Trofik seviyelerin sayısını ne belirler? Trofik Seviyeler, Türleri, Anlamı, Kalıpları ve Besin Zinciri Tanımı

Seviye 1, üreticiler

Seviye 2, tavşan

Seviye 3, tilki

Seviye 4, kartal

Tropik seviye- Bir organizmanın besin (trofik) zincirindeki üreticilere olan mesafesini belirten bir birim. Kelime trofik Yunancadan geliyor τροφή (trophē) - yiyecek.

Periyodik kitlesel yok oluşlar dışında, hem trofik seviyelerin sayısı hem de bunların incelenmesinin karmaşıklığı artıyor.

Seviyeler

Trofik zincirde birkaç seviye vardır. Besin zinciri 1. seviyede başlar; bitkiler gibi üreticilerin bulunduğu yer burasıdır. 2. seviyede üreticilerle beslenen otçullar vardır. Etoburlar 3. seviyede bulunur. Bazen besin zinciri, 4. veya 5. trofik seviyelerde bulunan yırtıcı hayvanlarla biter. Daha yüksek biyolojik çeşitliliğe sahip ekolojik topluluklar, daha karmaşık trofik yollar oluşturur.

Yiyecek elde etme yöntemleri

"Brofik seviye" kavramı, 1942'de Raymond Lindemann tarafından, yiyecek elde etme yöntemlerini çağıran August Thienmann'ın (1926) terminolojisine dayanarak tanıtıldı:

Trofik seviyeler her zaman doğal tamsayılarla tanımlanmaz çünkü organizmalar sıklıkla farklı yiyecekler yerler ve birden fazla trofik seviyede bulunurlar. Örneğin bazı etoburlar bitkileri de yerler. Büyük bir yırtıcı hem daha küçük yırtıcılarla hem de otçullarla beslenebilir. Katil balinalar zirve yırtıcılardır, ancak belirli avları avlayan ton balığı, küçük köpekbalıkları ve foklar gibi ayrı türlere ayrılırlar. Daniel Poli trofik seviye hesaplamalarını sundu:

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

Nerede T L j (\displaystyle TL_(j)) avın trofik seviyesi J, A D C i j (\displaystyle DC_(ij)) bir paylaşımdır J vücudun diyetinde Ben.

] [ Rus dili ] [ Ukrayna dili ] [ Belarus dili ] [ Rus edebiyatı ] [ Belarus edebiyatı ] [ Ukrayna edebiyatı ] [ Sağlığın temelleri ] [ Yabancı edebiyat ] [ Doğa tarihi ] [ İnsan, Toplum, Devlet ] [ Diğer ders kitapları ]

§ 8. Trofik seviyeler. Ekolojik piramitler

Trofik seviye kavramı. Tropik seviye- Bu, genel besin zincirinde belirli bir pozisyonu işgal eden organizmaların bir koleksiyonudur.İLE Enerjisini aynı sayıda adımla Güneş'ten alan organizmalar aynı trofik seviyeye aittir.

Trofik seviyeler şeklinde birbirine bağlanan organizma gruplarının böyle bir dizisi ve tabi kılınması, organizasyonunun temeli olan ekosistemdeki madde ve enerji akışını temsil eder.

Ekosistemin trofik yapısı. Besin zincirlerindeki enerji dönüşümleri dizisinin bir sonucu olarak, bir ekosistemdeki her canlı organizma topluluğu belirli bir kazanım elde eder. Trofik yapı. Bir topluluğun trofik yapısı, üreticiler, tüketiciler (birinci, ikinci vb. sıralardan ayrı ayrı) ve ayrıştırıcılar arasındaki ilişkiyi yansıtır; canlı organizmaların birey sayısıyla veya ph biyokütle veya bunların içerdiği enerjinin birim zamanda birim alan başına hesaplanması.

Trofik yapı genellikle şu şekilde tasvir edilir: ekolojik piramitler. Bu grafik model 1927 yılında Amerikalı zoolog Charles Elton tarafından geliştirildi. Piramidin tabanı ilk trofik seviyedir - üreticilerin seviyesi ve piramidin sonraki katları sonraki seviyeler - çeşitli siparişlerdeki tüketiciler - tarafından oluşturulur. Tüm blokların yüksekliği aynıdır ve uzunluk karşılık gelen seviyedeki sayı, biyokütle veya enerji ile orantılıdır. Ekolojik piramitleri inşa etmenin üç yolu vardır.

