طریق تعدادی از موجودات در نتیجه خوردن یکدیگر. فقط گیاهان ماده آلی را از مواد معدنی تشکیل می دهند. سطح تغذیه ای مجموعه ای از موجودات است. بین آنها یک تعامل در فرآیند انتقال مواد مغذی و انرژی از منبع وجود دارد. زنجیره های تروفیک (سطح تغذیه ای) حاکی از موقعیت معینی از موجودات در یک مرحله خاص (پیوند) در طول این حرکت است. ساختارهای زیستی دریایی و زمینی تفاوت های زیادی دارند. یکی از اصلی ترین آنها را می توان این واقعیت نامید که در اول زنجیره های غذایی طولانی تر از دومی هستند.

مراحل

اولین سطح تغذیه ای توسط اتوتروف ها نشان داده می شود. به آنها تولید کننده نیز گفته می شود. دومین سطح تغذیه ای از مصرف کنندگان اصلی تشکیل شده است. در مرحله بعدی مصرف کنندگان قرار دارند که توسط موجودات گیاهخوار مصرف می شوند. این مصرف کنندگان ثانویه نامیده می شوند. به عنوان مثال، اینها شامل شکارچیان اولیه، گوشتخواران است. همچنین سطح تروفیک 3 شامل مصرف کنندگان درجه 3 می شود. آنها به نوبه خود شکارچیان ضعیف تری را مصرف می کنند. به عنوان یک قاعده، تعداد محدودی از سطوح تروفیک وجود دارد - 4 یا 5. به ندرت بیش از شش وجود دارد. این زنجیره غذایی معمولاً توسط تجزیه کننده ها یا تجزیه کننده ها بسته می شود. آنها باکتری ها، میکروارگانیسم هایی هستند که بقایای آلی را تجزیه می کنند.

مصرف کنندگان: اطلاعات عمومی

آنها فقط «خورندگان» نیستند که زنجیره غذایی شامل آن می شود. ارضای نیازهای آنها توسط آنها از طریق سیستم ارتباط بازخورد (مثبت) انجام می شود. مصرف کنندگان بر سطوح تغذیه ای اکوسیستم که بالاتر است تأثیر می گذارند. به عنوان مثال، مصرف پوشش گیاهی در ساوانای آفریقا توسط گله های بزرگ بز کوهی، همراه با آتش سوزی در فصل خشک، سرعت بازگشت مواد مغذی به خاک را افزایش می دهد. متعاقباً در فصل بارندگی، احیای مزارع علفی و تولید آنها افزایش می یابد.

مثال Odum بسیار جالب است. این اثر مصرف کنندگان را بر تولید کنندگان در یک اکوسیستم دریایی توصیف می کند. خرچنگ هایی که ریزه ها و جلبک ها را می خورند به روش های مختلفی به گیاهان خود تمایل دارند. آنها خاک را می شکنند، بنابراین گردش آب را در نزدیکی ریشه ها افزایش می دهند و اکسیژن و عناصر لازم را به منطقه ساحلی بی هوازی وارد می کنند. خرچنگ در فرآیند پردازش مداوم سیلت های پایینی غنی از مواد آلی، به بهبود شرایط توسعه و رشد جلبک های کفزی کمک می کند. یک سطح تغذیه ای از ارگانیسم هایی تشکیل شده است که از طریق تعداد یکسانی از مراحل انرژی دریافت می کنند.

ساختار

غذای مصرف شده در هر سطح تغذیه ای به طور کامل جذب نمی شود. این به دلیل تلفات قابل توجه آن در مراحل فرآیندهای متابولیک است. در این راستا تولید موجودات در سطح تغذیه ای بعدی کمتر از سطح قبلی است. در یک سیستم بیولوژیکی، ترکیبات آلی حاوی انرژی توسط موجودات اتوتروف تشکیل می شوند. این مواد منبع انرژی و اجزای لازم برای هتروتروف ها هستند. مثال زیر ساده است: یک حیوان گیاهان را مصرف می کند. به نوبه خود، حیوان را می توان توسط نماینده بزرگتر دیگری از جانوران خورد. به این ترتیب انرژی از طریق چندین موجود زنده قابل انتقال است. بعدی از قبلی استفاده می کند که انرژی و مواد مغذی را تامین می کند. این توالی است که زنجیره غذایی را تشکیل می دهد که در آن سطح تغذیه ای به عنوان یک پیوند عمل می کند.

