زنجیره های غذایی و سطوح تغذیه ای. سطح تغذیه. زنجیره‌های غذایی و سطوح تغذیه‌ای گروه‌های موجودات زنده و روابط آنها در بیوسنوزها

در اکوسیستم‌های آبی، تولیدکنندگان اصلی جلبک‌ها هستند - اغلب موجودات تک سلولی کوچکی که فیتوپلانکتون‌های لایه‌های سطحی اقیانوس‌ها و دریاچه‌ها را تشکیل می‌دهند. در خشکی، بیشتر تولید اولیه توسط اشکال بسیار سازماندهی شده مربوط به ژیمنوسپرم ها و آنژیوسپرم ها تامین می شود. آنها جنگل ها و مراتع را تشکیل می دهند.

4.2. مصرف کنندگان اولیه

مصرف کنندگان اولیه از تولیدکنندگان اولیه تغذیه می کنند، یعنی آنها گیاهخوار هستند. در خشکی، گیاهخواران معمولی شامل بسیاری از حشرات، خزندگان، پرندگان و پستانداران هستند. مهم ترین گروه پستانداران گیاه خوار جوندگان و صحرایی هستند. مورد دوم شامل حیوانات چرا مانند اسب، گوسفند و گاو است که برای دویدن روی انگشتان پا سازگار هستند.

در اکوسیستم های آبی (آب شیرین و دریایی)، اشکال گیاه خوار معمولاً توسط نرم تنان و سخت پوستان کوچک نشان داده می شوند. اکثر این موجودات - کلادوسران ها، غلاف غلاف، لارو خرچنگ، بارناکل ها و دوکفه ای ها (مانند صدف ها و صدف ها) - با فیلتر کردن تولیدکنندگان اولیه کوچک از آب تغذیه می کنند. بسیاری از آنها همراه با تک یاخته ها بخش عمده ای از زئوپلانکتون ها را تشکیل می دهند که از فیتوپلانکتون ها تغذیه می کنند. زندگی در اقیانوس ها و دریاچه ها تقریباً به طور کامل به پلانکتون بستگی دارد، زیرا تقریباً تمام زنجیره های غذایی با آن شروع می شود.

4.3. مصرف کنندگان مرتبه دوم و سوم

ماده ی گیاهی (مثلاً شهد) → پرواز → عنکبوت →

→ زیرک → جغد

شیره گل رز → شته → کفشدوزک → عنکبوت → پرنده حشره خوار → پرنده شکاری

4.4. تجزیه کننده ها و ریزه خوارها (زنجیره های غذایی ریزه ای)

دو نوع اصلی زنجیره غذایی وجود دارد - چرا و آواری. در بالا نمونه‌هایی از زنجیره‌های مرتعی وجود داشت که در آنها اولین سطح تغذیه‌ای توسط گیاهان سبز، سطح دوم توسط حیوانات مرتعی و سوم توسط شکارچیان اشغال شده است. بدن گیاهان و حیوانات مرده هنوز حاوی انرژی و "مواد ساختمانی" و همچنین مواد دفعی داخل حیاتی مانند ادرار و مدفوع است. این مواد آلی توسط میکروارگانیسم‌ها، یعنی قارچ‌ها و باکتری‌ها تجزیه می‌شوند که به صورت ساپروفیت روی بقایای آلی زندگی می‌کنند. چنین موجوداتی را تجزیه کننده می نامند. آنها آنزیم های گوارشی را روی اجساد مرده یا مواد زائد آزاد می کنند و محصولات هضم آنها را جذب می کنند. سرعت تجزیه ممکن است متفاوت باشد. مواد آلی از ادرار، مدفوع و لاشه حیوانات در عرض چند هفته مصرف می شود، در حالی که درختان و شاخه های افتاده ممکن است سال ها طول بکشد تا تجزیه شوند. نقش بسیار مهمی در تجزیه چوب (و سایر بقایای گیاهی) توسط قارچ ها ایفا می شود که آنزیم سلولاز ترشح می کنند که چوب را نرم می کند و این به حیوانات کوچک اجازه نفوذ و جذب مواد نرم شده را می دهد.

تکه‌های مواد نیمه‌تجزیه‌شده را ریزگرد می‌گویند و بسیاری از حیوانات کوچک (دتری‌خوار) از آنها تغذیه می‌کنند و فرآیند تجزیه را تسریع می‌کنند. از آنجایی که هم تجزیه کننده های واقعی (قارچ ها و باکتری ها) و هم دتریتیورها (حیوانات) در این فرآیند دخیل هستند، هر دو گاهی اوقات تجزیه کننده نامیده می شوند، اگرچه در واقع این اصطلاح فقط به ارگانیسم های ساپروفیت اشاره دارد.

ارگانیسم های بزرگتر می توانند به نوبه خود از ریزه خواران تغذیه کنند و سپس نوع دیگری از زنجیره غذایی ایجاد می شود - زنجیره ای، زنجیره ای که با ریزه شروع می شود:

ریزه ← آفت خوار ← شکارچی

خواران جوامع جنگلی و ساحلی عبارتند از کرم خاکی، شپش چوب، لارو مگس مردار (جنگل)، چندشاخه، مگس قرمز، هولوتوریان (منطقه ساحلی).

