Apa aturan piramida ekologi. Piramida ekologi - Hypermarket pengetahuan

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://allbest.ru

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuanpemuda dan olahraga Ukraina

NTU "KhPI"

Departemen Tenaga Kerja dan Lingkungan

abstrak

pada topik: "Piramida ekologis"

Selesai: Seni. gr. MT-30b

Mazanova Daria

Diperiksa oleh Prof. Dreval A.N.

kota Harkov

pengantar

1. Piramida angka

2. Piramida biomassa

3. Piramida energi

Kesimpulan

Bibliografi

pengantar

Piramida ekologi adalah representasi grafis dari hubungan antara produsen dan konsumen dari semua tingkatan (herbivora, predator, spesies yang memakan predator lain) dalam suatu ekosistem. Efek piramida dalam bentuk model grafis dikembangkan pada tahun 1927 oleh C. Elton.

Aturan piramida ekologi adalah bahwa jumlah materi tumbuhan yang berfungsi sebagai dasar rantai makanan sekitar 10 kali lebih besar dari massa hewan herbivora, dan setiap tingkat makanan berikutnya juga memiliki massa 10 kali lebih sedikit. Aturan ini dikenal sebagai aturan Lindemann atau aturan 10%.

Rantai spesies yang saling berhubungan yang secara berurutan mengekstrak bahan organik dan energi dari zat makanan asli. Setiap mata rantai sebelumnya dalam rantai makanan adalah makanan untuk mata rantai berikutnya.

Berikut adalah contoh sederhana dari piramida ekologi:

Biarkan satu orang sepanjang tahun dapat diberi makan dengan 300 ikan trout. Untuk makanan mereka, dibutuhkan 90 ribu kecebong katak. Untuk memberi makan kecebong ini, dibutuhkan 27.000.000 serangga, yang mengkonsumsi 1.000 ton rumput per tahun. Jika seseorang makan makanan nabati, maka semua langkah menengah piramida dapat dibuang dan kemudian 1.000 ton biomassa tanaman dapat memberi makan 1.000 kali lebih banyak orang.

1. piramidaangka

Untuk mempelajari hubungan antara organisme dalam suatu ekosistem dan untuk menggambarkan hubungan ini secara grafis, lebih mudah menggunakan piramida ekologi daripada diagram jaring makanan. Dalam hal ini, jumlah organisme yang berbeda di wilayah tertentu pertama kali dihitung, mengelompokkannya menurut tingkat trofik.

Setelah perhitungan seperti itu, menjadi jelas bahwa jumlah hewan semakin berkurang selama transisi dari tingkat trofik kedua ke tingkat trofik berikutnya. Jumlah tumbuhan tingkat trofik pertama juga sering melebihi jumlah hewan yang menyusun tingkat kedua. Ini dapat ditampilkan sebagai piramida angka.

Untuk memudahkan, jumlah organisme pada tingkat trofik tertentu dapat direpresentasikan sebagai persegi panjang, yang panjangnya (atau area) sebanding dengan jumlah organisme yang hidup di area tertentu (atau dalam volume tertentu, jika ekosistem perairan).

2. piramidabiomassa

Ketidaknyamanan yang terkait dengan penggunaan piramida populasi dapat dihindari dengan membangun piramida biomassa, yang memperhitungkan massa total organisme (biomassa) dari setiap tingkat trofik.

Penentuan biomassa mencakup tidak hanya menghitung jumlahnya, tetapi juga menimbang individu individu, jadi ini adalah proses yang lebih melelahkan, membutuhkan lebih banyak waktu dan peralatan khusus.

Dengan demikian, persegi panjang dalam piramida biomassa mewakili massa organisme dari setiap tingkat trofik per satuan luas atau volume.

