Пищевые цепи можно разделить на два основных типа:
Пастбищные
Детритные
Пастбищные цепи начинаются с продуцентов, идут к фитофагам, а затем к хищникам.
По мере продвижения по цепи хищников животные увеличиваются в размерах и уменьшаются в числе.
Пищевая цепь паразитов, наоборот, ведет к уменьшению организмов в размерах и увеличению их численности:
| Трава -> | травоядные -> млекопитающие | блохи -> | Жгутиконосцы |
Детритные цепи начинаются с мёртвой органики и идут к микроорганизмам, или к детритофагам и к их хищникам.
Эти цепи имеют вид:
В экосистемах пастбищные и детритные цепи представлены совместно, но одна из них всегда доминирует (правда, есть среды – абиссальная и подземная, где сохраняются только цепи детритного типа).
Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетены. Они составляют пищевые сети.
Принцип образования пищевых сетей заключается в следующем: каждый продуцент имеет не одного, а нескольких консументов; в свою очередь консументы пользуются не одним, а несколькими источниками питания.
Популяция одного вида может занимать несколько трофических уровней, в зависимости от того, какие источники энергии эти виды использовали.Точно также любой трофический уровень представлен не одним, а несколькими видами, поэтому цепи питания сложно переплетены.
Пример: рассмотрим фрагмент пищевой сети пресноводного водоема.
уровень продуцентов | Листья | Водоросли | Детрит |
      Трофический
уровень
консументов 1-ого порядка.
| Веснянка (Protonemura) | Поденки | Ручейник (Philopotamus) |
  Трофический
уровень
консументов 2-ого порядка.
| Веснянка (Perla) | Ручейник (Dinocras) | Ручейник (Rhyacophila) |
Такой биоценоз является насыщенным и благодаря этому он устойчив, т.к. выпадение одного звена не приведёт к его гибели.
! Вещество в экосистеме совершаем круговорот, но, поскольку вещество переходит из одной экосистемы в другую, то круговороты имеет смысл рассматривать только в биосфере
Экологическая пирамида
В результате рассеяния энергии в пищевых цепях каждое сообщество приобретает определенную трофическую структуру, которую можно выразить:
Числом особей на каждом трофическом уровне
Количеством энергии, фиксируемой на единице площади за единицу времени на каждом трофическом уровне.
Экологическая пирамида – это графическое отображение трофической структуры популяции;
– это графическое отображение пищевой цепи, где каждое звено представлено в виде блока, ширина которого соответствует определённому параметру пищевого звена.
Существует три основных типа экологических пирамид:
Тип 1
Пирамида численности – это распределение особей по трофическим уровням.
Измеряется в штуках.
Рассмотрим пирамиду чисел водоёма:
или:
Тип 2
Пирамида биомассы - показывает количественное соотношение биомассы (на разных трофических уровнях фиксируется общая масса особей и сравнивается- получается ступенчатая пирамида). Измеряется в единицах массы.
Тип 3
Пирамида энергии отражает скорость прохождения массы пищи через пищевую цепь. Именно эта пирамида дает наиболее полное представление о функциональной организации сообщества, т.к. число и масса организмов на каждом трофическом уровне зависят не от количества фиксированной энергии, имеющейся в данное время на предыдущем уровне, а от скорости продуцирования пищи.
Сравним пирамиды биомассы и энергии экосистемы
ручьев Силвер – Спрингс во Флориде.
| К3 | К3 |
| К2 | К2 |
 |
| К1 | К1 | Р |
| П | П |
Р – редуценты
П – Продуценты- стрелолист и водоросли.
К1 – Консументы 1 порядка- большое количество насекомых, брюхоногих моллюсков, растительноядных рыб и черепах.
К2 – Консументы 2 порядка – хищные насекомые и различные виды рыб.
К3 – Консументы 3 порядка – окунь, паразиты, щука.
Редуценты разлагают не только растительный материал, но и органическое вещество других уровней.