در اینجا دو زنجیره غذایی معمولی در جنگل‌های ما وجود دارد:

بستر برگ → کرم خاکی → پرنده سیاه → گنجشک

حیوان مرده ← لارو مگس مردار ← قورباغه علفی ← مار علف معمولی

برخی از آفت خوارهای معمولی کرم خاکی، شپش چوب، دوپا و کوچکتر هستند.<0,5 мм) животные, такие, как клещи, ногохвостки, нематоды и черви-энхитреиды.

5. شبکه های غذایی

در نمودارهای زنجیره غذایی، هر موجود زنده به عنوان تغذیه از موجودات دیگر از یک نوع نشان داده می شود. با این حال، روابط واقعی غذایی در یک اکوسیستم بسیار پیچیده تر است، زیرا یک حیوان ممکن است از انواع مختلفی از موجودات زنده از یک زنجیره غذایی یا حتی از زنجیره های غذایی مختلف تغذیه کند. این امر به ویژه در مورد شکارچیان دارای سطوح تروفیک بالا صادق است. برخی از حیوانات هم حیوانات و هم گیاهان دیگر را می خورند. آنها همه چیزخوار نامیده می شوند (این مورد، به ویژه در مورد انسان ها است). در حقیقت، زنجیره های غذایی به گونه ای در هم تنیده شده اند که یک شبکه غذایی (تروفیک) تشکیل می شود. یک نمودار شبکه غذایی فقط می‌تواند تعداد کمی از بسیاری از اتصالات ممکن را نشان دهد و معمولاً فقط یک یا دو شکارچی از هر یک از سطوح تغذیه‌ای بالایی را شامل می‌شود. چنین نمودارهایی روابط تغذیه ای بین موجودات موجود در یک اکوسیستم را نشان می دهد و مبنایی را برای مطالعات کمی اهرام اکولوژیکی و بهره وری اکوسیستم فراهم می کند.

6. اهرام اکولوژیکی.

6.1. اهرام اعداد.

برای مطالعه روابط بین موجودات در یک اکوسیستم و نمایش گرافیکی این روابط، استفاده از هرم های اکولوژیکی به جای نمودارهای وب غذایی راحت تر است. در این مورد، ابتدا تعداد موجودات مختلف در یک قلمرو معین شمارش می شود و آنها را بر اساس سطوح تغذیه ای گروه بندی می کنند. پس از چنین محاسباتی، مشخص می شود که تعداد حیوانات در طول انتقال از سطح تغذیه ای دوم به سطوح بعدی به تدریج کاهش می یابد. تعداد گیاهان در اولین سطح تغذیه ای اغلب از تعداد حیواناتی که سطح دوم را تشکیل می دهند بیشتر است. این را می توان به عنوان یک هرم از اعداد نشان داد.

برای راحتی، تعداد ارگانیسم‌ها در یک سطح تغذیه‌ای معین را می‌توان به صورت یک مستطیل نشان داد که طول (یا مساحت) آن متناسب با تعداد موجوداتی است که در یک منطقه معین (یا در یک حجم معین، اگر یک منطقه باشد) اکوسیستم آبی). شکل یک هرم جمعیتی را نشان می دهد که وضعیت واقعی طبیعت را منعکس می کند. شکارچیانی که در بالاترین سطح تغذیه ای قرار دارند، شکارچیان نهایی نامیده می شوند.

مصرف کنندگان سومین سطح تغذیه ای

مولکول های آلیسنتز شده توسط اتوتروف ها، به عنوان منبع تغذیه (ماده و انرژی) برای حیوانات هتروتروف عمل می کند. این حیوانات به نوبه خود توسط حیوانات دیگر خورده می شوند و به این ترتیب انرژی از طریق یک سری ارگانیسم ها منتقل می شود که هر کدام از موجودات بعدی از موجود قبلی تغذیه می کنند. این توالی زنجیره غذایی نامیده می شود و هر حلقه در زنجیره مربوط به یک سطح تغذیه ای خاص است (از تروف یونانی - غذا). اولین سطح تغذیه ای همیشه از اتوتروف ها تشکیل شده است که تولید کننده نامیده می شوند (از لاتین تولید کننده - تولید کردن). سطح دوم گیاهخواران (فیتوفاژها) است که به آنها مصرف کننده (از لاتین consumo - "من می بلعم") از مرتبه اول گفته می شود. سطح سوم (مثلاً شکارچیان) - مصرف کنندگان مرتبه دوم و غیره.

