რა განსაზღვრავს ტროფიკული დონის რაოდენობას? ტროფიკული დონეები, ტიპები, მნიშვნელობა, შაბლონები და კვების ჯაჭვის განმარტება

დონე 1, მწარმოებლები

დონე 2, კურდღელი

დონე 3, მელა

დონე 4, არწივი

ტროფიკული დონე- ერთეული, რომელიც მიუთითებს ორგანიზმის მანძილს კვებით (ტროფიკულ) ჯაჭვში მწარმოებლებისგან. სიტყვა ტროფიკულიმოდის ბერძნულიდან τροφή (trophē) - საკვები.

იზრდება როგორც ტროფიკული დონეების რაოდენობა, ასევე მათი შესწავლის სირთულე, პერიოდული მასობრივი გადაშენების გამოკლებით.

დონეები

ტროფიკულ ჯაჭვში რამდენიმე დონეა. კვებითი ჯაჭვი იწყება 1 დონეზე - სწორედ აქ არიან განლაგებული მწარმოებლები, როგორიცაა მცენარეები. მე-2 დონეზე არის ბალახისმჭამელები, რომლებიც მწარმოებლებით იკვებებიან. მტაცებლები გვხვდება მე-3 დონეზე. ზოგჯერ კვებითი ჯაჭვი მთავრდება მწვერვალებით მტაცებლებით, რომლებიც გვხვდება ტროფიკულ 4 ან 5 დონეზე. უფრო მაღალი ბიომრავალფეროვნების მქონე ეკოლოგიური თემები ქმნიან უფრო რთულ ტროფიკულ გზებს.

საკვების მიღების მეთოდები

"ტროფიკული დონის" კონცეფცია შემოიღო რაიმონდ ლინდემანმა 1942 წელს, ავგუსტ ტიენმანის (1926 წ.) ტერმინოლოგიის საფუძველზე, რომელმაც საკვების მოპოვების მეთოდებს უწოდა:

ტროფიკული დონეები ყოველთვის არ არის განსაზღვრული ბუნებრივი მთელი რიცხვებით, რადგან ორგანიზმები ხშირად ჭამენ სხვადასხვა საკვებს და არიან ერთზე მეტ ტროფიკულ დონეზე. მაგალითად, ზოგიერთი მტაცებელი ასევე ჭამს მცენარეებს. მსხვილ მტაცებელს შეუძლია იკვებებოდეს როგორც პატარა მტაცებლებით, ასევე ბალახისმჭამელებით. მკვლელი ვეშაპები მწვერვალები არიან, მაგრამ ისინი იყოფა ცალკეულ სახეობებად, რომლებიც ნადირობენ კონკრეტულ ნადირზე - ტუნაზე, პატარა ზვიგენებზე და სელაპებზე. დანიელ პოლიმ წარმოადგინა ტროფიკული დონის გამოთვლები:

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

სად T L j (\displaystyle TL_(j))არის მტაცებლის ტროფიკული დონე ჯ, ა D C i j (\displaystyle DC_(ij))არის წილი ჯსხეულის დიეტაში მე.

] [ რუსული ენა ] [ უკრაინული ენა ] [ ბელორუსული ენა ] [ რუსული ლიტერატურა ] [ ბელორუსული ლიტერატურა ] [ უკრაინული ლიტერატურა ] [ ჯანმრთელობის საფუძვლები ] [ უცხოური ლიტერატურა ] [ ბუნების ისტორია ] [ ადამიანი, საზოგადოება, სახელმწიფო ] [ სხვა სახელმძღვანელოები ]

§ 8. ტროფიკული დონეები. ეკოლოგიური პირამიდები

ტროფიკული დონის კონცეფცია. ტროფიკული დონე- ეს არის ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც იკავებენ გარკვეულ პოზიციას საერთო კვებით ჯაჭვში. TOორგანიზმები, რომლებიც იღებენ ენერგიას მზისგან იმავე რაოდენობის საფეხურებით, მიეკუთვნებიან იმავე ტროფიკულ დონეს.

ტროფიკული დონეების სახით დაკავშირებული ორგანიზმების ჯგუფების ასეთი თანმიმდევრობა და დაქვემდებარება წარმოადგენს მატერიისა და ენერგიის ნაკადს ეკოსისტემაში, მისი ორგანიზაციის საფუძველს.

ეკოსისტემის ტროფიკული სტრუქტურა.კვების ჯაჭვებში ენერგიის გარდაქმნების თანმიმდევრობის შედეგად, ეკოსისტემაში ცოცხალი ორგანიზმების თითოეული საზოგადოება იძენს გარკვეულ ტროფიკული სტრუქტურა.საზოგადოების ტროფიკული სტრუქტურა ასახავს ურთიერთობას მწარმოებლებს, მომხმარებლებს (ცალკე პირველი, მეორე და ა.შ. ბრძანებები) და რღვევებს შორის, რომელიც გამოიხატება ან ცოცხალი ორგანიზმების ინდივიდების რაოდენობით, ან phბიომასა, ან მათში შემავალი ენერგია, გამოითვლება ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულზე.

ტროფიკული სტრუქტურა ჩვეულებრივ გამოსახულია როგორც ეკოლოგიური პირამიდები.ეს გრაფიკული მოდელი შეიქმნა 1927 წელს ამერიკელმა ზოოლოგმა ჩარლზ ელტონმა. პირამიდის საფუძველია პირველი ტროფიკული დონე - მწარმოებლების დონე, ხოლო პირამიდის შემდეგი სართულები ყალიბდება შემდგომი დონეებით - სხვადასხვა შეკვეთის მომხმარებლები. ყველა ბლოკის სიმაღლე ერთნაირია, ხოლო სიგრძე პროპორციულია რაოდენობის, ბიომასის ან ენერგიის შესაბამის დონეზე. ეკოლოგიური პირამიდების აშენების სამი გზა არსებობს.