1. Sayıların piramidi(bolluk) her seviyedeki bireysel organizmaların sayısını yansıtır. Örneğin, bir kurdu beslemek için avlayacağı en az birkaç tavşana ihtiyacı vardır; Bu tavşanları beslemek için oldukça geniş çeşitlilikte bitkilere ihtiyacınız var. Bazen sayı piramitleri tersine çevrilebilir veya baş aşağı olabilir. Bu, ağaçların üretici, böceklerin ise birincil tüketici olarak hizmet verdiği orman besin zincirleri için geçerlidir. Bu durumda birincil tüketici düzeyi, üretici düzeyinden sayısal olarak daha zengindir (bir ağaçta çok sayıda böcek beslenir).

2. Biyokütle piramidi- farklı trofik seviyelerdeki organizma kütlelerinin oranı. Genellikle karasal biyosinozlarda toplam üretici kütlesi sonraki her bağlantıdan daha fazladır. Buna karşılık, birinci dereceden tüketicilerin toplam kütlesi, ikinci dereceden tüketicilerin toplam kütlesinden daha fazladır, vb. Organizmaların boyutları çok fazla farklılık göstermiyorsa, grafik genellikle ucu sivrilen basamaklı bir piramit ile sonuçlanır. Yani 1 kg sığır eti üretmek için 70-90 kg taze ot gerekir.

Su ekosistemlerinde, üreticilerin biyokütlesi tüketicilerin ve bazen de ayrıştırıcıların biyokütlesinden daha az olduğunda, ters veya ters çevrilmiş bir biyokütle piramidi de elde edebilirsiniz. Örneğin, oldukça yüksek fitoplankton verimliliğine sahip okyanusta, belirli bir andaki toplam kütlesi, tüketici tüketicilerin (balinalar, büyük balıklar, kabuklu deniz ürünleri)kinden daha az olabilir.

Sayı piramitleri ve biyokütle yansıtıyor statik sistemler, yani belirli bir zaman dilimindeki organizmaların sayısını veya biyokütlesini karakterize ederler. Bir ekosistemin trofik yapısı hakkında tam bilgi sağlamamakla birlikte, özellikle ekosistemlerin sürdürülebilirliğinin sağlanmasıyla ilgili bir takım pratik sorunların çözülmesine olanak sağlarlar. Sayı piramidi, örneğin, avlanma mevsimi boyunca izin verilen balık avı miktarını veya hayvanların normal üremelerini etkilemeden vurulmasını hesaplamaya izin verir.

3. Enerji Piramidi enerji akış miktarını, besin kütlesinin besin zincirinden geçiş hızını yansıtır. Biyosinozun yapısı büyük ölçüde sabit enerji miktarından değil, gıda üretim oranından etkilenir.

Bir sonraki trofik seviyeye aktarılan maksimum enerji miktarının bazı durumlarda bir öncekinin %30'u olabileceği ve bunun en iyi durumda olduğu tespit edilmiştir. Birçok biyosenozda ve besin zincirinde aktarılan enerji miktarı yalnızca %1 olabilir.

1942'de Amerikalı ekolojist R. Lindeman şunu formüle etti: enerji piramidi kanunu (yüzde 10 kanunu), buna göre, ortalama olarak, ekolojik piramidin önceki seviyesinde alınan enerjinin yaklaşık% 10'u, besin zincirleri yoluyla bir trofik seviyeden başka bir trofik seviyeye geçer. Enerjinin geri kalanı termal radyasyon, hareket vb. şeklinde kaybolur. Metabolik süreçlerin bir sonucu olarak organizmalar, besin zincirinin her bir halkasında yaşamsal işlevlerini sürdürmek için harcanan enerjinin yaklaşık %90'ını kaybederler.

Bir tavşan 10 kg bitkisel madde yerse kendi ağırlığı 1 kg artabilir. 1 kg tavşan eti yiyen bir tilki veya kurt kütlesini yalnızca 100 gr artırır.Odunsu bitkilerde ahşabın organizmalar tarafından zayıf bir şekilde emilmesi nedeniyle bu oran çok daha düşüktür. Otlar ve deniz yosunları için bu değer çok daha yüksektir çünkü sindirimi zor dokulara sahip değildirler. Bununla birlikte, enerji aktarım sürecinin genel modeli aynı kalır: üst trofik seviyelerden, alt seviyelere göre çok daha az enerji geçer.

Bu nedenle besin zincirleri genellikle 3-5'ten (nadiren 6) fazla bağlantıya sahip olamaz ve ekolojik piramitler çok sayıda kattan oluşamaz. Besin zincirinin son halkası, tıpkı ekolojik piramidin en üst katı gibi, o kadar az enerji alacaktır ki, organizma sayısı arttıkça yeterli olmayacaktır.