معمولا در یک اکوسیستمگاهی 4-5 سطوح تغذیه ایو به ندرت بیش از 6. این تا حدی به این دلیل است که در هر سطح مقداری از ماده و انرژی از بین می رود (مصرف ناقص غذا، تنفس مصرف کنندگان، مرگ "طبیعی" موجودات و غیره). چنین ضررهایی در شکل منعکس شده است و در مقاله مربوطه با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار گرفته است. با این حال، تحقیقات اخیر نشان می دهد که طول زنجیره های غذایی نیز توسط عوامل دیگر محدود شده است. شاید نقش مهمی در دسترس بودن غذای ترجیحی و رفتار سرزمینی ایفا می کند که تراکم سکونت موجودات را کاهش می دهد و بنابراین تعداد مصرف کنندگان سفارشات بالاتر در یک زیستگاه خاص را کاهش می دهد. بر اساس برآوردهای موجود، در برخی از اکوسیستم ها تا 80 درصد تولید اولیه توسط فیتوفاژها مصرف نمی شود. مواد گیاهی مرده طعمه ارگانیسم هایی می شوند که از ریزه خوارها (مواد زیان آور) یا کاهش دهنده ها (ویرانگرها) تغذیه می کنند. در این مورد، ما در مورد زنجیره های غذایی آواری صحبت می کنیم. به عنوان مثال، در جنگل های بارانی استوایی، زنجیره های غذایی آواری غالب است.

تهیه کنندگان

تقریبا همه تولید کنندگان- فوتواتوتروف ها، یعنی گیاهان سبز، جلبک ها و برخی پروکاریوت ها، مانند سیانوباکتری ها (که قبلا جلبک سبز آبی نامیده می شد). نقش chemoautotrophs در مقیاس بیوسفر ناچیز است. جلبک‌های میکروسکوپی و سیانوباکتری‌هایی که فیتوپلانکتون‌ها را تشکیل می‌دهند، تولیدکنندگان اصلی اکوسیستم‌های آبی هستند. در مقابل، اولین سطح تغذیه ای اکوسیستم های زمینی تحت سلطه گیاهان بزرگ است، به عنوان مثال، درختان در جنگل ها، علف ها در ساوانا، استپ ها، مزارع و غیره.

مصرف کنندگان مرتبه اول

در خشکی، فیتوفاژهای اصلی- حشرات، خزندگان، پرندگان و پستانداران. در آب شیرین و دریا، اینها معمولا سخت پوستان کوچک (دافنی، بلوط دریایی، لارو خرچنگ و غیره) و دوکفه ای هستند. همانطور که در مقاله مربوطه توضیح داده شد، اکثر آنها فیدرهای فیلتر هستند که تولیدکنندگان را فیلتر می کنند. همراه با تک یاخته ها، بسیاری از آنها بخشی از زئوپلانکتون هستند - مجموعه ای از هتروتروف های در حال حرکت میکروسکوپی که از فیتوپلانکتون تغذیه می کنند. حیات اقیانوس‌ها و دریاچه‌ها تقریباً به طور کامل به موجودات پلانکتون بستگی دارد، که عملاً آغاز تمام زنجیره‌های غذایی در این اکوسیستم‌ها را تشکیل می‌دهند.

مصرف کنندگان سفارشات دوم، سوم و بعدی

مصرف کنندگان درجه دومآنها فیتوفاژها را می خورند، یعنی موجودات گوشتخوار هستند. مصرف کنندگان مرتبه سوم و مصرف کنندگان درجه بالاتر نیز گوشتخوار هستند. این مصرف کنندگان را می توان به چندین گروه زیست محیطی تقسیم کرد:

در اینجا دو مثال بر اساس زنجیره غذایی فتوسنتز:

گیاه (برگ) -> حلزون -» قورباغه -» مار -* -» ارمین

گیاه (شیره آبکش) -» شته -> لیدی باگ -> -» عنکبوت -^ سار -> شاهین

زنجیره های غذایی و سطوح تغذیه ای جزء جدایی ناپذیر چرخه بیولوژیکی در نظر گرفته می شوند. عناصر زیادی دخیل هستند. در مرحله بعد، بیایید نگاهی دقیق تر به سطوح تغذیه ای اکوسیستم بیندازیم.

واژه شناسی

زنجیره غذایی حرکت انرژی موجود در غذاهای گیاهی از طریق تعدادی از موجودات در نتیجه خوردن یکدیگر است. فقط گیاهان ماده آلی را از مواد معدنی تشکیل می دهند. سطح تروفیک مجموعه ای از موجودات است. تعامل بین آنها در فرآیند انتقال مواد مغذی و انرژی از منبع رخ می دهد. زنجیره های تروفیک (سطح تغذیه) موقعیت خاصی از ارگانیسم ها را در یک مرحله (پیوند) در طول این حرکت پیش فرض می گیرد. ساختارهای بیولوژیکی دریایی و زمینی از بسیاری جهات متفاوت است. یکی از اصلی ترین آنها این است که در اولی زنجیره های غذایی طولانی تر از دومی است.

