Пищевые цепи

Живые организмы в экосистеме, мертвые их остатки и отбросы являются пищей для других организмов. Питательные вещества, т.о., переходят из одного организма в другой, образуя непрерывные пищевые (трофические) цепи.

Начало пищевым цепям дают продуценты. Они усваивают из окружающей среды воду, неорганические (минеральные) соли, углекислый газ, кислород и с помощью фотосинтеза строят свое тело.

Следующие звенья цепи питания составляют консументы, которые поедают как продуцентов, так и себе подобных. Консументы, которые питаются продуцентами, называются консументами 1-го порядка — это травоядные, или растительноядные, животные. Консументы, которые поедают травоядных 1 -го порядка, называются консументами 2-го порядка — это плотоядные животные (хищники).

Хищники, питающиеся вторичными консументами, называются консументами 3-го порядка и т. д.

Организмы, употребляющие один тип пищи, принадлежат к одному трофическому уровню (от греч. trophos — питающийся)

Продуценты относятся к первому трофическому уровню, консументы 1-го порядка (травоядные) — ко второму, консументы 2-го порядка — к третьему трофическому уровню и т. д.

Дополнительные звенья в пищевой цепи составляют детритофаги, которые, питаясь отходами и трупами, могут стать добычей хищников (например, муравьед питается муравьями). Таким образом, биологическое вещество возвращается в биологический круговорот. В конце пищевой цепи находятся редуценты (деструкторы), которые превращают отмершее органическое вещество в неорганические соединения. Но на этом пищевая цепь не обрывается. Неорганические соединения — продукты жизнедеятельности деструкторов — вновь усваиваются продуцентами, т. е. вновь вовлекаются в круговорот органического вещества в экосистемах.

Пищевые цепи связаны между собой, образуя обширную сеть, которая так и называется: пищевая сеть. Все звенья в пищевой сети строго уравновешены между собой. Если равновесие нарушается, то может произойти деградация экосистемы — ее вырождение.

Потоки энергии в экосистемах

Все компоненты экосистем находятся в состоянии постоянного обмена веществом и энергией. Источник энергии для Земли — Солнце. Энергия солнечного излучения включается в биологический круговорот через фотосинтез.

В процессе фотосинтеза продуценты поглощают из воздуха углекислый газ, из почвы — воду и минеральные вещества. Используя энергию Солнца (всего около 0,1%), продуценты создают из них сложные органические соединения (углеводы, белки, жиры, органические кислоты и др.), из которых строят свой организм. Более половины этой энергии расходуется на дыхание, другая часть переносится по пищевым цепям экосистемы.

При поедании травоядными животными (консументами 1-го порядка) растений большая часть энергии пищи расходуется на различные процессы жизнедеятельности. Энергия превращается при этом в тепло и рассеивается. В природе лишь 10 % энергии пищи переходит во вновь построенное вещество тела животного следующего трофического уровня.

Правило 10 % - из низшего на более высокий трофический уровень (продуценты - первичные консументы - вторичные консументы и т.д.) переходит около 10 % энергии.

В цепи 1-го порядка: продуцент => консумент => человек — до человека доходит в 100 раз меньше энергии, чем ее содержится в продуценте. Наиболее экономное расходование энергии в пищевой цепи: продуцент => человек. Потери энергии в ней происходит в 10 раз меньше.

Правило 1 % - изменения энергетики природной экосистемы в границах 1% выводит ее из равновесного состояния.

Накопленная растениями энергия, передаваясь от организма к организму по пищевым цепям, реализуется во всех направлениях жизни и постепенно полностью рассеивается в виде тепла.

Термин «природопользование» является одним из распространенных в литературе. Природопользование – теория и практика рационального использования человеком природных ресурсов; сфера общественно-производственной деятельности, направленной на удовлетворение потребностей человечества, на улучшение использования естественных ресурсов биосферы. Выделяют два типа природопользования: рациональное и нерациональное. Последнее, как правило, ведет к исчерпанию природных ресурсов, подрыву восстановительных сил биосферы, снижению оздоровительных и эстетических качеств, т. е. это система деятельности, не обеспечивающая сохранения природно-ресурсного потенциала природы.

Рациональное природопользование – это система деятельности, призванное обеспечить экономное использование природных ресурсов и их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося народного хозяйства и сохранения здоровья людей. Основные принципы рационального природопользования показаны на рис.