Dalam pengambilan sampel, dengan kata lain, apa yang disebut biomassa tumbuh, atau tanaman tegakan, selalu ditentukan pada titik waktu tertentu. Penting untuk dipahami bahwa nilai ini tidak mengandung informasi apapun tentang laju pembentukan biomassa (produktivitas) atau konsumsinya; Jika tidak, kesalahan dapat terjadi karena dua alasan:

1. Jika laju konsumsi biomassa (kehilangan karena makan) kira-kira sesuai dengan laju pembentukannya, maka tanaman tegakan tidak selalu menunjukkan produktivitas, yaitu jumlah energi dan materi yang ditransfer dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya selama periode waktu tertentu. periode waktu tertentu, misalnya per tahun.

Jadi, di padang rumput yang subur dan intensif digunakan, hasil rumput di pohon anggur mungkin lebih rendah, dan produktivitasnya lebih tinggi daripada di padang rumput yang kurang subur, tetapi sedikit digunakan untuk penggembalaan.

2. Produsen berukuran kecil, seperti alga, dicirikan oleh tingkat pembaruan yang tinggi, yaitu tingkat pertumbuhan dan reproduksi yang tinggi, diimbangi dengan konsumsi intensif mereka oleh organisme lain sebagai makanan dan kematian alami.

Jadi, meskipun biomassa tegakan mungkin kecil dibandingkan dengan produsen besar (misalnya pohon), produktivitas mungkin tidak berkurang karena pohon mengakumulasi biomassa dalam jangka waktu yang lama.

Dengan kata lain, fitoplankton dengan produktivitas yang sama dengan pohon akan memiliki biomassa yang jauh lebih rendah, meskipun dapat mendukung massa hewan yang sama.

Secara umum, populasi tumbuhan dan hewan besar dan berumur panjang memiliki tingkat pembaruan yang lebih lambat dibandingkan dengan populasi kecil dan berumur pendek, dan mengakumulasi materi dan energi untuk waktu yang lebih lama.

Zooplankton memiliki biomassa yang lebih tinggi daripada fitoplankton yang mereka makan. Ini khas untuk komunitas plankton di danau dan laut pada waktu-waktu tertentu dalam setahun; biomassa fitoplankton melebihi biomassa zooplankton selama "mekar" musim semi, tetapi pada periode lain rasio sebaliknya dimungkinkan. Anomali yang tampak seperti itu dapat dihindari dengan menggunakan piramida energi.

3. piramidaenergi

biomassa populasi ekosistem

Organisme dalam suatu ekosistem dihubungkan oleh kesamaan energi dan nutrisi. Seluruh ekosistem dapat disamakan dengan mekanisme tunggal yang mengkonsumsi energi dan nutrisi untuk melakukan pekerjaan. Nutrisi awalnya berasal dari komponen abiotik sistem, yang akhirnya dikembalikan sebagai produk limbah atau setelah kematian dan penghancuran organisme. Dengan demikian, siklus nutrisi terjadi dalam ekosistem, di mana komponen hidup dan tidak hidup berpartisipasi. Kekuatan pendorong di balik siklus ini, pada akhirnya, adalah energi Matahari. Organisme fotosintesis langsung menggunakan energi sinar matahari dan kemudian mentransfernya ke perwakilan lain dari komponen biotik.

Hasilnya adalah aliran energi dan nutrisi melalui ekosistem. Energi dapat eksis dalam berbagai bentuk interkonversi seperti energi mekanik, kimia, termal dan listrik. Transisi dari satu bentuk ke bentuk lain disebut transformasi energi. Berbeda dengan aliran materi dalam suatu ekosistem, yang bersifat siklus, aliran energi seperti jalan satu arah. Ekosistem menerima energi dari Matahari dan, secara bertahap berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, energi itu hilang dalam bentuk panas, hilang di luar angkasa yang tak berujung.