Bu ifade, tüketilen gıdanın enerjisinin nereye harcandığının izlenmesiyle açıklanabilir (C). Bunun bir kısmı yeni hücrelerin inşasına gidiyor; artış başına (P). Besin enerjisinin bir kısmı enerji metabolizmasına 7 veya solunuma (i?) harcanır. Gıdanın sindirilebilirliği tam olarak sağlanamadığından, örn. % 100, daha sonra dışkı şeklindeki sindirilmemiş gıdanın bir kısmı vücuttan atılır (F). Bilanço denklemi şu şekilde görünecektir:

C = P+R + F .

Solunum için harcanan enerjinin bir sonraki trofik seviyeye aktarılmadığı ve ekosistemi terk ettiği dikkate alındığında, her bir sonraki seviyenin neden her zaman bir öncekinden daha az olacağı anlaşılır.

Bu nedenle büyük yırtıcı hayvanlar her zaman nadirdir. Bu nedenle kurtlarla beslenen yırtıcı hayvanlar da yoktur. Bu durumda kurtların sayısı az olduğundan yeterli yiyeceğe sahip olamazlar.

Bir ekosistemin trofik yapısı, onu oluşturan türler arasındaki karmaşık besin ilişkileriyle ifade edilir. Grafik modeller şeklinde gösterilen ekolojik sayı, biyokütle ve enerji piramitleri, farklı beslenme yöntemlerine sahip organizmaların (üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar) niceliksel ilişkilerini ifade eder.

1. Trofik seviyeyi tanımlayın. 2. Aynı trofik seviyeye ait organizmalara örnekler verin. 3. Ekolojik piramitler hangi prensiple inşa edilmiştir? 4. Bir besin zinciri neden 3-5'ten fazla bağlantı içeremez?

Genel biyoloji: 11 yıllık bir ortaokulun 11. sınıflarına yönelik temel ve ileri düzey ders kitabı. N.D. Lisov, L.V. Kamlyuk, N.A. Lemeza ve diğerleri Ed. N.D. Lisova.- Mn.: Beyaz Rusya, 2002.- 279 s.

Genel Biyoloji ders kitabının içeriği: 11. sınıf ders kitabı:

Bölüm 1. Türler - canlı organizmaların varoluş birimi

• § 2. Popülasyon, bir türün yapısal birimidir. Nüfus özellikleri

Bölüm 2. Türlerin, popülasyonların çevre ile ilişkileri. Ekosistemler

• § 6. Ekosistem. Bir ekosistemdeki organizmaların bağlantıları. Biyojeosinoz, biyojeosinozun yapısı
• § 7. Bir ekosistemde madde ve enerjinin hareketi. Güç devreleri ve ağları
• § 9. Ekosistemlerdeki maddelerin dolaşımı ve enerji akışı. Biyosinozların verimliliği

Bölüm 3. Evrimsel görüşlerin oluşumu

• § 13. Charles Darwin'in evrim teorisinin ortaya çıkmasının önkoşulları
• § 14. Charles Darwin'in evrim teorisinin genel özellikleri

Bölüm 4. Evrimle ilgili modern fikirler

• § 18. Darwin sonrası dönemde evrim teorisinin gelişimi. Sentetik evrim teorisi
• § 19. Nüfus, evrimin temel birimidir. Evrim için önkoşullar

Bölüm 5. Dünyadaki yaşamın kökeni ve gelişimi

• § 27. Yaşamın kökeni hakkında fikirlerin geliştirilmesi. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin hipotezler
• § 32. Flora ve faunanın evriminin ana aşamaları
• § 33. Modern organik dünyanın çeşitliliği. Taksonominin ilkeleri

Bölüm 6. İnsanın kökeni ve evrimi

• § 35. İnsanın kökeni hakkında fikirlerin oluşumu. Zoolojik sistemdeki insanın yeri
• § 36. İnsan evriminin aşamaları ve yönleri. İnsanın öncülleri. En erken insanlar
• § 38. İnsan evriminin biyolojik ve sosyal faktörleri. Bir kişinin niteliksel farklılıkları

Gezegenimizin biyosferindeki kararlı biyojeokimyasal madde ve enerji döngüleri, organizmalar tarafından tüketilen maddelerin ve doğal çevreye salınan atık ürünlerin biyolojik çeşitliliği nedeniyle oluşur. Maddelerin biyolojik döngüsünün temeli trofik seviyeler Belirli canlı organizma türleri tarafından temsil edilen üç ana gruba ayrılır: üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar. Trofik seviye, ekosistemde aynı trofik işlevleri yerine getiren ve farklı tür kompozisyonuna sahip (Yunanca trophe'den - “yiyecek”) organizma popülasyonlarından oluşur.