تولید کنندگان سفارش 1

سطح تغذیه اولیه شامل ارگانیسم های اتوتروف است. آنها عمدتاً شامل فضاهای سبز هستند. برخی از پروکاریوت‌ها، به‌ویژه جلبک‌های سبز آبی، و نیز گونه‌های معدودی از باکتری‌ها، توانایی فتوسنتز را دارند. با این حال، سهم آنها در سطح تغذیه ناچیز است.

به لطف فعالیت فتوسنتز، انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی تبدیل می شود. در مولکول های آلی نهفته است که به نوبه خود بافت ها از آنها ساخته می شود. سهم نسبتاً کمی در تولید مواد آلی توسط باکتری‌های شیمی‌سنتتیک انجام می‌شود. آنها انرژی را از ترکیبات معدنی استخراج می کنند. جلبک ها تولیدکنندگان اصلی اکوسیستم های آبی هستند. اغلب آنها موجودات تک سلولی کوچکی هستند که فیتوپلانکتون ها را در لایه های سطحی دریاچه ها و اقیانوس ها تشکیل می دهند. بیشتر تولیدات اولیه در زمین به شکل های بسیار سازمان یافته تری انجام می شود. آنها متعلق به ژیمنوسپرم ها و آنژیوسپرم ها هستند. به واسطه آنها، مراتع و جنگل ها تشکیل می شود.

مصرف کنندگان 2، 3 سفارش

زنجیره های غذایی می توانند دو نوع باشند. به طور خاص، ساختارهای آواری و مرتعی متمایز می شوند. نمونه هایی از دومی در بالا توضیح داده شده است. آنها دارای گیاهان سبز در سطح اول، حیوانات چرا در سطح دوم و شکارچیان در سطح سوم هستند. با این حال، بدن گیاهان و حیوانات مرده همچنان حاوی انرژی و "مواد ساختمانی" همراه با ترشحات مادام العمر (ادرار و مدفوع) است. همه این مواد آلی به دلیل فعالیت میکروارگانیسم ها - باکتری ها و قارچ ها تجزیه می شوند. آنها روی بقایای آلی به عنوان ساپروفیت زندگی می کنند.

ارگانیسم هایی از این نوع تجزیه کننده نامیده می شوند. آنها آنزیم های گوارشی را به مواد زائد یا اجساد مرده ترشح می کنند و سپس محصولات هضم جذب می شوند. تجزیه می تواند با سرعت های مختلف رخ دهد. مصرف ترکیبات آلی مدفوع، ادرار، اجساد حیوانات طی چند هفته انجام می شود. در همان زمان، شاخه ها یا درختان افتاده می توانند برای سال ها تجزیه شوند.

تجزیه کنندگان

قارچ ها نقش مهمی در فرآیند پوسیدگی چوب دارند. آنزیم سلولاز ترشح می کنند. این ماده دارای خاصیت نرم کنندگی بر روی چوب است که امکان نفوذ و جذب مواد را برای حیوانات کوچک فراهم می کند. تکه های مواد تجزیه شده را ریزه می گویند. آنها از بسیاری از موجودات زنده کوچک (دتریتوفاژها) تغذیه می کنند و روند تخریب را تسریع می کنند.

از آنجایی که دو نوع ارگانیسم در تجزیه نقش دارند (قارچ ها و باکتری ها و همچنین حیوانات)، آنها اغلب تحت یک نام - "تجزیه کننده" ترکیب می شوند. اما در واقعیت، این اصطلاح فقط در مورد ساپروفیت ها صدق می کند. دتریتوفاژها به نوبه خود می توانند توسط ارگانیسم های بزرگتر مصرف شوند. در این مورد، زنجیره ای از نوع متفاوت تشکیل می شود - که با ریزه شروع می شود. دتریتوفاژهای جوامع ساحلی و جنگلی شامل شپش چوب، کرم خاکی، لارو مگس مردار، زرشکی، خیار دریایی و چندشاه می باشد.