مراحل

اولین سطح تغذیه ای توسط اتوتروف ها نشان داده می شود. به آنها تولید کننده نیز گفته می شود. سطح تغذیه ای دوم شامل مصرف کنندگان اصلی است. در مرحله بعدی مصرف کنندگانی هستند که ارگانیسم های گیاهخوار را مصرف می کنند. این مصرف کنندگان ثانویه نامیده می شوند. این شامل، به عنوان مثال، شکارچیان اولیه، گوشتخواران است. همچنین سطح تروفیک 3 شامل مصرف کنندگان درجه 3 می شود. آنها به نوبه خود شکارچیان ضعیف تری را مصرف می کنند. به عنوان یک قاعده، تعداد محدودی از سطوح تروفیک وجود دارد - 4 یا 5. به ندرت بیش از شش وجود دارد. این زنجیره غذایی معمولاً توسط تجزیه کننده ها یا تجزیه کننده ها بسته می شود. آنها باکتری ها، میکروارگانیسم هایی هستند که بقایای آلی را تجزیه می کنند.

مصرف کنندگان: اطلاعات عمومی

آنها فقط «خورندگان» نیستند که زنجیره غذایی شامل آن می شود. آنها نیازهای خود را از طریق سیستم بازخورد (مثبت) برآورده می کنند. مصرف کنندگان بر سطوح تغذیه ای بالاتر اکوسیستم تأثیر می گذارند. بنابراین، به عنوان مثال، مصرف پوشش گیاهی در ساوانای آفریقا توسط گله های بزرگ بز کوهی، همراه با آتش سوزی در دوره خشکی، به افزایش سرعت بازگشت مواد غذایی به خاک کمک می کند. متعاقباً در فصل بارندگی، زادآوری و تولید علفی افزایش می یابد.

مثال Odum بسیار جالب است. اثرات مصرف کنندگان بر تولیدکنندگان در یک اکوسیستم دریایی را توصیف می کند. خرچنگ ها که ریزه ها و جلبک ها را مصرف می کنند، از چند طریق از علف های خود مراقبت می کنند. آنها خاک را می شکنند و در نتیجه گردش آب را در نزدیکی ریشه ها افزایش می دهند و اکسیژن و عناصر لازم را به منطقه ساحلی بی هوازی وارد می کنند. خرچنگ در فرآیند پردازش مداوم سیلت های پایینی غنی از مواد آلی، به بهبود شرایط برای رشد و رشد جلبک های کفزی کمک می کند. یک سطح تغذیه ای شامل ارگانیسم هایی است که از طریق همان تعداد مرحله انرژی به دست می آورند.

ساختار

غذای مصرف شده در هر سطح تغذیه ای به طور کامل جذب نمی شود. این به دلیل تلفات قابل توجه آن در مراحل فرآیندهای متابولیک است. در این راستا، تولید موجودات موجود در سطح تغذیه ای بعدی کمتر از سطح قبلی است. در یک سیستم بیولوژیکی، ترکیبات آلی حاوی انرژی توسط ارگانیسم‌های اتوتروف تولید می‌شوند. این مواد منبع انرژی و اجزای لازم برای هتروتروف ها هستند. یک مثال ساده این است: یک حیوان گیاهان را مصرف می کند. به نوبه خود، حیوان را می توان توسط نماینده بزرگتر دیگری از جانوران خورد. به این ترتیب انرژی می تواند از طریق چندین موجود زنده منتقل شود. بعدی از قبلی استفاده می کند که انرژی و مواد مغذی را تامین می کند. این توالی است که زنجیره غذایی را تشکیل می دهد که سطح تغذیه پیوندی در آن است.

تولید کنندگان سفارش 1

سطح تغذیه اولیه شامل ارگانیسم های اتوتروف است. اینها عمدتاً شامل فضاهای سبز می شود. برخی از پروکاریوت‌ها، به‌ویژه جلبک‌های سبز آبی، و نیز گونه‌های معدودی از باکتری‌ها، توانایی فتوسنتز را دارند. با این حال، سهم آنها در سطح تغذیه ناچیز است.

به لطف فعالیت فتوسنتز، انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی تبدیل می شود. این شامل مولکول های آلی است که به نوبه خود بافت ها از آنها ساخته می شود. سهم نسبتاً کمی در تولید مواد آلی توسط باکتری‌های شیمی‌سنتتیک انجام می‌شود. آنها انرژی را از ترکیبات معدنی استخراج می کنند. جلبک ها تولیدکنندگان اصلی اکوسیستم های آبی هستند. آنها اغلب توسط موجودات تک سلولی کوچک نشان داده می شوند که فیتوپلانکتون را در لایه های سطحی دریاچه ها و اقیانوس ها تشکیل می دهند. بیشتر تولیدات اولیه در زمین به شکل های بسیار سازمان یافته تری انجام می شود. آنها متعلق به ژیمنوسپرم ها و آنژیوسپرم ها هستند. به واسطه آنها، مراتع و جنگل ها تشکیل می شود.

