Цепь питания трофическая. Как устроена трофическая цепь питания в экосистеме? Ключевые компоненты и их взаимосвязи

Что такое трофическая цепь питания. Какие основные звенья входят в ее состав. Как происходит передача энергии между уровнями. Почему цепи питания обычно короткие. Какую роль играют трофические связи в экосистеме.

Что такое трофическая цепь питания?

Трофическая цепь питания (пищевая цепь) — это последовательность организмов в экосистеме, связанных пищевыми отношениями, где каждое предыдущее звено служит пищей для последующего. Через трофические цепи происходит передача вещества и энергии от одних организмов к другим.

Основные компоненты трофической цепи:

• Продуценты — автотрофные организмы, создающие органическое вещество из неорганического (растения, водоросли)
• Консументы — гетеротрофные организмы, питающиеся другими организмами (животные)
• Редуценты — организмы, разлагающие органические остатки до минеральных веществ (грибы, бактерии)

Как устроена типичная трофическая цепь?

Рассмотрим пример простой трофической цепи:

Трава → Кузнечик → Лягушка → Змея → Ястреб

Здесь каждый последующий организм питается предыдущим:

• Трава — продуцент, создает органическое вещество
• Кузнечик — консумент 1-го порядка (травоядный)
• Лягушка — консумент 2-го порядка
• Змея — консумент 3-го порядка
• Ястреб — консумент 4-го порядка (хищник высшего порядка)

В конце цепи действуют редуценты, разлагающие остатки.

Почему трофические цепи обычно короткие?

Трофические цепи в природе редко бывают длиннее 4-5 звеньев. Это связано с потерей энергии при переходе от одного уровня к другому:

• На каждом трофическом уровне около 90% энергии теряется в виде тепла
• Только 10% энергии переходит на следующий уровень
• Чем длиннее цепь, тем меньше энергии остается на высших уровнях
• Для поддержания популяций на высших уровнях не хватает энергии

Поэтому обычно цепи состоят из 3-4 звеньев, редко достигая 5-6.

Как происходит передача энергии в трофической цепи?

Передача энергии в трофической цепи происходит следующим образом:

1. Продуценты улавливают солнечную энергию и запасают ее в органических веществах
2. Консументы получают эту энергию, поедая продуцентов или других консументов
3. На каждом уровне большая часть энергии (80-90%) расходуется на жизнедеятельность
4. Только 10-20% энергии переходит на следующий трофический уровень
5. Редуценты получают оставшуюся энергию, разлагая органические остатки

Таким образом, количество доступной энергии уменьшается на каждом последующем уровне трофической цепи.

Какую роль играют трофические цепи в экосистеме?

Трофические цепи выполняют важные функции в экосистемах:

• Обеспечивают передачу вещества и энергии между организмами
• Регулируют численность популяций (хищники контролируют численность жертв)
• Поддерживают биологическое разнообразие
• Обеспечивают круговорот веществ в природе
• Способствуют устойчивости и саморегуляции экосистем

Нарушение трофических связей может привести к дисбалансу в экосистеме и негативным последствиям.

Что такое трофическая сеть?

В реальных экосистемах трофические связи значительно сложнее, чем простые линейные цепи. Они образуют сложные трофические сети, где:

• Один вид может быть звеном нескольких пищевых цепей
• Организмы могут питаться на разных трофических уровнях
• Существуют сложные взаимосвязи между видами
• Присутствуют циклические пищевые связи

Трофическая сеть более полно отражает пищевые взаимоотношения в экосистеме и обеспечивает ее устойчивость.

Что такое экологическая пирамида?

Экологическая пирамида — это графическое отображение трофической структуры экосистемы, показывающее соотношение продуцентов, консументов и редуцентов. Выделяют три основных типа экологических пирамид:

• Пирамида чисел — отражает численность особей на каждом трофическом уровне
• Пирамида биомассы — показывает соотношение биомассы на разных уровнях
• Пирамида энергии — отображает количество энергии, передаваемой между уровнями

Экологические пирамиды наглядно демонстрируют уменьшение численности, биомассы и энергии при переходе на более высокие трофические уровни.

