5.3. Енергетика екосистем

5.3.1. Ланцюга та мережі живлення

Усередині біоценозу (екосистеми) містять енергію організми речовини створюються автотрофними організмами і служать їжею (джерелом речовини і енергії) для гетеротрофних організмів. Перенесення енергії через ряд організмів - кожний наступний харчується попереднім, поставляють йому сировину та енергію. Така послідовність називається харчової ланцюгом, а кожна її ланка - трофічних рівнем (грец. trоphos-харчування). Перший трофічний рівень займають автотрофи, або т.зв. первинні продуценти. Організми другого торфіческого рівня називаються первинними консументами, третього - вторинними консументами і т.д.

Зазвичай буває 4-5 трофічний рівнів і рідше більше 6.

Первинні продуценти - автотрофні організми, в основному зелені рослини. Невеликий внесок вносять синьо-зелені водорості, деякі фотосинтезуючі бактерії. Дуже невеликий внесок вносять хемосинтезирующие бактерії.

У водних екосистемах головними продуцентами є водорості, складають фітопланктон. На суші більшу частину первинної продукції складають вищі рослини.

Первинні консументи харчуються первинними продуцентами, тобто це травоїдні тварини. На суші - комахи, рептилії, птахи та ссавці. У водних екосистемах - молюски і дрібні ракоподібні. До них також належать паразити рослин (гриби, рослини і тварини).

Консументи 2 і 3 порядку. Вторинні консументи вважаються травоїдними; таким чином, це вже платоядние тварини. Консументи 2 і 3 порядку можуть бути хижаками, можуть харчуватися падаллю або бути паразитами.

Редуценти і детритофаги. Тіла загиблих рослин і тварин, а також прижиттєві виділення розкладаються мікроорганізмами (грибами та бактеріями). Такі організми називаються редуцентамі. Шматочки частково розклалася матеріалу називають детритом, і багато дрібні тварини (детритофаги) харчуються їм (дощові черв'яки, мокриці, ногохвостки і т.д.).

Існує 2 типи харчових ланцюгів - пасовищні і детритні. У пасовищних харчових ланцюгах перший рівень займають зелені рослини. У детритні - тіла загиблих рослин і тварин.

-Пасовищний харчовий ланцюг:

Сік рожевого куща - попелиця - сонечко - павук - комахоїдний птиця - хижий птах.

-Детрітний харчовий ланцюг:

Листова підстилка - дощовий черв'як - чорний дрізд - яструб - перепелятник.

Реальні харчові зв'язки в екосистемі є набагато складнішими, тому що тварина може харчуватися організмами різних типів з однієї і тієї ж харчового ланцюга або навіть з різних. Це особливо відноситься до хижаків верхніх трофічних рівнів. Деякі тварини є всеїдними (ведмідь).

Насправді харчові ланцюги переплітаються таким чином, що утворюється харчова (трофічна) мережу.

5.3.2. Екологічна піраміда

Для вивчення взаємин між організмами в екосистемі і для графічного представлення цих взаємин зручніше використовувати екологічні піраміди. Їх запропонував Ч.Елтон. Розрізняють піраміду чисельності, піраміду біомаси, піраміду енергії.

Чисельність організмів прогресивно зменшується при переході від одного трофічного рівня до іншого. Це можна відобразити у вигляді піраміди чисельності:

Хижаки, розташовані на вищому трофічному рівні, називаються кінцевими хижаками.

Т.к. поняття "чисельність" має широкий діапазон (від злаку до дерева), тому незручностей, пов'язаних з використанням пірамід чисельності, можна уникнути шляхом побудови пірамід біомаси, в яких враховується сумарна маса організмів (біомаса) кожного трофічного рівня.

Найбільш фундаментальним способом відображення зв'язків між організмами на різних трофічних рівнях служить піраміда енергії.