Перейти к содержимому

Пищевая цепь для живых организмов: Пищевая цепь – примеры потребителей, виды и признаки систем

Содержание

Пищевые сети и цепи: примеры, различия

Любой живой организм выбирает условия, наиболее благоприятные для его обитания и обеспечивающие его возможностью полноценно питаться. Лиса выбирает место проживания, где живет много зайцев. Лев селится поближе к стадам антилоп. Рыба-прилипала не только путешествует, прикрепившись к акуле, но и сотрапезничает с ней.

Растения, хотя и лишены возможности сознательно выбрать место обитания, но преимущественно произрастают тоже в наиболее комфортных для себя местах. Серую ольху часто сопровождает крапива, требовательная к азотному питанию. Дело в том, что ольха сожительствует с бактериями, обогащающими почву азотом.

Пищевая сеть – своеобразный симбиоз

Здесь мы сталкиваемся с определенным видом отношений. Речь идет о так называемом симбиозе. Это прямые отношения, при которых оба организма извлекают пользу. Их также называют пищевые сети и цепи. Оба термина имеют похожее значение.

Чем отличаются друг от друга пищевая цепь и пищевая сеть? Отдельные группы организмов (грибы, растения, бактерии, звери) постоянно обмениваются между собой определенными веществами и энергией. Данный процесс называется пищевой цепью. Обмен между группами осуществляется во время поедания одних другими. Процесс взаимодействия между подобными цепями называется пищевой сетью.

Как организмы взаимосвязаны

Известно, что бобовые растения (клевер, мышиный горошек, караганы) сожительствуют с клубненьковыми бактериями, переводящими азот в формы, которые усваиваются растениями. В свою очередь бактерии получают от растений необходимые им органические вещества.

Подобная взаимосвязь складывается между цветковыми растениями и грибами. Не случайно многие из них называют подберезовиками, подосиновиками, дубовиками. Иногда грибы-микоризообразователи являются непременным фактором, обеспечивающим прорастание семян. Особенно важно это для семейства орхидных. В тропиках малая цапля кормится паразитами, склевывая их с копытных животных. Некоторые перепончатокрылые насекомые добывают нектар из цветков бобовых, для которых являются единственными опылителями.

Примеры пищевых сетей

Многие из описанных отношений носят специфический характер. Однако в каждом биоценозе существуют отношения, в которых принимает участие каждая популяция. Это пищевые или трофические (трофос - пища) отношения.

Примеры пищевых сетей и цепей:

  1. Многие звери питаются растительной пищей. Их называют травоядными, растительноядными, зерноядными.
  2. Есть животные, которые поедают других зверей. Их называют плотоядными, хищниками, насекомоядными.
  3. Встречаются хищные бактерии и грибы.
  4. Многие животные, бактерии, вирусы, грибы, а иногда и растения не только питаются другими организмами, но и обитают на них. Это паразиты (паразитос - нахлебники).
  5. Наконец, многочисленные бактерии и грибы питаются органическими остатками. Это сапротрофы (сапрос - гнилой).

Во всех случаях организм, питающийся другими, извлекает одностороннюю пользу. Участвуя в процессе питания, все особи популяции обеспечивают себя необходимой для их жизнедеятельности энергией и разнообразными веществами. Популяция, служащая объектом питания, испытывает отрицательное воздействие со стороны пожирающих ее хищников.

Аутотрофы и гетеротрофы

Вспомним, что по способам питания организмы делятся на две группы.

Аутотрофные (аутос - сам) организмы живут за счет неорганического источника углеводорода. В данную группу входят растения.

Гетеротрофные (гетерос - другой) организмы живут за счет органического источника углеводорода. В эту группу входят грибы, бактерии. Если автотрофы независимы от иных организмов в источнике углерода и энергии, то гетеротрофы в этом отношении полностью зависят от растений.

Конкурентные отношения между группами

Взаимоотношения, приводящие к угнетению одного из партнеров, не обязательно связаны отношениями питания. Многие сорняки выделяют метаболиты, задерживающие рост растений. Одуванчик, пырей ползучий, василек угнетающе действуют на овес, рожь и другие культивируемые злаки.

В каждом биоценозе живут популяции многих видов, и отношения между ними многообразны. Можно сказать, что популяция ограничена в своих возможностях этими отношениями и должна найти присущее только ей место.

Уровень обеспеченности места обитания экологическими ресурсами определяет возможность существования многих ниш. От этого зависит и число видовых популяций, образующих биоценоз. В условиях благоприятного климата степей формируются биоценозы, состоящие из сотен видов, а в тропическом климате леса - из тысячи видов организмов. Пустынные биоценозы в жарком климате насчитывают несколько десятков видов.

Столь же изменчиво и пространственное распределение популяций. Тропические леса многоярусны, и живые организмы заполняют весь объем пространства. В пустынях биоценозы просты по структуре, и популяции малочисленны. Таким образом видно, что совместная жизнь организмов в биоценозах необыкновенно сложна. И все-таки растения и звери, грибы и бактерии объединяются в биоценозы и существуют только в их составе. Каковы же причины этого?

Самой главной из них является потребность живых организмов в питании, в трофической зависимости друг от друга.

Биология - 10

Живые организмы для того, чтобы жить, должны питаться. Питательные вещества играют большую роль как источник энергии для роста, развития, движения живых организмов, а также для выполнения других биологических процессов. Каждый живой организм использует энергию, которая образуется при расщеплении органических веществ. Этот процесс происходит до определенной стадии. Богатые энергией остатки пищи, используются другими организмами как источник питания.

    Таким образом, между разными видами живых организмов возникают пищевые связи.
  • Какие живые организмы составляют первое и последнее звено в пищевых связях?
  • Как называются эти пищевые связи?
  • Вследствие чего пищевая цепь не может состоять более, чем из 4−5 звеньев?
  • Что такое экологическая пирамида?
  • Какие разновидности экологической пирамиды существуют?

Какое значение имеет каждое звено, показанное на схеме? Обоснуйте и представьте свои суждения.

Основное звено пищевой цепи составляют автотрофные организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. К этому звену относятся все живые организмы, имеющие пигмент хлорофилл, а также хемосинтезирующие бактерии. Эти организмы составляют начальное звено пищевой цепи. Растения образуют органические вещества, используя 1% падающей на них энергии Солнца. Травоядные животные, питаясь растениями, продолжают пищевую цепь. Выделениями и остатками этих животных питаются разные насекомые и микроорганизмы. В естественных условиях пищевые связи бывают разветвленными. Так, к существующим трофическим (с греч. «trofe» - пища) связям подключаются также плотоядные животные и паразиты. Органические остатки образуются в результате жизнедеятельности всех членов цепи. Редуценты минерализуют эти остатки, возвращая в почву.

Разница между пищевой цепочкой и пищевой сетью | Сравните разницу между похожими терминами - Наука

В ключевое отличие между пищевой цепью и пищевой цепью заключается в том, что пищевая цепь объясняет единственный путь потока энергии в экосистеме, в то время как пищевая сеть объясняет многие пути потока энергии, которые взаимосвязаны внутри экосистемы.

Все растения и животные (включая людей) нуждаются в пище, чтобы жить и иметь энергию для работы. Солнце - основной источник энергии для всего живого. Фотосинтезирующие организмы, особенно зеленые растения, могут использовать энергию солнечного света и превращать ее в свою пищу в процессе фотосинтеза. Следовательно, растения являются основными производителями. Продукты питания, производимые первичными производителями, выступают в качестве основных источников пищи для остальных живых организмов, принадлежащих к другим уровням пищевой цепи. Следовательно, травоядные животные едят основных производителей, а плотоядные животные, в свою очередь, едят травоядных. Это простая пищевая цепь, но существует множество пищевых цепочек, которые связаны между собой, образуя пищевую сеть. В этой сложной сети энергия передается от одного организма к другому, как паутина.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое пищевая цепь
3. Что такое Food Web
4. Сходства между пищевой цепочкой и пищевой сетью
5. Сравнение бок о бок - пищевая цепь и пищевая сеть в табличной форме

6. Резюме

Что такое пищевая цепь?

Пищевая цепочка - это единственный путь, который показывает, как организмы взаимодействуют друг с другом для получения пищи. По сути, пища - это основное требование всех живых организмов. Они поглощают пищу и переваривают ее, чтобы усвоить питательные вещества для производства энергии. Солнце - главный источник каждой пищевой цепи. Солнце дает пищу растительному миру, поскольку они превращают ее в пищу. Из накопленной энергии растения используют некоторые для себя, накапливая в стеблях, корнях и листьях. А травоядные животные зависят от продуктов, хранящихся в растениях. Таким образом, травоядные животные становятся основными потребителями. Вторичные потребители - в основном плотоядные животные, они едят травоядных и получают энергию. Таким образом, растения являются единственными производителями в этой пищевой цепи, которая начинается с солнца, в то время как другие организмы являются потребителями; травоядные в качестве основных потребителей, а плотоядные - в качестве вторичных потребителей.