1. რიცხვთა პირამიდა(სიმრავლე) ასახავს ცალკეული ორგანიზმების რაოდენობას თითოეულ დონეზე. მაგალითად, ერთი მგლის გამოსაკვებად მას რამდენიმე კურდღელი მაინც სჭირდება სანადიროდ; ამ კურდღლების გამოსაკვებად საჭიროა საკმაოდ მრავალფეროვანი მცენარეები. ზოგჯერ რიცხვების პირამიდები შეიძლება შებრუნებული ან თავდაყირა იყოს. ეს ეხება ტყის კვების ქსელებს, სადაც ხეები არიან მწარმოებლები, ხოლო მწერები - პირველადი მომხმარებლები. ამ შემთხვევაში, პირველადი მომხმარებლების დონე რიცხობრივად უფრო მდიდარია, ვიდრე მწარმოებლების დონე (მწერების დიდი რაოდენობა იკვებება ერთ ხეზე).

2. ბიომასის პირამიდა- სხვადასხვა ტროფიკული დონის ორგანიზმების მასების თანაფარდობა. ჩვეულებრივ ხმელეთის ბიოცენოზებში მწარმოებელთა მთლიანი მასა ყოველი მომდევნო რგოლზე მეტია. თავის მხრივ, პირველი რიგის მომხმარებელთა საერთო მასა უფრო მეტია, ვიდრე მეორე რიგის მომხმარებლების და ა.შ. თუ ორგანიზმები ძალიან არ განსხვავდებიან ზომით, დიაგრამა, როგორც წესი, აყალიბებს საფეხუროვან პირამიდას წვერით. ასე რომ, 1 კგ საქონლის ხორცის საწარმოებლად საჭიროა 70-90 კგ ახალი ბალახი.

წყლის ეკოსისტემებში, თქვენ ასევე შეგიძლიათ მიიღოთ ბიომასის ინვერსიული, ან ინვერსიული პირამიდა, როდესაც მწარმოებლების ბიომასა ნაკლებია ვიდრე მომხმარებელთა, ზოგჯერ კი დაშლის. მაგალითად, ოკეანეში, ფიტოპლანქტონის საკმაოდ მაღალი პროდუქტიულობით, მისი მთლიანი მასა მოცემულ მომენტში შეიძლება იყოს ნაკლები, ვიდრე მომხმარებელთა (ვეშაპები, დიდი თევზი, მოლუსკები).

რიცხვებისა და ბიომასის პირამიდები ასახავს სტატიკურისისტემები, ანუ ისინი ახასიათებენ ორგანიზმების რაოდენობას ან ბიომასას დროის გარკვეულ პერიოდში. ისინი არ აწვდიან სრულ ინფორმაციას ეკოსისტემის ტროფიკული სტრუქტურის შესახებ, თუმცა საშუალებას იძლევა გადაჭრას მთელი რიგი პრაქტიკული პრობლემები, განსაკუთრებით ეკოსისტემების მდგრადობის შენარჩუნებასთან. რიცხვების პირამიდა საშუალებას იძლევა, მაგალითად, გამოვთვალოთ თევზის დაჭერის ან ცხოველების სროლის დასაშვები რაოდენობა ნადირობის სეზონზე მათი ნორმალური გამრავლების შედეგების გარეშე.

3. ენერგიის პირამიდაასახავს ენერგიის ნაკადის რაოდენობას, საკვების მასის კვებით ჯაჭვში გავლის სიჩქარეს. ბიოცენოზის სტრუქტურაზე დიდ გავლენას ახდენს არა ფიქსირებული ენერგიის რაოდენობა, არამედ საკვების წარმოების სიჩქარე.

დადგენილია, რომ მომდევნო ტროფიკულ დონეზე გადაცემული ენერგიის მაქსიმალური რაოდენობა შეიძლება, ზოგიერთ შემთხვევაში, იყოს წინას 30% და ეს საუკეთესო შემთხვევაში. ბევრ ბიოცენოზსა და კვებით ჯაჭვში გადაცემული ენერგიის რაოდენობა შეიძლება იყოს მხოლოდ 1%.

1942 წელს ამერიკელმა ეკოლოგმა რ.ლინდემანმა ჩამოაყალიბა ენერგიების პირამიდის კანონი (10 პროცენტის კანონი),რომლის მიხედვითაც, საშუალოდ, ეკოლოგიური პირამიდის წინა დონეზე მიღებული ენერგიის დაახლოებით 10% ერთი ტროფიკული დონიდან კვებითი ჯაჭვების გავლით მეორე ტროფიკულ დონეზე გადადის. დანარჩენი ენერგია იკარგება თერმული გამოსხივების, მოძრაობის და ა.შ. მეტაბოლური პროცესების შედეგად ორგანიზმები კარგავენ მთელი ენერგიის დაახლოებით 90%-ს კვებითი ჯაჭვის თითოეულ რგოლში, რომელიც იხარჯება მათი სასიცოცხლო ფუნქციების შენარჩუნებაზე.

თუ კურდღელმა შეჭამა 10 კგ მცენარეული ნივთიერება, მაშინ მისი წონა შეიძლება გაიზარდოს 1 კგ-ით. მელა ან მგელი, რომელიც ჭამს 1 კგ კურდღლის ხორცს, ზრდის მის მასას მხოლოდ 100 გ-ით მერქნიან მცენარეებში, ეს პროპორცია გაცილებით დაბალია იმის გამო, რომ ხე ცუდად შეიწოვება ორგანიზმების მიერ. ბალახებისა და ზღვის მცენარეებისთვის ეს მნიშვნელობა გაცილებით მეტია, რადგან მათ არ აქვთ ძნელად მოსანელებელი ქსოვილები. თუმცა, ენერგიის გადაცემის პროცესის ზოგადი ნიმუში რჩება: გაცილებით ნაკლები ენერგია გადის ზედა ტროფიკულ დონეზე, ვიდრე ქვედა.

ამიტომ კვების ჯაჭვებს, როგორც წესი, არ შეიძლება ჰქონდეს 3-5 (იშვიათად 6) რგოლზე მეტი, ხოლო ეკოლოგიური პირამიდები არ შეიძლება შედგებოდეს დიდი რაოდენობით სართულებისგან. კვებითი ჯაჭვის ბოლო რგოლი, ისევე როგორც ეკოლოგიური პირამიდის ზედა სართული, მიიღებს იმდენად მცირე ენერგიას, რომ არ იქნება საკმარისი ორგანიზმების რაოდენობის გაზრდის შემთხვევაში.