مصرف کنندگان 2، 3 سفارش

زنجیره های غذایی می توانند دو نوع باشند. به طور خاص، ساختارهای ریزه و مرتع متمایز می شوند. نمونه هایی از دومی در بالا توضیح داده شده است. آنها شامل گیاهان سبز در سطح اول، حیوانات چرا در سطح دوم و شکارچیان در سطح سوم هستند. با این حال، بدن گیاهان و جانوران مرده همچنان حاوی انرژی و "مواد ساختمانی" همراه با مواد دفعی داخل حیاتی (ادرار و مدفوع) است. همه این مواد آلی به دلیل فعالیت میکروارگانیسم ها - باکتری ها و قارچ ها در معرض تجزیه هستند. آنها روی بقایای آلی به عنوان ساپروفیت زندگی می کنند.

ارگانیسم هایی از این نوع تجزیه کننده نامیده می شوند. آنها آنزیم های گوارشی را روی مواد زائد یا اجساد مرده ترشح می کنند و سپس محصولات هضم را جذب می کنند. تجزیه می تواند با سرعت های مختلف رخ دهد. مصرف ترکیبات آلی از مدفوع، ادرار و اجساد حیوانات طی چند هفته اتفاق می افتد. با این حال، شاخه های افتاده یا درختان ممکن است سال ها طول بکشد تا تجزیه شوند.

تجزیه کنندگان

قارچ ها نقش مهمی در فرآیند پوسیدگی چوب دارند. آنزیم سلولاز ترشح می کنند. این ماده دارای خاصیت نرم کنندگی بر روی چوب است که باعث می شود حیوانات کوچک بتوانند به مواد نفوذ کنند و آنها را جذب کنند. تکه های مواد پوسیده را ریزه می گویند. بسیاری از موجودات زنده کوچک (آزاد خوار) از آن تغذیه می کنند و روند تخریب را تسریع می کنند.

از آنجایی که دو نوع ارگانیسم (قارچ ها و باکتری ها و همچنین حیوانات) در تجزیه شرکت می کنند، آنها اغلب تحت یک نام - "تجزیه کننده" ترکیب می شوند. اما در واقعیت، این اصطلاح فقط در مورد ساپروفیت ها صدق می کند. به نوبه خود، موجودات ریزخوار می توانند توسط ارگانیسم های بزرگتر مصرف شوند. در این مورد، زنجیره ای از نوع متفاوت تشکیل می شود - که با ریزه شروع می شود. آوارخواران جوامع ساحلی و جنگلی عبارتند از شپش چوب، کرم خاکی، لارو مگس مردار، مگس قرمز، خیار دریایی و چندشاخه.

وب غذایی

در نمودارهای سیستمی، هر موجودی را می توان به عنوان مصرف کننده دیگری از یک نوع خاص نشان داد. اما اتصالات غذایی موجود در ساختار بیولوژیکی ساختار بسیار پیچیده تری دارند. این به این دلیل است که یک حیوان می تواند انواع مختلفی از موجودات زنده را مصرف کند. علاوه بر این، آنها ممکن است متعلق به یک زنجیره غذایی یا متعلق به زنجیره های مختلف باشند. این امر به ویژه در میان شکارچیانی که در سطوح بالایی از چرخه بیولوژیکی قرار دارند مشهود است. حیواناتی وجود دارند که به طور همزمان جانوران و گیاهان دیگر را مصرف می کنند. چنین افرادی به دسته همه چیزخواران تعلق دارند. مخصوصاً انسانها اینگونه هستند. در سیستم بیولوژیکی موجود، زنجیره های غذایی در هم تنیده بسیار رایج هستند. در نتیجه، یک ساختار چند جزئی جدید تشکیل می شود - یک شبکه. نمودار فقط می تواند برخی از تمام اتصالات ممکن را منعکس کند. به عنوان یک قاعده، فقط یک یا دو شکارچی متعلق به سطوح تغذیه‌ای بالایی دارد. در جریان انرژی و گردش درون یک ساختار معمولی، دو مسیر تبادل وجود دارد. از یک طرف، تعامل بین شکارچیان، از سوی دیگر، بین تجزیه کننده ها و جانوران ریزه خوار رخ می دهد. دومی می تواند حیوانات مرده را مصرف کند. در عین حال، تجزیه کننده های زنده و موجودات زنده می توانند به عنوان غذا برای شکارچیان عمل کنند.

زنجیره غذایی (تروفیک).- مجموعه ای از گونه های گیاهی، جانوری، قارچ ها و میکروارگانیسم ها که با رابطه: غذا - مصرف کننده به یکدیگر متصل می شوند.

ارگانیسم های پیوند بعدی ارگانیسم های حلقه قبلی را می خورند و بنابراین انتقال زنجیره ای انرژی و ماده رخ می دهد که زیربنای چرخه مواد در طبیعت است. با هر انتقال از پیوند به پیوند، بخش بزرگی (تا 80-90٪) از انرژی پتانسیل از بین می رود و به شکل گرما پراکنده می شود. به همین دلیل تعداد حلقه ها (انواع) در زنجیره غذایی محدود است و معمولاً از 4-5 بیشتر نمی شود.

