Для здійснення будь-яких життєвих процесів необхідна енергія. Єдиним джерелом енергії для земних рослин є Сонце. Сонячна енергія, яка потрапляє на фотосинтезуючі органи рослин, акумулюється в знов утворюються органічних сполуках. Ця енергія використовується продуцентами по-різному. Частина її витрачається на дихання, тобто на біологічне окислення, частина запасається у вигляді знову виникла біомаси.
Біомаса - це маса організмів певної групи або співтовариства в цілому. Деяку частку створеної продуцентами біомаси з'їдають травоїдні тварини. Хижаки споживають травоїдних тварин і отримують частку енергії. Велика частина енергії, отримана консументами з їжею, витрачається на процеси, що відбуваються в клітинах, а також виводиться з продуктами життєдіяльності в навколишнє середовище. Менша частина енергії йде на збільшення маси тала, зростання і розмноження. Частина біомаси продуцентів, не з'їв тваринами, відмирає, і з відмерлої біомасою акумульована в ній енергія надходить в грунт у вигляді рослинного опади.
Рослинний і тваринний опад (трупи, екскременти) їжа редуцентов. Певна кількість енергії запасається в біомасі редуцентов, а частина розсіюється. Таким чином, енергія акумулюється на рівні продуцентів, проходить через консументи і редуценти, входить до складу органічних речовин, грунту, і розсіюється при руйнуванні її різноманітних сполук. Через будь-яку екосистеми проходить потік енергії, певна частина якого використовується кожною живою істотою.
Біомаса є концентрацію живої речовини. Другим важливим показником екосистеми є продуктивність, яка виражається в швидкості наростання біомаси. За рахунок фотосинтезу на Землі створюється 98% органічної речовини; 2% припадає на хемосинтез. Розрізняють валову первинну продукцію (ВПП), яка представляє собою все органічна речовина екосистеми з витратами на дихання. Чистий первинна продукція (ПВП) - це та кількість органічної речовини, яке залишається в екосистемі після витрат на дихання. Формулою це можна виразити так:
ПВП = ВПП - витрати на дихання.
ПВП дуже різниться в різних екосистемах. Наприклад, на коралових рифах вона становить 2500 г / м кв. в рік, у вологих тропічних лісах - 2300 г / м кв. на рік. Коралові рифи і вологі тропічні ліси є найбільш продуктивними екосистемами. Найбіднішими екосистемами є відкритий океан (125 г / м кв. На рік) і пустеля (3 г / м кв. На рік).
Ланцюг живлення - перенесення енергії від його джерела через ряд організмів. Всі живі організми пов'язані між собою енергетичними відносинами, оскільки є об'єктами харчування інших організмів. Травоїдні тварини (споживачі першого порядку) поїдають рослини, первинні хижаки (споживачі другого порядку) поїдають травоїдних, вторинні хижаки (споживачі третього порядку) поїдають хижаків дрібніші.
Таким чином, створюються харчові ланцюги з продуцентів і консументів, які на різних етапах змикаються з спільнотою редуцентов.
Ланцюги харчування є можливі варіанти поїдання організмами один одного. Ланцюги харчування, як правило, складаються з трьох ланок:
Продуценти консументи редуценти неорганічні речовини
Наведемо кілька прикладів харчових ланцюгів, де для зручності зображення опустимо групу редуцентов, представлених бактеріями.
У лісі: малина руда полівка вухата сова
На лузі: трава корова блоха паразитуюче найпростіше
В озері: діатомова водорість дафнія карась
Наведені харчові ланцюги звичайно є вкрай спрощеними. На практиці ланцюга харчування розгалужуються і утворюють харчову мережу, так як кожен з консументів не може споживати в їжу тільки один вид організмів.
Зміни в біогеоценозах. Причини зміни біогеоценозів. Агроценоз.
Кожен з рівнів харчування називається трофічних рівнем. Фактично при поїданні організмами один одного по трофічних рівнів переноситься енергія. В кожному наступному трофічному ланці кількість енергії зменшується. Це пов'язано з тим, що якась кількість енергії, що надійшла в трофічний рівень, завжди буде розсіюватися у вигляді тепла.
Стан екосистеми описується за допомогою екологічної піраміди. Екологічна піраміда являє собою графік стану кожного трофічного рівня. Ці графіки будуються на основі зміни в кожному наступному трофічному рівні таких показників як чисельність на одиницю площі; біомасі на одиницю площі, енергії. Піраміди, побудовані на основі змін чисельності та біомаси можуть мати перевернутий вигляд, а на основі змін енергії - ніколи.
У класичній піраміді кожне наступне підставу менше попереднього. При складанні екологічної піраміди в нижніх підставах піраміди виявляються продуценти, а вгорі - консументи.
Згідно з дослідженнями американського гідробіолога Ліндеманна тільки частина енергії надходить на наступний трофічний рівень (закон передачі по ланцюгах харчування). Ця кількість енергії дорівнює 10-20% від попереднього. Згідно з цим законом в природі не може бути більше 3-5 трофічних ланок в одного ланцюга. Найбільш вигідні з енергетичної точки зору ланцюга, що містять 2 - 3 ланки.
Харчові ланцюги поділяються на два типи:
Ланцюг виїданням - починається з рослин, йде до рослиноїдних тварин, далі до хижаків.
Ланцюг розкладання - починається від рослинних і тваринних решток, екскрементів тварин, далі дрібні тварини і мікроорганізми.
Всі типи харчових ланцюгів завжди існують в співтоваристві таким чином, що член одного ланцюга є також членом іншої. З'єднання ланцюгів утворюють харчову мережу екосистеми. Пригнічення або руйнування будь-якої ланки екосистеми неминуче позначиться на екосистемі в цілому.
<