ეს განცხადება შეიძლება აიხსნას იმით, თუ სად იხარჯება მოხმარებული საკვების ენერგია (C). ნაწილი მიდის ახალი უჯრედების აშენებაზე, ე.ი. ზრდაზე (P). საკვების ენერგიის ნაწილი იხარჯება ენერგეტიკულ მეტაბოლიზმზე 7 ან სუნთქვაზე (i?). ვინაიდან საკვების მონელება არ შეიძლება იყოს სრული, ე.ი. 100%, შემდეგ მოუნელებელი საკვების ნაწილი ექსკრემენტის სახით გამოიყოფა ორგანიზმიდან (F). ბალანსის განტოლება ასე გამოიყურება:

C = P+რ + ფ .

იმის გათვალისწინებით, რომ სუნთქვაზე დახარჯული ენერგია არ გადადის შემდეგ ტროფიკულ დონეზე და ტოვებს ეკოსისტემას, ცხადი ხდება, რატომ იქნება ყოველი მომდევნო დონე ყოველთვის წინაზე ნაკლები.

ამიტომ დიდი მტაცებელი ცხოველები ყოველთვის იშვიათია. ამიტომ, ასევე არ არსებობენ მტაცებლები, რომლებიც მგლებით იკვებებიან. ამ შემთხვევაში, მათ უბრალოდ არ ექნებათ საკმარისი საკვები, რადგან მგლები ცოტაა.

ეკოსისტემის ტროფიკული სტრუქტურა გამოიხატება მის შემადგენელ სახეობებს შორის კომპლექსურ საკვებ ურთიერთობებში. რიცხვების, ბიომასისა და ენერგიის ეკოლოგიური პირამიდები, რომლებიც გამოსახულია გრაფიკული მოდელების სახით, გამოხატავს ორგანიზმების რაოდენობრივ ურთიერთობას კვების სხვადასხვა მეთოდით: მწარმოებლები, მომხმარებლები და დამშლელები.

1. განსაზღვრეთ ტროფიკული დონე. 2. მოიყვანეთ ორგანიზმების მაგალითები, რომლებიც მიეკუთვნებიან იმავე ტროფიკულ დონეს. 3. რა პრინციპით შენდება ეკოლოგიური პირამიდები? 4. რატომ არ შეიძლება კვებითი ჯაჭვი შეიცავდეს 3-დან 5-ზე მეტ რგოლს?

ზოგადი ბიოლოგია: სახელმძღვანელო 11-წლიანი ზოგადსაგანმანათლებლო სკოლის მე-11 კლასისთვის, საბაზო და მაღალ საფეხურებზე. ნ.დ. ლისოვი, ლ.ვ. კამლუკი, ნ.ა. ლემეზა და სხვ. ნ.დ. ლისოვა.- მნ.: ბელორუსია, 2002.- 279 გვ.

სახელმძღვანელოს შინაარსი ზოგადი ბიოლოგია: სახელმძღვანელო მე-11 კლასისთვის:

თავი 1. სახეობა - ცოცხალი ორგანიზმების არსებობის ერთეული

• § 2. პოპულაცია არის სახეობის სტრუქტურული ერთეული. მოსახლეობის მახასიათებლები

თავი 2. სახეობების, პოპულაციების ურთიერთობა გარემოსთან. ეკოსისტემები

• § 6. ეკოსისტემა. ორგანიზმების კავშირები ეკოსისტემაში. ბიოგეოცენოზი, ბიოგეოცენოზის სტრუქტურა
• § 7. მატერიისა და ენერგიის მოძრაობა ეკოსისტემაში. დენის სქემები და ქსელები
• § 9. ნივთიერებების მიმოქცევა და ენერგიის დინება ეკოსისტემებში. ბიოცენოზის პროდუქტიულობა

თავი 3. ევოლუციური შეხედულებების ფორმირება

• § 13. ჩარლზ დარვინის ევოლუციური თეორიის გაჩენის წინაპირობები
• § 14. ჩარლზ დარვინის ევოლუციური თეორიის ზოგადი მახასიათებლები

თავი 4. თანამედროვე იდეები ევოლუციის შესახებ

• § 18. ევოლუციური თეორიის განვითარება პოსტდარვინის პერიოდში. ევოლუციის სინთეზური თეორია
• § 19. მოსახლეობა ევოლუციის ელემენტარული ერთეულია. ევოლუციის წინაპირობები

თავი 5. სიცოცხლის წარმოშობა და განვითარება დედამიწაზე

• § 27. იდეების განვითარება სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ. ჰიპოთეზები დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ
• § 32. ფლორისა და ფაუნის ევოლუციის ძირითადი ეტაპები
• § 33. თანამედროვე ორგანული სამყაროს მრავალფეროვნება. ტაქსონომიის პრინციპები

თავი 6. ადამიანის წარმოშობა და ევოლუცია

• § 35. წარმოდგენების ჩამოყალიბება ადამიანის წარმოშობის შესახებ. ადამიანის ადგილი ზოოლოგიურ სისტემაში
• § 36. ადამიანის ევოლუციის ეტაპები და მიმართულებები. ადამიანის წინამორბედები. ყველაზე ადრეული ხალხი
• § 38. ადამიანის ევოლუციის ბიოლოგიური და სოციალური ფაქტორები. პიროვნების თვისობრივი განსხვავებები

ჩვენი პლანეტის ბიოსფეროში მატერიისა და ენერგიის სტაბილური ბიოგეოქიმიური ციკლები იქმნება ორგანიზმების მიერ მოხმარებული ნივთიერებებისა და ბუნებრივ გარემოში გამოშვებული ნარჩენების პროდუქტების ბიოლოგიური მრავალფეროვნების გამო. ნივთიერებათა ბიოლოგიური ციკლის საფუძველია ტროფიკული დონეები, რომლებიც წარმოდგენილია ცოცხალი ორგანიზმების სპეციფიკური ტიპებით, იყოფა სამ ძირითად ჯგუფად: მწარმოებლები, მომხმარებლები და რღვევები. ტროფიკული დონე შედგება ორგანიზმების პოპულაციებისგან, რომლებიც ასრულებენ ერთსა და იმავე ტროფიკულ ფუნქციებს ეკოსისტემაში და აქვთ სხვადასხვა სახეობის შემადგენლობა (ბერძნული ტროფიდან - "საკვები").

