Barības ķēdes un trofiskie līmeņi. Trofiskais līmenis. Barības ķēdes un trofiskie līmeņi Organismu grupas un to attiecības biocenozēs

Ūdens ekosistēmās galvenie ražotāji ir aļģes - bieži vien mazi vienšūnu organismi, kas veido okeānu un ezeru virsmas slāņu fitoplanktonu. Uz sauszemes lielāko daļu primārās produkcijas nodrošina labāk organizētas formas, kas saistītas ar ģimnosēkļiem un segsēkļiem. Tie veido mežus un pļavas.

4.2. Primārie patērētāji

Primārie patērētāji barojas no primārajiem ražotājiem, t.i., tie ir zālēdāji. Uz sauszemes tipiski zālēdāji ir daudzi kukaiņi, rāpuļi, putni un zīdītāji. Nozīmīgākās zālēdāju zīdītāju grupas ir grauzēji un nagaiņi. Pēdējie ietver ganību dzīvniekus, piemēram, zirgus, aitas un liellopus, kas ir pielāgoti skriešanai uz pirkstiem.

Ūdens ekosistēmās (saldūdens un jūras) zālēdāju formas parasti pārstāv mīkstmieši un mazie vēžveidīgie. Lielākā daļa šo organismu — kladocerāni, spārnveidīgie, krabju kāpuri, sārņi un gliemenes (piemēram, mīdijas un austeres) — barojas, filtrējot no ūdens sīkus primāros ražotājus. Kopā ar vienšūņiem daudzi no tiem veido lielāko daļu zooplanktona, kas barojas ar fitoplanktonu. Dzīve okeānos un ezeros gandrīz pilnībā ir atkarīga no planktona, jo gandrīz visas barības ķēdes sākas ar to.

4.3. Otrās un trešās kārtas patērētāji

Augu materiāls ( piemēram, nektārs) → muša → zirneklis →

→ cirtiens → pūce

Rožu krūmu sula → laputis → mārīte → zirneklis → kukaiņēdājs putns → plēsīgais putns

4.4. Sadalītāji un detrītēdāji (detrīta barības ķēdes)

Ir divi galvenie barības ķēžu veidi – ganības un detritālās. Iepriekš minēti piemēri ganību ķēdēm, kurās pirmo trofisko līmeni aizņem zaļie augi, otro - ganību dzīvnieki un trešo - plēsēji. Mirušo augu un dzīvnieku ķermeņos joprojām ir enerģija un “būvmateriāls”, kā arī intravitālas ekskrēcijas, piemēram, urīns un izkārnījumi. Šos organiskos materiālus sadala mikroorganismi, proti, sēnītes un baktērijas, kas dzīvo kā saprofīti uz organiskajām atliekām. Šādus organismus sauc par sadalītājiem. Viņi izdala gremošanas enzīmus uz mirušajiem ķermeņiem vai atkritumproduktiem un absorbē to gremošanas produktus. Sadalīšanās ātrums var atšķirties. Organiskās vielas no urīna, fekālijām un dzīvnieku līķiem tiek patērētas dažu nedēļu laikā, savukārt kritušiem kokiem un zariem var būt nepieciešami daudzi gadi, lai to sadalītos. Ļoti nozīmīga loma koksnes (un citu augu atlieku) sadalīšanā ir sēnēm, kas izdala enzīmu celulāzi, kas mīkstina koksni, un tas ļauj maziem dzīvniekiem iekļūt un absorbēt mīkstināto materiālu.

Daļēji sadalīta materiāla gabalus sauc par detrītu, un daudzi mazi dzīvnieki (detritivores) barojas ar tiem, paātrinot sadalīšanās procesu. Tā kā šajā procesā ir iesaistīti gan īstie sadalītāji (sēnītes un baktērijas), gan detrītēdāji (dzīvnieki), abus dažreiz sauc par sadalītājiem, lai gan patiesībā šis termins attiecas tikai uz saprofītiskajiem organismiem.

Lielāki organismi savukārt var baroties ar detritivoriem, un tad veidojas cita veida barības ķēde - ķēde, ķēde, kas sākas ar detrītu:

Detrīts → detritivore → plēsējs

Meža un piekrastes kopienu detrītēdāji ir sliekas, mežu utis, kārpu mušu kāpuri (mežs), daudzveidīgie, koši muša, holotūrija (piekrastes zona).