Как человек влияет на трофические цепи?

Деятельность человека может оказывать существенное влияние на трофические цепи в природе:

• Уничтожение местообитаний нарушает пищевые связи
• Чрезмерный промысел видов приводит к дисбалансу в экосистемах
• Загрязнение среды влияет на все звенья пищевых цепей
• Интродукция чужеродных видов меняет трофическую структуру
• Изменение климата воздействует на продуктивность экосистем

Для сохранения природных экосистем необходимо учитывать сложность трофических взаимосвязей и минимизировать негативное антропогенное влияние.

Заключение

Трофические цепи играют ключевую роль в функционировании экосистем, обеспечивая передачу вещества и энергии между организмами. Понимание структуры и закономерностей пищевых взаимоотношений необходимо для сохранения биологического разнообразия и устойчивого использования природных ресурсов. Дальнейшее изучение трофических связей позволит лучше понять механизмы функционирования экосистем и разработать эффективные меры по их охране.

18. Пищевые (трофические) цепи. Компоненты и звенья пищевой цепи. Функциональное значение пищевых цепей.

Пищевая
(трофическая) цепь
— последовательность организмов и их
производных, в которой один организм
использует предыдущий в качестве пищи.

Цепь
питания обычно состоит из трех основных
компонентов. Этими компонентами выступают
продуценты, консументы и редуценты.
Однако звеньев пищевой цепи обычно
значительно больше. Это число увеличивается
за счет консументов.

Продуценты
— производители первичного органического
вещества из неорганических веществ.

Такие
организмы производят органическое
вещество и обеспечивают им не только
себя, но и другие организмы в биоценозе.

К
ним относятся фотосинтезирующие растения
и бактерии, а также хемосинтезирующие
бактерии.

Консументы
— потребители органического вещества.

Эти
организмы потребляют и перераспределяют
органическое вещество между собой.
Консументы могут сами синтезировать
органические вещества, но только уже
на основе готовых органических веществ,
которые они получают от других организмов.
Они не могут производить органические
вещества только из неорганических
компонентов. К консументам относятся
растительноядные животные, хищные
животные, растения и грибы, питающиеся
падалью животные, паразитические
бактерии, грибы, растения и животные и
др.

Редуценты
— разрушители мертвого органического
вещества до неорганических веществ.
Минерализуя мертвую органику, редуценты
способствуют возвращению исходных
неорганических веществ в окружающую
среду, что крайне важно для поддержания
процесса круговорота веществ в экосистеме.
К редуцентам относятся главным образом
бактерии и грибы, разрушающие мертвую
органику (гнилостные бактерии, плесневые
грибы и др.). Некоторые авторы относят
к ним и ряд видов беспозвоночных.

Все
звенья пищевой цепи взаимосвязаны и
взаимозависимы. Между ними от первого
к последнему звену осуществляется
передача вещества и энергии. При передаче
энергии с одного трофического уровня
на другой происходит ее потеря. В
результате цепь питания не может быть
длинной. Обычно в состав пищевой цепи
входят четыре-восемь звеньев. Например:
дуб
 дубовая тля  божья коровка семиточечная
 травяная лягушка  уж  ястреб-тетеревятник
 гнилостные бактерии.

Дуб
является продуцентом, преобразующим
неорганические вещества в органические,
запасая в них энергию солнечного света,
поступающего в экосистему дубравы.
Дубовая тля является консументом первого
порядка и потребляет первичное
органическое вещество продуцента. В
свою очередь это насекомое-фитофаг
является пищей консументу второго
порядка — божьей коровке — и т. п. Ястреб
тетеревятник (консумент пятого порядка)
после смерти является источником пищи
для редуцентов — гнилостных бактерий.

В
состав пищевой цепи могут не входить
консументы. Примером может служить
следующая последовательность: дуб
(опавшая листва)  сапротрофные бактерии.

