к какому трофическому уровню относится зерно

Биология. 10 класс

§ 45. Цепи и сети питания. Трофические уровни

Понятие о цепях питания. Трофические уровни

Основное условие существования экосистемы — это поддержание круговорота веществ и превращения энергии. Наиболее полный круговорот веществ происходит в наземных экосистемах — биогеоценозах. Он обеспечивается благодаря трофическим (пищевым) связям между организмами разных видов, относящимися к разным функциональным группам. Именно на основе этих связей органические вещества, синтезированные продуцентами из минеральных веществ с поглощением солнечной энергии, передаются консументам и претерпевают химические превращения. В результате жизнедеятельности редуцентов происходит разрушение органических веществ, входящих в состав отмерших организмов, до неорганических (СО₂, NH₃, H₂S, H₂O). Затем неорганические вещества используются продуцентами для создания новых органических веществ, которые с помощью консументов снова вовлекаются в круговорот. Если бы эти вещества не использовались многократно, жизнь на Земле была бы невозможна. Ведь запасы веществ, поглощаемых продуцентами, в природе не безграничны. Для осуществления полноценного круговорота веществ в экосистеме должны быть в наличии все три функциональные группы организмов. И между ними должно происходить постоянное взаимодействие в виде трофических связей с образованием трофических (пищевых) цепей, или цепей питания.

Цепь питания (пищевая цепь) — последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника (предыдущего звена) к потребителю (последующему звену). При этом один организм может поедать другой, питаться его отмершими остатками или продуктами жизнедеятельности.

Каждый организм в цепи питания относится к определенному трофическому уровню. Трофический уровень — это совокупность организмов, занимающих одинаковое положение в пищевой цепи относительно ее начала.

Трофические уровни принято нумеровать римскими цифрами. Первый трофический уровень составляют автотрофные организмы — растения (продуценты), ко второму трофическому уровню относятся растительноядные животные (консументы I порядка), к третьему и последующим уровням — плотоядные животные (консументы II, III и т. д. порядков).

Источник

§ 45. Цепи и сети питания. Трофические уровни

Оглавление

Понятие о цепях питания. Трофические уровни

Основное условие существования экосистемы — это поддержание круговорота веществ и превращения энергии. Наиболее полный круговорот веществ происходит в наземных экосистемах — биогеоценозах. Он обеспечивается благодаря трофическим (пищевым) связям между организмами разных видов, относящимися к разным функциональным группам. Именно на основе этих связей органические вещества, синтезированные продуцентами из минеральных веществ с поглощением солнечной энергии, передаются консументам и претерпевают химические превращения. В результате жизнедеятельности редуцентов происходит разрушение органических веществ, входящих в состав отмерших организмов, до неорганических (СО₂, NH₃, H₂S, H₂O). Затем неорганические вещества используются продуцентами для создания новых органических веществ, которые с помощью консументов снова вовлекаются в круговорот. Если бы эти вещества не использовались многократно, жизнь на Земле была бы невозможна. Ведь запасы веществ, поглощаемых продуцентами, в природе не безграничны. Для осуществления полноценного круговорота веществ в экосистеме должны быть в наличии все три функциональные группы организмов. И между ними должно происходить постоянное взаимодействие в виде трофических связей с образованием трофических (пищевых) цепей, или цепей питания.

Цепь питания (пищевая цепь) — последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника (предыдущего звена) к потребителю (последующему звену). При этом один организм может поедать другой, питаться его отмершими остатками или продуктами жизнедеятельности.

Каждый организм в цепи питания относится к определенному трофическому уровню. Трофический уровень — это совокупность организмов, занимающих одинаковое положение в пищевой цепи относительно ее начала.

Трофические уровни принято нумеровать римскими цифрами. Первый трофический уровень составляют автотрофные организмы — растения (продуценты), ко второму трофическому уровню относятся растительноядные животные (консументы I порядка), к третьему и последующим уровням — плотоядные животные (консументы II, III и т. д. порядков).

*Пастбищные и детритные цепи

В зависимости от вида источника вещества и энергии цепи питания разделяют на два типа: пастбищные (цепи выедания) и детритные (цепи разложения).

Пастбищные цепи (цепи выедания) — пищевые цепи, которые начинаются с продуцентов и включают консументов разных порядков. В общем виде пастбищную цепь можно показать следующей схемой.