Šeit ir divas tipiskas detriālas barības ķēdes mūsu mežos:

Lapu pakaiši → Slieka → Blackbird → Zvirbulēns

Beigts dzīvnieks → Mušas kāpuri → Zāles varde → Parastā zāles čūska

Daži tipiski detrītēdāji ir sliekas, mežu utis, divkājaini un mazāki (<0,5 мм) животные, такие, как клещи, ногохвостки, нематоды и черви-энхитреиды.

5. Pārtikas tīkli

Barības ķēdes diagrammās katrs organisms ir attēlots kā barots ar citiem viena veida organismiem. Tomēr faktiskās attiecības ar pārtiku ekosistēmā ir daudz sarežģītākas, jo dzīvnieks var baroties ar dažāda veida organismiem no vienas un tās pašas barības ķēdes vai pat no dažādām barības ķēdēm. Tas jo īpaši attiecas uz augstākā trofiskā līmeņa plēsējiem. Daži dzīvnieki ēd gan citus dzīvniekus, gan augus; tos sauc par visēdājiem (jo īpaši tas attiecas uz cilvēkiem). Realitātē barības ķēdes ir savstarpēji saistītas tā, ka veidojas pārtikas (trofiskais) tīkls. Pārtikas tīkla diagramma var parādīt tikai dažus no daudzajiem iespējamajiem savienojumiem, un tajā parasti ir tikai viens vai divi plēsēji no katra augšējā trofiskā līmeņa. Šādas diagrammas ilustrē uztura attiecības starp organismiem ekosistēmā un nodrošina pamatu ekoloģisko piramīdu un ekosistēmas produktivitātes kvantitatīvajiem pētījumiem.

6. Ekoloģiskās piramīdas.

6.1. Skaitļu piramīdas.

Lai pētītu attiecības starp organismiem ekosistēmā un grafiski attēlotu šīs attiecības, ērtāk ir izmantot ekoloģiskās piramīdas, nevis pārtikas tīkla diagrammas. Šajā gadījumā vispirms tiek saskaitīts dažādu organismu skaits noteiktā teritorijā, grupējot tos pēc trofiskajiem līmeņiem. Pēc šādiem aprēķiniem kļūst skaidrs, ka, pārejot no otrā trofiskā līmeņa uz nākamajiem, dzīvnieku skaits pakāpeniski samazinās. Arī augu skaits pirmajā trofiskajā līmenī bieži pārsniedz dzīvnieku skaitu, kas veido otro līmeni. To var attēlot kā skaitļu piramīdu.

Ērtības labad organismu skaitu noteiktā trofiskā līmenī var attēlot kā taisnstūri, kura garums (vai laukums) ir proporcionāls organismu skaitam, kas dzīvo noteiktā apgabalā (vai noteiktā tilpumā, ja tas ir ūdens ekosistēma). Attēlā parādīta iedzīvotāju piramīda, kas atspoguļo reālo situāciju dabā. Plēsējus, kas atrodas visaugstākajā trofiskajā līmenī, sauc par galīgajiem plēsējiem.

Ceturtā trofiskā līmeņa terciārie patērētāji

Organiskās molekulas, ko sintezē autotrofi, kalpo kā uztura (materiālu un enerģijas) avots heterotrofiskiem dzīvniekiem. Šos dzīvniekus savukārt ēd citi dzīvnieki un tādā veidā enerģija tiek nodota caur virkni organismu, kur katrs nākamais barojas ar iepriekšējo. Šo secību sauc par barības ķēdi, un katrs ķēdes posms atbilst noteiktam trofiskajam līmenim (no grieķu valodas trofs - pārtika). Pirmo trofisko līmeni vienmēr veido autotrofi, ko sauc par ražotājiem (no latīņu producents - ražot). Otrais līmenis ir zālēdāji (fitofāgi), kurus sauc par pirmās kārtas patērētājiem (no latīņu consumo - “es aprīju”); trešais līmenis (piemēram, plēsēji) - otrās kārtas patērētāji utt.