Perlu juga dicatat bahwa faktor iklim dari komponen abiotik, seperti suhu, pergerakan atmosfer, penguapan dan presipitasi, juga diatur oleh masuknya energi matahari. Jadi, semua organisme hidup adalah pengubah energi, dan setiap kali energi diubah, sebagian darinya hilang dalam bentuk panas. Akhirnya, semua energi yang masuk ke komponen biotik ekosistem hilang sebagai panas. Pada tahun 1942, R. Lindemann merumuskan hukum piramida energi, atau hukum (aturan) 10%, yang menurutnya dari satu tingkat trofik piramida ekologi pergi ke tingkat lain yang lebih tinggi (sepanjang "tangga": produsen pengurai konsumen) rata-rata sekitar 10% dari energi yang diterima pada tingkat piramida ekologi sebelumnya.

Arus balik yang terkait dengan konsumsi zat dan energi yang dihasilkan oleh tingkat atas piramida ekologi ke tingkat yang lebih rendah, misalnya, dari hewan ke tumbuhan, jauh lebih lemah daripada tidak lebih dari 0,5% (bahkan 0,25%) darinya. aliran total, dan karena itu kita dapat berbicara tentang siklus tidak ada energi dalam biocenosis. Jika energi hilang sepuluh kali lipat selama transisi ke tingkat piramida ekologi yang lebih tinggi, maka akumulasi sejumlah zat, termasuk zat beracun dan radioaktif, meningkat dalam proporsi yang kira-kira sama.

Fakta ini ditetapkan dalam aturan amplifikasi biologis. Hal ini berlaku untuk semua cenoses. Dengan aliran energi yang konstan dalam jaring atau rantai makanan, organisme darat yang lebih kecil dengan metabolisme spesifik yang tinggi menghasilkan biomassa yang relatif lebih sedikit daripada organisme besar.

Oleh karena itu, karena gangguan antropogenik alam, individu "rata-rata" yang hidup di darat dihancurkan, hewan besar dan burung dimusnahkan, secara umum, semua perwakilan besar kerajaan tumbuhan dan hewan menjadi semakin langka. Ini pasti akan mengarah pada penurunan umum dalam produktivitas relatif organisme terestrial dan perselisihan termodinamika dalam biosistem, termasuk komunitas dan biocenosis.

Lenyapnya spesies yang terdiri dari individu-individu besar mengubah struktur material-energi cenosis. Karena aliran energi yang melewati biocenosis dan ekosistem secara keseluruhan praktis tidak berubah (jika tidak, akan ada perubahan dalam jenis cenosis), mekanisme duplikasi biocenosis, atau ekologi diaktifkan: organisme dari trofik yang sama kelompok dan tingkat piramida ekologi secara alami saling menggantikan. Selain itu, spesies kecil menggantikan spesies besar, spesies yang lebih terorganisir secara evolusioner menggantikan spesies yang lebih terorganisir, spesies yang lebih mobile secara genetik menggantikan spesies yang kurang bervariasi secara genetik. Jadi, ketika ungulates dimusnahkan di stepa, mereka digantikan oleh hewan pengerat, dan dalam beberapa kasus oleh serangga herbivora.

Dengan kata lain, dalam gangguan antropogenik keseimbangan energi ekosistem stepa alami, kita harus mencari salah satu alasan meningkatnya frekuensi invasi belalang. Dengan tidak adanya predator di DAS Sakhalin Selatan, di hutan bambu, peran mereka dimainkan oleh tikus abu-abu.

Mungkin ini adalah mekanisme yang sama untuk munculnya penyakit menular baru pada manusia. Dalam beberapa kasus, ceruk ekologis yang sama sekali baru muncul, sementara di tempat lain, perjuangan melawan penyakit dan penghancuran patogen mereka membebaskan ceruk seperti itu dalam populasi manusia. Bahkan 13 tahun sebelum penemuan HIV, kemungkinan “penyakit seperti flu dengan tingkat kematian yang tinggi” telah diprediksi.

Kesimpulan

Jelas, sistem yang bertentangan dengan prinsip dan hukum alam tidak stabil. Upaya untuk melestarikannya menjadi semakin mahal dan kompleks, dan bagaimanapun juga pasti akan gagal.

