4.2 Трофическая структура биоценоза
Взаимоотношения между организмами в экосистеме в процессе жизнедеятельности строятся на основе цепей питания, или трофических цепей.
В экосистемах перенос энергии пищи от ее источника – растений через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, и называется пищевой (трофической) цепью.
В любой экосистеме происходят взаимодействия, под которыми понимают пищевые (трофические) связи и соотношения компонентов: микробоценоза – редуцентов – организмов, живущих за счет энергии мертвого органического вещества и обеспечивающих его разрушение с получением исходных минеральных элементов в виде, удобном для использования растениями и для воспроизводства первичной органической продукции; фитоценоза – продуцентов - производителей первичной продукции, аккумулирующих энергию солнца; зооценоза – консументов, производителей вторичной продукции, использующих для своей жизнедеятельности энергию, заключенную в органическом веществе фитоценоза.
Трофическую структуру, т.е. функциональные взаимосвязи, можно изобразить графически, в виде экологических пирамид, наглядно показывающих соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в естественных экосистемах.
Известны три основных типа экологических пирамид:
пирамида чисел, отражающая численность отдельных организмов на каждом уровне (пирамида Элтона);
пирамида биомассы, характеризующая массу живого вещества – общий сухой вес, калорийность и т.д.;
пирамида продукции (энергии), показывающая изменение первичной продукции (потока энергии) на последовательных трофических уровнях энергии.
Пирамида чисел отображает отчетливую закономерность, обнаруженную Элтоном: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам, неуклонно уменьшается (рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 – Упрощенная схема пирамиды Элтона
Правило пирамиды биомасс: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников.
Правило пирамиды продукции (энергии): на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени (или энергии), больше чем на последующем.
5 Лекция. Биосфера и ее устойчивость
Цель лекции – сформировать целостное представление о концепции биосферы; изучить функции живого вещества и его значение в формировании биосферы; ознакомиться с учением В.И Вернадского о биосфере, ноосфере.
Содержание лекции: формирование концепции биосферы, функции живого вещества в биосфере, круговорот веществ в биосфере, учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.
Биосфера (греч. bios — жизнь, sphaira — шар, сфера) — сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты.
Впервые термин «биосфера» был введен в науку геологом из Австрии Э. Зюссом в 1875 г. Он понимал под биосферой тонкую пленку жизни на земной поверхности. Роль и значение биосферы для развития жизни на нашей планете оказались настолько велики, что уже в первой трети XX в. возникло новое фундаментальное научное направление в естествознании - учение о биосфере, основоположником которого является великий русский ученый В. И. Вернадский.