Parasti ekosistēmā dažreiz 4-5 trofiskie līmeņi un reti vairāk par 6. Daļēji tas ir saistīts ar to, ka katrā līmenī tiek zaudēta daļa vielas un enerģijas (nepilnīgs pārtikas patēriņš, patērētāju elpošana, organismu “dabiskā” nāve utt.); šādi zaudējumi ir atspoguļoti attēlā un sīkāk apskatīti attiecīgajā rakstā. Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka pārtikas ķēžu garumu ierobežo arī citi faktori. Iespējams, nozīmīga loma ir vēlamās pārtikas pieejamībai un teritoriālajai uzvedībai, kas samazina organismu apmetnes blīvumu un līdz ar to arī augstākas kārtas patērētāju skaitu noteiktā biotopā. Saskaņā ar esošajiem aprēķiniem dažās ekosistēmās fitofāgi nepatērē līdz 80% primārās produkcijas. Mirušais augu materiāls kļūst par laupījumu organismiem, kas barojas ar detrītu (detritivores) vai reducētājiem (iznīcinātājiem). Šajā gadījumā mēs runājam par detrital barības ķēdēm. Detritālas barības ķēdes dominē, piemēram, tropu lietus mežos.

Ražotāji

Gandrīz visi ražotāji- fotoautotrofi, t.i., zaļie augi, aļģes un daži prokarioti, piemēram, zilaļģes (agrāk sauktas par zilaļģēm). Ķīmoautotrofu loma biosfēras mērogā ir niecīga. Mikroskopiskās aļģes un zilaļģes, kas veido fitoplanktonu, ir galvenie ūdens ekosistēmu ražotāji. Gluži pretēji, sauszemes ekosistēmu pirmajā trofiskajā līmenī dominē lielie augi, piemēram, koki mežos, zāles savannās, stepēs, laukos utt.

Pirmā pasūtījuma patērētāji

Uz sauszemes galvenie fitofāgi- kukaiņi, rāpuļi, putni un zīdītāji. Saldūdenī un jūras ūdenī tie parasti ir mazi vēžveidīgie (dafnijas, jūras zīles, krabju kāpuri u.c.) un gliemenes; vairums no tiem ir filtru padevēji, filtrējot ražotājus, kā aprakstīts attiecīgajā rakstā. Kopā ar vienšūņiem daudzi no tiem ir daļa no zooplanktona - mikroskopiski dreifējošu heterotrofu kolekcijas, kas barojas ar fitoplanktonu. Okeānu un ezeru dzīve gandrīz pilnībā ir atkarīga no planktona organismiem, kas faktiski veido visu barības ķēžu sākumu šajās ekosistēmās.

Otrā, trešā un turpmāko pasūtījumu patērētāji

Otrās kārtas patērētāji Viņi ēd fitofāgus, t.i., tie ir gaļēdāji organismi. Trešās kārtas patērētāji un augstākas kārtas patērētāji arī ir gaļēdāji. Šos patērētājus var iedalīt vairākās ekoloģiskās grupās:

Šeit ir divi piemēri, kuru pamatā ir fotosintēzes barības ķēde:

Augs (lapas) -> Gliemeži -» Varde -» Čūska -* -» Ermīns

Augs (floēmu sula) -» Laputis -> Mārīte -> -» Zirneklis -^ Strazds -> Vanags

Pārtikas ķēdes un trofiskie līmeņi tiek uzskatīti par neatņemamām bioloģiskā cikla sastāvdaļām. Ir iesaistīti daudzi elementi. Tālāk apskatīsim tuvāk ekosistēmas trofiskos līmeņus.

Terminoloģija

Pārtikas ķēde ir augu pārtikas produktos esošās enerģijas kustība caur vairākiem organismiem, kas rodas, tiem apēdot viens otru. Tikai augi veido organisko vielu no neorganiskām vielām. Trofiskais līmenis ir organismu komplekss. Mijiedarbība starp tām notiek barības vielu un enerģijas pārnešanas procesā no avota. Trofiskās ķēdes (trofiskais līmenis) šīs kustības laikā paredz noteiktu organismu stāvokli vienā vai otrā posmā (saitē). Jūras un sauszemes bioloģiskās struktūras daudzējādā ziņā atšķiras. Viens no galvenajiem ir tas, ka pirmajās pārtikas ķēdes ir garākas nekā otrajās.

soļi

Pirmo trofisko līmeni attēlo autotrofi. Viņus sauc arī par ražotājiem. Otro trofisko līmeni veido sākotnējie patērētāji. Nākamajā posmā ir patērētāji, kas patērē zālēdājus organismus. Šos patērētājus sauc par sekundāriem. Tajos ietilpst, piemēram, primārie plēsēji, plēsēji. Arī 3. trofiskais līmenis ietver 3. kārtas patērētājus. Viņi, savukārt, patērē vājākus plēsējus. Parasti ir ierobežots trofisko līmeņu skaits - 4 vai 5. Reti kad ir vairāk par sešiem. Šo barības ķēdi parasti noslēdz sadalītāji vai sadalītāji. Tās ir baktērijas, mikroorganismi, kas sadala organiskās atliekas.