Mempelajari hukum fungsi ekosistem, kita berurusan dengan aliran energi yang melewati ekosistem tertentu. Laju akumulasi energi dalam bentuk bahan organik yang dapat digunakan sebagai makanan merupakan parameter penting, karena menentukan aliran energi total melalui komponen biotik ekosistem, dan karenanya jumlah (biomassa) organisme hewan yang dapat ada dalam ekosistem.

"Pemanenan" berarti pemindahan dari ekosistem organisme atau bagiannya yang digunakan untuk makanan (atau untuk tujuan lain). Pada saat yang sama, ekosistem diharapkan menghasilkan produk yang sesuai untuk makanan dengan cara yang paling efisien. Pengelolaan alam yang rasional adalah satu-satunya jalan keluar dari situasi tersebut.

Tujuan keseluruhan dari pengelolaan sumber daya alam adalah untuk memilih cara terbaik, atau optimal, untuk mengeksploitasi ekosistem alami dan buatan (misalnya, dalam pertanian). Selain itu, eksploitasi tidak hanya berarti pemanenan, tetapi juga dampak dari jenis kegiatan ekonomi tertentu pada kondisi keberadaan biogeocenosis alami. Oleh karena itu, penggunaan sumber daya alam secara rasional menyiratkan penciptaan produksi pertanian yang seimbang yang tidak menguras sumber daya tanah dan air serta tidak mencemari tanah dan pangan; pelestarian lanskap alam dan memastikan kebersihan lingkungan, menjaga fungsi normal ekosistem dan kompleksnya, menjaga keanekaragaman hayati komunitas alami di planet ini.

Daftarliteratur

1. Reimers N. F. Ekologi. M., 1994.

2. Reimers N. F. Kamus biologi populer.

3. Nebel B. Ilmu Lingkungan: Bagaimana Dunia Bekerja. Dalam 2 jilid M.: Mir, 1993.

4. M. D. Goldfein, N. V. Kozhevnikov, dkk., Problems of Life in the Environment.

5. Revvel P., Revvel Ch. Lingkungan habitat kita. M., 1994.

Diselenggarakan di Allbest.ru

...

Dokumen serupa

Karakteristik struktur umur penduduk. Studi perubahan karakteristik biologis utamanya (kelimpahan, biomassa, dan struktur populasi). Jenis interaksi ekologis antara organisme. Peran kompetisi dalam pembagian habitat.

abstrak, ditambahkan 07/08/2010

Konsep dan klasifikasi faktor lingkungan. Korelasi antara produsen dan konsumen dari semua tingkatan dalam ekosistem. Pencemaran lingkungan secara biologis. Jenis tanggung jawab hukum pejabat untuk pelanggaran lingkungan.

pekerjaan kontrol, ditambahkan 02/12/2015

Pertimbangan rasio padang rumput dan rantai detrital. Konstruksi piramida populasi, biomassa, dan energi. Perbandingan fitur utama ekosistem perairan dan darat. Jenis siklus biogeokimia di alam. Konsep lapisan ozon stratosfer.

presentasi, ditambahkan 19/10/2014

tes, ditambahkan 28/09/2010

Peran alam dalam kehidupan manusia dan masyarakat. Kecenderungan yang salah dalam pengelolaan alam. Faktor antropogenik perubahan alam. Hukum ekologi B. Rakyat biasa. Model global-prakiraan perkembangan alam dan masyarakat. Konsep imperatif ekologis.

abstrak, ditambahkan 19/05/2010

Sifat dinamis dan statis populasi. Siklus materi dan aliran energi dalam ekosistem. Ketentuan utama doktrin biosfer dan noosfer. Strategi untuk pembangunan peradaban yang berkelanjutan. Faktor antropogenik untuk munculnya ketidakstabilan di biosfer.