İlk trofik seviye - birincil üretim seviyesi- ototroflar oluşturur. Güneş enerjisini kullanarak inorganik bileşiklerden organik maddeleri (karbonhidratlar, yağlar, proteinler, nükleik asitler) sentezleyen organizmalardır. Birincil üretim bitki dokularının biyokütlesidir. Birincil üreticiler bitkiler, fotoototrofik bakteriler ve kemosentetik bakterilerdir (kemotroflar). Kemotroflar, amonyak, hidrojen sülfit ve su ve toprakta bulunan diğer maddelerin oksidasyon enerjisini kullanarak organik maddeyi sentezleyen mikroorganizmalardır.

İkinci trofik seviye şu şekilde temsil edilir: tüketiciler (heterotroflar):

1) birinci dereceden - fitofajlar - bitkileri yiyecek olarak kullanırlar;

2) ikinci dereceden - hayvan yemi ile beslenirler.

Üçüncü trofik seviyede - ayrıştırıcılar. Bunlar atık ürünleri ve ölü organizmaları minerallere, karbondioksite ve suya ayrıştıran organizmalardır. Tüketiciler ayrıca organik maddenin mineralizasyonuna da katılırlar.

Tüm organizmalar önceki trofik seviyelerden gelen biyokütleyi besin olarak kullanır; solunum, vücut ısınması, çeşitli aktivite biçimleri ve dışkı yoluyla enerji kaybederler.

Bir trofik zincir sistemi (besin zincirleri) oluşturan farklı trofik seviyedeki türler arasında ilişkiler vardır. Her trofik düzeyde kaynak kullanımı ekosistemdeki tür çeşitliliğine bağlıdır.

Kirli alanlarda tür çeşitliliği azalarak trofik yapının basitleşmesine neden olabilir.

Günümüzde doğal çevrenin kirlenmesi nedeniyle biyosinozların yapısında bozulmalar kaydedilmektedir. Toksik maddeler besin zincirleri yoluyla bulaşarak hayvanların, kuşların, suda yaşayan organizmaların ölümüne katkıda bulunur ve ayrıca insanlar tarafından tüketilen gıda ürünlerinde de birikir.

Önceki malzemeler:

Besin zincirleri ve trofik seviyeler biyolojik döngünün ayrılmaz bileşenleri olarak kabul edilir. Pek çok unsur söz konusu. Şimdi ekosistemin trofik seviyelerine daha yakından bakalım.

Terminoloji

Besin zinciri, bitkisel besinlerde bulunan enerjinin, birden fazla organizmanın birbirini yemesi sonucu hareketidir. İnorganik maddeden yalnızca bitkiler organik madde oluşturur. Trofik seviye bir organizma kompleksidir. Besinlerin ve enerjinin kaynaktan aktarılması sürecinde aralarında etkileşim meydana gelir. Trofik zincirler (trofik seviye), bu hareket sırasında organizmaların belirli bir aşamada (bağlantı) belirli bir konumunu varsayar. Deniz ve karadaki biyolojik yapılar birçok açıdan farklılık gösterir. Bunlardan en önemlilerinden biri, ilkinde besin zincirlerinin ikinciye göre daha uzun olmasıdır.

adımlar

İlk trofik seviye ototroflarla temsil edilir. Bunlara yapımcı da denir. İkinci trofik seviye orijinal tüketicilerden oluşur. Bir sonraki aşamada otçul organizmaları tüketen tüketiciler var. Bu tüketicilere ikincil denir. Bunlar arasında örneğin birincil yırtıcılar ve etoburlar yer alır. Ayrıca 3. trofik seviye 3. dereceden tüketicileri içerir. Onlar da daha zayıf avcıları tüketiyorlar. Kural olarak, sınırlı sayıda trofik seviye vardır - 4 veya 5. Nadiren altıdan fazlası vardır. Bu besin zinciri genellikle ayrıştırıcılar veya ayrıştırıcılar tarafından kapatılır. Organik kalıntıları parçalayan bakteri, mikroorganizmalardır.