პირველი ტროფიკული დონე - პირველადი წარმოების დონე- ქმნიან ავტოტროფებს. ეს არის ორგანიზმები, რომლებიც სინთეზირებენ ორგანულ ნივთიერებებს (ნახშირწყლები, ცხიმები, ცილები, ნუკლეინის მჟავები) არაორგანული ნაერთებიდან მზის ენერგიის გამოყენებით. პირველადი წარმოება მცენარეული ქსოვილების ბიომასაა. პირველადი მწარმოებლები არიან მცენარეები, ფოტოავტოტროფული ბაქტერიები და ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები (ქიმიოტროფები). ქიმიოტროფები არის მიკროორგანიზმები, რომლებიც ასინთეზირებენ ორგანულ ნივთიერებებს ამიაკის, წყალბადის სულფიდის და სხვა ნივთიერებების დაჟანგვის ენერგიის გამოყენებით წყალსა და ნიადაგში.

მეორე ტროფიკული დონე წარმოდგენილია მომხმარებლები (ჰეტეროტროფები):

1) პირველი რიგის – ფიტოფაგები – საკვებად იყენებენ მცენარეებს;

2) მეორე რიგის - იკვებება ცხოველური საკვებით.

მესამე ტროფიკულ დონეზე - დამშლელები. ეს არის ორგანიზმები, რომლებიც ანადგურებენ ნარჩენ პროდუქტებს და მკვდარ ორგანიზმებს მინერალებად, ნახშირორჟანგად და წყალში. მომხმარებლები ასევე მონაწილეობენ ორგანული ნივთიერებების მინერალიზაციაში.

ყველა ორგანიზმი იყენებს ბიომასას წინა ტროფიკული დონის საკვებად, კარგავს ენერგიას სუნთქვის, სხეულის გაცხელების, სხვადასხვა სახის აქტივობისა და ექსკრეციის გზით.

არსებობს ურთიერთობები სხვადასხვა ტროფიკული დონის სახეობებს შორის, რომლებიც ქმნიან ტროფიკული ჯაჭვების (კვების ჯაჭვების) სისტემას. რესურსების გამოყენება თითოეულ ტროფიკულ დონეზე დამოკიდებულია ეკოსისტემის სახეობრივ მრავალფეროვნებაზე.

სახეობების მრავალფეროვნება შეიძლება შემცირდეს დაბინძურებულ ადგილებში, რაც იწვევს ტროფიკული სტრუქტურის გამარტივებას.

დღეისათვის ფიქსირდება ბიოცენოზის სტრუქტურის დარღვევები ბუნებრივი გარემოს დაბინძურების გამო. ტოქსიკური ნივთიერებები გადაეცემა კვებითი ჯაჭვების მეშვეობით და ხელს უწყობს ცხოველების, ფრინველების, წყლის ორგანიზმების სიკვდილს და ასევე გროვდება ადამიანის მიერ მოხმარებულ საკვებ პროდუქტებში.

წინა მასალები:

კვებითი ჯაჭვები და ტროფიკული დონეები ითვლება ბიოლოგიური ციკლის განუყოფელ კომპონენტებად. ბევრი ელემენტია ჩართული. შემდეგი, მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ეკოსისტემის ტროფიკულ დონეებს.

ტერმინოლოგია

კვებითი ჯაჭვი არის მცენარეულ საკვებში შემავალი ენერგიის გადაადგილება მთელი რიგი ორგანიზმების მეშვეობით მათი ერთმანეთის ჭამის შედეგად. მხოლოდ მცენარეები ქმნიან ორგანულ ნივთიერებებს არაორგანული ნივთიერებებისგან. ტროფიკული დონე არის ორგანიზმების კომპლექსი. მათ შორის ურთიერთქმედება ხდება საკვები ნივთიერებებისა და ენერგიის წყაროდან გადატანის პროცესში. ტროფიკული ჯაჭვები (ტროფიკული დონე) გულისხმობს ორგანიზმების გარკვეულ პოზიციას ამა თუ იმ ეტაპზე (ბმული) ამ მოძრაობის დროს. საზღვაო და ხმელეთის ბიოლოგიური სტრუქტურები მრავალი თვალსაზრისით განსხვავდება. ერთ-ერთი მთავარი ის არის, რომ პირველში კვებითი ჯაჭვები უფრო გრძელია, ვიდრე მეორეში.

ნაბიჯები

პირველი ტროფიკული დონე წარმოდგენილია ავტოტროფებით. მათ ასევე უწოდებენ მწარმოებლებს. მეორე ტროფიკული დონე შედგება ორიგინალური მომხმარებლებისგან. შემდეგ ეტაპზე არიან მომხმარებლები, რომლებიც მოიხმარენ ბალახოვან ორგანიზმებს. ამ მომხმარებლებს მეორადი ეწოდება. ესენია, მაგალითად, პირველადი მტაცებლები, მტაცებლები. ასევე, მე-3 ტროფიკულ დონეზე შედის მე-3 რიგის მომხმარებლები. ისინი, თავის მხრივ, მოიხმარენ სუსტ მტაცებლებს. როგორც წესი, ტროფიკული დონეების შეზღუდული რაოდენობაა - 4 ან 5. იშვიათად არის ექვსზე მეტი. ეს კვებითი ჯაჭვი, როგორც წესი, დახურულია დამშლელებით ან დამშლელებით. ისინი არიან ბაქტერიები, მიკროორგანიზმები, რომლებიც ანადგურებენ ორგანულ ნარჩენებს.

მომხმარებლები: ზოგადი ინფორმაცია

ისინი არ არიან მხოლოდ „მჭამელები“, რომლებსაც კვებითი ჯაჭვი შეიცავს. ისინი აკმაყოფილებენ თავიანთ მოთხოვნებს უკუკავშირის (პოზიტიური) უკუკავშირის სისტემის მეშვეობით. მომხმარებლები გავლენას ახდენენ ეკოსისტემის უფრო მაღალ ტროფიკულ დონეზე. ასე, მაგალითად, აფრიკის სავანებში მცენარეულობის მოხმარება ანტილოპების დიდი ნახირებით, ხანძრებთან ერთად მშრალ პერიოდში, ხელს უწყობს ნიადაგში საკვები ნივთიერებების დაბრუნების სიჩქარის გაზრდას. შემდგომში, წვიმიან სეზონზე იზრდება ბალახოვანი რეგენერაცია და წარმოება.