mata kuliah, ditambahkan 16/10/2012

Kenalan dengan fitur tingkat trofik dalam ekosistem. Pertimbangan dasar-dasar transfer materi dan energi sepanjang rantai makanan, menggerogoti dan dekomposisi. Analisis aturan piramida produk biologis - pola penciptaan biomassa dalam rantai makanan.

presentasi, ditambahkan 21/01/2015

Konsep elemen biogenik. Siklus alami belerang. Jenis piramida ekologi. Piramida biomassa, kelimpahan dan energi. "Agenda abad 21", prinsip-prinsip pembangunan berkelanjutan. Belarus mendukung program pemerintah Jerman.

tes, ditambahkan 05/05/2012

Baikal epishura adalah spesies zooplankton yang dominan di ekosistem kolom air Baikal, dinamika populasinya sebagai faktor penentu dalam hubungan trofik di pelagial danau. Hubungan antara dinamika musiman struktur usia-jenis kelamin dan kelimpahan.

artikel, ditambahkan 06/02/2015

Habitat, klasifikasi faktor lingkungan. Energi mengalir dalam ekosistem, piramida ekologi. Tindakan untuk mencegah dan menghilangkan pencemaran tanah oleh limbah anorganik dan emisi. Lisensi, persetujuan dan batasan penggunaan alam.

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Riset Nasional

Universitas Teknik Negeri Irkutsk

Fakultas korespondensi-malam

Departemen Disiplin Pendidikan Umum

Tes ekologi

diselesaikan oleh: Yakovlev V.Ya

Rekam nomor buku: 13150837

grup: EPbz-13-2

Irkutsk 2015

1. Berikan konsep faktor lingkungan. Klasifikasi faktor lingkungan

2. Piramida ekologi dan karakteristiknya

3. Apa yang disebut pencemaran lingkungan secara biologis?

4. Apa saja jenis pertanggungjawaban pejabat atas pelanggaran lingkungan?

Bibliografi

1. Berikan konsep faktor lingkungan. Klasifikasi faktor lingkungan

Habitat adalah bagian dari alam yang mengelilingi organisme hidup dan berinteraksi langsung dengannya. Komponen dan sifat lingkungan beragam dan dapat berubah. Setiap makhluk hidup hidup di dunia yang berubah secara kompleks, terus-menerus beradaptasi dengannya dan mengatur aktivitas hidupnya sesuai dengan perubahannya.

Sifat atau bagian yang terpisah dari lingkungan yang mempengaruhi organisme disebut faktor lingkungan. Faktor lingkungan beragam. Mereka mungkin diperlukan atau, sebaliknya, berbahaya bagi makhluk hidup, mempromosikan atau menghambat kelangsungan hidup dan reproduksi mereka. Faktor lingkungan memiliki sifat dan kekhususan tindakan yang berbeda.

Faktor abiotik - suhu, cahaya, radiasi radioaktif, tekanan, kelembaban udara, komposisi garam air, angin, arus, medan - ini semua adalah sifat-sifat alam mati yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi organisme hidup. Di antara mereka dibedakan:

Faktor fisik - faktor-faktor tersebut, yang sumbernya adalah keadaan atau fenomena fisik (misalnya, suhu, tekanan, kelembaban, pergerakan udara, dll.).

Faktor kimia - faktor-faktor yang disebabkan oleh komposisi kimia lingkungan (salinitas air, kandungan oksigen di udara, dll.).

Faktor edafik (tanah) - seperangkat sifat kimia, fisik, mekanik tanah dan batuan yang mempengaruhi organisme tempat mereka menjadi habitat dan sistem akar tanaman (kelembaban, struktur tanah, kandungan nutrisi, dll.) .