Существует закономерность: данные по численности приводят к преувеличению значения мелких организмов, а данные по биомассе – к преувеличению роли крупных. То есть эти критерии непригодны для сравнения функциональной роли популяций.
Поток энергии – более подходящий показатель для сравнения компонентов экосистемы и самой системы с другой.
* Существуют пирамиды без продуцентов (они основаны на паразитических отношениях).
* При демографическом взрыве человек вынуждении переходить на питание растительной пищей.
Энергия из пищи
| 70% на жизнедеятельность | 10% на прирост биомассы (рост организма) | 20% выделяется в виде тепла |
Правило: с одного пищевого уровня на другой переходит не более 10% энергии и этого вполне достаточно для функционирования на этом уровне.
Смена биогеоценозов (сукцессия)
В природе часто происходит смена БГЦ – сукцессия.
Сукцессия – непрерывная последовательность появления и исчезновения популяций разных видов на определённом участке среды. Она не связана с сезонностью и имеет направленный характер.
Различают два вида сукцессий: первичную и вторичную.
Первичная сукцессия
Это процесс развития экосистем на незаселённых ранее участках (лишенных жизни).
Примеры: обрастание голой скалы лесом, формирование БГЦ на застывшем потоке лавы, на песчаных дюнах, на породах, обнажившихся после отступания ледников и т.д.
Этот процесс очень длительный: первыми поселяются лишайники и цианобактерии, лишайники выделяют кислоты, которые разъедают породу, в трещинках накапливается пыль, гумус Þ формируется небольшой слой почвы Þ сюда залетают споры папоротников и мхов, семена высших растений Þ появляются травы и кустарники
и т.д.
Вторичная сукцессия
Это восстановление экосистем на месте, где раньше существовал хорошо развитый биоценоз.
Примеры: восстановление экосистем после:
· пожара,
· наводнения,
· вырубки леса,
· осушения болота,
· на заброшенных сельскохозяйственный угодьях.
Сукцессию определяют ещё как естественную смену одних сообществ организмов другими.
Существует сукцессионный ряд: пруд – болото – луг – лиственный лес – смешанный лес – хвойный лес. Это цепь сменяющих друг друга БГЦ.
БГЦ сменяются до тех пор, пока не появятся виды, наиболее приспособленные к данным условиям Þ в результате сообщество становится стабильным Þ вступает в фазу климакса (завершённой стадии).
Но даже в климаксном БГЦ протекают процессы, приводящие его к сукцессии.
Примеры:
зарастание озера и возникновение на его месте торфяного болота
· «берега зарастают камышом и осокой;
· появляется мох сфагнум (торфяной мох);
· потоки дождевой и талой воды, реки, ручьи, впадающие в озеро, сносят сюда песок, глину, почву;
· за лето разрастается озёрная растительность;
· осенью она отмирает, ложится на дно;
· озеро постепенно мелеет;
· образуется ил;
· озеро превращается в болото;
· накапливается всё больше и больше погибших растений, оно со временем превращается в торфяник;
· во влажную глубину болота О2 не проникает, поэтому попавшие туда растения не гниют, а чернеют, обугливаются;
· проходят сотни лет и на месте болота образуется толстый слежавшийся слой таких обуглившихся растений – торф, он занял то место, где когда-то было озеро, а затем топкое болото».
Закономерности сукцессии
В ходе сукцессии:
- видовой состав растений и животных постоянно меняется;
- биомасса увеличивается;
- видовое разнообразие увеличивается исключение – еловый лес);
- растёт число экологических ниш;
- чистая первичная продукция снижается
| 
| 
|
| луг | лиственный лес | смешанный лес |
(в сукцессионном ряду количество фотосинтезирующих частей у растений снижается).
Иногда выделяют антропогенную сукцессию – процесс изменения экосистемы человеком, приводящий иногда к необратимым последствиям.
Пример: интродукция американской норки Þ она полностью вытеснила норку, обитавшую в наших лесах.