معمولاً برای هر پیوند در زنجیره، می‌توانید نه یک، بلکه چندین پیوند دیگر را که با رابطه «غذا-مصرف‌کننده» به آن متصل هستند، مشخص کنید. بنابراین، نه تنها گاوها، بلکه سایر حیوانات نیز علف می خورند و گاوها نه تنها غذای انسان ها هستند. ایجاد چنین ارتباطاتی زنجیره غذایی را به ساختار پیچیده تری تبدیل می کند - یک شبکه تغذیه ای.

سطح تغذیه

سطح تغذیه- یک واحد معمولی که نشان دهنده فاصله از تولید کنندگان در زنجیره تغذیه ای یک اکوسیستم معین است.

در برخی موارد، در یک شبکه تروفیک، می توان پیوندهای فردی را به سطوح گروه بندی کرد به گونه ای که پیوندها در یک سطح فقط به عنوان غذا برای سطح بعدی عمل کنند. به این گروه بندی سطح تروفیک می گویند.

تهیه کنندگان(ارگانیسم های اتوتروف یا اتوتروف) - موجوداتی که قادر به سنتز مواد آلی از غیر آلی هستند. اینها عمدتاً گیاهان سبز هستند (مواد آلی را از مواد معدنی در طول فرآیند فتوسنتز سنتز می کنند)، با این حال، برخی از انواع باکتری های شیمیایی قادر به سنتز شیمیایی صرفاً مواد آلی بدون نور خورشید هستند. تولیدکنندگان اولین حلقه در زنجیره غذایی هستند.

تجزیه کننده ها- میکروارگانیسم ها (باکتری ها و قارچ ها) که بقایای مرده موجودات مرده را از بین می برند و آنها را به ترکیبات معدنی و ساده ترین ترکیبات آلی تبدیل می کنند. تجزیه کننده ها نمک های معدنی را به خاک و آب برمی گردانند و آنها را در اختیار تولیدکنندگان اتوتروف قرار می دهند و در نتیجه چرخه زیستی را می بندند. بنابراین، اکوسیستم ها نمی توانند بدون تجزیه کننده ها زنده بمانند (بر خلاف مصرف کنندگان، که احتمالاً در اکوسیستم ها در طول 2 میلیارد سال اول تکامل وجود نداشتند، زمانی که اکوسیستم ها فقط از پروکاریوت ها تشکیل می شدند).

در اکولوژی، برای تجزیه و تحلیل یک سیستم، یک واحد ساختاری ابتدایی به عنوان موضوع مطالعه انتخاب می شود که مورد مطالعه جامع قرار می گیرد. شرط لازم برای ساخت یک واحد سازه ای این است که تمام خصوصیات سیستم را حفظ کند.

مفهوم "سیستم" به معنای مجموعه ای از اجزای به هم پیوسته، متقابل و متاثر از یکدیگر است که به طور تصادفی به هم نمی رسند، بلکه یک کل واحد را تشکیل می دهند.

برای اکوسیستم های طبیعی، موضوع مطالعه یک بیوژئوسنوز است که نمودار ساختاری آن در شکل 1 ارائه شده است.

عکس. 1. طرح بیوژئوسنوز (اکوسیستم)، طبق V.N. Sukachev

مطابق با نمودار ساختاری، بیوژئوسنوز شامل دو بلوک اصلی است:

بیوتوپ -مجموعه ای از عوامل محیطی غیر زنده یا کل مجموعه عوامل طبیعت بی جان؛

(اکوتوپ اصطلاحی نزدیک به بیوتوپ است، اما بر عوامل محیطی خارج از جامعه، نه تنها غیر زنده، بلکه زیستی نیز تاکید دارد)

بیوسنوز -مجموعه ای از موجودات زنده

بیوتوپ، به نوبه خود از مجموعه ای از آب و هوا تشکیل شده است (اقلیم) و خاک-زمین (اداپتو) و هیدرولوژیکی (هیدروتوپ) فاکتورهای محیطی.

بیوسنوز شامل جوامع گیاهی است (فیتوسنوز ), حیوانات (زوسنوز) و میکروارگانیسم ها (میکروبوسنوز ).

فلش های شکل 1 کانال هایی را برای انتقال اطلاعات بین اجزای مختلف بیوژئوسنوز نشان می دهد.

یکی از مهمترین خواص بیوژئوسنوزیس است ارتباط متقابل و وابستگی متقابل همه اجزای آن.

کاملاً واضح است که اقلیم به طور کامل وضعیت و رژیم عوامل خاک و زمین را تعیین می کند و زیستگاهی برای موجودات زنده ایجاد می کند.

به نوبه خود، خاک تا حدودی ویژگی های اقلیمی را تعیین می کند (مثلاً بازتاب آن (آلبدو) و در نتیجه گرم شدن و رطوبت هوا به رنگ سطح خاک بستگی دارد) و همچنین بر حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها تأثیر می گذارد. .

همه موجودات زنده به واسطه روابط مختلف غذایی، فضایی یا محیطی با یکدیگر ارتباط تنگاتنگی دارند، که برای یکدیگر یا منبع غذا، یا زیستگاه یا عامل مرگ و میر هستند.