ოდუმის მაგალითი საკმაოდ საინტერესოა. იგი აღწერს მომხმარებელთა გავლენას მწარმოებლებზე საზღვაო ეკოსისტემაში. კიბორჩხალები, რომლებიც მოიხმარენ ნამსხვრევებს და წყალმცენარეებს, "უვლიან" თავიანთ ბალახს რამდენიმე გზით. ისინი ანადგურებენ ნიადაგს, რითაც ზრდის წყლის მიმოქცევას ფესვებთან და ჟანგბადს და საჭირო ელემენტებს ანაერობულ სანაპირო ზონაში შეჰყავთ. ორგანული ნივთიერებებით მდიდარი ქვედა შლამების მუდმივი დამუშავების პროცესში, კიბორჩხალები ხელს უწყობენ ბენთოზური წყალმცენარეების განვითარებისა და ზრდის პირობების გაუმჯობესებას. ერთი ტროფიკული დონე შედგება ორგანიზმებისგან, რომლებიც ენერგიას იღებენ იმავე რაოდენობის ნაბიჯებით.

სტრუქტურა

თითოეულ ტროფიკულ დონეზე მოხმარებული საკვები ბოლომდე არ არის ათვისებული. ეს გამოწვეულია მისი მნიშვნელოვანი დანაკარგებით მეტაბოლური პროცესების ეტაპებზე. ამ მხრივ, მომდევნო ტროფიკულ დონეზე შემავალი ორგანიზმების წარმოება წინაზე ნაკლებია. ბიოლოგიურ სისტემაში ენერგიის შემცველი ორგანული ნაერთები წარმოიქმნება ავტოტროფული ორგანიზმების მიერ. ეს ნივთიერებები არის ენერგიის წყარო და აუცილებელი კომპონენტები ჰეტეროტროფებისთვის. მარტივი მაგალითია შემდეგი: ცხოველი ჭამს მცენარეებს. თავის მხრივ, ცხოველს შეუძლია შეჭამოს ფაუნის სხვა უფრო დიდი წარმომადგენელი. ამ გზით ენერგიის გადაცემა შესაძლებელია რამდენიმე ორგანიზმის მეშვეობით. შემდეგი იყენებს წინას, რომელიც ამარაგებს ენერგიას და საკვებ ნივთიერებებს. სწორედ ეს თანმიმდევრობა ქმნის კვებით ჯაჭვს, რომელშიც ტროფიკული დონე არის რგოლი.

პირველი რიგის მწარმოებლები

საწყისი ტროფიკული დონე შეიცავს აუტოტროფულ ორგანიზმებს. ეს ძირითადად მოიცავს მწვანე სივრცეებს. ზოგიერთ პროკარიოტს, განსაკუთრებით ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებს, ისევე როგორც ბაქტერიების რამდენიმე სახეობას, ასევე აქვს ფოტოსინთეზის უნარი. თუმცა, მათი წვლილი ტროფიკულ დონეზე უმნიშვნელოა.

ფოტოსინთეზის აქტივობის წყალობით, მზის ენერგია გარდაიქმნება ქიმიურ ენერგიად. იგი შედგება ორგანული მოლეკულებისგან, საიდანაც, თავის მხრივ, შენდება ქსოვილები. ორგანული ნივთიერებების წარმოებაში შედარებით მცირე წვლილი შეაქვს ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს. ისინი ენერგიას იღებენ არაორგანული ნაერთებისგან. წყალმცენარეები წყლის ეკოსისტემების მთავარი მწარმოებლები არიან. ისინი ხშირად წარმოდგენილია პატარა ერთუჯრედიანი ორგანიზმებით, რომლებიც ქმნიან ფიტოპლანქტონს ტბებისა და ოკეანეების ზედაპირულ ფენებში. ხმელეთზე პირველადი წარმოების უმეტესობა უფრო მაღალ ორგანიზებულ ფორმებში მოდის. ისინი მიეკუთვნებიან გიმნოსპერმებსა და ანგიოსპერმებს. მათი გამო იქმნება მდელოები და ტყეები.

მომხმარებელი 2, 3 შეკვეთა

კვების ჯაჭვები შეიძლება იყოს ორი ტიპის. კერძოდ, გამოიყოფა ნამსხვრევები და საძოვრები. ამ უკანასკნელის მაგალითები აღწერილია ზემოთ. პირველ დონეზე ისინი შეიცავს მწვანე მცენარეებს, მეორეზე მძოვარ ცხოველებს, მესამეზე კი მტაცებლებს. თუმცა, მკვდარი მცენარეებისა და ცხოველების სხეულები კვლავ შეიცავს ენერგიას და „სამშენებლო მასალას“ ინტრავიტალურ ექსკრეციებთან ერთად (შარდი და განავალი). ყველა ეს ორგანული მასალა ექვემდებარება დაშლას მიკროორგანიზმების - ბაქტერიების და სოკოების აქტივობის გამო. ისინი ცხოვრობენ ორგანულ ნარჩენებზე, როგორც საპროფიტები.

ამ ტიპის ორგანიზმებს დეკომპოზიტორებს უწოდებენ. ისინი გამოყოფენ საჭმლის მომნელებელ ფერმენტებს ნარჩენ პროდუქტებზე ან მკვდარ სხეულებზე და შემდეგ შთანთქავენ საჭმლის მონელების პროდუქტებს. დაშლა შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა სიჩქარით. ორგანული ნაერთების მოხმარება განავალიდან, შარდიდან და ცხოველების გვამებიდან ხდება რამდენიმე კვირის განმავლობაში. თუმცა, დაცემული ტოტების ან ხეების დაშლას შეიძლება წლები დასჭირდეს.