Patērētāji: vispārīga informācija

Tie nav tikai "ēdāji", ko satur barības ķēde. Viņi apmierina savas vajadzības, izmantojot atgriezeniskās saites (pozitīvās) atgriezeniskās saites sistēmu. Patērētāji ietekmē augstāku ekosistēmas trofisko līmeni. Tā, piemēram, veģetācijas patēriņš Āfrikas savannās lielos antilopu ganāmpulkos kopā ar ugunsgrēkiem sausajā periodā palīdz palielināt barības vielu atgriešanās ātrumu augsnē. Pēc tam lietus sezonā palielinās zālaugu atjaunošanās un raža.

Oduma piemērs ir diezgan interesants. Tajā aprakstīta patērētāju ietekme uz ražotājiem jūras ekosistēmā. Krabji, kas patērē detrītu un aļģes, "rūpējas" par savām zālēm vairākos veidos. Tie sadala augsni, tādējādi palielinot ūdens cirkulāciju pie saknēm un ievadot skābekli un nepieciešamos elementus anaerobajā piekrastes zonā. Pastāvīgi apstrādājot ar organiskām vielām bagātas grunts nogulsnes, krabji palīdz uzlabot bentisko aļģu attīstības un augšanas apstākļus. Viens trofiskais līmenis sastāv no organismiem, kas iegūst enerģiju ar tādu pašu darbību skaitu.

Struktūra

Katrā trofiskajā līmenī patērētā pārtika nav pilnībā asimilēta. Tas ir saistīts ar tā ievērojamiem zaudējumiem vielmaiņas procesu posmos. Šajā sakarā nākamajā trofiskajā līmenī iekļauto organismu ražošana ir mazāka nekā iepriekšējā. Bioloģiskā sistēmā enerģiju saturošus organiskos savienojumus ražo autotrofiski organismi. Šīs vielas ir enerģijas avots un nepieciešamie komponenti heterotrofiem. Vienkāršs piemērs ir šāds: dzīvnieks ēd augus. Savukārt dzīvnieku var apēst kāds cits lielāks faunas pārstāvis. Tādā veidā enerģiju var pārnest caur vairākiem organismiem. Nākamajā izmanto iepriekšējo, kas piegādā enerģiju un barības vielas. Tieši šī secība veido barības ķēdi, kurā saite ir trofiskais līmenis.

1. kārtas ražotāji

Sākotnējais trofiskais līmenis satur autotrofiskus organismus. Tie galvenokārt ietver zaļās zonas. Dažiem prokariotiem, jo ​​īpaši zilaļģēm, kā arī dažām baktēriju sugām, ir arī spēja veikt fotosintēzi. Tomēr to ieguldījums trofiskajā līmenī ir nenozīmīgs.

Pateicoties fotosintētikas aktivitātei, saules enerģija tiek pārvērsta ķīmiskajā enerģijā. Tas sastāv no organiskām molekulām, no kurām, savukārt, tiek veidoti audi. Salīdzinoši nelielu ieguldījumu organisko vielu ražošanā sniedz ķīmiskās sintētiskās baktērijas. Viņi iegūst enerģiju no neorganiskiem savienojumiem. Aļģes ir galvenie ūdens ekosistēmu ražotāji. Tos bieži pārstāv mazi vienšūnu organismi, kas ezeru un okeānu virsmas slāņos veido fitoplanktonu. Lielākā daļa primārās ražošanas uz sauszemes tiek ražota vairāk organizētās formās. Tie pieder pie ģimnosēkļiem un segsēkļiem. Pateicoties tiem, veidojas pļavas un meži.