وب غذایی

در نمودارهای سیستم، هر موجودی را می توان به عنوان مصرف کننده دیگری از یک نوع خاص نشان داد. اما روابط تغذیه ای که در ساختار بیولوژیکی وجود دارد ساختار بسیار پیچیده تری دارد. این به این دلیل است که حیوان می تواند ارگانیسم های مختلف را مصرف کند. با این حال، آنها ممکن است متعلق به یک زنجیره غذایی یا متعلق به زنجیره های مختلف باشند. این امر به ویژه در میان شکارچیانی که در سطوح بالایی از چرخه بیولوژیکی قرار دارند مشهود است. حیواناتی وجود دارند که به طور همزمان سایر نمایندگان جانوران و گیاهان را مصرف می کنند. چنین افرادی به دسته همه چیزخواران تعلق دارند. به ویژه، چنین شخصی است. در سیستم بیولوژیکی موجود، در هم تنیدگی زنجیره های غذایی بسیار رایج است. در نتیجه، یک ساختار چند جزئی جدید تشکیل می شود - یک شبکه. فقط برخی از همه روابط ممکن را می توان در نمودار منعکس کرد. به عنوان یک قاعده، فقط یک یا دو شکارچی متعلق به سطوح تغذیه‌ای بالایی دارد. در جریان انرژی و گردش در چارچوب یک ساختار معمولی، دو راه می تواند مبادله شود. از یک طرف، تعامل بین شکارچیان، از سوی دیگر، بین تجزیه کننده ها و دتریتیورها انجام می شود. دومی می تواند حیوانات مرده را مصرف کند. در عین حال، تجزیه کننده های زنده و مواد زائد می توانند به عنوان غذا برای شکارچیان عمل کنند.

انتقال انرژی غذا از منبع آن - اتوتروف ها (گیاهان) - از طریق تعدادی از موجودات، که با خوردن برخی از موجودات توسط برخی دیگر انجام می شود، نامیده می شود. زنجیره ی غذایی.با هر انتقال، بیشتر (80-90%) انرژی پتانسیل از بین می رود و به گرما تبدیل می شود. بنابراین، هرچه زنجیره غذایی کوتاهتر باشد (هرچه ارگانیسم به آغاز خود نزدیکتر باشد)، میزان انرژی در دسترس جمعیت بیشتر خواهد بود. زنجیره های غذایی را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: زنجیره مرتع،که با یک گیاه سبز شروع می شود و به علف خواران چرا (یعنی موجوداتی که سلول ها یا بافت های گیاهی زنده را می خورند) و گوشتخواران (جاندارانی که حیوانات را می خورند) پیشرفت می کند. زنجیره آواری، که از مواد آلی مرده به میکروارگانیسم ها و سپس به تغذیه کننده های ریزگرد و شکارچیان آنها می رسد. زنجیره های غذایی از یکدیگر جدا نیستند، اما به طور نزدیک با یکدیگر در هم تنیده شده اند و به اصطلاح شبکه های غذاییدر جوامع پیچیده طبیعی، موجوداتی که انرژی خود را از خورشید از طریق تعداد پله های مشابه دریافت می کنند متعلق به یک تلقی می شوند. سطح تغذیه.بنابراین، گیاهان سبز اولین سطح تغذیه ای (سطح تولید کنندگان)، گیاهخواران - دوم (سطح مصرف کنندگان اولیه)، شکارچیان اولیه که گیاهخواران را می خورند - سوم (سطح مصرف کنندگان ثانویه) و شکارچیان ثانویه - چهارم را اشغال می کنند. (سطح مصرف کنندگان درجه سوم).

زنجیره های غذایی برای هر یک از ما آشنا هستند: فردی ماهی های بزرگ می خورد، و ماهی های کوچکی می خورند که زئوپلانکتون می خورند، که از فیتوپلانکتون هایی تغذیه می کنند که انرژی خورشیدی را جذب می کنند، یا یک فرد می تواند گوشت گاوهایی را بخورد که علف هایی می خورند که انرژی خورشیدی را جذب می کند. او می تواند با تغذیه از محصولاتی که انرژی خورشید را جذب می کنند از زنجیره غذایی بسیار کوتاه تری استفاده کند. در مورد دوم، یک شخص مصرف کننده اصلی در سطح تغذیه دوم است. در زنجیره غذایی چمن - گاو - انسان، مصرف کننده ثانویه در سطح تغذیه سوم است. اما اغلب یک فرد مصرف کننده اولیه و ثانویه است، زیرا رژیم غذایی او معمولاً شامل مخلوطی از غذاهای گیاهی و حیوانی است.