Опавшая
листва дуба в данном случае не потребляется
консументами (фитофагами), а отмирает
и перерабатывается редуцентами
(бактериями).

Пищевые
цепи являются очень важными для
обеспечения стабильности и динамики
экосистемы, так как любая из них выполняет
свою функциональную роль.

Функциональное
значение пищевых цепей
заключается в трех основных аспектах:

 обеспечение
процесса саморегуляции и, соответственно,
устойчивости экосистемы;

 перенос
вещества и энергии;

 обеспечение
круговорота веществ в экосистеме.

Саморегуляция
численности отдельных популяций в
составе экосистемы осуществляется
благодаря пищевым взаимоотношениям в
трофических цепях. В них каждое последующее
звено регулирует численность предыдущего.
Гомеостаз экосистем (биоценозов) основан
на межвидовых трофических отношениях.
Так, консументы первого порядка регулируют
численность продуцентов, не позволяя
одному виду, продуцирующему первичное
органическое вещество, захватить все
жизненное пространство в экосистеме,
что негативно отразится на устойчивости
последней. Численность консументов
первого порядка регулируют консументы
второго порядка и т. д.

Перенос
энергии и вещества.
Основа функционирования большинства
наземных и океанических экосистем —
солнечная энергия. Из общего количества
поступающей на Землю солнечной энергии
растения и микроорганизмы утилизируют
лишь небольшую часть ее. Однако часть
фотосинтетически фиксированной энергии
расходуется на дыхание, поддержание
клеточной структуры, транспирацию воды
и т.д. В результате в процессах фотосинтеза
в растениях и микроорганизмах в химическую
энергию преобразуется лишь около 0,03%
солнечной энергии.

При
дальнейшем переносе с одного трофического
уровня на другой часть энергии рассеивается
в виде тепла при дыхании и лишь небольшая
часть энергии (в среднем 10%) суммарной
продукции нижестоящего трофического
уровня переходит в продукцию вышестоящего.
Остальная часть фиксированной энергии
(первичной продукции фотосинтезирующих
организмов) теряется в результате
естественного отмирания организмов.

По
мере ее продвижения по пищевой цепи
доступное количество пищи сокращается,
и уже для пятого трофического уровня
почти не остается пищи и энергии. Поэтому
пищевые цепи состоят не более чем из
4-5 звеньев. 

Чем
короче пищевая цепь и чем ближе организм
к ее началу, тем больше энергии доступно
для популяции, тем больше биомасса
популяции и ниже занимаемый ею трофический
уровень.

Круговорот
веществ.
В результате дыхания, разложения трупов
животных и растительных остатков
органические вещества превращаются в
неорганические соединения, которые
возвращаются снова в природную среду
и могут опять использоваться автотрофами.

Таким
образом, в биогеоценозе в результате
жизнедеятельности организмов непрерывно
осуществляется поток атомов из неживой
природы в живую и обратно, замыкаясь в
круговорот. Для круговорота веществ
необходим приток энергии извне. Источником
внешней энергии является Солнце. Движение
вещества, вызываемое деятельностью
организмов, происходит циклически, в
то время как поток энергии в этом процессе
имеет однонаправленный характер. Из
всего сказанного ясно, что круговорот
веществ в биогеоценозе – необходимое
условие существования жизни.

Пищевая цепь [Трофическая, питания, связи] — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat

Основная статья: Экосистема

Цепью питания, или пищевой (трофической) цепью называется цепь, состоящая из нескольких видов организмов, где один из них служит пищей для второго (рис. 67).

Пищевая цепь — это переход энергии растений через ряд организмов, один вид которых поедается другим. Таким образом, пищевая цепь является трофической связью между видами (от греч. trophe — питание).

Содержание (план)

1. Трофические уровни

2. Правило экологический пирамиды

3. Картинки (фото, рисунки)

Содержание (план)

1. Трофические уровни

2. Правило экологический пирамиды

3. Картинки (фото, рисунки)

Рис. 67. Пищевая цепь

Загрузка…

Трофические уровни

Различные уровни питания в экологической системе называются трофическими уровнями.