დეტრიტივორები

სოკოები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ხის დაშლის პროცესში. ისინი გამოყოფენ ფერმენტ ცელულაზას. მას აქვს დარბილების ეფექტი ხეზე, რაც შესაძლებელს ხდის პატარა ცხოველებს შეაღწიონ და შეიწოვონ მასალა. დაშლილი მასალის ფრაგმენტებს დეტრიტუსს უწოდებენ. ბევრი პატარა ცოცხალი ორგანიზმი (დეტრიტივორები) იკვებება მისით და აჩქარებს განადგურების პროცესს.

ვინაიდან დაშლაში მონაწილეობს ორი ტიპის ორგანიზმი (სოკოები და ბაქტერიები, ასევე ცხოველები), ისინი ხშირად გაერთიანებულია ერთი სახელის ქვეშ - "დაშლა". მაგრამ სინამდვილეში ეს ტერმინი ეხება მხოლოდ საპროფიტებს. დეტრიტივორები, თავის მხრივ, შეიძლება შეიწოვება უფრო დიდი ორგანიზმების მიერ. ამ შემთხვევაში ყალიბდება სხვა ტიპის ჯაჭვი – დაწყებული დეტრიტუსით. ზღვისპირა და ტყის თემების დამღუპველებს მიეკუთვნება ტყის ჭია, მიწის ჭია, ლეშის ბუზის ლარვა, ალისფერი ბუზი, ზღვის კიტრი და პოლიქაეტი.

კვების ქსელი

სისტემურ დიაგრამებში, თითოეული ორგანიზმი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, როგორც კონკრეტული ტიპის სხვების მომხმარებელი. მაგრამ ბიოლოგიურ სტრუქტურაში არსებულ საკვებ კავშირებს გაცილებით რთული სტრუქტურა აქვს. ეს იმიტომ ხდება, რომ ცხოველს შეუძლია მოიხმაროს სხვადასხვა სახის ორგანიზმები. უფრო მეტიც, ისინი შეიძლება მიეკუთვნებოდეს ერთსა და იმავე კვებით ჯაჭვს ან განსხვავებულს. ეს განსაკუთრებით აშკარაა ბიოლოგიური ციკლის მაღალ დონეზე მდებარე მტაცებლებს შორის. არიან ცხოველები, რომლებიც ერთდროულად მოიხმარენ სხვა ფაუნას და მცენარეებს. ასეთი ინდივიდები მიეკუთვნებიან ყოვლისმჭამელების კატეგორიას. კერძოდ, ასეთია ადამიანი. არსებულ ბიოლოგიურ სისტემაში საკმაოდ გავრცელებულია გადახლართული კვებითი ჯაჭვები. შედეგად, იქმნება ახალი მრავალკომპონენტიანი სტრუქტურა - ქსელი. დიაგრამას შეუძლია ასახოს მხოლოდ ზოგიერთი შესაძლო კავშირი. როგორც წესი, ის შეიცავს მხოლოდ ერთ ან ორ მტაცებელს, რომლებიც მიეკუთვნებიან ზედა ტროფიკულ დონეებს. ტიპიური სტრუქტურის შიგნით ენერგიისა და მიმოქცევის ნაკადში შეიძლება არსებობდეს ორი გაცვლის ბილიკი. ერთის მხრივ, ურთიერთქმედება ხდება მტაცებლებს შორის, მეორეს მხრივ, რღვევებსა და დეტრიტივორებს შორის. ამ უკანასკნელს შეუძლია მკვდარი ცხოველების მოხმარება. ამავდროულად, ცოცხალ დეკომპოზიტორებს და დეტრიტივორებს შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც საკვები მტაცებლებისთვის.

საკვების ენერგიის გადაცემა მისი წყაროდან - ავტოტროფებიდან (მცენარეებიდან) - მთელი რიგი ორგანიზმების მეშვეობით, რაც ხდება ზოგიერთი ორგანიზმის სხვების მიერ შეჭმით, ე.წ. კვების ჯაჭვი.ყოველი გადარიცხვით, უმეტესობა (80-90%) პოტენციური ენერგია იკარგება, გადაიქცევა სითბოში. ამიტომ, რაც უფრო მოკლეა კვებითი ჯაჭვი (რაც უფრო ახლოს არის ორგანიზმი მის საწყისთან), მით მეტია მოსახლეობისთვის ხელმისაწვდომი ენერგიის რაოდენობა. კვების ჯაჭვები შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ტიპად: საძოვრების ჯაჭვი,რომელიც იწყება მწვანე მცენარით და მიდის ძოვებამდე ბალახისმჭამელებზე (ანუ ორგანიზმებზე, რომლებიც ჭამენ ცოცხალ მცენარეულ უჯრედებს ან ქსოვილებს) და მტაცებლებს (ორგანიზმები, რომლებიც ჭამენ ცხოველებს), და დეტრიტალური ჯაჭვი, რომელიც გადადის მკვდარი ორგანული ნივთიერებებიდან მიკროორგანიზმებამდე, შემდეგ კი დეტრიტივორებისა და მათი მტაცებლებისკენ. კვებითი ჯაჭვები არ არის იზოლირებული ერთმანეთისგან, არამედ მჭიდროდ არის გადაჯაჭვული ერთმანეთთან, ქმნიან ე.წ. საკვები ქსელები.რთულ ბუნებრივ საზოგადოებებში, ორგანიზმები, რომლებიც ენერგიას მზისგან იღებენ იმავე რაოდენობის საფეხურებით, განიხილება, რომ მიეკუთვნებიან იმავეს. ტროფიკული დონე.ამრიგად, მწვანე მცენარეები იკავებენ პირველ ტროფიკულ დონეს (მწარმოებლების დონეს), ბალახისმჭამელები იკავებენ მეორეს (პირველადი მომხმარებლების დონეს), პირველადი მტაცებლები, რომლებიც ჭამენ ბალახისმჭამელებს, იკავებს მესამეს (მეორადი მომხმარებლების დონეს), ხოლო მეორეხარისხოვანი მტაცებლები იკავებს მეოთხეს (დონე მესამეული მომხმარებლები).