Например, пищевая цепь луга: клевер луговой → бабочка → лягушка → змея; пищевая цепь водоема : хламидомонада → дафния → пескарь → судак.

Стрелки в схеме показывают направление переноса вещества и энергии в цепи питания.

В природе почти все организмы питаются не одним, а несколькими видами корма. Следовательно, любой организм может находиться на разных трофических уровнях в одной и той же пищевой цепи в зависимости от характера корма. Например, ястреб, питаясь мышами, занимает третий трофический уровень, а поедая змей, — четвертый. Кроме того, один и тот же организм может быть звеном разных пищевых цепей, связывая их между собой. Так, ястреб может съесть ящерицу, зайца или змею, которые входят в состав разных цепей питания.

Примеры решения задач на составление и анализ пастбищных цепей питания приведены в разделе «Методика решения задач (А)».

Детритные цепи (цепи разложения) — пищевые цепи, которые начинаются с отмерших органических остатков (детрита), включают детритофагов и редуцентов и заканчиваются образованием минеральных веществ. В детритных цепях происходит перенос вещества и энергии детрита между детритофагами и редуцентами через продукты их жизнедеятельности. В общем виде детритную цепь можно показать следующей схемой.

*Сети питания

В природе пастбищные цепи в чистом виде не встречаются. Они связаны между собой и с детритными цепями общими пищевыми звеньями и образуют пищевую сеть, или сеть питания.

Взаимосвязь пастбищных цепей с детритными осуществляется через детрит, который образуется в результате отмирания продуцентов и консументов. Детритофаги и редуценты после отмирания также пополняют запас детрита в экосистеме. В детритных цепях происходит разложение детрита до минеральных веществ, извлекаемых из почвы продуцентами, благодаря чему замыкается круговорот веществ в экосистеме. При этом вся энергия, содержавшаяся в детрите, освобождается и рассеивается в виде тепла, что создает поток энергии в экосистеме. Таким образом, детритные цепи связаны с пастбищными через минеральные вещества. Кроме того, консументы пастбищных цепей могут поедать детритофагов (например, птицы поедают дождевых червей), за счет чего между пастбищными и детритными цепями возникают дополнительные пищевые связи. Благодаря взаимосвязи пастбищных и детритных цепей в экосистеме формируется сложная сеть питания, обеспечивающая постоянство круговорота веществ и потока энергии.

Наличие в экосистеме сети питания способствует выживанию организмов при недостатке определенного вида корма благодаря возможности использовать другой корм. И чем шире видовое разнообразие особей в экосистеме, тем больше пищевых цепей в составе сети питания и тем устойчивее экосистема. Выпадение одного звена из цепи питания не нарушит всей экосистемы, так как могут быть использованы источники питания из других пищевых цепей.

Повторим главное. В экосистеме продуценты, консументы и редуценты связаны трофическими связями и образуют цепи питания. Совокупность организмов, которые составляют определенное звено пищевой цепи, называется трофическим уровнем. Трофические уровни принято нумеровать римскими цифрами. Различают два типа цепей питания: пастбищные и детритные. В природной экосистеме цепи питания связаны между собой общими пищевыми звеньями и образуют единую сеть питания экосистемы, в которой происходит круговорот веществ и поток энергии.

Проверим знания

*1. Установите соответствие между типами цепей питания и их возможными пищевыми звеньями.
Цепи питания: 1. Пастбищные. 2. Детритные.
Пищевые звенья: а) заяц; б) лягушка остромордая; в) плесневые грибы; г) стрекоза; д) многоножка; е) осина; ж) фитопланктон; з) плотва; и) червь дождевой; к) лось; л) мокрица; м) жук мертвоед; н) луговые злаки; о) почвенные бактерии.
2. Постройте пищевую сеть березовой рощи. Сеть должна состоять из четырех трофических уровней, каждый из которых должен содержать не менее трех компонентов.
* 3. В степных районах проводилось истребление сусликов путем разбрасывания отравленной приманки. Помимо сусликов, гибли и лисицы, не поедавшие эту приманку. Объясните с экологической точки зрения причины гибели лисиц.
*4. В 1953 г. в одном японском селении люди начали болеть непонятной болезнью, которая поражала нервную систему. Врачи поставили диагноз: отравление ртутью. Поселок находился рядом с морским заливом, куда химический завод сбрасывал свои отходы, содержащие ртуть. Но содержание ртути в морской воде было ничтожным. Объясните, откуда взялась ртуть в организме людей.