Patērētāji 2, 3 pasūtījumi

Pārtikas ķēdes var būt divu veidu. Jo īpaši izšķir detrītu un ganību struktūras. Pēdējo piemēri ir aprakstīti iepriekš. Pirmajā līmenī tajos ir zaļie augi, otrajā - ganību dzīvnieki, bet trešajā - plēsēji. Tomēr mirušo augu un dzīvnieku ķermeņi joprojām satur enerģiju un "celtniecības materiālus" kopā ar intravitāliem izdalījumiem (urīnu un izkārnījumiem). Visi šie organiskie materiāli ir pakļauti sadalīšanās procesam mikroorganismu – baktēriju un sēnīšu – aktivitātes dēļ. Viņi dzīvo uz organiskām atliekām kā saprofīti.

Šāda veida organismus sauc par sadalītājiem. Viņi izdala gremošanas enzīmus uz atkritumiem vai mirušajiem ķermeņiem un pēc tam absorbē gremošanas produktus. Sadalīšanās var notikt dažādos ātrumos. Organisko savienojumu patēriņš no izkārnījumiem, urīna un dzīvnieku līķiem notiek vairāku nedēļu laikā. Tomēr kritušo zaru vai koku sadalīšanās var ilgt vairākus gadus.

Detrītēdāji

Sēnēm ir nozīmīga loma koksnes sabrukšanas procesā. Tie izdala enzīmu celulāzi. Tai ir mīkstinoša iedarbība uz koksni, kas ļauj maziem dzīvniekiem iekļūt un absorbēt materiālu. Sabrukušā materiāla fragmentus sauc par detrītu. Daudzi mazi dzīvi organismi (detritivores) barojas ar to un paātrina iznīcināšanas procesu.

Tā kā sadalīšanās procesā piedalās divu veidu organismi (sēnītes un baktērijas, kā arī dzīvnieki), tos bieži apvieno ar vienu nosaukumu - “sadalītāji”. Bet patiesībā šis termins attiecas tikai uz saprofītiem. Savukārt detritivorus var patērēt lielāki organismi. Šajā gadījumā veidojas cita veida ķēde - sākot ar detrītu. Piekrastes un mežu kopienu detrītēdāji ir mežu utis, sliekas, mušas kāpuri, koši mušas, jūras gurķi un daudzspārni.

pārtikas tīkls

Sistēmu diagrammās katru organismu var attēlot kā tādu, kas patērē citus noteikta veida organismus. Bet bioloģiskajā struktūrā esošajiem pārtikas savienojumiem ir daudz sarežģītāka struktūra. Tas ir tāpēc, ka dzīvnieks var patērēt dažādu veidu organismus. Turklāt tie var piederēt vienai un tai pašai pārtikas ķēdei vai piederēt dažādām. Tas ir īpaši redzams starp plēsējiem, kas atrodas augstā bioloģiskā cikla līmenī. Ir dzīvnieki, kas vienlaikus patērē citu faunu un augus. Šādi indivīdi pieder visēdāju kategorijai. Jo īpaši tādi ir cilvēki. Esošajā bioloģiskajā sistēmā savītas barības ķēdes ir diezgan izplatītas. Rezultātā veidojas jauna daudzkomponentu struktūra - tīkls. Diagramma var atspoguļot tikai dažus no visiem iespējamiem savienojumiem. Parasti tajā ir tikai viens vai divi plēsēji, kas pieder augšējiem trofiskajiem līmeņiem. Enerģijas plūsmā un cirkulācijā tipiskā struktūrā var būt divi apmaiņas ceļi. No vienas puses, mijiedarbība notiek starp plēsējiem, no otras puses, starp sadalītājiem un detritivoriem. Pēdējie var patērēt mirušos dzīvniekus. Tajā pašā laikā dzīvie sadalītāji un detritivori var darboties kā plēsēju barība.

Pārtikas (trofiskā) ķēde- augu, dzīvnieku, sēņu un mikroorganismu sugu virkne, kuras savā starpā saista attiecības: pārtika – patērētājs.

Nākamās saites organismi apēd iepriekšējās saites organismus, un tādējādi notiek enerģijas un vielas ķēdes pārnešana, kas ir vielu cikla pamatā dabā. Ar katru pāreju no saites uz saiti tiek zaudēta liela daļa (līdz 80-90%) potenciālās enerģijas, kas izkliedējas siltuma veidā. Šī iemesla dēļ saišu (tipu) skaits pārtikas ķēdē ir ierobežots un parasti nepārsniedz 4-5.