با هر انتقال غذا، بخشی از انرژی بالقوه از بین می رود. اول از همه، گیاهان تنها بخش کوچکی از انرژی خورشیدی ورودی را جذب می کنند. بنابراین، تعداد مصرف‌کنندگانی (مثلاً انسان‌ها) که می‌توانند در یک خروجی تولید اولیه معین زنده بمانند، به شدت به طول زنجیره بستگی دارد، حرکت به هر حلقه بعدی در زنجیره غذایی کشاورزی سنتی ما، انرژی موجود را حدوداً یک مرتبه کاهش می‌دهد. (یعنی 10 بار). بنابراین، اگر محتوای گوشت در رژیم غذایی افزایش یابد، تعداد افرادی که می توانند تغذیه شوند کاهش می یابد. اگر معلوم شود که دهان های جدید زیادی باید بر اساس تولید اولیه موجود تغذیه شوند، باید گوشت را به طور کامل رها کرد یا مصرف آن را به شدت کاهش داد.

برخی از مواد با حرکت در طول زنجیره متلاشی نمی شوند، بلکه تجمع می یابند. این به اصطلاح غلظت در زنجیره غذایی (تغلیظ زیستی)رادیونوکلئیدها و آفت کش ها را به وضوح نشان می دهد.

تمایل برخی رادیونوکلئیدها، محصولات جانبی شکافت هسته ای، به افزایش غلظت در هر مرحله از زنجیره غذایی در دهه 50 کشف شد. مقادیر بسیار کمی از رادیواکتیو J، P، Cs، Se در رودخانه کلمبیا در بافت ماهی ها و پرندگان متمرکز شد. مشخص شد که فاکتور تجمع (نسبت مقدار ماده در بافت ها و محیط) فسفر رادیواکتیو در تخم غاز 2 میلیون است.بنابراین انتشار بی خطر در رودخانه می تواند برای حلقه های بالایی زنجیره غذایی بسیار خطرناک باشد. .

مثال: DDT(4،4 - دی کلرودی فنیل تری کلرو متیل متان). برای کاهش تعداد پشه ها در لانگ آیلند، باتلاق ها سال هاست که DDT را گرده افشانی می کنند. متخصصان کنترل حشرات از غلظت هایی استفاده نکردند که مستقیماً برای ماهی ها و سایر حیوانات کشنده باشد، اما فرآیندهای محیطی و ماندگاری طولانی مدت باقی مانده های DDT را در نظر نگرفتند. بقایای سمی جذب شده روی دترینگ به جای اینکه در دریا شسته شوند، در بافت های تغذیه کننده و ماهی های کوچک و در ادامه در شکارچیان درجه بالاتر (پرندگان ماهی خوار) متمرکز شدند. ضریب غلظت (نسبت محتوای DDT در بدن به محتوای موجود در آب که بر حسب قسمت در میلیون بیان می شود) برای حیوانات ماهی خوار حدود 500000 است. در ماهی ها و پرندگان، تجمع چربی با تجمع قابل توجه چربی تسهیل می شود که در آن DDT ​​برابر است با متمرکز شده است. پرندگان به ویژه مستعد مسمومیت با DDT هستند این سم (و سایر حشره کش ها که هیدروکربن های کلردار هستند)، با کاهش غلظت هورمون های استروئیدی در خون، تشکیل پوسته تخم مرغ را مختل می کند. پوسته نازک قبل از رشد جوجه می ترکد. بنابراین، دوزهای بسیار کم که برای یک فرد بی ضرر هستند، برای جمعیت کشنده هستند.

اصول انباشت بیولوژیکی باید در تصمیم گیری های مربوط به انتشار آلاینده ها در محیط زیست در نظر گرفته شود. با این حال، بسیاری از عوامل غیر بیولوژیکی می توانند فاکتور غلظت را کاهش یا افزایش دهند. بنابراین، یک فرد کمتر از یک پرنده DDT دریافت می کند، زیرا. هنگام فرآوری و پختن غذا مقداری از این ماده حذف می شود.

سطح تغذیه مجموعه ای از موجودات است که مکان خاصی را در شبکه غذایی اشغال می کنند.

سطح من تغذیه - همیشه گیاهان،

سطح تغذیه ای II - مصرف کنندگان اولیه

سطح تغذیه ای III - مصرف کنندگان ثانویه و غیره.

دتریتوفاژها می توانند در سطوح تروفیک II و بالاتر باشند.

به طور معمول، 3-4 سطح تغذیه ای در یک اکوسیستم وجود دارد.

ساختار تغذیه‌ای را می‌توان به صورت عملکرد در انگور (در واحد سطح) یا به عنوان مقدار انرژی ثبت شده در واحد سطح در واحد زمان در سطوح تغذیه‌ای متوالی اندازه‌گیری و بیان کرد.