• Первое звено пищевой цепи представлено автотрофными растениями (продуцентами). В процессе фотосинтеза они превращают солнечную энергию в энергию химических связей. К продуцентам можно отнести также хемосинтезирующие орга­низмы.
• Второе звено образуется травоядными (первичные потреби­тели) и плотоядными (вторичные потребители) животными, или консументами. Второе звено считается гетеротрофными организмами.
• Третье звено пищевой цепи составляют микро­организмы, которые расщепляют органические вещества до минеральных веществ (редуценты). Третье звено также является гетеротрофными организмами.

Пищевые цепи в природе образуются обычно из трёх-четырёх уровней. При переходе от одного уровня к другому количество энергии и биомассы уменьшается примерно в десять раз, так как 90% полученной энергии расходуется на обеспечение жизнедеятельности организмов и лишь 10% — на построение тела организмов. Поэтому на каждом последующем уровне численность особей также прогрессивно уменьшается. Например, если животное поедает 1000 кг растений, то масса его увеличится в среднем на 100 кг. Биомасса хищника, поедающего травоядное животное такой массы, может увеличиться на 10 кг, а биомасса вторичного хищника — всего на 1 кг.

Загрузка…

Правило экологический пирамиды

Экологическая пирамида (рис. 68) — это графическое отображение соотношения числа организмов, биомассы и энергии продуцентов, консументов и редуцентов в трофических уровнях цепи питания. Она строится по так называемому правилу экологической пирамиды — закономерности, при которой на пищевых уровнях наблюдается прогрессивное уменьшение вещества и энергии.

Основание пирамиды образуют автотрофные организмы — про­дуценты, выше располагаются травоядные животные, ещё выше — хищники, а на вершине пирамиды находятся крупные хищники. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Типичный пример пищевых цепей водных бассейнов: фито­планктон — зоопланктон — мелкие рыбы — крупные хищные рыбы. В данной цепи также происходит уменьшение количества биомассы и энергии согласно правилу экологической пирамиды.

В искусственных сельскохозяйственных экосистемах также имеет место уменьшение количества энергии до 10 раз на каждом после­дующем уровне пищевых цепей.

Картинки (фото, рисунки)

Категории:

Трофическая экология

Вопросы к этой статье:

• Что такое цепь питания?

• Что такое трофический уровень.

• Что такое экологическая пирамида?

• Дайте объяснение правила экологической пирамиды.

• Что составляет основу экологической пирамиды?

Материал с сайта http://WikiWhat.ru

трофическая пирамида | Определение и примеры

передача энергии экосистемы

Просмотреть все СМИ

Связанные темы:

биосфера
пищевая цепочка
трофический уровень
гетеротроф
автотроф

Просмотреть весь связанный контент →

трофическая пирамида , базовая структура взаимодействия во всех биологических сообществах, характеризующаяся тем, как энергия пищи передается от одного трофического уровня к другому по пищевой цепи. Основание пирамиды составляют виды, называемые автотрофами, основными производителями экосистемы. Все остальные организмы в экосистеме являются потребителями, называемыми гетеротрофами, которые прямо или косвенно зависят от первичных производителей пищевой энергии.

Во всех биологических сообществах энергия на каждом трофическом уровне теряется в виде тепла (от 80 до 90 процентов), так как организмы расходуют энергию на метаболические процессы, такие как сохранение тепла и переваривание пищи ( см. биосфера: организма и окружающей среды: Ресурсы биосферы: Поток энергии). Чем выше находится организм на трофической пирамиде, тем меньше количество доступной энергии. Например, растения и другие автотрофы (первичные продуценты) преобразуют лишь часть огромного количества солнечной энергии, к которой они имеют доступ, в пищевую энергию. Травоядные и детритофаги (основные потребители) потребляют меньше доступной энергии, потому что они ограничены биомассой растений, которые они поедают. Из этого следует, что хищники (вторичные потребители), питающиеся травоядными и детритофагами, а также те, кто питается другими хищниками (третичные потребители), имеют наименьшее количество доступной им энергии.