*Индивидуальное домашнее задание. Используя полученную ранее информацию о функциональных группах организмов в близлежащей экосистеме (лес, поле, озеро, парк и др.), составьте возможные варианты пастбищных цепей в этой экосистеме. Учитывая разнообразие трофических связей консументов, составьте из полученных пастбищных цепей пищевую сеть для данной биологической системы.

Источник

Трофический уровень – определение и примеры

Определение трофического уровня

Трофический уровень – это группа организмов в пределах экосистема которые занимают один и тот же уровень в пищевой цепи. В пищевой цепи существует пять основных трофических уровней, каждый из которых отличается по своим питательным отношениям с основным источником энергии. Основным источником энергии в любой экосистеме является Солнце (хотя в глубоководных экосистемах есть исключения).

Солнечное излучение Солнца обеспечивает ввод энергии, которая используется первичными производителями, также известными как автотрофы. Основными производителями обычно являются растения и водоросли, которые выполняют фотосинтез для того, чтобы изготовить собственный источник пищи. Первичные производители составляют первый трофический уровень.

Остальные трофические уровни состоят из потребителей, также известных как гетеротрофы; гетеротрофы не могут производить свою собственную пищу, поэтому должны потреблять другие организмы, чтобы получить пищу.

Второй трофический уровень состоит из травоядных, эти организмы получают энергию, потребляя первичных продуцентов и называются первичными потребителями.

Трофические уровни три, четыре и пять состоят из плотоядных и всеядных. Плотоядные животные – это животные, которые выживают только благодаря еду других животных, тогда как всеядные животные едят животных и растение материал.

Трофический уровень три состоит из хищников и всеядных, которые питаются травоядными; это вторичные потребители.

Четвертый трофический уровень содержит хищников и всеядных, которые питаются вторичными потребителями и известны как третичные потребители.

Трофический пятый уровень состоит из вершинных хищников; Эти животные не имеют естественных хищников и поэтому находятся на вершине пищевой цепи.

Благодаря тому, что энергия используется при ее передаче между уровнями, общая биомасса организмов на каждом трофическом уровне уменьшается снизу вверх. Только около 10% потребляемой энергии превращается в биомассу, тогда как остальная часть теряется в виде тепла, а также для движения и других биологических функций. Из-за этой постепенной потери энергии биомасса каждого трофического уровня часто рассматривается как пирамида, называемая трофической пирамидой.

Важно отметить, что организмы на трофических уровнях естественных экосистем, как правило, не образуют однородную цепь и что многие животные могут иметь несколько жертв и множество хищников; поэтому нелинейные взаимодействия трофических уровней лучше всего рассматривать как пищевую сеть, а не как пищевую цепь. Однако нарушение в пределах одного из трофических уровней, например, вымирание хищника, или введение нового вид, может иметь радикальный эффект как на нижних, так и на высоких трофических уровнях.

Примеры Трофического Уровня

Основные производители

Первичные производители, или «автотрофы», – это организмы, которые производят биомассу из неорганических соединений. Как правило, это фотосинтезирующие организмы, такие как растения или водоросли, которые преобразуют энергию солнца, используя углекислый газ и воду, в глюкозу. Затем эта глюкоза накапливается в растении в виде энергии и кислорода, который выделяется в атмосферу.

В наземных экосистемах почти вся первичная продукция происходит от сосудистых растений, таких как деревья, папоротники и цветущие растения. В морских экосистемах водоросли и водоросли играют роль первичной продукции.

Есть также некоторые глубоководные первичные продуценты, которые выполняют окисление химических неорганических соединений вместо использования фотосинтеза; Эти организмы называются «хемоавтотрофами».

Основные потребители

Основными потребителями являются травоядные, то есть животные, которые приспособлены к потреблению и перевариванию растений и водорослей (автотрофы). Травоядные обычно делятся на две категории: травоядные, такие как коровы, овцы и кролики, рационы которых составляют не менее 90% травы, и броузеры, такие как олени и козы, рационы которых составляют не менее 90% листьев или веток деревьев.

Первичные потребители также могут потреблять другие виды растительного материала. Многие летучие мыши, птицы и обезьяны едят фрукты (фрукты); птицы, насекомые, летучие мыши и паукообразные (пауки) питаются нектаром (нектарными животными); а термиты и жуки едят дрова (ксилофаги).