Кроме того, существуют также разлагатели, такие как бактерии и грибы. Они превращают мертвое вещество в простые соединения в почве и воде, а также в газы, такие как углекислый газ, H2S и азот и выпустить обратно в воздух. Они играют важную роль в этой пищевой цепи, поскольку они повторно используют питательные вещества для использования производителями (заводами). Итак, собственно, пищевая цепочка начинается с этих разложителей. На рисунке ниже показана такая пищевая цепочка.

Деструкторы-производители-первичные потребители-вторичный потребительs

Однако в одной пищевой цепи нет одной стороны, а множество потребителей в животном мире взаимосвязаны друг с другом.

Что такое Food Web?

Пищевая сеть - это сложная сеть пищевых цепочек. Как правило, живые организмы зависят от нескольких или многих источников пищи. Они взаимодействуют друг с другом разными способами, а не только в рамках одной пищевой цепи. Следовательно, пищевая сеть имеет множество взаимосвязанных пищевых цепей.

Это значит; конкретное животное может быть частью многих цепей вместо одной, и, таким образом, существует множество пищевых цепей, которые связаны между собой в форме пищевой сети.

Однако не следует думать, что вся энергия, которую травоядное получает от растений, передается хищнику, поедающему это травоядное животное. Травоядное животное использует часть пищи, чтобы двигаться и расти, в то время как лишь небольшая часть остается в его теле, чтобы создать массу тела. Точно так же, когда плотоядное животное ест его, оно также использует энергию, и лишь небольшая часть этой энергии остается в его теле, когда ее ест третичный потребитель. Это объясняет, почему травоядных животных больше, чем плотоядных.

При прохождении пищевой цепи или пищевой сети количество энергии, которое передается с одного уровня на другой, становится все меньше и меньше. Таким образом, большое количество растений необходимо для поддержки травоядных животных, в то время как большое количество травоядных животных необходимо для поддержки меньшего количества хищников. Пищевые цепи часто состоят из 4-5 звеньев, но не более того, потому что животные в конце цепочки не получают достаточно еды, чтобы остаться в живых, с большим количеством связей.

В чем сходство между пищевой цепочкой и пищевой сетью?

  • Пищевая цепь и пищевая сеть объясняют взаимосвязь между живыми организмами и пищей в экосистеме.
  • Они являются частью экосистемы.
  • Более того, пищевая сеть имеет множество взаимосвязанных пищевых цепей.
  • Таким образом, пищевая цепь является основным звеном пищевой сети.

В чем разница между пищевой цепочкой и пищевой сетью?

Пищевая цепь имеет один путь, который показывает, что несколько организмов зависят друг от друга в получении пищи. С другой стороны, пищевая сеть включает множество пищевых цепей, и это сложная сеть пищевых цепей. Таким образом, это ключевое различие между пищевой цепочкой и пищевой цепью. Кроме того, пищевая цепь представляет собой небольшое количество организмов, в то время как пищевая сеть представляет собой большое количество организмов. Пищевая цепочка прямая, а пищевая сеть очень сложная. Таким образом, это еще одно различие между пищевой цепочкой и пищевой цепью.

На иллюстрации ниже показано краткое изложение разницы между пищевой цепочкой и пищевой цепью.

Резюме - пищевая цепь против пищевой сети

Пищевая цепочка показывает единый путь, поскольку животные едят друг друга, чтобы наверху появилось большое плотоядное животное. Он состоит из первичного производителя, первичного потребителя, вторичного потребителя и разлагателя. С другой стороны, пищевая сеть показывает, как растения и животные связаны различными путями получения пищи. Следовательно, пищевая цепь показывает только один путь, в то время как пищевая сеть показывает множество различных путей, которые взаимосвязаны. Пищевая сеть прекрасно объясняет, как животные взаимосвязаны и не зависят от одной пищевой цепи. И пищевая цепь, и пищевая сеть являются частями экосистемы. Таким образом, это резюмирует разницу между пищевой цепочкой и пищевой цепью.

Пищевая цепь — характеристика, типы, схема, звенья и примеры

Автотрофы (продуценты)

Автотрофы – живые организмы, которые производят свою пищу, то есть собственные органические соединения, из простых молекул, таких как углекислый газ. Существует два основных типа автотрофов:

  • Фотоавтотрофы (фотосинтезирующие организмы) такие, как растения, перерабатывают энергию солнечного света для получения органических соединений – сахаров – из углекислого газа в процессе фотосинтеза. Другими примерами фотоавтотрофов являются водоросли и цианобактерии.
  • Хемоавтотрофы получают органические вещества благодаря химическим реакциям, в которых задействованы неорганические соединения (водород, сероводород, аммиак и т.д.). Этот процесс называется хемосинтезом.

Автотрофы являются основой каждой экосистемы на планете. Они составляют большинство пищевых цепей и сетей, а энергия, получаемая в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, поддерживает все остальные организмы экологических систем. Когда речь идет об их роли в пищевых цепях, автотрофы можно назвать продуцентами или производителями.

Схемы потребления

Животных разделяют на группы по способам питания. Примеры таких групп:

  • растительноядные — улитка, кузнечик, заяц, мышь;
  • насекомоядные — стрекоза, жужелица, крот, лягушка;
  • хищники — сова, лисица, волк, тигр;
  • всеядные — барсук, медведь.

Пищевая модель в лесу отличается от других. Здесь распространены цепи разложения, ведь так восстанавливается флора и фауна. Растительность лесного массива бывает хвойной или лиственной. Насекомые поедают разлагающиеся остатки растений, грызуны питаются насекомыми, верх модели возглавляет хищник. Некоторые обитатели леса, такие как волк или медведь, становятся суперхищниками.

На уроках окружающего мира в 3 классе пример пищевой цепочки закрепляется тестами. Учащимся предлагается составить цепи самостоятельно из предложенных вариантов. Например:

  • паук, грач, муха. Ответ: муха — паук — грач;
  • ястреб, белка, гриб. Ответ: гриб — белка — ястреб;
  • лиса, зерно, заяц. Ответ: зерно — заяц — лиса.

Пищевые структуры поддерживают удовлетворительное состояние сообщества. Они обеспечивают контроль над разнообразием и количеством организмов. Это благоприятствует балансу в природе. Цепи питания животных крайне важны, ведь при исчезновении одного звена, система размыкается и всем участникам угрожает вымирание. Небольшие по величине представители звена — грызуны или лягушки — смогут бесконтрольно размножаться, а большие по размеру вымрут из-за отсутствия еды. Поэтому важно следить за тем, кто что ест, за экологией леса и вымирающими видами.

Гетеротрофы (консументы)

Гетеротрофы, также известные как потребители, не могут использовать солнечную или химическую энергию, для производства собственной пищи из углекислого газа. Вместо этого, гетеротрофы получают энергию, потребляя другие организмы или их побочные продукты.

Люди, животные, грибы и многие бактерии – гетеротрофы. Их роль в пищевых цепях заключается в потреблении других живых организмов. Существует множество видов гетеротрофов с разными экологическими ролями: от насекомых и растений до хищников и грибов.

Роли организмов в сообществе

Белка — растительноядная. Она собирает все виды грибов и накалывает их на ветки деревьев, чтобы подсыхали. Чтобы уберечься от зимней бескормицы, делает запасы в дупле: орехи и желуди.

Осенью барсук начинает готовиться к зимней спячке, — отъедается, набивая внутрь все, что попадется. Барсук — всеядный, он поглощает лесные ягоды и плоды, жуков и слизней. Ящерицы, лягушки и мыши тоже служат для него едой.

Лиса — хищник, живет в лесу и ест то, что поймает. Она охотится на мышей, иногда куропаток. Бегает за зайцами. Зимой подходит близко к людским поселениям и нападает на домашнюю птицу.

Описанные 3 цепи питания животных являются наиболее простыми.

Деструкторы (редуценты)

Следует упомянуть еще одну группу потребителей, хотя она не всегда фигурирует в схемах пищевых цепей. Эта группа состоит из редуцентов, организмов, которые перерабатываю мертвые органические вещества и отходы, превращаяя их в неорганические соединения.

Редуценты иногда считаются отдельным трофическим уровнем. Как группа, они питаются отмершими организмами, поступающими на различных трофических уровнях. (Например, они способны перерабатывать разлагающееся растительное вещество, тело недоеденной хищниками белки или останки умершего орла.) В определенном смысле, трофический уровень редуцентов проходит параллельно стандартной иерархии первичных, вторичных и третичных потребителей. Грибы и бактерии являются ключевыми редуцентами во многих экосистемах.

Редуценты, как часть пищевой цепи, играют важную роль в поддержании здоровой экосистемы, поскольку благодаря им, в почву возвращаются питательные вещества и влага, которые в дальнейшем используется продуцентами.

Определение звеньев

Совокупность разных по типу организмов образует биоциноз. Стабильность этого соотношения поддерживается при распределении полезных веществ по пищевым цепям. Последовательность может содержать до 5 звеньев.

Звенья делятся на три вида:

  • редуценты;
  • продуценты;
  • консументы.

Свойства продуцентов

Продуценты — это представители, переводящие элементы неорганического типа в органическую массу. В эту категорию входят зелёные растения, добывающие энергию с помощью фотосинтеза. В процессе фотосинтеза участвует хлорофилл, который образует в листьях растений зелёный пигмент. Автотрофы создают собственные клетки под действием света и неорганических элементов. Эти организмы занимают первую ступень пищевого цикла. Пища для продуцентов — крахмал и прочие питательные вещества из почвы, воды и света.

