Топічні зв'язки

Види не пов'язані між собою прямими трофічними зв'язками, але у результаті взаємодіяльності одних видів змінюються умови існування інших видів.

/ \

Сприятливі умови Несприятливі умови

Лишайники, мохи створюють Багато які рослини виділяють

сприятливі умови для засе- фітонциди, антибіотики та ін.,

лення території вищими рос- які пригнічують або роблять

линами. неможливим життя інших ор­ ганізмів.

Учнівська сторінка

1. Заповніть таблицю «Засоби живлення гетеротрофів». (9 балів)

Засоби живлення	Чим живляться	Приклади
Сапротрофи
Хижаки
Паразити
Фітофаги
Поліфаги
Міксотрофи
Перехідні форми
2. Яку роль в екосистемі відіграють хижаки? (8 бaлiвJ

146

3. Уважно розгляньте малюнок. Дайте відповідь на питання: чому зеленими рослинами

Ца-іьовнй лунь

Кпммім maiiri

п очинається будь-який ланцю­жок живлення? Напишіть де­кілька прикладів живильних зв'язків в екосистемі. (10 балів)

§30. Колообіг речовин та потік енергії в екосистемах

Основні терміни і поняття: ланцюги живлення, піраміда чисел, піраміда біомаси, піраміда енергії.

Перетворення енергії в екосистемах Сонце - єдине джерело енергії.

т еплова

Енергія хімічних зв'язків (фотосинтез), вловлюється 1%

механічна

електрична

світіння організмів тощо.

Усі речовини в екосистемі здійснюють колообіг, лише сонячна енергія йде на Зем­лю односпрямованим потоком, - тут вона перетворюється спочатку у біологічно до­ступну форму (у процесі фотосинтезу), а потім у всі інші, але ніколи не повертається в космос сонячним потоком.

Ланцюги живлення

Коли тварина з'їдає рослину, більша частина енергії, яка міститься у цій їжі розсіюється у ви­гляді тепла і тільки незначна частка використо­вується для синтезу тваринних тканин. Якщо цю тварину з'їдять інші тварини, відбудеться по­дальша втрата енергії у вигляді тепла і т.д. Кож­на ланка здатна використати лише 5 - 15% (у середньому 10%) енергії корму, тому типо­вий ланцюг живлення складається не більш ніж з 4 - 6 взаємопов'язаних ланок.

Другий закон термодинаміки можна сформулювати так: «Будь-яке пере­творення однієї форми енергії в іншу е^роводжується зменшенням кіль­кості доступної енергії, оскільки час­тина енергії перетворїоється при цьому в тепло та розсіюється». Інак­ше кажучи, ні при якому перетворенні енергії* ККД не моме достягати 100%.

147

Перенесення енергії від продуцентів (рослин) через низку організмів, кожний з яких з'їдає попередній і служить їжею для наступного, називається ланцюгом живлення.

Для утворення, наприклад, 1 кг маси морського звіра потрібно близько 10 кг спожитої дрібної риби, а дрібній рибі потрібно вже 100 кг корму -

_ L водних безхребетних, які, у свою чергу, для

утворення такої маси повинні спожити 1000 кг £гт~«^ ^ ,_п_4 водоростей та бактерій. Якщо у відповідному

\»^_J^-^"-'v-^*' _|U масштабі зобразити ці величини у кількісному —у?— -х співвідношенні та розмістити у порядку їхньої

чЗИМ*Ьч \. залежності, то дійсно утвориться своєрідна пі-

р аміда. Розрізняють декілька категорій екологі­чних пірамід.

Піраміда чисел відображує число особин на кожному рівні живильного ланцюга.

Правило екологічної піраміди | Піраміда біомаси - кількість співвідно-

шення органічної речовини.

Піраміда енергії - кількість енергії у їжі коленого рівня. У той час як піраміди чисел та біомаси відображують лише ситуацію у якийсь даний момент, пі­раміда енергії показує швидкість потоку їжі в усіх ланках ланцюга живлення.

Знаючи розподіл енергії у цьому ланцюгу, а також середню масу особини та середню тривалість її життя, можна обчислити загальну кількість біомаси і число особин в угрупо­ванні.

І Запалі 'ятайте! Екосистема - це однорідна ділянка земної поверхні з певним складом живих орга­нізмів (біоценоз) і умовами середовища існування (біотоп), об'єднаних обміном речовин та енергії в єдиний природний комплекс.

Організми в екосистемі пов'язані спільністю енергії та живильних речовин, які необ­хідні для підтримування життя. Основою будь-якої екосистеми є живильні (трофічні) та супутні їм енергетичні зв'язки.

Сукупність усіх екосистем нашої планети створює велетенську глобальну екосистему, яка називається біосферою.

Учнівська сторінка

1. Уважно прочитайте текст.

Людина - кінцева ланка ряду ланцюгів живлення. Наприклад, водорості —►■ дрібні ракоподібні —*• дрібна риба —*■ окунь—►людина. Кінцеві розміри популяції людей або популяції іншої тварини обмежені: 1) довжиною ланцюга живлення; 2) ефективніс­тю перенесення енергії в кожній ланці ланцюга; 3) кількістю світлової енергії, яка потра­пляє на Землю. Людина не може збільшувати кількість сонячного світла, що попадає, вона може лише незначно вплинути на ефективність перенесення енергії. Тому єдиний шлях живлення підвищення рівня постачання живильної енергії для людини - це скоро­чення його ланцюга живлення, тобто споживання головним чином первинних вироб­ників - рослин, а не тварин. Жителі таких перенаселених країн, як Індія і Китай, - в основ­ному вегетаріанці. Чому? Відповідь обґрунтуйте. (10 балів)

148

2. Користуючись малюнком на стор.147, складіть 3-4 ланцюги живлення (трофічні ланцюги). Кожна ланка ланцюга живлення - трофічний рівень. Наприклад, п'ять ланок у ланцюгу живлення - п'ять трофічних (живильних) рівнів. (7 балів)

3. Розв'язування елементарних задач.

а) На підставі правила екологічної піраміди визначте, скільки водоростей та бактерій необхідно, щоб у Чорному морі зміг вирости та існувати 1 дельфін масою 400 кг? (5 балів)

Розв'язання.

Складаємо ланцюг живлення і визначаємо масу 1 ланки ланцюга живлення (останнє -400 кг):

водорості та бактерії ► планктонні тварини ►риби •> дельфін

? -• ■* _* 400 кг

Відповідь. 400 т.

б) Продуктивність 1 га екосистеми складає 2 х 10⁷ кДж. Визначте, якої маси може досягти шуліка в ланцюгу живлення: рослини —►миші —►змії —«-шуліка

(1 г сухої речовини акумулює у середньому 20 кДж). (8 балів)

Розв'язання.

1. Визначаємо масу речовини в останній ланці ланцюга живлення:

2. Визначаємо масу речовини в останній ланці ланцюга живлення:

рослини ►миші ►змії ►шуліка

Відповідь. 1 кг.

4. Чому ланцюги живлення не можуть бути довгими?(8 балів)