Parasti katram ķēdes posmam var norādīt nevis vienu, bet vairākas citas saites, kas ar to savienotas ar “pārtikas un patērētāja” attiecību. Tātad ne tikai govis, bet arī citi dzīvnieki ēd zāli, un govis ir barība ne tikai cilvēkiem. Šādu savienojumu izveidošana pārvērš barības ķēdi sarežģītākā struktūrā - trofiskā tīklā.

Trofiskais līmenis

Trofiskais līmenis- konvencionāla vienība, kas norāda attālumu no ražotājiem noteiktās ekosistēmas trofiskajā ķēdē.

Dažos gadījumos trofiskajā tīklā ir iespējams sagrupēt atsevišķas saites līmeņos tā, lai saites vienā līmenī darbotos tikai kā barība nākamajam līmenim. Šo grupējumu sauc par trofisko līmeni.

Ražotāji(autotrofi organismi vai autotrofi) - organismi, kas spēj sintezēt organiskās vielas no neorganiskām. Tie galvenokārt ir zaļie augi (tie fotosintēzes procesā sintezē organiskās vielas no neorganiskām vielām), tomēr daži ķīmotrofo baktēriju veidi spēj tīri ķīmiski sintezēt organiskās vielas bez saules gaismas. Ražotāji ir pirmais posms pārtikas ķēdē.

Sadalītāji- mikroorganismi (baktērijas un sēnītes), kas iznīcina mirušo radījumu mirušās atliekas, pārvēršot tās par neorganiskiem savienojumiem un vienkāršākajiem organiskajiem savienojumiem. Sadalītāji atgriež minerālsāļus augsnē un ūdenī, padarot tos pieejamus autotrofiskiem ražotājiem un tādējādi noslēdzot biotisko ciklu. Tāpēc ekosistēmas nevar izdzīvot bez sadalītājiem (atšķirībā no patērētājiem, kuru, iespējams, ekosistēmās nebija pirmajos 2 miljardu evolūcijas gadu laikā, kad ekosistēmas sastāvēja tikai no prokariotiem).

Ekoloģijā sistēmas analīzei par izpētes objektu tiek izvēlēta elementāra struktūrvienība, kas tiek pakļauta visaptverošai izpētei. Nepieciešams nosacījums struktūrvienības izbūvei ir tas, ka tā saglabā visas sistēmas īpašības.

Jēdziens “sistēma” nozīmē savstarpēji saistītu, savstarpēji ietekmējošu, savstarpēji atkarīgu komponentu kopumu, kas nesanāk nejauši, bet veido vienotu veselumu.

Dabiskām ekosistēmām izpētes objekts ir biogeocenoze, kuras strukturālā diagramma parādīta 1. att.

1. att. Biogeocenozes (ekosistēmas) shēma, pēc V.N. Sukačova teiktā

Saskaņā ar strukturālo diagrammu biogeocenoze ietver divus galvenos blokus:

biotops - abiotisko vides faktoru kopums vai viss nedzīvās dabas faktoru komplekss;

(ekotops ir termins, kas ir tuvs biotopam, bet uzsver kopienas ārējos vides faktorus, ne tikai abiotiskus, bet arī biotiskos)

biocenoze - dzīvo organismu kolekcija.

Biotops, savukārt sastāv no klimatisko (klimatops) un augsne-zeme (edafoto) un hidroloģiskās (hidrotops) vides faktori.

Biocenoze ietver augu sabiedrības (fitocenoze ), dzīvnieki (zoocenoze) un mikroorganismiem (mikrobocenoze ).

Bultiņas 1. attēlā norāda kanālus informācijas pārraidei starp dažādiem biogeocenozes komponentiem.

Viena no svarīgākajām biogeocenozes īpašībām ir visu tā sastāvdaļu savstarpējā saistība un savstarpējā atkarība.

Ir pilnīgi skaidrs, ka klimats pilnībā nosaka augsnes un grunts faktoru stāvokli un režīmu un veido dzīvotni dzīviem organismiem.

Savukārt augsne zināmā mērā nosaka klimatiskās īpatnības (piemēram, tās atstarošanās spēja (albedo), līdz ar to arī gaisa sasilšana un mitrums ir atkarīgs no augsnes virsmas krāsas), kā arī ietekmē dzīvniekus, augus un mikroorganismus. .