Tüketiciler: genel bilgiler

Onlar sadece besin zincirinin içerdiği "yiyiciler" değiller. İhtiyaçlarını geri bildirim (olumlu) geri bildirim sistemi aracılığıyla karşılarlar. Tüketiciler ekosistemin daha yüksek trofik seviyelerini etkiler. Örneğin Afrika savanlarındaki bitki örtüsünün büyük antilop sürüleri tarafından tüketilmesi ve kurak dönemde çıkan yangınlar, besinlerin toprağa dönüş oranının artmasına yardımcı olur. Daha sonra yağışlı mevsimde otsu yenilenme ve üretim artar.

Odum'un örneği oldukça ilginç. Tüketicilerin deniz ekosistemindeki üreticiler üzerindeki etkilerini açıklar. Döküntü ve algleri tüketen yengeçler, otlarına çeşitli yollarla "bakırlar". Toprağı parçalarlar, böylece köklerin yakınındaki suyun dolaşımını arttırırlar ve anaerobik kıyı bölgesine oksijen ve gerekli elementleri sokarlar. Yengeçler, organik madde bakımından zengin alt siltlerin sürekli olarak işlenmesi sürecinde, bentik alglerin gelişimi ve büyümesi için koşulların iyileştirilmesine yardımcı olur. Bir trofik seviye, aynı sayıda adımla enerji elde eden organizmalardan oluşur.

Yapı

Her trofik seviyede tüketilen yiyecekler tamamen asimile edilmez. Bunun nedeni metabolik süreçlerin aşamalarındaki önemli kayıplardır. Bu bakımdan bir sonraki trofik seviyeye dahil olan organizmaların üretimi bir öncekine göre daha azdır. Biyolojik bir sistem içerisinde enerji içeren organik bileşikler ototrofik organizmalar tarafından üretilir. Bu maddeler bir enerji kaynağıdır ve heterotroflar için gerekli bileşenlerdir. Basit bir örnek şudur: Bir hayvan bitkileri yer. Buna karşılık hayvan, faunanın başka bir büyük temsilcisi tarafından yenilebilir. Bu şekilde enerji çeşitli organizmalar aracılığıyla aktarılabilir. Bir sonraki, enerji ve besin sağlayan öncekini kullanır. Trofik seviyenin bağlantı olduğu besin zincirini oluşturan bu dizidir.

1. derece üreticiler

Başlangıç ​​trofik seviyesi ototrofik organizmaları içerir. Bunlar çoğunlukla yeşil alanları içerir. Bazı prokaryotlar, özellikle mavi-yeşil algler ve birkaç bakteri türü de fotosentez yapma yeteneğine sahiptir. Ancak trofik seviyeye katkıları önemsizdir.

Fotosentetiklerin aktivitesi sayesinde güneş enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür. Dokuların oluşturulduğu organik moleküllerden oluşur. Organik madde üretimine nispeten küçük bir katkı kemosentetik bakteriler tarafından yapılır. İnorganik bileşiklerden enerji elde ederler. Algler su ekosistemlerindeki ana üreticilerdir. Genellikle göllerin ve okyanusların yüzey katmanlarında fitoplankton oluşturan küçük tek hücreli organizmalar tarafından temsil edilirler. Karadaki birincil üretimin çoğu daha yüksek düzeyde organize edilmiş biçimlerde gerçekleşir. Gymnospermlere ve anjiyospermlere aittirler. Onlardan dolayı çayırlar ve ormanlar oluşur.

Tüketiciler 2, 3 sipariş

Besin zincirleri iki tip olabilir. Özellikle döküntü ve mera yapıları öne çıkmaktadır. İkincisinin örnekleri yukarıda açıklanmıştır. Birinci düzeyde yeşil bitkiler, ikinci düzeyde otlayan hayvanlar ve üçüncü düzeyde yırtıcı hayvanlar bulunur. Ancak ölü bitki ve hayvanların vücutları, intravital atılımların (idrar ve dışkı) yanı sıra hâlâ enerji ve "yapı malzemesi" içerir. Tüm bu organik maddeler, mikroorganizmaların (bakteri ve mantarların) faaliyeti nedeniyle ayrışmaya maruz kalır. Organik artıkların üzerinde saprofit olarak yaşarlar.

Bu tür organizmalara ayrıştırıcılar denir. Atık ürünlere veya ölü bedenlere sindirim enzimleri salgılarlar ve daha sonra sindirim ürünlerini emerler. Ayrışma farklı hızlarda meydana gelebilir. Dışkı, idrar ve hayvan cesetlerinden organik bileşiklerin tüketimi birkaç hafta içinde gerçekleşir. Ancak düşen dalların veya ağaçların çürümesi yıllar alabilir.