Совокупность хемосинтеза и фотосинтеза трансформируют сырые вещества в клетки. Различают два вида продуцентов, которые называются: хемоавтотрофы и фотоавтотрофы. Первый вид относится к водной экосистеме (водоросли, фитопланктоны), поступление неорганических веществ происходит за счёт взаимодействия неорганических элементов. Фотоавтотрофы под действием света — источника питания, производят полезные вещества. Это представители наземной экосистемы — бо́льшая часть растений, деревья, прочие виды, произрастающие в лесах, степях, саваннах и на полях.

Особенности консументов

Это организмы, потребляющие вещества в готовом виде. Сюда относят: бактерии, животные, паразитирующие растения, хищные виды и человека. Представители этой группы не могут переводить неорганические соединения в органику. У них присутствует животный тип питания. Есть разделение на травоядных и плотоядных.

Присутствует и отдельная группа — всеядные, которые питаются в равной степени растениями и животными организмами.

Это класс потребителей. Учёные выделяют два подтипа этого вида: хемогетеротрофы и фотогетеротрофы. Первый тип во время окисления и взаимосвязи неорганических соединений выделяет энергию (животные и человек). Второй подтип получает энергию из света. Их рост и развитие возможен только при использовании органики и под лучами света.

Виды редуцентов

Этот класс относят к деструкторам-разрушителям. Организмы перерабатывают неживую органическую материю. В природе они занимают отдельную трофическую нишу. Во время переработки мёртвой материи организмы насыщают почву питательными веществами и водой.

Каждое звено этой цепи занимает определённый трофический уровень:

  • На первом уровне находятся продуценты, образующие органическую массу.
  • На втором звене консументы растительноядного типа.
  • Третий — плотоядные, употребляющие растительноядных представителей.
  • Четвёртые — виды, живущие за счёт других плотоядных.

Разложение органики происходит по нескольким путям: перевод углеводов в аммиак, диоксид углерода и воду, разложение с помощью микроорганизмов, что в результате образует гумус в почве.

Уровни пищевой (трофической) цепи


Схема уровней пищевой (трофической) цепи
Пищевая цепь представляет собой линейную последовательность организмов, которые передают питательные вещества и энергию начиная с продуцентов и к высшим хищникам.

Трофический уровень организма – это положение, которое он занимает в пищевой цепи.

Первый трофический уровень

Пищевая цепь начинается с автотрофного организма или продуцента, производящего собственную пищу из первичного источника энергии, как правило, солнечной или энергии гидротермальных источников срединно-океанических хребтов. Например, фотосинтезирующие растения, хемосинтезирующие бактерии и археи.

Второй трофический уровень

Далее следуют организмы, которые питаются автотрофами. Эти организмы называются растительноядными животными или первичными потребителями и потребляют зеленые растения. Примеры включают насекомых, зайцев, овец, гусениц и даже коров.

Третий трофический уровень

Следующим звеном в пищевой цепи являются животные, которые едят травоядных животных – их называют вторичными потребителями или плотоядными (хищными) животными (например, змея, которая питается зайцами или грызунами).

Четвертый трофический уровень

В свою очередь, этих животных едят более крупные хищники – третичные потребители (к примеру, сова ест змей).

Пятый трофический уровень

Третичных потребителей едят четвертичные потребители (например, ястреб ест сов).

Каждая пищевая цепь заканчивается высшим хищником или суперхищником – животным без естественных врагов (например, крокодил, белый медведь, акула и т.д.). Они являются “хозяевами” своих экосистем.

Когда какой-либо организм умирает, его в конце концов съедают детритофаги (такие, как гиены, стервятники, черви, крабы и т.д.), а остальная часть разлагается с помощью редуцентов (в основном, бактерий и грибов), и обмен энергией продолжается.

Стрелки в пищевой цепи показывают поток энергии, от солнца или гидротермальных источников до высших хищников. По мере того, как энергия перетекает из организма в организм, она теряется на каждом звене цепи. Совокупность многих пищевых цепей называется пищевой сетью.

Положение некоторых организмов в пищевой цепи может варьироваться, поскольку их рацион отличается. Например, когда медведь ест ягоды, он выступает как растительноядное животное. Когда он съедает грызуна, питающегося растениями, то становиться первичным хищником. Когда медведь ест лосося, то выступает суперхищником (это связано с тем, что лосось является первичным хищником, поскольку он питается селедкой, а она ест зоопланктон, который питается фитопланктоном, вырабатывающим собственную энергию благодаря солнечному свету). Подумайте о том, как меняется место людей в пищевой цепи, даже часто в течение одного приема пищи.

Пастбищная связь

Пастбищная цепочка начинается с растений. Звенья переходят от травоядных животных к хищникам. При этом теряется до 90% энергии при ее передаче к последующим потребителям. Такие формы делятся на цепи хищников и паразитов.

Пример последовательности: злаки — суслик — лиса — жук-мертвоед. Необходимо указать, что каждое следующее звено не может идти по другим ответвлениям. Цепь единая, она оканчивается только одним хищником. Количество последующих членов всегда меньше тех, что были до него. Пример, который можно предложить: сосна — тля — божьи коровки — пауки — насекомоядные птицы — хищники.

Правильно построенные цепи паразитов отличаются от последовательностей плотоядных. В них последующие звенья вырастают по количеству, но в размерах они уменьшаются. Можно привести пример: трава — травоядные — блохи — жгутиконосцы.

Правильный процесс обмена энергией всегда должен продолжаться. Любой организм даже после смерти становится источником питания детритофагов. А остатки уничтожают редуценты. Но не вся энергия переходит к потребителям, так как они не могут усвоить большое количество за один раз. Детритные цепи можно наблюдать в любой экосистеме.

Типы пищевых цепей

В природе, как правило, выделяют два типа пищевых цепей:

  • пастбищную
  • детритную

Пастбищная пищевая цепь


Схема пастбищной пищевой цепи

Этот тип пищевой цепи начинается с живых зеленых растений, предназначенных для питания растительноядных животных, которыми питаются хищники. Экосистемы с таким типом цепи напрямую зависят от солнечной энергии.

Таким образом, пастбищный тип пищевой цепи зависит от автотрофного захвата энергии и перемещения ее по звеньям цепи. Большинство экосистем в природе следуют этому типу пищевой цепи.

Примеры пастбищной пищевой цепи:

Трава → Кузнечик → Птица → Ястреб;

Растения → Заяц → Лиса → Лев.

Детритная пищевая цепь


Схема детритной пищевой цепи

Этот тип пищевой цепи начинается с разлагающегося органического материала – детрита – который употребляют детритофаги. Затем, детритофагами питаются хищники. Таким образом, подобные пищевые цепи меньше зависят от прямой солнечной энергии, чем пастбищные. Главное для них – приток органических веществ, производимых в другой системе.

К примеру, такой тип пищевой цепи встречается в разлагающейся подстилке умеренного леса.

Детритные звенья

Детритная последовательность начинается с мертвых организмов. Эту органику поедают беспозвоночные животные или ее разлагают бактерии и грибы. В цепочке присутствует три типа организмов:

  • детриты — мертвые компоненты;
  • детритофаги — те, кто их поедает;
  • деструкторы — разрушители.

Характерные черты цепи — присутствие в двух экосистемах, наличие сразу нескольких консументов, связь с пастбищной последовательностью. Обычно одна форма доминирует над другой. Но под землей, куда не попадает солнечный свет, присутствует только детритная система.

Пищевые цепи не изолированы, они разветвленные. У одного продуцента может быть сразу несколько консументов. Последние иногда имеют по 2−3 источника питания. И только они сами могут определить, какой выбрать сегодня.

Типичный пример детритной пищевой цепи: мертвые животные — муха — лягушка — уж. В последовательности образуются трофические уровни. На первом здесь находится мертвая органика, на втором более слабое плотоядное животное, следующие занимают сильные хищники. Чаще других использует детритные цепи питания человек. Он стоит во главе последовательности, так как может поедать практически любых животных.

Энергия в пищевой цепи

Энергия переносится между трофическими уровнями, когда один организм питается другим и получает от него питательные вещества. Однако это движение энергии неэффективное, и эта неэффективность ограничивает протяженность пищевых цепей.

Когда энергия входит в трофический уровень, часть ее сохраняется как биомасса, как часть тела организмов. Эта энергия доступна для следующего трофического уровня. Как правило, только около 10% энергии, которая хранится в виде биомассы на одном трофическом уровне, сохраняется в виде биомассы на следующем уровне.

Этот принцип частичного переноса энергии ограничивает длину пищевых цепей, которые, как правило, имеют 3-6 уровней.

На каждом уровне, энергия теряется в виде тепла, а также в форме отходов и отмершей материи, которые используют редуценты.

Почему так много энергии выходит из пищевой сети между одним трофическим уровнем и другим? Вот несколько основных причин неэффективной передачи энергии:

  • На каждом трофическом уровне значительная часть энергии рассеивается в виде тепла, поскольку организмы выполняют клеточное дыхание и передвигаются в повседневной жизни.
  • Некоторые органические молекулы, которыми питаются организмы, не могут перевариваться и выходят в виде фекалий.
  • Не все отдельные организмы в трофическом уровне будут съедены организмами со следующего уровня. Вместо этого, они умирают, не будучи съеденными.
  • Кал и несъеденные мертвые организмы становятся пищей для редуцентов, которые их метаболизируют и преобразовывают в свою энергию.