ساختار تغذیه‌ای و عملکرد تغذیه‌ای را می‌توان به صورت گرافیکی نشان داد اهرام زیست محیطیکه اساس آن سطح اول (سطح تولیدکنندگان) است و سطوح بعدی طبقات و بالای هرم را تشکیل می دهند. اهرام زیست محیطی را می توان به سه نوع اصلی طبقه بندی کرد:

هرم اعدادمنعکس کننده تعداد ارگانیسم های فردی؛

هرم زیست تودهمشخص کردن کل جرم خشک، محتوای کالری یا سایر معیارهای مقدار کل ماده زنده؛

هرم انرژینشان دادن مقدار جریان انرژی و "بهره وری" در سطوح تغذیه ای متوالی. با هر انتقال از یک سطح تغذیه‌ای به سطح دیگر در زنجیره غذایی یا شبکه، کار انجام می‌شود و انرژی گرمایی در محیط آزاد می‌شود و میزان انرژی با کیفیت بالا که توسط موجودات سطح تغذیه‌ای بعدی استفاده می‌شود کاهش می‌یابد. درصد انرژی با کیفیت بالا که از یک سطح تغذیه ای به سطح دیگر منتقل می شود از 2 تا 30 درصد متغیر است. بیشتر انرژی به عنوان انرژی حرارتی با کیفیت پایین به محیط زیست تلف می شود. هر چه زنجیره غذایی طولانی تر باشد، انرژی مفید بیشتری هدر می رود. هرم جریان انرژی توضیح می دهد که چرا افراد بیشتری را می توان با کاهش زنجیره غذایی برای مصرف مستقیم غلات (برنج-انسان) نسبت به استفاده از حیوانات دانه خوار به عنوان غذا تغذیه کرد. برای جلوگیری از سوءتغذیه پروتئینی (پروتئینی)، یک رژیم گیاهخواری باید شامل انواع گیاهان باشد.

اهرام اعداد جمع آوری تمام نمونه های موجودات موجود در یک اکوسیستم و شمارش فراوانی همه گونه های موجود در هر سطح تغذیه ای امکان پذیر است. چنین اطلاعاتی برای ایجاد یک هرم اعداد ضروری است. به عنوان مثال، یک میلیون فیتوپلانگتون در یک حوضچه کوچک می تواند 10000 زئوپلانگتون را تغذیه کند، که به نوبه خود می تواند 100 ماهی سوف را تغذیه کند که برای تغذیه یک نفر برای یک ماه کافی است.

برنج. 3.2 هرم اعداد

اما برای برخی از اکوسیستم ها، اهرام جمعیت شکل متفاوتی دارند. به عنوان مثال، در یک جنگل، تعداد کمی از درختان بزرگ، مانند سکویا همیشه سبز، غذای تعداد زیادی از حشرات و پرندگان گیاهخوار با اندازه کوچک - مصرف کنندگان درجه یک را فراهم می کند.

هرم زیست توده مشخص کردن جرم ماده زنده (در واحد سطح یا حجم). هر سطح تغذیه ای یک زنجیره غذایی یا شبکه حاوی مقدار معینی زیست توده است. در اکوسیستم های زمینی موارد زیر اعمال می شود قانون هرم زیست توده: مجموع جرم گیاهان از جرم همه گیاهخواران و جرم آنها از کل زیست توده شکارچیان بیشتر است.

برای اقیانوس، قانون هرم زیست توده نامعتبر است - هرم دارد نمای معکوس (معکوس). اکوسیستم اقیانوس با تابش زیست توده در سطوح بالا، در شکارچیان مشخص می شود. شکارچیان برای مدت طولانی زندگی می کنند و سرعت چرخش بازسازی آنها کم است، اما برای تولید کنندگان - جلبک های فیتوپلانکتون، نرخ گردش مالی صدها برابر بیشتر از ذخیره زیست توده است.

برنج. 3.3 هرم زیست توده

اهرام اعداد و زیست توده را می توان معکوس کرد (یا تا حدی معکوس کرد)، یعنی. پایه ممکن است کوچکتر از یک یا چند طبقه بالا باشد. این زمانی اتفاق می افتد که میانگین اندازه تولیدکنندگان کمتر از اندازه مصرف کنندگان باشد. برعکس، هرم انرژی همیشه به سمت بالا باریک می شود، به شرطی که همه منابع انرژی غذایی در سیستم را در نظر بگیریم.