В морских экосистемах основными потребителями являются зоопланктон крошечные ракообразные, которые питаются фотосинтезирующими водорослями, известными как фитопланктон.

Вторичные потребители

Вторичные потребители на трофическом уровне три – плотоядные и всеядные, которые получают по меньшей мере часть своих питательных веществ из ткань травоядных. Это включает животных и плотоядных растений, которые питаются травоядными насекомыми (насекомоядными).

Вторичными потребителями обычно являются мелкие животные, рыбы и птицы, такие как лягушки, ласки и змеи, хотя более крупные хищники, такие как львы и орлы, могут потреблять травоядных животных и также могут существовать на втором трофическом уровне экосистемы.

В морских экосистемах все виды, которые потребляют зоопланктон, являются вторичными потребителями; это колеблется от медузы до мелкой рыбы, такой как сардины и более крупные ракообразные, такие как крабы и омары, а также киты, которые фильтруют корм и греются акулы.

Третичные потребители

Третичные потребители приобретают энергию, поедая других плотоядных, но на них можно охотиться. Совы являются примером третичных потребителей; хотя они питаются мышами и другими травоядными, они также едят вторичных потребителей, таких как гормоны. В свою очередь, на совы могут охотиться орлы и ястребы, и поэтому они не являются хищниками вершины.

Апекс Хищники

Хищники вершины – организмы наверху пищевой цепи, и у которых нет никаких естественных хищников. Орлы, волки, крупные кошки, такие как львы, ягуары и гепарды, и морские животные, такие как акулы, тунец, косатки и дельфины, являются примерами вершинных хищников, хотя их гораздо больше. У хищников вершины часто есть определенные приспособления, которые делают их очень эффективными охотниками, такими как острый зубы и когти, скорость, ловкость и скрытность; иногда они работают в группах, увеличивая успех их охотничьих способностей. Однако, не все хищники вершины – злые охотники. Китовые акулы являются крупными кормушками, потребляя только мелкую рыбу и планктон, хотя, поскольку у них нет естественных хищников, они являются главными хищниками в своей среде.

Хищники вершины играют чрезвычайно важную роль в экосистеме; через хищничество они контролируют популяции нижних трофических уровней. Если хищники вершины удалены из экосистемы, организмы, такие как пасущиеся травоядные животные, могут перенаселяться, что приводит к интенсивному выпасу и давлению на растения в среде обитания. Если имеется меньше доступных растительных ресурсов, пострадают другие организмы, которые зависят от растений (хотя на хищника вершины не охотятся), такие как насекомые и мелкие млекопитающие. Население снижается, и, в свою очередь, может повлиять на все трофические уровни в экосистеме. Это нарушение называется нисходящим трофическим каскадом и может привести к коллапсу экосистемы.

Проверьте свои знания

1. Приблизительно сколько энергии, потребляемой на каждом трофическом уровне, преобразуется в биомассу?A. 10%B. 30%C. 50%D. 100%

Ответ на вопрос № 1

верно. Только около 10% энергии, потребляемой на каждом трофическом уровне, преобразуется в биомассу; остальное теряется в виде тепла и используется для выполнения биологических функций.

2. А основной потребитель съедает:A. ТравоядныеB. ПлотоядныеC. Растительный материалD. насекомые

Ответ на вопрос № 2

С верно. Основными потребителями являются травоядные; они берут все свое питание от первичных производителей (растительный материал)

3. Сине-зеленые водоросли являются примером:A. автотрофного B. гетеротроф C. Chemoautotroph D. редуцент

Ответ на вопрос № 3

верно. Первичные производители, которые получают энергию от солнца, также известны как «автотрофы». Водоросли существуют в качестве основных производителей в морских экосистемах.

4. Что из перечисленного НЕ является хищником вершины?A. тунецB. леопардC. ястребD. буйвол

Ответ на вопрос № 3

D верно. Буффало – травоядные; они находятся у основных потребителей на втором трофическом уровне пищевой цепи.