Итак, ни одна из энергий на самом деле не исчезает – все это в конечном итоге приводит к выделению тепла.

Трофические сети

Все пищевые цепочки существуют в постоянной взаимосвязи друг с другом. Совокупность нескольких пищевых цепей составляет трофическую сеть. Это своеобразная пирамида, состоящая из нескольких уровней.Каждый уровень образуют определенные звенья цепи питания. Например, в цепочках :

  • муха — лягушка — цапля;
  • кузнечик — змея — сокол;

Муха и кузнечик будут относиться к первому трофическому уровню, змея и лягушка ко второму, а цапля и сокол к третьему.

Пищевые цепи и экологические пирамиды Открытая биология. Учебник

Внутри экологической системы органические вещества создаются автотрофными организмами (например, растениями). Растения поедают животные, которых, в свою очередь, поедают другие животные. Такая последовательность называется пищевой цепью; каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем (греч. trophos  питание ).

Поток энергии через типичную пищевую цепь

Организмы первого трофического уровня называются первичными продуцентами. На суше большую часть продуцентов составляют растения лесов и лугов; в воде это, в основном, зелёные водоросли. Кроме того, производить органические вещества могут синезелёные водоросли и некоторые бактерии.

Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего трофического уровня – вторичными консументами и т. д. Первичные консументы – это травоядные животные (многие насекомые, птицы и звери на суше, моллюски и ракообразные в воде) и паразиты растений (например, паразитирующие грибы). Вторичные консументы – это плотоядные организмы: хищники либо паразиты. В типичных пищевых цепях хищники оказываются крупнее на каждом уровне, а паразиты – мельче.

Существует ещё одна группа организмов, называемых редуцентами. Это сапрофиты (обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и животных (детритом). Детритом могут также питаться животные – детритофаги, ускоряя процесс разложения остатков. Детритофагов, в свою очередь, могут поедать хищники. В отличие от пастбищных пищевых цепей, начинающихся с первичных продуцентов (то есть с живого органического вещества), детритные пищевые цепи начинаются с детрита (то есть с мёртвой органики).

Пример пищевой сети

В схемах пищевых цепей каждый организм представлен питающимся организмами какого-то определённого типа. Действительность намного сложнее, и организмы (особенно, хищники) могут питаться самыми разными организмами, даже из различных пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети.

Упрощённый вариант экологической пирамиды

Пищевые сети служат основой для построения экологических пирамид. Простейшими из них являются пирамиды численности, которые отражают количество организмов (отдельных особей) на каждом трофическом уровне. Для удобства анализа эти количества отображаются прямоугольниками, длина которых пропорциональна количеству организмов, обитающих в изучаемой экосистеме, либо логарифму этого количества. Часто пирамиды численности строят в расчёте на единицу площади (в наземных экосистемах) или объёма (в водных экосистемах).

В пирамидах численности дерево и колосок учитываются одинаково, несмотря на их различную массу. Поэтому более удобно использовать пирамиды биомассы, которые рассчитываются не по количеству особей на каждом трофическом уровне, а по их суммарной массе. Построение пирамид биомассы – более сложный и длительный процесс.


Слева изображена прямая пирамида биомасс, справа – перевёрнутаяПример сезонного изменения в пирамиде биомассы

Пирамиды биомассы не отражают энергетической значимости организмов и не учитывают скорость потребления биомассы.

Это может приводить к аномалиям в виде перевёрнутых пирамид. Выходом из положения является построение наиболее сложных пирамид – пирамид энергии. Они показывают количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень экосистемы за определённый промежуток времени (например, за год – чтобы учесть сезонные колебания). В основание пирамиды энергии часто добавляют прямоугольник, показывающий приток солнечной энергии. Пирамиды энергии позволяют сравнивать энергетическую значимость популяций внутри экосистемы. Так, доля энергии, проходящей через почвенных бактерий, несмотря на их ничтожную биомассу, может составлять десятки процентов от общего потока энергии, проходящего через первичных консументов.

 

Органическое вещество, производимое автотрофами, называется первичной продукцией. Скорость накопления энергии первичными продуцентами называется валовой первичной продуктивностью, а скорость накопления органических веществ – чистой первичной продуктивностью. ВПП примерно на 20 % выше, чем ЧПП, так как часть энергии растения тратят на дыхание. Всего растения усваивают около процента солнечной энергии, поглощённой ими.

Поток энергии через пастбищную пищевую цепь. Все цифры даны в кДж/м2·год

При поедании одних организмов другими вещество и пища переходят на следующий трофический уровень. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофами, называется вторичной продукцией. Поскольку гетеротрофы дышат и выделяют непереваренные остатки, в каждом звене часть энергии теряется. Это накладывает существенное ограничение на длину пищевых цепей; количество звеньев в них редко бывает больше 6. Отметим, что эффективность переноса энергии от одних организмов к другим значительно выше, чем эффективность производства первичной продукции. Средняя эффективность переноса энергии от растения к животному составляет около 10 %, а от животного к животному – 20 %. Обычно растительная пища энергетически менее ценна, так как в ней содержится большое количество целлюлозы и древесины, не перевариваемых большинством животных.

Изучение продуктивности экосистем важно для их рационального использования. Эффективность экосистем может быть повышена за счёт повышения урожайности, уменьшения помех со стороны других организмов (например, сорняков по отношению к сельскохозяйственным культурам), использования культур, более приспобленных к условиям данной экосистемы. По отношению к животным необходимо знать максимальный уровень добычи (то есть количество особей, которые можно изъять из популяции за определённый промежуток времени без ущерба для её дальнейшей продуктивности).

Пищевые цепи

Карта сайта

Введение

Общая экология

  1. Экологические факторы
  2. Пищевые цепи
  3. Взаимоотношения между организмами
  4. Биогеоценоз
  5. Круговорот веществ в природе
  6. Тест по теме "Общая экология"

Прикладная экология

Социальная экология

Тестирование

Список литературы

Предметный указатель

От автора

Вниз

II.

Пищевые цепи

1.Цепи питания

      Живые организмы в экосистеме, мертвые их остатки и их отбросы являются пищей для других организмов. Питательные вещества1 таким образом переходят из одного организма в другой, образуя непрерывные пищевые цепи.
      Начало пищевым цепям дают продуценты. Они усваивают из окружающей среды воду, неорганические(минеральные) соли, углекислый газ, кислород и с помощью фотосинтеза строят свое тело.
      Следующие звенья цепи питания составляют консументы, которые поедают как продуцентов, так и себе подобных.
      Консументы, которые питаются продуцентами, называются консументами I порядка - травоядные или растительноядные животные.
      Консументы, которые поедают травоядных I порядка, называются консументами II порядка - плотоядные животные (хищники).
      Хищников, питающихся вторичными консументами, называют консументами III порядка и т.д.
      Организмы, употребляющие один тип пищи, принадлежат к одному трофическому уровню2.
      Продуценты относятся к первому трофическому уровню, консументы I порядка - ко второму, консументы II порядка - к третьему уровню и т.д.
      Дополнительные звенья в пищевой цепи составляют дедритофаги, которые питаясь отходами и трупами, могут стать добычей хищников (напр., муравьед питается муравьями). И так органическое вещество возвращается в органический круговорот3.
      В конце пищевой цепи находятся редуценты(деструкторы), которые превращают отмершее органическое вещество в неорганические соединения.
      Простые и сложные пищевые цепи связаны между собой, образуя обширную сеть. Она так и называется пищевая сеть.

Пример пищевой сети

2.Правило экологической пирамиды

      Итак, в основе цепей питания лежат зеленые растения. Зелеными растениями питаются и насекомые, и позвоночные животные, которые, в свою очередь, служат источником энергии и вещества для построения тела потребителей второго, третьего и т.д. порядков. Общая закономерность заключается в том, что количество особей, включенных в пищевую цепь, в каждом звене последовательно уменьшается и численность жертв значительно больше численности их потребителей. Это происходит потому, что в каждом звене пищевой цепи, на каждом этапе переноса энергии 80-90% ее теряется, рассеиваясь в форме теплоты. Это обстоятельство ограничивает число звеньев цепи (обычно их бывает от 3 до 5). В среднем из 1 тыс.кг растений образуется 100 кг тела травоядных животных. Хищники, поедающие травоядных, могут построить из этого количества 10 кг своей биомассы4, а вторичные хищники - только 1кг. Следовательно, живая биомасса в каждом последующем звене цепи прогрессивно уменьшается. Эта закономерность носит название Правила экологической пирамиды 5.


Вверх

1 К питательным веществам относятся вещества, необходимые для жизнедеятельности организмов, их роста и размножения.

2Трофический уровень - совокупность организмов, получающих преобразованную в пищу энергию. Солнца через одинаковое число посредников пищевой цепи.

3Круговорот веществ - непрерывный циклический процесс перераспределения химических веществ в биосфере.