Detritivorlar

Mantarlar ahşabın çürümesi sürecinde önemli bir rol oynar. Selülaz enzimini salgılarlar. Ahşap üzerinde yumuşatıcı etkisi vardır, bu da küçük hayvanların malzemeye nüfuz etmesini ve absorbe etmesini mümkün kılar. Çürümüş malzeme parçalarına döküntü denir. Birçok küçük canlı organizma (detritivor) bununla beslenir ve yıkım sürecini hızlandırır.

İki tür organizma (mantarlar ve bakterilerin yanı sıra hayvanlar) ayrışmaya katıldığından, genellikle tek bir isim altında birleştirilirler - "ayrıştırıcılar". Ancak gerçekte bu terim yalnızca saprofitler için geçerlidir. Detritivorlar ise daha büyük organizmalar tarafından tüketilebilir. Bu durumda, döküntüden başlayarak farklı tipte bir zincir oluşur. Kıyı ve orman topluluklarının zararlıları arasında tahta biti, solucan, leş sineği larvası, kızıl sinek, deniz hıyarı ve poliket bulunur.

besin ağı

Sistem diyagramlarında her organizma, belirli türden diğerlerini tüketiyor olarak temsil edilebilir. Ancak biyolojik yapıda var olan besin bağlantıları çok daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Bunun nedeni, bir hayvanın çeşitli farklı organizma türlerini tüketebilmesidir. Üstelik aynı besin zincirine ait olabileceği gibi farklı zincirlere de ait olabilirler. Bu özellikle biyolojik döngünün yüksek seviyelerinde bulunan avcılar arasında belirgindir. Aynı zamanda diğer fauna ve bitkileri de tüketen hayvanlar vardır. Bu tür bireyler omnivor kategorisine aittir. Özellikle insanlar böyledir. Mevcut biyolojik sistemde iç içe geçmiş besin zincirleri oldukça yaygındır. Sonuç olarak, yeni bir çok bileşenli yapı, bir ağ oluşur. Diyagram olası tüm bağlantıların yalnızca bir kısmını yansıtabilir. Kural olarak, üst trofik seviyelere ait yalnızca bir veya iki yırtıcı hayvan içerir. Tipik bir yapıdaki enerji akışı ve dolaşımda iki değişim yolu olabilir. Bir yandan avcılar arasında, diğer yandan ayrıştırıcılar ve yıkıcılar arasında etkileşim meydana gelir. İkincisi ölü hayvanları tüketebilir. Aynı zamanda yaşayan ayrıştırıcılar ve detritivorlar yırtıcı hayvanlar için besin görevi görebilir.

Besin enerjisinin kaynağından - ototroflardan (bitkiler) - bazı organizmalar aracılığıyla, bazı organizmaların diğerleri tarafından tüketilmesiyle meydana gelen transferine denir. besin zinciri. Her transferde çoğu (%80-90) potansiyel enerji kaybolur ve ısıya dönüşür. Bu nedenle, besin zinciri ne kadar kısa olursa (organizma başlangıcına ne kadar yakınsa), popülasyonun kullanabileceği enerji miktarı da o kadar fazla olur. Besin zincirleri iki ana türe ayrılabilir: mera zinciri, yeşil bitkiyle başlar ve otçulların (yani canlı bitki hücrelerini veya dokularını yiyen organizmalar) ve etoburların (hayvanları yiyen organizmalar) otlatılmasına kadar uzanır ve kırıntılı zincir Bu, ölü organik maddeden mikroorganizmalara, oradan da zararlılara ve onların yırtıcılarına geçer. Besin zincirleri birbirinden izole değildir, birbirleriyle yakından iç içe geçmiştir ve sözde zinciri oluşturur. besin ağları. Karmaşık doğal topluluklarda, enerjilerini aynı sayıda adımla Güneş'ten alan organizmaların aynı gruba ait olduğu kabul edilir. tropik seviye. Böylece, yeşil bitkiler birinci trofik seviyeyi (üreticiler seviyesi), otçullar ikinciyi (birincil tüketiciler seviyesi), otoburları yiyen birincil yırtıcılar üçüncüyü (ikincil tüketiciler seviyesi) ve ikincil yırtıcılar dördüncüyü (birincil tüketiciler seviyesi) işgal eder. üçüncül tüketiciler).