نقش میکروارگانیسم ها (عمدتاً باکتری ها) در فرآیندهای تشکیل خاک، کانی سازی مواد آلی و اغلب به عنوان پاتوژن بیماری های گیاهی و حیوانی اهمیت ویژه ای دارد.

2.2. سازماندهی عملکردی اکوسیستم ها

وظیفه اصلی اکوسیستم ها حفظ چرخه مواد در بیوسفر است که بر اساس روابط تغذیه ای گونه ها است.

علیرغم تنوع عظیم گونه هایی که جوامع مختلف را تشکیل می دهند، هر اکوسیستم لزوماً شامل نمایندگان سه گروه عملکردی موجودات است - تولید کنندگان، مصرف کنندگان و تجزیه کننده ها.

اساس اکثریت قریب به اتفاق بیوژئوسنوزها است تهیه کنندگان (تولید کنندگان) - اینها موجودات اتوتروف هستند (از یونانی "auto" - self و "tropho" - غذا) , که توانایی سنتز مواد آلی از غیر آلی را با استفاده از انرژی خورشیدی یا انرژی پیوندهای شیمیایی دارند.

بسته به منبع انرژی مورد استفاده، دو نوع موجودات متمایز می شوند: فوتو اتوتروف ها و کمواتوتروف ها.

فوتواتوتروف ها موجوداتی هستند که با استفاده از انرژی خورشیدی قادر به ایجاد مواد آلی از طریق فرآیند فتوسنتز هستند.

ارگانیسم های فوتواتوتروف عبارتند از گیاهان، و همچنین جلبک های سبز آبی (سیانوباکتری ها).

با این حال، همه گیاهان تولید کننده نیستند، به عنوان مثال:

برخی از قارچ ها (قارچ های کلاهک، کپک ها)، و همچنین برخی از گونه های گلدار (به عنوان مثال، پودلنیک)، که حاوی کلروفیل نیستند، قادر به فتوسنتز نیستند و بنابراین از مواد آلی آماده تغذیه می کنند.

شیمواتوتروف ها موجوداتی هستند که از انرژی پیوندهای شیمیایی به عنوان منبع انرژی برای تشکیل مواد آلی استفاده می کنند.

ارگانیسم های شیمی اتوتروف عبارتند از: هیدروژن، باکتری های نیتریفیک، باکتری های آهن و غیره

گروه ارگانیسم های شیمیائی اتوتروف کوچک هستند و نقش اساسی در بیوسفر ندارند.

فقط تولیدکنندگان (تولیدکنندگان) قادر به تولید مواد غذایی غنی از انرژی برای خود هستند، یعنی. خود تغذیه می کنند علاوه بر این، آنها به طور مستقیم یا غیرمستقیم مواد مغذی را در اختیار مصرف کنندگان و تجزیه کننده ها قرار می دهند.

مصرف کنندگان (مصرف کنندگان) - این موجودات هتروتروف هستند (از یونانی "هترو" - متفاوت) , که از مواد آلی زنده به عنوان غذا برای به دست آوردن و ذخیره انرژی استفاده می کنند.

منبع اصلی انرژی برای موجودات هتروتروف، انرژی آزاد شده در طی تجزیه پیوندهای شیمیایی مواد آلی ایجاد شده توسط موجودات اتوتروف است.

بنابراین، هتروتروف ها کاملاً به اتوتروف ها وابسته هستند.

بسته به منابع انرژی، موارد زیر وجود دارد:

مصرف کنندگان مرتبه اول (فیتوفاژها) موجودات گیاهخواری هستند که از انواع مختلف غذای گیاهی (تولیدکنندگان) تغذیه می کنند.

نمونه هایی از مصرف کنندگان اولیه عبارتند از:

پرندگان دانه ها، جوانه ها و شاخ و برگ ها را می خورند.

آهو و خرگوش از شاخه ها و برگ ها تغذیه می کنند.

ملخ ها و بسیاری از انواع دیگر حشرات تمام قسمت های گیاهان را مصرف می کنند.

در اکوسیستم های آبی، زئوپلانکتون ها (جانوران کوچکی که عمدتاً با جریان آب حرکت می کنند) از فیتوپلانکتون ها (جلبک های میکروسکوپی، معمولاً تک سلولی) تغذیه می کنند.

مصرف کنندگان مرتبه دوم (زووفاگ) موجودات گوشتخواری هستند که منحصراً از موجودات گیاهخوار (فیتوفاگ) تغذیه می کنند.

نمونه هایی از مصرف کنندگان ثانویه عبارتند از:

پستانداران حشره خوار، پرندگان و عنکبوت هایی که حشرات را می خورند.

مرغ های دریایی در حال خوردن صدف و خرچنگ؛

روباه خرگوش خوردن;

ماهی تن از شاه ماهی و آنچوی تغذیه می کند.

مصرف کنندگان دسته سوم شکارچیانی هستند که فقط از موجودات گوشتخوار تغذیه می کنند.

نمونه هایی از مصرف کنندگان درجه سوم عبارتند از:

شاهین یا شاهینی که از مارها و قایق ها تغذیه می کند.