4Биомасса - выраженное в единицах массы количество живого вещества тех или иных организмов

Живое вещество - совокупность всех живых организмов, населяющих Землю. Общая масса живого вещества (в сухом виде) оценивается величиной 2,4-3,6x1012 тонн.

5Правило экологической пирамиды Линдемана: с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой ее уровень не более 10% энергии.

Пищевые цепи Все живые организмы связаны между

Описание презентации Пищевые цепи Все живые организмы связаны между по слайдам

Пищевые цепи

Все живые организмы связаны между собой энергетическими отношениями, поскольку являются объектами питания других организмов.

Цепь питания — перенос энергии от её источника через ряд организмов (звеньев цепи).

• Продуценты (лат. производящий) – автотрофные организмы, способные производить органические вещества из неорганических, используя фотосинтез или хемосинтез ( растения и автотрофные бактерии).

• Консументы (лат. потреблять, расходовать) – гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество. Консументы бывают трех порядков: растительноядные животные плотоядные животные всеядные животные

Редуценты — это сапрофиты (обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и животных (детритом). Детритом могут также питаться животные – детритофаги, ускоряя процесс разложения остатков

Внутри экологической системы органические вещества создаются автотрофными организмами (например, растениями). Растения поедают животные, которых, в свою очередь, поедают другие животные. Такая последовательность называется пищевой цепью , а каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем (греч. trophos «питание» ).

сосна жук короед дятел ястреб. Пищевые или трофические цепи — это последовательность разных видов организмов, по которой вещество и энергия передаются с уровня на уровень, поскольку одни организмы поедают другие

Пищевые цепи разделяются на два типа : Пастбищная пищевая цепь (цепь выедания) Детритная пищевая цепь

Цепи питания отдельные ветви пищевой сети, по которым передаются вещество и энергия.

Пищевая сеть – сложная схема пищевых взаимосвязей в биоценозе

Человек должен знать , что все живые организмы на Земле связаны друг с другом. Уничтожая одних , он вызывает гибель других и ставит под угрозу свою жизнь тоже.

Экологические пирамиды • В пищевых цепях при переходе от звена к звену теряется часть энергии, поэтому численность особей каждого последующего звена меньше численности предыдущего.

Правило экологической пирамиды (правило 10%) Р а ймонд Линдеман (1915 -1942) К аждый последующий трофический уровень ассимилирует не более 10% энергии предыдущего. (с уровня на уровень переходит около 10% энергии)

Так, на 1 тыс. кг растений образуется 100 кг тела травоядных животных, 10 кг биомассы хищников первого порядка, 1 кг биомассы хищников второго порядка. В связи с этим пастбищные цепи питания не могут быть очень длинными и состоят из 3 -6 звеньев. Правило экологической пирамиды

• В пятизвенной цепи до пятого уровня доходит 0, 01% энергии, поглощенной продуцентами. Правило экологической пирамиды

Пищевая цепь и пищевая сеть: различия и важность

Мы все зависим от еды, чтобы выжить. Энергия необходима для роста живых существ. Но знаете ли вы, что существует процесс создания этой еды? Есть также ряд различных растений и животных , которые зависят от этого творения, чтобы выжить. Для этого есть имена, и узнать больше — отличный урок, который может вас удивить.

Пищевая цепь — это система, используемая для передачи энергии от одного организма к другому.Когда эти системы используются в экологии, они известны как пищевая сеть. Пищевая цепь описывает метод, с помощью которого конкретный организм собирает пищу. Другими словами, пищевая цепь — это последовательность того, кто кого ест в биологическом сообществе или экосистеме для получения пищи. Пищевая цепь — это способ изображения потока энергии от одного организма к другому, к следующему и так далее. Всем нужна энергия, передаваемая по пищевой цепи, чтобы выжить.

Пищевая цепь в основном показывает, как живые существа получают пищу и как энергия и питательные вещества передаются от существа к существу.

Согласно Википедии,

«Пищевая цепь представляет собой линейную сеть звеньев в пищевой сети, начинающуюся с организмов-продуцентов (таких как трава или деревья, которые используют солнечное излучение для производства пищи) и заканчивая высшими видами хищников (такими как медведи гризли или косатки). ), детрифагов (таких как дождевые черви или мокрицы) или разлагающих видов (таких как грибы или бактерии)».

Солнечный свет основной источник энергии для всех живых организмов. Он необходим для того, чтобы снабжать растения необходимой им пищей, а также давать людям и другим людям энергию, которая поддерживает их здоровье и избавляет от болезней.Есть четыре основных звена пищевой цепи. Эти четыре части:

  • Продуценты: Продуценты или растения получили это название в связи с тем, что они являются единственными организмами, производящими себе пищу. Растения также производят пищу для других организмов.
  • Потребители: Потребитель — это организм, который питается чем-либо, например животными или растениями. Есть как хищники, так и травоядные, паразиты и падальщики.
  • Поглотители: Поглотителями являются бактерии или грибы.Хотя мы не слишком любим падальщиков, они важны в пищевой цепочке из-за того, что мертвое вещество превращается в азот и углерод, которые выбрасываются в нашу атмосферу.
  • Разлагатели: Разлагатели вступают в игру, чтобы закончить там, где остановился мусорщик.

Давайте более подробно рассмотрим каждую из этих частей пищевой цепи и узнаем, как они работают.

Производители

Производители дают нам необходимую энергию посредством процесса, известного как фотосинтез.Этот процесс в сочетании с минералами и питательными веществами из почвы позволяет растению расти и цвести, а затем размножаться. Продукты, которые производятся с помощью этого процесса, включают:

  • Яблоки
  • Пекан
  • Персики
  • Морковь
  • Картофель

Растения производят большое количество энергии, необходимой для питания. Они используют солнечный свет, чтобы помочь им расти. Да, все те растения, которые вы видите там, используют солнечный свет, чтобы производить себе пищу и помогать себе расти.

Выживание многих животных зависит от этих растений. Это подводит нас к первичным потребителям.

Потребители

Первичные потребители

Первичные потребители известны как травоядные в мире животных. Этим потребителям дано название, потому что они первыми съедают растение. Как только растение съедено, энергия передается и затем используется этим животным. Например, основным потребителем является кузнечик, который ест траву.

Вторичные потребители

Вторичные потребители — более крупные животные, которые поедают более мелких животных и насекомых. В этом случае вторичным потребителем является крупное животное, поедающее животное, поедающее растение. Энергия передается вторичному потребителю так же, как и первичному потребителю. Например, вторичный потребитель — это крыса, которая ест кузнечика.

Третичные потребители

Третичные консументы — это плотоядные, которые потребляют других плотоядных. Человек считается третичным потребителем, как и ряд других крупных животных, включая тигров, лосей, слонов, львов, медведей и акул.В большинстве случаев у третичного потребителя нет хищника, но это не всегда так. Когда они умирают, они становятся вкусной едой для многих животных. Как правило, это не беспокоит человека, к счастью, но есть много животных, которые беспокоятся. Третичные потребители, такие как змея, поедают вторичных потребителей.

Мусорщики и разлагатели

Последнее звено в цепи — падальщики и разлагатели. Когда животное проживает свою жизнь и умирает естественной смертью, оно оставляет свой труп. Редуценты расщепляют питательные вещества в мертвом «веществе» и возвращают его в почву.Животное оставляет после себя огромное количество энергии. Животное начинает гнить, и это становится очень грубой сценой. Чтобы этого не произошло, существуют падальщики и разлагатели.

Мусорщик обладает следующими качествами:

  • Мусорщик — это животное, которого привлекает запах мертвого животного
  • Мусорщики едят мертвое животное
  • В большинстве случаев именно запах предупреждает падальщика о присутствии мертвого животного. Однако иногда падальщик получает подсказки от других групп падальщиков, пришедших насладиться пиршеством
  • .
  • Падальщики включают лисиц, медведей, койотов и грифов-индюков.
  • У падальщиков острое обоняние
  • Эти животные едят животное, оставляя после себя его тушу

Ничто не пропадает даром, и с оставшейся частью животного в игру вступает разлагатель. Когда животное поедают падальщики, появляются насекомые и ломают животное даже дальше, чем падальщик. Личинки, муравьи и жуки являются распространенными редуцентами. Съев животное, они откладывают яйца. Рождающиеся личинки продолжают поедать разлагающееся тело.Бактериальные и грибковые вещества завершают процесс разложения, пока он не станет полностью единым. Энергия, которая была у животного, передается животным и насекомым, которые его съели.

Еще несколько фактов, которые важно знать:

  • Бактерии и грибки возвращают вещество в почву. Затем он повторно используется для роста растений и получения энергии.
  • Все это кажется неприятным процессом, и вы, конечно, не хотите стоять в стороне, когда это происходит. Но подумайте об этом так: в каком мире мы жили бы без падальщиков и разлагателей?

Взгляд на пищевую сеть

Пищевая сеть — это практически то же самое, что и пищевая цепь, только в гораздо более упрощенном виде.Сеть из множества пищевых цепей называется пищевой сетью. Пищевая сеть обеспечивает обильный запас пищи, чтобы все растения, животные и насекомые имели достаточное количество. Если растение одного определенного типа погибнет из-за болезни, пострадают кузнечики и многие другие насекомые. Тогда это вызовет страдания других звеньев пищевой цепи. Пищевая сеть гарантирует, что этого не произойдет.

