В природі постійно відбувається коло обіг речовин, необхідних для життя. Автотрофи під час фотосинтезу створюють органічну речовину, ними живляться гетеротрофи, а редуценти знову їх мінералізують. Тому в екосистемах склалися ланцюги живлення (трофічні; від грецького „трофо” – живлення).
Ланцюги живлення (трофічний ланцюг) – послідовність груп організмів, кожна з яких (ланка ланцюга) є поживою для наступної тобто поєднана зв`язними їжа – споживач.
А основі ланцюгів живлення складається екологічна піраміда.
| Продуценти | ð | консументи І пор | ð | консументи ІІ пор | ð | консументи ІІІ пор |
| (рослини) | (комахи) | (синиця) | (яструб) |
Ланцюг живлення, як правило складається з 2 – 5 ланок і включає представників продуцентів, консументів і редуцентів.
Кількісні оцінки трофічних рівнів екосистеми вказують на існування певної закономірності у відповідності нижчого трофічного рівня відносно іншого. Ч. Елтон встановив, що кількість особин, що утворюють послідовний ланцюг, невпинно зменшується. В подальшому дане твердження Елтона неодноразово перевірялось і підтверджувалось. На сьогодні даний висновок більше відомий як '” піраміда Елтона", так як схематичне зображення даної закономірності має вигляд піраміди.
Подальший аналіз енергетичних зв'язків в екосистемі показав, що встановлена "пірамідальна" закономірність має своє відображення і при оцінці параметрів біомаси та енергії.
Отже, існує три типи пірамід: піраміда чисел, піраміда біомаси та піраміда енергії.
Піраміда чисел
| Хлопчик 1 | ||||
| Телята 4,5 | ||||
| Люцерна 2Х107 | ||||
Піраміда мас
| Хлопчик 48кг | ||||
| Телята 1035кг | ||||
| Люцерна 8211кг | ||||
Піраміда енергії
| Хлопчик 34,7кДж | ||||||
| Телята 4,98Х104 кДж | ||||||
| Люцерна 6,24Х104 кДж | ||||||
| Використана сонячна енергія 2,6Х 10 кДж | ||||||
Концепція потоку енергії дає можливість не тільки порівнювати екосистеми між собою, але й пропонує спосіб оцінки відносної ролі популяцій в них.
Піраміда енергії дала найповніше уявлення про функціональну організацію угруповань, оскільки кількість і маса організмів, які може підтримувати певний рівень за тих чи інших умов, залежать не від наявної зданий момент, на попередньому рівні фіксованої енергії, а від швидкості продукування поживи. На протилежність пірамідам чисел і біомаси, що відображають статику системи, тобто, кількість біомаси в даний момент, піраміда енергії подає картину швидкостей проходження поживи через ланцюг живлення.
Ю.0дум(1986) на підставі аналізу пірамід усіх трьох типів, сформулював екологічне правило: дані піраміди чисел приводять до перебільшення ролі малих організмів, а дані піраміди мас - великих. У малих організмів більш інтенсивний метаболізм, а тому лише потік енергії є найбільш придатним показником для порівняння будь-якого компонента з іншим і всіх компонентів між собою.
Трофічні рівні консументів досліджені мало. Ефективність ланцюга живлення незначно змінюється при переході від одного рівня до іншого, значення його близьке 10%. На кожному ступені піраміди втрачається велика кількість енергії. Рослини вловлюють дуже невелику частину радіації, і дуже мала часточка нової тканини, виробленої на певному ступені, є джерелом живлення наступного рівня організмів. Внаслідок колосальної втрати енергії на кожному рівні, піраміда чисел рідко складається більш як з п'яти трофічних рівнів. Найефективніший кінцевий ступінь піраміди - найбільші тварини. Вартість цієї ефективності - дуже, значна втрата енергії.
Загальне визначення правила екологічної піраміди: кількість рослинної маси приблизно в 10 більша за масу рослинних тварин, а маса тваринних у стільки ж разів більша за масу хижаків
þ Резюме
- Екосистемою називають сукупність організмів, які спільно проживають, та умови їх існування, що знаходяться в закономірному зв'язку одне з одним.
- Біогеоценоз - це синонім екосистеми, але має чітко визначені межі.
- В екосистемах зв'язком "їжа - споживач " охоплюються всі живі організми. Це приводить до виникнення харчових, або трофічних ланцюгів.
- В екології співвідношення чисельності організмів, їх біомас або зв'язаної в біомаси енергії зазвичай зображують у формі екологічних пірамід.
- Стійкість організмів, популяцій або екосистем проявляється у самому факті їхнього існування протягом тривалого часу.
Закріплення знань.
1. Перерахуйте ознаки, за якими розрізняються різні екосистеми.
2. У чому полягає різниця понять "екосистема" та "біогеоценоз"?
3. Що собою являє екологічна піраміда?
Домашнє завдання.
Білявський Г.О., Фурдуй Р.С., Костіков І.Ю. "Основи екологічних знань", Київ. "Либідь", 2000 р.§ 10,9
þ Теми рефератів, доповідей і контрольних робіт
1. Екосистема та її функції.
2. Показники, що характеризують біогеоценоз.
3. Структура біогеоценозу.
4. Принципи стійкості екосистем.
Заняття 4
Тема «Угруповання та екосистеми»
Організаційна частина.