კვებითი ჯაჭვები ყველა ჩვენგანისთვის ნაცნობია: ადამიანი ჭამს დიდ თევზს და ის ჭამს პატარა თევზს, რომელიც ჭამს ზოოპლანქტონს, რომელიც ჭამს ფიტოპლანქტონს, რომელიც მზის ენერგიას იჭერს, ან ადამიანს შეუძლია ჭამოს ძროხის ხორცი, რომელიც ჭამს ბალახს, რომელიც მზის ენერგიას იღებს. მას შეუძლია გამოიყენოს ბევრად უფრო მოკლე კვებითი ჯაჭვი, იკვებება კულტურებით, რომლებიც იპყრობენ მზის ენერგიას. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ადამიანი არის პირველადი მომხმარებელი მეორე ტროფიკულ დონეზე. კვების ჯაჭვში ბალახი - ძროხა - ადამიანი, მესამე ტროფიკულ დონეზე მეორადი მომხმარებელია. მაგრამ უფრო ხშირად ადამიანი არის როგორც პირველადი, ასევე მეორადი მომხმარებელი, რადგან მისი დიეტა ჩვეულებრივ მოიცავს მცენარეულ და ცხოველურ საკვებს.

ყოველ ჯერზე საკვების გადაადგილებისას იკარგება გარკვეული პოტენციური ენერგია. უპირველეს ყოვლისა, მცენარეები აღრიცხავენ მზის შემომავალი გამოსხივების ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილს. ამიტომ, მომხმარებელთა რაოდენობა (მაგ., ადამიანები), რომლებსაც შეუძლიათ გადარჩენა მოცემული პირველადი წარმოების მოსავლიანობით, დიდად არის დამოკიდებული ჩვენი ტრადიციული სასოფლო-სამეურნეო კვების ჯაჭვის ყოველ მომდევნო რგოლზე გადაადგილებაზე სიდიდე (ანუ 10-ჯერ). ამიტომ, თუ დიეტაში ხორცის შემცველობა იზრდება, მცირდება იმ ადამიანების რიცხვი, რომლებსაც შეუძლიათ კვება. თუ აღმოჩნდება, რომ არსებული პირველადი წარმოების საფუძველზე მოგიწევთ ბევრი ახალი პირის გამოკვება, მაშინ მთლიანად უნდა მიატოვოთ ხორცი ან მკვეთრად შეამციროთ მისი მოხმარება.

ზოგიერთი ნივთიერება არ იშლება ჯაჭვის გასწვრივ გადაადგილებისას, არამედ გროვდება. ეს არის ე.წ კონცენტრაცია კვებით ჯაჭვში (ბიოკონცენტრაცია)ეს ყველაზე ნათლად ჩანს მდგრადი რადიონუკლიდებითა და პესტიციდებით.

ზოგიერთი რადიონუკლიდის, ბირთვული დაშლის ქვეპროდუქტების, კონცენტრაციის გაზრდის ტენდენცია კვებით ჯაჭვში ყოველ საფეხურზე აღმოაჩინეს 1950-იან წლებში. უკიდურესად მცირე (კვალი) რადიაქტიური J, P, Cs და Se მდინარე კოლუმბიაში კონცენტრირებული იყო თევზისა და ფრინველის ქსოვილებში. დადგინდა, რომ ბატის კვერცხებში რადიოაქტიური ფოსფორის დაგროვების კოეფიციენტი (ქსოვილებში და გარემოში არსებული ნივთიერების თანაფარდობა) 2 მილიონია .

მაგალითი: DDT(4,4 - დიქლოროდიფენილ ტრიქლორმეთილმეთანი). ლონგ აილენდზე კოღოების პოპულაციის შესამცირებლად, ჭაობები მრავალი წლის განმავლობაში აბინძურებდნენ DDT-ით. მწერების კონტროლის სპეციალისტებმა არ გამოიყენეს კონცენტრაციები, რომლებიც უშუალოდ მომაკვდინებელი იქნებოდა თევზისა და სხვა ცხოველებისთვის, მაგრამ მათ არ გაითვალისწინეს გარემო პროცესები და DDT ნარჩენების გრძელვადიანი მდგრადობა. ზღვაში ჩარეცხვის ნაცვლად, დეტრიტუსზე ადსორბირებული ტოქსიკური ნარჩენები კონცენტრირებული იყო დეტრინგოფაგებისა და პატარა თევზის ქსოვილებში და შემდეგ უფრო მაღალი რიგის მტაცებლებში (თევზის მჭამელი ფრინველები). კონცენტრაციის კოეფიციენტი (სხეულში DDT შემცველობის თანაფარდობა წყალში, გამოხატული ნაწილებში) არის დაახლოებით 500,000 თევზის მჭამელი ცხოველებისთვის თევზებში და ფრინველებში დაგროვებას ხელს უწყობს მნიშვნელოვანი ცხიმოვანი დეპოზიტები, რომელშიც არის DDT კონცენტრირებული. ფრინველები განსაკუთრებით მგრძნობიარენი არიან DDT მოწამვლის მიმართ, რადგან... ეს შხამი (და სხვა ინსექტიციდები, რომლებიც ქლორირებული ნახშირწყალბადებია) სისხლში სტეროიდული ჰორმონების კონცენტრაციის შემცირებით არღვევს კვერცხის ნაჭუჭების წარმოქმნას; თხელი ნაჭუჭი ტყდება სანამ წიწილა განვითარდება. ამრიგად, ძალიან მცირე დოზები, რომლებიც უვნებელია ინდივიდისთვის, მომაკვდინებელია მოსახლეობისთვის.

ბიოლოგიური დაგროვების პრინციპები მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ნებისმიერი გადაწყვეტილების მიღებისას, რომელიც დაკავშირებულია გარემოში დამაბინძურებლების გამოყოფასთან. თუმცა, ბევრ არაბიოლოგიურ ფაქტორს შეუძლია შეამციროს ან გაზარდოს კონცენტრაციის ფაქტორი. ამრიგად, ადამიანი იღებს ნაკლებ DDT-ს, ვიდრე ჩიტი, რადგან საკვების გადამუშავებისა და მომზადებისას ამ ნივთიერების ნაწილი ამოღებულია.

ტროფიკული დონე არის ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებსაც გარკვეული ადგილი უჭირავთ კვების ქსელში.