Люди всеядны, то есть питаются животными и растениями. Таким образом, человек является как первичным, так и вторичным потребителем пищи.Однако в большинстве случаев третичным потребителем является человек. Когда вы едите овощи, вы являетесь их основным потребителем. Когда вы едите мясо, вы вторичный потребитель. Но как третичный потребитель пищи человек обычно является основным потребителем мяса и растений.

Разница между пищевой сетью и пищевой цепью


Вот несколько фактов о пищевой сети и пищевой цепи, которые важно понимать.

  • Пищевая сеть представляет собой группу различных пищевых цепей, которые работают вместе, чтобы создать экосистему.
  • Пищевые цепи в пищевой сети взаимосвязаны в той или иной точке.
  • Пищевая цепь представляет собой модель, по которой энергия передается от производителей к разлагателям.
  • Пищевая цепь идет только по одному пути, когда животные находят пищу.
  • Пищевая сеть показывает множество различных путей, которыми связаны растения и животные.
  • Пищевая сеть – это несколько соединенных вместе пищевых цепей.
  • Пищевая цепь всегда начинается с растения и заканчивается животным.
  • Всем живым существам для выживания нужна энергия. Эта пищевая сеть и процессы пищевой цепи позволяют получить эту энергию.
  • В мире существует более 100 000 различных разлагателей
  • Существует четыре типа потребителей: хищник не ест ничего, кроме животных; травоядное не ест ничего, кроме растений; всеядное животное питается как растениями, так и животными; падальщики едят мертвых животных и их туши.
  • Необходимы все звенья пищевой цепочки. Даже если один из звеньев пищевой цепи будет устранен, это может привести к катастрофическим последствиям.
  • Растения находятся в начале пищевой цепи, а люди в конце.

Важность пищевых цепочек

Пищевые цепи важны, потому что они показывают сложные взаимосвязи в экосистемах. Видно, что в пищевых цепях каждый организм занимает определенную нишу в экосистеме. Пищевые цепи показывают, как каждый организм зависит от кого-то другого в своем выживании.

1.Пищевая цепь уравновешивает экосистему

Пищевые цепи отображают обстоятельства, при которых производитель или потребитель теряется при любом происшествии. Целые сообщества могут развалиться. Таким образом, пищевые цепи помогают ученым больше узнать об экосистемах и помогают им сохранять равновесие.

Выживание каждого вида растений и животных, больших или малых, в некоторой степени зависит от другого вида растений или животных. Это могут быть пчелы, собирающие пыльцу с цветов, фотосинтез растений, олени, поедающие листья кустарников, или львы, поедающие оленей. Если хоть одна точка будет потеряна, баланс в экосистеме будет нарушен.

2. Питательные сети показывают, что растения являются основой

Пищевые сети являются важным инструментом для понимания того, что растения являются основой всех экосистем и пищевых цепей. Фотосинтез — это только начало пищевой цепи. Растения, у которых есть фотосинтез, поставляют нам первый продукт пищевой цепи для питания.

Растения являются источником пищи, которую мы едим, кислорода для выживания и размножения, нашей одежды и даже нашей мебели, многих других бесчисленных вещей, обеспечивающих устойчивость.Растения также удаляют из воздуха парниковые газы, обеспечивают среду обитания для многих животных. Поэтому жизненно важно понимать экологию окружающей среды по отношению к растениям.

3. Естественный отбор

Пищевые сети помогают понять естественный отбор, показывая иерархию видов, с плотоядными, всеядными и третичными животными на вершине всех пищевых цепей. Это физическая и поведенческая адаптация растений и животных, представляющая модель потребления, основанную на естественных атрибутах и ​​инстинктах выживания.

Пищевые сети также объясняют, как нехватка продовольствия из-за чрезмерной охоты, браконьерства, глобального потепления и разрушения среды обитания разрушает популяции, приводя к их вымиранию.

4. Движение энергии и питательных веществ

Пищевая цепь описывает, как энергия, питательные вещества и органические соединения перемещаются по экосистеме. В основе лежат растения, производящие энергию; затем он переходит к организмам более высокого уровня, таким как травоядные. После этого, когда хищники поедают травоядных, энергия передается от одного к другому.

5. Пищевая цепь определяет трофический уровень организмов

В зависимости от пищевой цепи организм можно рассматривать как находящийся более чем на одном трофическом уровне. Например, тюленей можно считать высшими хищниками на самом высоком трофическом уровне в определенных средах, где они поедают рыбу, которая является первичным или вторичным потребителем.

Однако в других сообществах, где тюлени становятся добычей акул, их можно считать находящимися на более низком трофическом уровне. Эти отношения легче увидеть в пищевых сетях и труднее заметить в пищевых цепях или пирамидах.

Заключительные мысли

Очень интересно изучать процесс пищевой сети и пищевой цепи. Мы часто просто садимся и едим, а не думаем о том, откуда берется наша еда или о том, как она попала на наши столы. Когда вы узнаете больше о пищевой сети и пищевой цепи, вы легко сможете больше заботиться о своих продуктах.

Пищевые сети и роли кормления

 

На этой диаграмме показано падение биомассы (или энергии) между трофическими уровнями в том, что часто называют трофической пирамидой.Он также вводит звенья, которые завершают цепочку. Все существа умирают, и все животные производят продукты жизнедеятельности, и этот уже неживой материал потребляется и разрушается пожирателями детрита, такими как мокрицы, многоножки и многие насекомые.

 

Разлагатели, такие как бактерии и грибы, завершают процесс разложения, превращая отходы обратно в питательные вещества, которые растения превращают в биомассу.

 

Первичные производители - заводы

 

Растения — это электростанция вашего сада, и, как правило, вы можете выбирать виды, которые растут в вашем саду.Всем растениям нужен свет, воздух, вода и питательные вещества, но их существует огромное разнообразие. Помимо деревьев, кустарников, многолетников и однолетников, в вашем пруду и на затененных стволах деревьев растут водоросли, а на стенах и деревьях – лишайники.

 

Некоторые растения, такие как бобовые, имеют симбиотические азотфиксирующие бактерии в своих корневых клубеньках, поэтому они могут фиксировать атмосферный азот и увеличивать запас питательных веществ. Многие растения - фактически большинство - имеют связь с микоризными почвенными грибами в своих корнях, что делает их гораздо более эффективными при извлечении воды и питательных веществ.

 

Узнайте больше об экологии садовых растений в нашей брошюре «Экология садовых растений» и найдите множество советов по использованию растений в саду в разделе «Растения и насаждение». В садах тоже есть дикорастущие растения, и вы можете узнать о них больше в разделе «Растения» набора «Дикая природа сада» .

 

Травоядные

 

Понятно, что травоядные не уничтожают весь растительный материал в огородах (может быть, за исключением моей капусты).Большая часть первичной продукции растений перерабатывается в виде мертвого материала, такого как опавшие листья, в почву и компостную кучу. Тем не менее существует великое множество садовых травоядных, многие из которых точно не представляют проблемы, а даже приносят пользу. Основные группы травоядных:

  • Слизни и улитки
  • Сосущие насекомые: настоящие клопы, включая тлей, плевков и щитовок
  • Жевательные насекомые: Жуки, пилильщики и гусеницы бабочек и мотыльков.
  • Листовые минеры и галлы: насекомые, живущие внутри листьев или в зарослях растений.
  • Опылители: пчелы, журчалки и другие насекомые, питающиеся нектаром (и пыльцой), являются полезными травоядными животными, хотя некоторые из них (например, личинки журчалок, питающихся тлей) могут питаться иначе, чем личинки.

 

Подробнее об ассортименте травоядных читайте в нашей брошюре «Травоядные животные в саду», а об отдельных группах травоядных — в разделе «Животные в саду» на этом веб-сайте.

 

Хищники и паразиты

 

Садовые хищники находятся высоко в трофической пирамиде, поэтому они менее многочисленны и имеют меньшую биомассу, чем травоядные или детритофаги, но они, безусловно, представляют собой самую разнообразную группу животных в саду. Поедая других животных, хищники получают очень концентрированную высококачественную пищу и могут позволить себе тратить много энергии на ее добычу или на выживание без частого кормления. Многие хищники развили очень специальные и хитрые методы добычи пищи.Этим, возможно, и объясняется разнообразие хищников по сравнению с травоядными, которым приходится проводить большую часть времени за едой, поскольку листья растений не очень питательны. Основные группы садовых хищников:

  • Позвоночные: Многие садовые позвоночные являются хищниками или потребляют хотя бы немного животной пищи.
  • Хищные настоящие жуки: не все жуки сосут соки растений, многие делают то же самое с травоядными и могут быть полезными в борьбе с вредителями.
  • Жуки
  • Многоножки
  • Осы
  • Стрекозы
  • Пауки
  • Паразитоиды: крайне важные и разнообразные насекомые, которые откладывают яйца в других насекомых и обеспечивают естественную (и доступную в продаже) борьбу с вредителями.

 

Ознакомьтесь с брошюрой «Садовые хищники», чтобы узнать об этих животных, и по ссылкам выше, чтобы узнать больше об отдельных группах.

