Енергиен поток в екосистемите и хранителните вериги - LLC - GISing Geo
Живите организми се нуждаят от енергия и хранителни вещества, за да оцелеят.Автотрофите трансформират лъчистата енергия на Слънцето в процеса на фотосинтеза, синтезирайки органични вещества от въглероден диоксид и вода.
Хетеротрофите използват тези органични вещества в процеса на хранене, като в крайна сметка ги разграждат отново до въглероден диоксид и вода, а натрупаната в тях енергия се изразходва за различни жизнени процеси на организмите. Така светлинната енергия на Слънцето преминава в химическата енергия на органичните вещества, а след това в механичната и топлинната енергия.
Всички живи организми в екологичната система според начина на хранене могат да бъдат разделени на три функционални групи - продуценти, консументи, разлагащи.
1. Производителите са зелени автотрофни растения, които произвеждат органични вещества от неорганични вещества и могат да акумулират слънчева енергия.
2. Консуматорите са хетеротрофни животни, които консумират готови органични вещества. Консуматорите от първи ред могат да използват органичните вещества на растенията (тревопасни). Хетеротрофите, които използват животинска храна, се разделят на консуматори от II, III ред и т.н. (хищници). Всички те използват енергията на химичните връзки, съхранявана в органичните вещества от производителите.
3. Разлагащите са хетеротрофни микроорганизми, гъбички, които разрушават и минерализират органични остатъци. Така декомпозиторите, така да се каже, завършват цикъла на веществата, образувайки неорганични вещества, за да влязат в нов цикъл.
Слънцето осигурява постоянен приток на енергия и живите организми в крайна сметка я разсейват под формата на топлина. В процеса на живот на организмите има постоянен кръговрат на енергия и вещества, като всеки вид използва самочаст от енергията, съдържаща се в органичната материя. В резултат на товахранителните вериги -трофичните вериги, хранителните вериги, са поредица от видове, които извличат органична материя и енергия от първоначалното хранително вещество, като всяка предишна връзка се превръща в храна за следващата ().
Обща схема на хранителната верига
Във всяка връзка по-голямата част от енергията се изразходва под формата на топлина, губи се, което ограничава броя на връзките във веригата. Но повечето вериги започват с растение и завършват с хищник, и то най-големият. Разлагащите вещества унищожават органичната материя на всяко ниво и са последната връзка в хранителната верига.
Във връзка с намаляването на енергията на всяко ниво има намаляване на биомасата. Трофичната верига обикновено има не повече от пет нива и е екологична пирамида с широка основа в долната част и стесняваща се нагоре ().
Опростена диаграма на екологичната пирамида на биомасата (1) и пирамидата на числата (2)
Правилото на екологичната пирамида отразява модела, според който във всяка екосистема биомасата на всяко следващо звено е 10 пъти по-малко от предишното.
Има три вида екологични пирамиди:
- пирамида, отразяваща броя на индивидите на всяко ниво на хранителната верига, -пирамида от числа;
– пирамида на биомаса от органична материя, синтезирана на всяко ниво –пирамида на маса (биомаса);
–пирамида на енергията, показваща големината на енергийния поток. Обикновено хранителната верига се състои от 3-4 връзки:
растение → заек → вълк;
растение → полевка → лисица → орел;
растение → гъсеница → синигер → ястреб;
растение → гофер → усойница → орел.
Въпреки това, в реални условия в екосистемитеразлични хранителни вериги се пресичат помежду си, образувайки разклонени мрежи. Почти всички животни, с изключение на редки специализирани видове, използват различни източници на храна. Следователно, ако едно звено от веригата изпадне, няма смущение в системата. Колкото по-голямо е видовото разнообразие и колкото по-богати са хранителните мрежи, толкова по-стабилна е биоценозата.
В биоценозите се разграничават два вида хранителни мрежи: пасища и детрит.
1. Впастирския тип хранителна мрежа енергийният поток преминава от растенията към тревопасните животни и след това към потребителите от по-висок порядък. Тазимрежа от паша Независимо от размера на биоценозата и местообитанието, тревопасните животни (сухоземни, водни, почвени) пасат, ядат зелени растения и пренасят енергия на следващите нива ().
Пасищна хранителна мрежа в сухоземната биоценоза
2. Ако енергийният поток започва от мъртви растителни и животински останки, екскременти и отива към първичнитедетритиви -редуценти частично разлагащи органична материя, тогава такава трофична мрежа се наричадетритна, илимрежа от разлагане (). Първичните детритофаги включват микроорганизми (бактерии, гъбички), малки животни (червеи, ларви на насекоми).
детритална хранителна верига
И двата типа трофична верига присъстват в сухоземните биогеоценози. Във водните съобщества преобладава пасищната верига. И в двата случая енергията се използва напълно.
Хранителните вериги формират основата на взаимоотношенията в дивата природа, но хранителните взаимоотношения не са единственият тип взаимоотношения между организмите. Някои видове могат да участват в разпространението, размножаването, разпространението на други видове, да създават подходящи условия за тяхното съществуване.Всички многобройни и разнообразни връзки между живите организми и околната среда осигуряват съществуването на видовете в стабилна, саморегулираща се екосистема.