I ტროფიკული დონე - ყოველთვის მცენარეები,

ტროფიკული დონე II - პირველადი მომხმარებლები

III ტროფიკული დონე - მეორადი მომხმარებლები და ა.შ.

Detritivores შეიძლება იყოს trophic დონეზე II და უფრო მაღალი.

როგორც წესი, ეკოსისტემაში არის 3-4 ტროფიკული დონე.

ტროფიკული სტრუქტურა შეიძლება გაიზომოს და გამოიხატოს დგომის მოსავლიანობით (ერთეულ ფართობზე) ან ენერგიის ოდენობით დაფიქსირებული ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულზე თანმიმდევრულ ტროფიკულ დონეზე.

ტროფიკული სტრუქტურა და ტროფიკული ფუნქცია შეიძლება გამოსახული იყოს გრაფიკულად, როგორც ეკოლოგიური პირამიდები, რომლის საფუძველია პირველი დონე (პროდიუსერების დონე), ხოლო შემდგომი დონეები ქმნიან პირამიდის სართულებს და ზედა. ეკოლოგიური პირამიდები შეიძლება დაიყოს სამ ძირითად ტიპად:

რიცხვების პირამიდა,ცალკეული ორგანიზმების რაოდენობის ასახვა;

ბიომასის პირამიდა, რომელიც ახასიათებს მთლიანი მშრალი მასის, კალორიულ შემცველობას ან ცოცხალი ნივთიერების მთლიანი რაოდენობის სხვა საზომს;

ენერგეტიკული პირამიდაგვიჩვენებს ენერგიის ნაკადის და „პროდუქტიულობის“ სიდიდეს თანმიმდევრულ ტროფიკულ დონეზე. ყოველი გადასვლისას ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე კვებით ჯაჭვში ან ქსელში, სამუშაო კეთდება და თერმული ენერგია გამოიყოფა გარემოში და მცირდება ორგანიზმების მიერ მომდევნო ტროფიკულ დონეზე გამოყენებული მაღალი ხარისხის ენერგიის რაოდენობა. ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე გადაცემული მაღალი ხარისხის ენერგიის პროცენტი 2-დან 30%-მდე მერყეობს. ენერგიის უმეტესი ნაწილი იკარგება გარემოსთვის, როგორც დაბალი ხარისხის თერმული ენერგია.

რაც უფრო გრძელია კვებითი ჯაჭვი, მით მეტი სასარგებლო ენერგია იკარგება. ენერგიის ნაკადის პირამიდა განმარტავს, თუ რატომ შეიძლება მეტი ადამიანის კვება კვებითი ჯაჭვის შემცირებით მარცვლეულის პირდაპირი მოხმარებამდე (ბრინჯი ადამიანებზე), ვიდრე მარცვლეულის მჭამელი ცხოველების საკვებად გამოყენებით. ცილის არასწორი კვების თავიდან ასაცილებლად, ვეგეტარიანული დიეტა უნდა შედგებოდეს სხვადასხვა მცენარეებისგან. რიცხვების პირამიდები

შესაძლებელია ეკოსისტემაში ორგანიზმების ყველა ნიმუშის შეგროვება და თითოეულ ტროფიკულ დონეზე ნაპოვნი ყველა სახეობის სიმრავლის დათვლა. ასეთი ინფორმაცია აუცილებელია მოსახლეობის პირამიდის შესაქმნელად. მაგალითად, პატარა აუზში მილიონ ფიტოპლანქტონს შეუძლია 10 000 ზოოპლანგტონის გამოკვება, რაც თავის მხრივ გამოკვებავს 100 ქორჭილს, რაც საკმარისია ერთი ადამიანის გამოსაკვებად ერთი თვის განმავლობაში.

ბრინჯი. 3.2 რიცხვების პირამიდა

მაგრამ ზოგიერთი ეკოსისტემისთვის მოსახლეობის პირამიდებს განსხვავებული ფორმა აქვთ. მაგალითად, ტყეში, მცირე რაოდენობით დიდი ხეები, როგორიცაა მარადმწვანე სექვოია, კვებას უამრავ მცირე ზომის ფიტოფაგ მწერებსა და ფრინველებს - პირველი რიგის მომხმარებლებს. , რომელიც ახასიათებს ცოცხალი ნივთიერების მასას (ერთეულ ფართობზე ან მოცულობაზე). კვებითი ჯაჭვის ან ქსელის თითოეული ტროფიკული დონე შეიცავს ბიომასის გარკვეულ რაოდენობას. ხმელეთის ეკოსისტემებში გამოიყენება შემდეგი: ბიომასის პირამიდის წესი: მცენარეთა საერთო მასა აღემატება ყველა ბალახისმჭამელების მასას და მათი მასა აღემატება მტაცებლების მთელ ბიომასას.

ოკეანესთვის ბიომასის პირამიდის წესი არასწორია - პირამიდას აქვს შებრუნებული (შებრუნებული) ხედი. ოკეანის ეკოსისტემა ხასიათდება ბიომასის მაღალ დონეზე გათბობით, მტაცებლებს შორის. მტაცებლები დიდხანს ცოცხლობენ და მათი რეგენერაციის ბრუნვის სიჩქარე დაბალია, მაგრამ მწარმოებლებისთვის - ფიტოპლანქტონური წყალმცენარეებისთვის - ბრუნვის მაჩვენებელი ასჯერ მეტია, ვიდრე ბიომასის რეზერვი.

ბრინჯი. 3.3 ბიომასის პირამიდა

რიცხვებისა და ბიომასის პირამიდები შეიძლება იყოს ინვერსიული (ან ნაწილობრივ შებრუნებული), ე.ი. ბაზა შეიძლება იყოს უფრო მცირე, ვიდრე ერთი ან მეტი ზედა სართული. ეს ხდება მაშინ, როდესაც მწარმოებლების საშუალო ზომა მომხმარებელთა ზომაზე მცირეა. პირიქით, ენერგეტიკული პირამიდა ყოველთვის ვიწროვდება ზევით, იმ პირობით, რომ გავითვალისწინებთ სისტემაში არსებული საკვები ენერგიის ყველა წყაროს.