Источник

ТРОФИ́ЧЕСКИЙ У́РОВЕНЬ

Том 32. Москва, 2016, стр. 436-437

Скопировать библиографическую ссылку:

ТРОФИ́ЧЕСКИЙ У́РОВЕНЬ, со­во­куп­ность ор­га­низ­мов, объ­е­ди­няе­мых ти­пом пи­та­ния. Пред­став­ле­ние о Т. у. по­зво­ля­ет по­нять ди­на­ми­ку по­то­ка энер­гии и оп­ре­де­ляю­щую его тро­фич. струк­ту­ру. Ав­то­троф­ные ор­га­низ­мы (пре­им. зе­лё­ные рас­те­ния) за­ни­ма­ют пер­вый Т. у. (про­ду­цен­ты), рас­ти­тель­но­яд­ные жи­вот­ные – вто­рой (кон­су­мен­ты пер­во­го по­ряд­ка), хищ­ни­ки, пи­таю­щие­ся рас­ти­тель­но­яд­ны­ми жи­вот­ны­ми, – тре­тий (кон­су­мен­ты вто­ро­го по­ряд­ка), вто­рич­ные хищ­ни­ки – чет­вёр­тый (кон­су­мен­ты третье­го по­ряд­ка). Ор­га­низ­мы раз­ных тро­фи­ чес­ких це­пей, но по­лу­чаю­щие пи­щу че­рез рав­ное чис­ло звень­ев в тро­фич. це­пи на­хо­дят­ся на од­ном Т. у. Так, пи­таю­щие­ся ли­сть­я­ми лю­цер­ны ко­ро­ва и жук дол­го­но­сик ро­да си­то­на яв­ля­ют­ся кон­су­мен­та­ми пер­во­го по­ряд­ка. Ре­аль­ные взаи­мо­от­но­ше­ния ме­ж­ду Т. у. в со­об­ще­ст­ве очень слож­ны. По­пу­ля­ции од­но­го и то­го же ви­да, уча­ст­вуя в разл. тро­фич. це­пях, мо­гут на­хо­дить­ся на раз­ных Т. у., в за­ви­си­мо­сти от ис­точ­ни­ка ис­поль­зуе­мой энер­гии. На ка­ж­дом Т. у. по­треб­лён­ная пи­ща ас­си­ми­ли­ру­ет­ся не пол­но­стью, т. к. зна­чит. часть её тра­тит­ся на об­мен ве­ществ. По­это­му про­дук­ция ор­га­низ­мов ка­ж­до­го по­сле­дую­ще­го Т. у. все­гда мень­ше про­дук­ции пре­ды­ду­ще­го Т. у. в сред­нем в 10 раз. От­но­сит. ко­ли­че­ст­во энер­гии, пе­ре­даю­щей­ся от од­но­го Т. у. к дру­го­му, на­зы­ва­ет­ся эко­ло­ги­че­ской эф­фек­тив­но­стью со­об­ще­ст­ва или эф­фек­тив­но­стью тро­фич. це­пи. Со­от­но­ше­ние раз­лич­ных Т. у. (тро­фич. струк­ту­ру) мо­ж­но изо­бра­зить гра­фи­че­ски в ви­де эко­ло­ги­че­ской пи­ра­ми­д ы, ос­но­ва­ни­ем ко­то­рой слу­жит пер­вый уро­вень (уро­вень про­ду­цен­тов). Эко­ло­гич. пи­ра­ми­да мо­жет быть трёх ти­пов: 1) пи­ра­ми­да чи­сел – от­ра­жа­ет чис­лен­ность отд. ор­га­низ­мов на ка­ж­дом уров­не; 2) пи­ра­ми­да био­мас­сы – об­щая су­хая мас­са, энер­го­со­дер­жа­ние или др. ме­ра об­ще­го ко­ли­че­ст­ва жи­во­го ве­ще­ст­ва; 3) пи­ра­ми­да энер­гии – ве­ли­чи­на по­то­ка энер­гии. Ос­но­ва­ние в пи­ра­ми­дах чи­сел и био­мас­сы мо­жет быть мень­ше, чем по­сле­дую­щие уров­ни (в за­ви­си­мо­сти от со­от­но­ше­ния раз­ме­ров про­ду­цен­тов и кон­су­мен­тов). Пи­ра­ми­да энер­гии все­гда су­жи­ва­ет­ся квер­ху. В на­зем­ных эко­си­сте­мах умень­ше­ние ко­ли­че­ст­ва до­с­туп­ной энер­гии обыч­но со­про­во­ж­да­ет­ся умень­ше­ни­ем био­мас­сы и чис­лен­но­сти осо­бей на ка­ж­дом тро­фич. уров­не.

Источник