 

 

Детритофаги и редуценты

 

Растения могут быть первичными производителями, но сады и весь мир были бы по колено в мертвой материи без бесчисленных обычно крошечных организмов, которые разлагают мертвый материал и отходы. Как всегда, границы между трофическими уровнями могут быть размыты, и некоторые травоядные, такие как улитки и слизни, поедают мертвые или отмирающие растения так же, как и живые. Основные группы детритофагов и редуцентов:

  • Бактерии, грибки и актиномицеты, которые в основном разлагают
  • Нематоды и ногохвостки
  • Мокрицы - не насекомые, а наземные ракообразные
  • Жуки и мухи
  • Дождевые черви
Узнайте больше об этих важных существах в Detritivores и Decomposers, а также в разделе «Дикая природа в саду». Посмотрите страницу «Компост и плодородие», чтобы узнать, как садоводы могут эффективно использовать свои садовые разлагатели.

 

брошюры в формате pdf, которые вы можете скачать по этой странице:

 

 

Страница написана Кеном Томпсоном                                Отзыв от Steve Head

Взаимоотношения между организмами: пищевые цепи, паутины и пирамиды

Давайте рассмотрим различные инструменты, которые биологи используют для изучения и мониторинга движения материи и энергии в экосистеме. Пищевые цепи, пищевые сети и экологические пирамиды помогают нам понять, кто кого ест и как изменения в популяции организмов могут повлиять на хищников и добычу.Прежде чем начать, не забудьте распечатать журнал OnTRACK Biology Journal.

Стандарты TEKS и ожидания учащихся

B(12) Учащийся знает, что взаимозависимость и взаимодействие происходят в окружающей среде. Студент должен:

B(12)(C)  анализ потоков вещества и энергии через трофические уровни с использованием различных моделей, включая пищевые цепи, пищевые сети и экологические пирамиды

Цель обучения

Опишите и примените инструменты, которые ученые используют для изучения движения материи и энергии в экологических системах, включая пищевые цепи, пищевые сети и экологические пирамиды.

Основные вопросы

Как материя и энергия перемещаются по экосистеме?

Что происходит, когда энергетический ресурс в экосистеме истощается?

Словарь

Проверьте свои знания. Прежде чем заполнять этот ресурс, отметьте галочками словарные слова, которые вы уже понимаете, в своем биологическом журнале OnTRACK.

  • Организм
  • Экосистема
  • Автотроф
  • Производитель
  • Фотосинтез
  • Гетеротроф
  • Потребитель
  • Вторичный потребитель
  • Третичный потребитель
  • Четвертичный потребительский
  • Хищник
  • Травоядное
  • Всеядный
  • Разлагатель
  • Пищевая цепь
  • Пищевая сеть
  • Трофический Уровень
  • Килокалория
  • Экологическая пирамида
  • Пирамида энергии
  • Пирамида чисел
  • Пирамида биомассы
  • Биоразнообразие
  • Инвазивные виды

Организация потока вещества и энергии в организмах (пищевые цепи)

Клетка > Рост и развитие организмов > Организация потока вещества и энергии в организмах (пищевые цепи)

Организмы можно разделить на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы — это организмы, которые получают энергию непосредственно от солнца посредством фотосинтеза и производят себе пищу. Они являются производителями в пищевой цепочке. Гетеротрофы являются потребителями в пищевой цепи и нуждаются во внешних источниках пищи, питаясь либо автотрофами, либо другими гетеротрофными организмами. Благодаря этому процессу пищевая цепь организуется в зависимости от того, кто кого ест.

Связь с большой идеей об энергии: Пищевые цепи показывают, как материя и энергия передаются между живыми существами и экосистемами.Организмы нуждаются в пище, чтобы производить энергию, необходимую для их выживания. Растения, водоросли (включая фитопланктон) и многие микроорганизмы используют энергию, поступающую от Солнца, для производства сахаров (пищи) из атмосферного углекислого газа и воды (фотосинтез). В свою очередь, они будут источником энергии для организмов, которые будут ими питаться и которые однажды вернут эту энергию в экосистему.

Связь с большой идеей об эволюции: До сих пор ученые не уверены, какие организмы эволюционировали первыми, гетеротрофы или автотрофы. Однако из-за условий ранней окружающей среды Земли некоторые ученые полагают, что, скорее всего, первыми эволюционировали гетеротрофы, использующие пищу из окружающей среды для производства энергии.

Связь с большой идеей о частицах: Живые организмы используют ряд химических реакций для обработки пищи, ее расщепления и перегруппировки ее компонентов для образования новых молекул, поддержки их роста или высвобождения энергии. По мере того, как энергия и материя проходят через различные живые организмы по пищевым цепям, химические элементы рекомбинируются с образованием различных продуктов.

Связь с большой идеей о Земле: Популяции различных организмов в одной и той же экосистеме зависят друг от друга в плане пропитания. Различные области на Земле имеют различное изобилие пищевых ресурсов, которые определяют тип организмов, которые могут выжить в этой области.


Смежные предметы: Биология, Науки об окружающей среде

Возрастные диапазоны: 11-12,12-13,13-14

 

Уровни, значение и основные компоненты пищевой цепи

Пищевая цепь может быть определена как пищевая связь между различными организмами, составляющими нашу экосистему.

Экосистема – это сообщество живых организмов. Экосистема также включает в себя неживые компоненты, такие как земля, вода, огонь, воздух и эфир. Живое и неживое вместе образуют окружающую среду.

В окружающей среде живые или биотические компоненты нуждаются в пище для выживания. От одноклеточных до многоклеточных, от одноклеточных водорослей до гигантских синих китов пища является универсальной потребностью. Пища в виде энергии является одной из общих потребностей и наиболее важным требованием.

Метод добывания пищи следует систематическому ряду взаимозависимостей, где один конкретный цикл зависит от другого. Сформированная таким образом система через последовательные прогоны образует пищевую цепь. Другими словами, поток энергии от одного вида к другому на различных биотических уровнях образует пищевую цепь.

Наша окружающая среда состоит из множества организмов с разным уровнем потребности в энергии. Пищевая цепь представляет собой систему, используемую для передачи энергии с одного уровня на другой. Пищевая цепочка в основном отображает метод добычи пищи и потребность в энергии, которые передаются от существа к существу, ряд организмов, каждый из которых зависит от следующего как источника пищи.

Пищевая цепочка показывает, кто является хищником, а кто добычей в дикой природе. Звено в пищевой цепи всегда является пищей для следующего существа в цепи. Трава производит свою собственную пищу из солнечного света. Травоядные едят траву, а плотоядные, в свою очередь, поедают их. Когда это плотоядное умирает, оно разлагается; расщепленный бактериями, он возвращается в почву.

Пищевая цепь всегда начинается с растения и заканчивается животным. Это потому, что растения являются производителями; они производят себе пищу в процессе фотосинтеза. Животные питаются растениями и являются потребителями, поскольку не могут сами производить себе пищу.

Уровни пищевой цепи

Пищевая цепь начинается с основания, состоящего из организма-продуцента, и движется вверх по ряду по прямой линии. Последовательные уровни в пищевой цепи известны как трофические уровни.Трофический уровень любого живого организма определяется его положением в пищевой цепи. В пищевой цепи существуют различные трофические уровни.

Первичные производители

В пищевой цепи первичный или базовый уровень образуют автотрофы. Это организмы, способные производить себе пищу из такого вещества, как углекислый газ, и превращать ее в энергию с помощью солнечного света. Это растения и водоросли. Они не потребляют другие организмы, а получают питательные вещества из почвы или океана и в процессе фотосинтеза производят себе пищу.Их называют первичными производителями.

Энергия для основы пищевой цепи поступает из солнечного света.

Первичные потребители

Гетеротрофные организмы или те, которые питаются на первом трофическом уровне, автотрофная биомасса, образуют второй трофический уровень. Они являются травоядными и включают крошечных ракообразных зоопланктона, которые питаются микроскопическими клетками водорослей из поверхностных вод озер, прудов и океанов, а также гораздо более крупных травоядных млекопитающих, таких как мыши, олени, коровы и слоны. Травоядные используют фиксированную энергию и питательные вещества в своей пище из автотрофной биомассы, чтобы управлять своими собственными метаболическими процессами и добиваться собственного роста.

Вторичные потребители

Следующее звено в цепочке — животные, поедающие травоядных — их называют вторичными консументами — пример — змея, поедающая кроликов. Итак, змеи — вторичные потребители.

Третичные потребители

Третичные потребители — это потребители следующего уровня. Хищники, которые потребляют других хищников, называются третичными потребителями, такими как косатки.Косатки охотятся на тюленей и морских львов. Это хищники, которые убивают рыбу, кальмаров и осьминогов.

Четвертичные потребители

Следующий уровень пищевой цепи занимают четвертичные консументы. Обычно это плотоядные животные, которые поедают третичных потребителей. Также известные как высший хищник, альфа-хищник или высший хищник, они являются хищниками, находящимися на вершине пищевой цепи, на которых не охотятся другие существа.