Visi dzīvie organismi ir cieši saistīti viens ar otru ar dažādām pārtikas, telpiskām vai vidi veidojošām attiecībām, kas viens otram ir vai nu barības avots, vai dzīvotne, vai mirstības faktors.

Īpaši svarīga ir mikroorganismu (galvenokārt baktēriju) loma augsnes veidošanās procesos, organisko vielu mineralizācijā un bieži vien kā augu un dzīvnieku slimību patogēni.

2.2. Ekosistēmu funkcionālā organizācija.

Ekosistēmu galvenā funkcija ir uzturēt vielu ciklu biosfērā, kura pamatā ir sugu uztura attiecības.

Neskatoties uz milzīgo sugu daudzveidību, kas veido dažādas kopienas, katrā ekosistēmā noteikti ir trīs funkcionālo organismu grupu pārstāvji - ražotājiem, patērētājiem un sadalītājiem.

Lielākās daļas biogeocenožu pamatā ir ražotājiem (ražotāji) - tie ir autotrofiski organismi (no grieķu valodas "auto" - sevi un "tropho" - ēdiens) , kurām piemīt spēja sintezēt organiskās vielas no neorganiskām, izmantojot saules enerģiju vai ķīmisko saišu enerģiju.

Atkarībā no izmantotā enerģijas avota izšķir divus organismu veidus: fotoautotrofi un ķīmijautotrofi.

Fotoautotrofi ir organismi, kas, izmantojot saules enerģiju, fotosintēzes procesā spēj radīt organiskas vielas.

Fotoautotrofiskie organismi ietver augi, kā arī zilaļģes (cianobaktērijas).

Tomēr ne visi augi ir ražotāji, piemēram:

dažas sēnes (cepursēnes, pelējums), kā arī dažas ziedošas sugas (piemēram, podelnik), kas nesatur hlorofilu, nav spējīgas fotosintēzē un tāpēc barojas ar gatavām organiskām vielām.

Chemoautotrofi ir organismi, kas izmanto ķīmisko saišu enerģiju kā enerģijas avotu organisko vielu veidošanai.

Ķīmijautotrofie organismi ietver: ūdeņradis, nitrificējošās baktērijas, dzelzs baktērijas utt.

Ķīmijautotrofo organismu grupa ir maza, un tai nav būtiskas lomas biosfērā.

Tikai ražotāji (ražotāji) spēj saražot sev enerģētiski bagātu pārtiku, t.i. barojas paši. Turklāt tie tieši vai netieši nodrošina uzturvielas patērētājiem un sadalītājiem.

Patērētāji (patērētāji) - tie ir heterotrofiski organismi (no grieķu valodas “hetero” - atšķirīgs) , kas izmanto dzīvās organiskās vielas kā pārtiku, lai iegūtu un uzglabātu enerģiju.

Galvenais heterotrofo organismu enerģijas avots ir enerģija, kas izdalās, sadaloties autotrofo organismu radītajām organisko vielu ķīmiskajām saitēm.

Tādējādi heterotrofi ir pilnībā atkarīgi no autotrofiem.

Atkarībā no strāvas avotiem ir:

Pirmās kārtas patērētāji (fitofāgi) ir zālēdāji organismi, kas barojas ar dažāda veida augu barību (ražotāji).

Primāro patērētāju piemēri ir:

putni ēd sēklas, pumpurus un zaļumus;

brieži un zaķi barojas ar zariem un lapām;

sienāži un daudzi citi kukaiņu veidi patērē visas augu daļas;

Ūdens ekosistēmās zooplanktons (mazie dzīvnieki, kas galvenokārt pārvietojas ar ūdens plūsmu) barojas ar fitoplanktonu (mikroskopiskām, parasti vienšūnu aļģēm).

Otrās kārtas patērētāji (zoofāgi) ir gaļēdāji, kas barojas tikai ar zālēdājiem (fitofāgi).

Sekundāro patērētāju piemēri ir:

kukaiņēdāji zīdītāji, putni un zirnekļi, kas ēd kukaiņus;

kaijas, kas ēd vēžveidīgos un krabjus;

lapsa ēd zaķus;

tunzivis, kas barojas ar siļķēm un anšoviem.

Trešās kārtas patērētāji ir plēsēji, kas barojas tikai ar gaļēdāju organismiem.