Besin zincirleri her birimize aşinadır: Bir kişi büyük bir balık yer ve güneş enerjisini yakalayan fitoplanktonu yiyen zooplanktonu yiyen küçük balığı yer veya bir kişi güneş enerjisini yakalayan ot yiyen ineklerin etini yiyebilir. güneş enerjisini yakalayan mahsullerle beslenerek çok daha kısa bir besin zinciri kullanabilir. İkinci durumda kişi, ikinci trofik seviyedeki birincil tüketicidir. Ot - inek - insan besin zincirinde üçüncü trofik seviyedeki ikincil tüketicidir. Ancak çoğu zaman kişi hem birincil hem de ikincil tüketicidir, çünkü diyeti genellikle bitkisel ve hayvansal gıdaların bir karışımını içerir.

Yiyecek her taşındığında, bir miktar potansiyel enerji kaybolur. Her şeyden önce bitkiler, gelen güneş ışınımı enerjisinin yalnızca küçük bir kısmını kaydeder. Bu nedenle, belirli bir birincil üretim çıktısında hayatta kalabilecek tüketici sayısı (örneğin insanlar) zincirin uzunluğuna büyük ölçüde bağlıdır; geleneksel tarımsal gıda zincirimizdeki sonraki her halkaya geçmek, mevcut enerjiyi yaklaşık bir miktar azaltır. (yani 10 kez). Dolayısıyla diyetteki et içeriği arttıkça beslenebilecek kişi sayısı azalır. Mevcut birincil üretime dayanarak çok sayıda yeni boğazı beslemeniz gerektiği ortaya çıkarsa, eti tamamen bırakmanız veya tüketimini keskin bir şekilde azaltmanız gerekir.

Bazı maddeler zincir boyunca ilerledikçe dağılmazlar, aksine birikirler. Bu sözde Besin zincirindeki konsantrasyon (biyokonsantrasyon) Bunlar en açık şekilde kalıcı radyonüklidler ve pestisitlerle kanıtlanmıştır.

Nükleer fisyonun yan ürünleri olan bazı radyonüklidlerin besin zincirindeki her adımda konsantrasyonlarının artma eğilimi 1950'lerde keşfedildi. Columbia Nehri'ndeki son derece küçük (eser) miktarlarda radyoaktif J, P, Cs ve Se, balık ve kuşların dokularında yoğunlaşmıştı. Kaz yumurtalarında radyoaktif fosforun birikim katsayısının (dokulardaki ve ortamdaki madde miktarının oranı) 2 milyon olduğu tespit edildi, bu nedenle nehre güvenli salınımlar besin zincirinin üst halkaları için son derece tehlikeli hale gelebilir .

Örnek: DDT(4,4 - diklorodifenil triklorometilmetan). Long Island'daki sivrisinek popülasyonunu azaltmak için bataklıklar uzun yıllar boyunca DDT ile tozlaştırıldı. Böcek kontrol uzmanları, balıklar ve diğer hayvanlar için doğrudan öldürücü olabilecek konsantrasyonları kullanmadı ancak çevresel süreçleri ve DDT kalıntılarının uzun vadeli kalıcılığını hesaba katmadı. Denize sürüklenmek yerine, döküntü üzerinde emilen toksik kalıntılar, detringofajların ve küçük balıkların dokularında ve daha sonra üst düzey yırtıcıların (balık yiyen kuşlar) dokularında yoğunlaştı. Balık yiyen hayvanlar için konsantrasyon katsayısı (vücuttaki DDT içeriğinin sudaki içeriğe oranı, milyonda bir olarak ifade edilir) yaklaşık 500.000'dir. Balıklarda ve kuşlarda birikim, DDT'nin bulunduğu önemli yağ birikintileri ile kolaylaştırılır. konsantre. Kuşlar özellikle DDT zehirlenmesine karşı hassastır çünkü... bu zehir (ve klorlu hidrokarbon olan diğer böcek öldürücüler) kandaki steroid hormonlarının konsantrasyonunu azaltarak yumurta kabuğu oluşumunu bozar; İnce kabuk, civciv gelişmeden önce kırılır. Dolayısıyla bir kişiye zarar vermeyen çok küçük dozlar toplum için öldürücüdür.

Kirleticilerin çevreye salınmasına ilişkin kararlarda biyolojik birikim ilkeleri dikkate alınmalıdır. Ancak biyolojik olmayan birçok faktör konsantrasyon faktörünü azaltabilir veya artırabilir. Böylece kişi kuşa göre daha az DDT alır çünkü Yiyecekleri işlerken ve pişirirken bu maddenin bir kısmı uzaklaştırılır.

Tropik seviye besin ağında belirli bir yeri işgal eden organizmaların topluluğudur.