کوسه ها از ماهی های دیگر تغذیه می کنند.

ملاقات مصرف کنندگان مرتبه چهارم و بالاتر.

علاوه بر این، انواع زیادی وجود دارد با نوع تغذیه مخلوط :

وقتی انسان میوه و سبزی می خورد، مصرف کننده درجه اول است;

وقتی شخصی گوشت حیوان گیاهخوار را می خورد، مصرف کننده ثانویه است.

هنگامی که شخصی ماهی هایی را می خورد که از حیوانات دیگر تغذیه می کنند، آنها نیز به نوبه خود جلبک می خورند، آنگاه شخص به عنوان مصرف کننده درجه سوم عمل می کند.

Euryphages موجودات همه چیزخواری هستند که هم از غذاهای گیاهی و هم از غذاهای حیوانی تغذیه می کنند.

مثلا: خوک، موش، روباه، سوسک و انسان.

تجزیه کننده ها (ویرانگران)- این موجودات هتروتروف هستند که از مواد آلی مرده تغذیه می کنند و آن را به ترکیبات معدنی ساده تبدیل می کنند.

دو نوع اصلی تجزیه کننده وجود دارد: خواران و ویرانگرها

Detritivores موجوداتی هستند که مستقیماً بقایای گیاهی و جانوری مرده (دتریتوس) را مصرف می کنند.

Detritivors عبارتند از: شغال، کرکس، خرچنگ، موریانه، مورچه، کرم خاکی، صدپا و غیره.

تجزیه کننده ها ارگانیسم هایی هستند که ترکیبات آلی پیچیده مواد مرده را به مواد معدنی ساده تر تجزیه می کنند و سپس توسط تولید کنندگان استفاده می شود.

تخریب کننده های اصلی عبارتند از: باکتری ها و قارچ ها

در این مورد، باکتری ها در تجزیه بقایای حیوانات شرکت می کنند، زیرا آنها با یک واکنش کمی قلیایی به سمت بسترها جذب می شوند.

برعکس، قارچ ها بسترهای کمی اسیدی را ترجیح می دهند، بنابراین آنها سهم عمده ای در تجزیه بقایای گیاهی دارند.

بدین ترتیب، هر موجود زنده در بیوژئوسنوز عملکرد خاصی را انجام می دهد، به عنوان مثال. در یک سیستم پیچیده از روابط اکولوژیکی با سایر موجودات و عوامل بی جان، جایگاه اکولوژیکی خاصی را اشغال می کند..

به عنوان مثال، در نقاط مختلف جهان و در قلمروهای مختلف گونه هایی وجود دارد که به طور سیستماتیک یکسان نیستند، اما از نظر اکولوژیکی مشابه هستند و عملکردهای یکسانی را در بیوژئوسنوز خود انجام می دهند:

پوشش گیاهی علفی و جنگلی استرالیا به طور قابل توجهی از نظر ترکیب گونه ای با پوشش گیاهی یک منطقه آب و هوایی مشابه در اروپا یا آسیا متفاوت است، اما به عنوان تولیدکنندگان در بیوژئوسنوزهای خود، عملکردهای یکسانی را انجام می دهند. اساساً همان طاقچه های زیست محیطی را اشغال می کنند.

بز کوهی در ساوانای آفریقا، گاومیش کوهان دار امریکایی در چمنزارهای آمریکا، کانگوروها در ساوانای استرالیا که مصرف کنندگان درجه اول هستند، همین کارها را انجام می دهند، یعنی. سوله های اکولوژیکی مشابهی را در ژئوسنوزهای زیستی خود اشغال می کنند.

در عین حال، گونه هایی که اغلب به طور سیستماتیک نزدیک هستند و در همان بیوژئوسنوز در همان نزدیکی مستقر می شوند، عملکردهای نابرابر انجام می دهند، به عنوان مثال. سوله های اکولوژیکی مختلف را اشغال می کنند:

دو گونه از حشرات آبی در یک بدنه آبی نقش های متفاوتی دارند: یکی از گونه ها سبک زندگی درنده را پیش می برد و مصرف کننده درجه سوم است، در حالی که گونه دیگر از موجودات مرده و در حال پوسیدگی تغذیه می کند و تجزیه کننده است. این منجر به کاهش تنش رقابتی بین آنها می شود.

علاوه بر این، همان گونه در دوره های مختلف رشد خود می تواند عملکردهای مختلفی را انجام دهد، به عنوان مثال. سوله های اکولوژیکی مختلف را اشغال می کند:

قورباغه از غذاهای گیاهی تغذیه می کند و مصرف کننده اصلی است و قورباغه بالغ یک گوشتخوار معمولی و مصرف کننده درجه دوم است.

در میان جلبک ها گونه هایی وجود دارند که به عنوان اتوتروف یا هتروتروف عمل می کنند. در نتیجه، در دوره های خاصی از زندگی آنها عملکردهای مختلفی را انجام می دهند و جایگاه های اکولوژیکی خاصی را اشغال می کنند.