Разлагатели

Редуценты разлагают мертвые растения и животных.Они также расщепляют отходы других организмов. Они являются важным звеном в пищевой цепочке, поскольку поддерживают непрерывный поток питательных веществ для первичных продуцентов. Без редуцентов растения, с одной стороны, не смогли бы получать энергию, а с другой, окружающая среда была бы заполнена мертвыми веществами и отходами.

Важность пищевой цепи

Пищевые цепи являются живыми компонентами биосферы. Это средства передачи энергии с одного уровня на другой.По пищевым цепям также происходит перенос материалов и питательных веществ.

Таким образом, пищевая цепь представляет собой картину организмов в экологическом сообществе, которые связаны друг с другом посредством передачи энергии и питательных веществ, начиная с автотрофного организма, такого как растение, и заканчивая тем, что каждый организм потребляется одним вышестоящим в цепи. . Пищевая цепь также показывает, как организмы связаны друг с другом посредством потребляемой ими пищи.

Мы все зависим от еды, чтобы выжить.Энергия необходима биотическому миру для роста и поддержания. Пищевая цепь описывает метод, с помощью которого конкретный организм собирает пищу. Это соглашение о том, кто кого ест в биологическом сообществе или экосистеме для получения пищи. Пищевая цепь — это способ изображения потока энергии от одного организма к другому, к следующему и так далее. Всем нужна энергия, передаваемая по пищевой цепи, чтобы выжить.

Компоненты пищевой цепи

Компоненты пищевой цепи могут быть представлены как

Растения – «основа» пищевой цепи

Травоядные – питаются растениями; многие приспособлены к диете с высоким содержанием клетчатки

Всеядные – питаются как растениями, так и животными

Плотоядные – питаются травоядными, всеядными и другими хищниками

Хищник 1-го уровня – питается травоядными

Хищник 2-го уровня — питается хищниками 1-го уровня

Разлагатели

Это формирует «конечную» группу потребителей и является наиболее важной.

Они используют энергию мертвых растений и животных, расщепляя их на полезные питательные вещества.

Фраза «пищевая цепь» — это способ указать, как энергия перемещается по экосистеме от первичного производителя — зеленых растений — к конечному потребителю — редуцентам.

Типы пищевых цепочек

Пищевая цепь может быть классифицирована как

Пастбищная пищевая цепь

Это пищевая цепь, которая начинается с растений как первичных производителей и заканчивается третичными потребителями.

Детритная пищевая цепь

Компоненты детритной пищевой цепи, детритофаги, включают такие организмы, как водоросли, бактерии, грибки, насекомые и многоножки. Основным источником энергии является мертвое органическое вещество, называемое «детритом», которое представляет собой опавшие листья, части растений или трупы мертвых животных.

Вторичными потребителями этой пищевой цепи являются личинки насекомых, нематоды и др.

Детритные пищевые цепи незаменимы, поскольку детритофаги воздействуют на мертвое органическое вещество пастбищной пищевой цепи, перерабатывая неорганические элементы в экосистему.

Фото: hjhipster

пищевых цепей и паутины - открытие Галапагосских островов

Каждому живому организму нужна энергия. Некоторые организмы (известные как производители) создают свои собственные органические соединения, которые могут быть преобразованы в энергию. Другие организмы (известные как потребители) потребляют другие организмы (животных или растений) для получения их органических соединений. Передача энергии от одного организма к другому может быть представлена ​​пищевыми цепями и паутиной.

Кто кого ест?

Сыграйте в нашу интерактивную игру, чтобы узнать, кто кого ест на Галапагосских островах.

Пищевые цепи

Пищевая цепь показывает линейную передачу энергии от производителей к потребителям. Каждый организм в пищевой цепи поедает организм, стоящий ниже его, и организм, стоящий выше него. Каждый шаг в цепи известен как трофический уровень.

Трофические уровни © GCT

Первым организмом в пищевой цепочке всегда является продуцент, который обеспечивает энергию в виде органических соединений для поддержки организмов, стоящих дальше по пищевой цепочке. Растения создают органические соединения, используя для фотосинтеза солнечный свет, углекислый газ и воду.

Когда производителя съедают, эта энергия передается вверх по пищевой цепочке к первичному потребителю. Затем первичный потребитель потребляется вторичным потребителем и так далее. Передача энергии вверх по пищевой цепи останавливается на самом высоком уровне тропиков с высшим хищником, у которого нет собственного хищника.

Пищевые сети

Пищевая цепь визуализирует передачу энергии линейно, от одного организма к другому. Но экосистемы редко бывают такими простыми. Организмы часто потребляют и потребляются более чем одним другим организмом. Пищевые сети показывают более сложные взаимодействия между рядом организмов в экосистеме.

Передача энергии от одного организма к другому неэффективна, и при этом теряется большая часть энергии. Как правило, только 10% энергии передается с одного трофического уровня на другой. Остальные 90% используются в метаболической деятельности, такой как дыхание, пищеварение и транспорт веществ между клетками.

Поскольку энергия уменьшается с каждым трофическим уровнем, биомасса — масса всех живых организмов в экосистеме — также уменьшается с каждым этапом пищевой цепи.Это означает, что масса высших хищников в экосистеме будет намного меньше массы производителей в этой экосистеме. Из-за потери энергии и сокращения биомассы пищевые цепи ограничены максимум шестью трофическими уровнями.

пищевых цепей - SuperSTAAR

Идеи для оценки

Дайте учащимся несколько фотографий или иллюстраций организмов, находящихся в нижней части пищевой цепи, и попросите их нарисовать хищников, которые поедают эти организмы.

Связи с литературой

Лесные продовольственные сети .Калман, Бобби (ISBN-13: 978-0778719892)

Городские продовольственные сети . Фогель, Юлия (ISBN-13: 978-1602707917)

Кто что ест? Пищевые цепи и пищевые сети . Лаубер, П. и Келлер, Х. (ISBN-13: 978-0064451307)

Волшебный школьный автобус съеден : Книга о пищевых цепочках. Релф, П. и Брэкен, К. (ISBN-13: 978-05

145)

Родственные науки ТЭКС

(K.1A) Научная безопасность
Ожидается, что учащийся определит и продемонстрирует безопасные методы, описанные в Стандартах безопасности Техаса, во время занятий в классе и на открытом воздухе, включая ношение защитных очков, мытье рук и надлежащее использование материалов.

(K.1B) Важность техники безопасности
Ожидается, что учащийся обсудит важность безопасных практик для обеспечения безопасности и здоровья себя и других.

(K.1C) Переработка/утилизация научных материалов
Ожидается, что учащийся продемонстрирует, как использовать, сохранять и утилизировать природные ресурсы и материалы, например экономить воду и повторно использовать или перерабатывать бумагу, пластик и металл.

(К.2А) Задать вопрос
Ожидается, что учащийся задаст вопросы об организмах, объектах и ​​явлениях, наблюдаемых в мире природы.

(K.2B) Планирование и проведение описательных исследований
Ожидается, что учащийся спланирует и проведет простые описательные исследования, такие как способы движения объектов.

(K.2C) Сбор данных
Ожидается, что учащийся будет собирать данные и проводить наблюдения с использованием простого оборудования, такого как ручные линзы, первичные весы и нестандартные измерительные инструменты.

(K.2D) Запись и систематизация данных и наблюдений
Ожидается, что учащийся будет записывать и систематизировать данные и наблюдения, используя изображения, числа и слова.

(K.2E) Сообщить о наблюдениях
Ожидается, что учащийся будет сообщать другим о своих наблюдениях относительно простых описательных исследований.

(K.3A) Определите, объясните и предложите решение проблемы
Ожидается, что учащийся определит и объяснит проблему, такую ​​как воздействие мусора на игровую площадку, и предложит решение своими словами.

(K.3B) Делать прогнозы
Ожидается, что учащийся будет делать прогнозы на основе наблюдаемых закономерностей в природе, таких как форма листьев.

(K.3C) Исследовать ученых
Ожидается, что учащиеся узнают, что ученые исследуют разные вещи в мире природы и используют инструменты, помогающие в их исследованиях.

(K.4A) Инструменты для сбора информации
Учащийся будет собирать информацию с помощью инструментов, включая компьютеры, ручные линзы, первичные весы, чашки, миски, магниты, сетки для сбора и записные книжки; устройства для измерения времени, в том числе часы и таймеры; нестандартные мерки, такие как скрепки и прищепки; метеорологические приборы, такие как демонстрационные термометры и ветровые носки; и материалы для поддержки наблюдений за средой обитания организмов, таких как террариумы и аквариумы.

(K.4B) Пять чувств
Ожидается, что учащийся будет использовать чувства в качестве инструмента наблюдения для определения свойств и закономерностей организмов, объектов и событий в окружающей среде.

Связанная математика TEKS

K.8A Ожидается, что учащийся опишет и идентифицирует объект по его атрибутам, используя неформальный язык (включая форму, размер, тип, цвет, текстуру или использование).

K.9A Учащийся должен описывать и сравнивать атрибуты реальных объектов, таких как шары, коробки, банки и конусы, или модели трехмерных геометрических фигур.

K.9B Предполагается, что учащийся будет использовать организованные данные для построения графов реальных объектов, графов-изображений и гистограмм.

K.13A Учащийся должен обосновать свои мысли, используя предметы, слова, изображения, числа и технологии.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.