I trofik seviye - her zaman bitkiler,

Trofik seviye II - birincil tüketiciler

III trofik seviye - ikincil tüketiciler vb.

Detritivorlar trofik seviye II ve daha yüksek olabilir.

Tipik olarak bir ekosistemde 3-4 trofik seviye vardır.

Trofik yapı, sabit verim (birim alan başına) veya ardışık trofik seviyelerde birim zaman başına birim alan başına sabitlenen enerji miktarı ile ölçülebilir ve ifade edilebilir.

Trofik yapı ve trofik fonksiyon grafiksel olarak şu şekilde gösterilebilir: ekolojik piramitler temeli ilk seviyedir (üreticilerin seviyesi) ve sonraki seviyeler piramidin tabanlarını ve tepesini oluşturur. Ekolojik piramitler üç ana tipe ayrılabilir:

sayı piramidi, bireysel organizmaların sayısını yansıtan;

biyokütle piramidi toplam kuru kütleyi, kalori içeriğini veya toplam canlı madde miktarının diğer ölçüsünü karakterize eden;

enerji piramidi ardışık trofik seviyelerde enerji akışının ve “üretkenliğin” büyüklüğünü gösterir. Besin zinciri veya ağı içinde bir trofik seviyeden diğerine her geçişte iş yapılır ve termal enerji çevreye salınır ve bir sonraki trofik seviyedeki organizmaların kullandığı yüksek kaliteli enerji miktarı azalır. Bir trofik seviyeden diğerine aktarılan yüksek kaliteli enerjinin yüzdesi %2 ile %30 arasında değişmektedir. Enerjinin büyük bir kısmı düşük kaliteli termal enerji olarak çevreye kaybolmaktadır. Besin zinciri ne kadar uzun olursa, o kadar faydalı enerji kaybolur. Enerji Akışı Piramidi, tahıl yiyen hayvanları yiyecek olarak kullanmak yerine, besin zincirini doğrudan tahıl tüketimine (pirinçten insana) indirgeyerek neden daha fazla insanın beslenebileceğini açıklıyor. Protein yetersiz beslenmesini önlemek için vejetaryen beslenme çeşitli bitkilerden oluşmalıdır.

Sayı piramitleri Bir ekosistemdeki organizmaların tüm örneklerini toplamak ve her trofik seviyede bulunan tüm türlerin bolluğunu saymak mümkündür. Bu tür bilgiler bir nüfus piramidi oluşturmak için gereklidir. Örneğin küçük bir havuzdaki bir milyon fitoplankton, 10.000 zooplangtonu besleyebilir; bu da 100 levreği besler; bu da bir kişinin bir ay boyunca beslenmesine yetecektir.

Pirinç. 3.2 Sayı piramidi

Ancak bazı ekosistemler için nüfus piramitleri farklı bir şekle sahiptir. Örneğin, bir ormanda, yaprak dökmeyen sekoya gibi az sayıda büyük ağaç, birinci dereceden tüketiciler olan çok sayıda küçük boyutlu fitofag böcek ve kuş için yiyecek sağlar.

Biyokütle piramidi , canlı maddenin kütlesini karakterize eden (birim alan veya hacim başına). Bir besin zincirinin veya ağının her trofik seviyesi belirli miktarda biyokütle içerir. Karasal ekosistemlerde aşağıdakiler geçerlidir: biyokütle piramidi kuralı: Bitkilerin toplam kütlesi tüm otoburların kütlesini aşıyor ve kütleleri yırtıcı hayvanların tüm biyokütlesini aşıyor.

Okyanus için biyokütle piramidinin kuralı geçersizdir; piramit ters (ters) görünüm. Okyanus ekosistemi, yırtıcı hayvanlar arasında biyokütlenin yüksek seviyelerde ısınmasıyla karakterize edilir. Yırtıcı hayvanlar uzun süre yaşar ve yenilenmelerinin devir hızı düşüktür, ancak üreticiler (fitoplanktonik algler) için devir hızı biyokütle rezervinden yüzlerce kat daha yüksektir.

Pirinç. 3.3 Biyokütle piramidi

Sayı ve biyokütle piramitleri ters çevrilebilir (veya kısmen ters çevrilebilir), yani. taban, üst katların bir veya daha fazlasından daha küçük olabilir. Bu, ortalama üretici büyüklüğünün tüketici büyüklüğünden daha küçük olduğu durumlarda meydana gelir. Aksine, sistemdeki tüm besin enerjisi kaynaklarını dikkate aldığımız sürece enerji piramidi daima yukarıya doğru daralacaktır.