Дополнительная информация по этой теме

экология сообщества: трофические пирамиды и поток энергии

Все биологические сообщества имеют базовую структуру взаимодействия, которая образует трофическую пирамиду . Трофическая пирамида …

Основание пирамиды

Изучить трофические уровни производителей, травоядных и плотоядных в данной экосистеме

Посмотреть все видео к этой статье

Организмы, составляющие базовый уровень пирамиды, варьируются от сообщества к сообществу. В наземных сообществах основание пирамиды обычно составляют многоклеточные растения, тогда как в пресноводных озерах первый трофический уровень составляют сочетание многоклеточных растений и одноклеточных водорослей. Трофическая структура океана построена на планктоне, особенно на фитопланктоне (флора, которая использует углекислый газ, выделяет кислород и преобразует минералы в форму, которую могут использовать животные). Зоопланктон, такой как криль, также играет важную роль как в качестве потребителей фитопланктона, так и в качестве пищи для самых разных морских животных. Есть некоторые исключения из этого общего плана. Энергетической базой многих пресноводных водотоков является детрит, а не живые растения. Детрит состоит из листьев и других частей растений, попадающих в воду из окружающих наземных сообществ. Он расщепляется микроорганизмами, а богатый микроорганизмами детрит поедается водными беспозвоночными, которых, в свою очередь, поедают позвоночные.

Самые необычные биологические сообщества — это те, что окружают гидротермальные источники на дне океана. Эти жерла возникают в результате вулканической активности и движения континентальных плит, которые создают трещины на морском дне. Вода просачивается в трещины, нагревается магмой в мантии Земли, наполняется сероводородом, а затем поднимается обратно на дно океана. Сероокисляющие бактерии (хемоавтотрофы) процветают в теплой, богатой серой воде, окружающей эти трещины. Бактерии используют восстановленную серу в качестве источника энергии для фиксации углекислого газа. В отличие от всех других известных биологических сообществ на Земле, энергия, составляющая основу этих глубоководных сообществ, исходит от хемосинтеза, а не от фотосинтеза; таким образом, экосистема поддерживается геотермальной энергией, а не солнечной энергией.

Некоторые виды, окружающие эти жерла, питаются этими бактериями, но другие виды сформировали долгосрочные взаимовыгодные отношения (мутуалистические симбиозы) с серными бактериями. Эти виды питаются хемоавтотрофными бактериями внутри своего тела и получают питание непосредственно от них. Биологические сообщества, окружающие эти жерла, настолько отличаются от сообществ в остальной части океана, что с 1980-х годов, когда начались биологические исследования этих жерл, было описано около 200 новых видов, и еще много не описанных видов, т. официально описаны и получили научные названия. Среди описанных видов не менее 75 новых родов, 15 новых семейств, один новый отряд, один новый класс и даже один новый тип.

Поскольку все виды специализируются на своем рационе, каждая трофическая пирамида состоит из ряда взаимосвязанных пищевых отношений, называемых пищевыми цепями. Большинство пищевых цепей состоит из трех или четырех трофических уровней. Типичная последовательность может быть следующей: растение, травоядное, плотоядное, высший плотоядный; другая последовательность — растение, травоядное, паразит травоядного и паразит паразита. Однако многие травоядные, детритофаги, плотоядные и паразиты питаются более чем одним видом, и большое количество видов животных питается разной пищей на разных этапах своей жизни. Кроме того, многие виды питаются как растениями, так и животными и поэтому питаются более чем на одном трофическом уровне. Следовательно, пищевые цепи объединяются в очень сложные пищевые сети. Даже упрощенная пищевая сеть может показать сложную сеть трофических взаимоотношений.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Редакторы Британской энциклопедии

Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Джоном П. Рафферти.

гетеротроф | экология | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, правительство, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.