Terciāro patērētāju piemēri ir:

vanags vai piekūns, kas barojas ar čūskām un stublājiem;

haizivis, kas barojas ar citām zivīm.

Iepazīstieties ceturtā un augstāka pasūtījuma patērētāji.

Turklāt ir daudz veidu ar jauktu uztura veidu :

kad cilvēks ēd augļus un dārzeņus, viņš ir pirmās kārtas patērētājs;

kad cilvēks ēd zālēdāja dzīvnieku gaļu, viņš ir otrreizējs patērētājs;

kad cilvēks ēd zivis, kas barojas ar citiem dzīvniekiem, kas savukārt ēd aļģes, tad cilvēks darbojas kā trešās kārtas patērētājs.

Eurifāgi ir visēdāji organismi, kas barojas gan ar augu, gan dzīvnieku pārtiku.

Piemēram: cūkas, žurkas, lapsas, tarakāni un cilvēki.

Sadalītāji (iznīcinātāji)- tie ir heterotrofiski organismi, kas barojas ar mirušām organiskām vielām un mineralizē to vienkāršos neorganiskos savienojumos.

Ir divi galvenie sadalītāju veidi: detrītēdāji un iznīcinātāji.

Detrītēdāji ir organismi, kas tieši patērē mirušās augu un dzīvnieku atliekas (detrītu).

Pie detritivoriem pieder: šakāļi, grifi, krabji, termīti, skudras, sliekas, simtkāji utt.

Sadalītāji ir organismi, kas sadala sarežģītus mirušo vielu organiskos savienojumus vienkāršākos neorganiskās vielās, kuras pēc tam izmanto ražotāji.

Galvenie iznīcinātāji ir: baktērijas un sēnītes.

Šajā gadījumā baktērijas piedalās dzīvnieku atlieku sadalīšanā, jo tās virzās uz substrātiem ar viegli sārmainu reakciju.

Sēnes, gluži pretēji, dod priekšroku nedaudz skābiem substrātiem, tāpēc tām ir liela nozīme augu atlieku sadalīšanā.

Tādējādi Katrs dzīvs organisms biogeocenozes ietvaros veic noteiktu funkciju, t.i. ieņem noteiktu ekoloģisku nišu sarežģītā ekoloģisko attiecību sistēmā ar citiem organismiem un nedzīviem faktoriem.

Piemēram, dažādās pasaules daļās un dažādās teritorijās ir sugas, kas nav sistemātiski identiskas, bet ir ekoloģiski līdzīgas un pilda vienādas funkcijas savās biogeocenozēs:

Austrālijas zālaugu un mežu veģetācija sugu sastāvā būtiski atšķiras no līdzīga klimatiskā reģiona veģetācijas Eiropā vai Āzijā, taču kā ražotāji savās biogeocenozēs pilda vienas un tās pašas funkcijas, t.i. aizņem būtībā tās pašas ekoloģiskās nišas;

antilopes Āfrikas savannās, sumbri Amerikas prērijās, ķenguri Austrālijas savannās, būdami pirmās kārtas patērētāji, veic tās pašas funkcijas, t.i. savās biogeocenozēs ieņem līdzīgas ekoloģiskas nišas.

Tajā pašā laikā sugas, kas bieži vien atrodas sistemātiski tuvu, apmetoties tuvumā vienā biogeocenozē, veic nevienlīdzīgas funkcijas, t.i. aizņem dažādas ekoloģiskās nišas:

divas ūdensblakšu sugas vienā un tajā pašā ūdenstilpē spēlē dažādas lomas: viena suga vada plēsīgu dzīvesveidu un ir terciāra patērētāja, bet otra barojas ar mirušiem un trūdošiem organismiem un ir sadalītāja. Tas noved pie konkurences spriedzes samazināšanās starp viņiem.

Turklāt viena un tā pati suga dažādos tās attīstības periodos var veikt dažādas funkcijas, t.i. aizņem dažādas ekoloģiskas nišas:

kurkulis barojas ar augu barību un ir galvenais patērētājs, un pieaugusi varde ir tipisks plēsējs un otrās kārtas patērētājs;

starp aļģēm ir sugas, kas darbojas vai nu kā autotrofi, vai kā heterotrofi. Līdz ar to noteiktos dzīves periodos viņi pilda dažādas funkcijas un ieņem noteiktas ekoloģiskas nišas.