Faktor biotik adalah segala bentuk pengaruh makhluk hidup terhadap sesamanya. Setiap organisme terus-menerus mengalami pengaruh langsung atau tidak langsung dari orang lain, melakukan kontak dengan perwakilan dari spesiesnya sendiri dan spesies lain - tanaman, hewan, mikroorganisme - tergantung pada mereka dan itu sendiri berdampak pada mereka. Dunia organik di sekitarnya merupakan bagian integral dari lingkungan setiap makhluk hidup.

Faktor antropogenik adalah segala bentuk aktivitas masyarakat manusia yang mengarah pada perubahan alam, sebagai habitat spesies lain, atau secara langsung mempengaruhi kehidupan mereka. Dalam perjalanan sejarah manusia, perkembangan perburuan pertama, dan kemudian pertanian, industri, dan transportasi telah sangat mengubah sifat planet kita. Pentingnya dampak antropogenik pada seluruh dunia kehidupan di Bumi terus berkembang pesat.

Kelompok faktor antropogenik berikut dibedakan:

Perubahan struktur permukaan bumi;

Perubahan komposisi biosfer, sirkulasi dan keseimbangan zat penyusunnya;

Perubahan keseimbangan energi dan panas masing-masing bagian dan wilayah;

Perubahan yang dilakukan pada biota.

Kondisi keberadaan adalah seperangkat elemen lingkungan yang diperlukan untuk organisme, yang dengannya ia merupakan kesatuan yang tidak terpisahkan dan tanpanya ia tidak dapat eksis. Unsur-unsur lingkungan, yang diperlukan untuk tubuh atau mempengaruhinya secara merugikan, disebut faktor lingkungan. Di alam, faktor-faktor ini tidak bertindak secara terpisah satu sama lain, tetapi dalam bentuk kompleks yang kompleks. Kompleks faktor lingkungan, yang tanpanya organisme tidak dapat eksis, adalah kondisi keberadaan organisme ini.

Semua adaptasi organisme untuk hidup dalam berbagai kondisi telah berkembang secara historis. Akibatnya, pengelompokan tumbuhan dan hewan yang spesifik untuk setiap wilayah geografis terbentuk.

Faktor lingkungan:

Dasar - cahaya, panas, kelembaban, makanan, dan sebagainya;

Kompleks;

Antropogenik;

Pengaruh faktor lingkungan terhadap organisme hidup ditandai dengan pola kuantitatif dan kualitatif tertentu. Ahli agrokimia Jerman J. Liebig, mengamati efek pupuk kimia pada tanaman, menemukan bahwa membatasi dosis salah satu dari mereka menyebabkan keterlambatan pertumbuhan. Pengamatan ini memungkinkan ilmuwan untuk merumuskan aturan yang disebut hukum minimum (1840).

2. Piramida ekologi dan karakteristiknya

Piramida ekologi adalah representasi grafis dari hubungan antara produsen dan konsumen dari semua tingkatan (herbivora, predator; spesies yang memakan predator lain) dalam suatu ekosistem.

Ahli zoologi Amerika Charles Elton mengusulkan pada tahun 1927 untuk menggambarkan hubungan ini secara skematis.

Dalam representasi skematis, setiap tingkat ditampilkan sebagai persegi panjang, panjang atau luas yang sesuai dengan nilai numerik dari mata rantai makanan (piramida Elton), massa atau energinya. Persegi panjang yang disusun dalam urutan tertentu membuat piramida dengan berbagai bentuk.

Basis piramida adalah tingkat trofik pertama - tingkat produsen, lantai piramida berikutnya dibentuk oleh tingkat berikutnya dari rantai makanan - konsumen dari berbagai pesanan. Ketinggian semua balok dalam piramida adalah sama, dan panjangnya sebanding dengan jumlah, biomassa, atau energi pada tingkat yang sesuai.

Piramida ekologis dibedakan tergantung pada indikator yang menjadi dasar piramida itu dibangun. Pada saat yang sama, untuk semua piramida, aturan dasarnya ditetapkan, yang menurutnya dalam ekosistem apa pun ada lebih banyak tanaman daripada hewan, herbivora daripada karnivora, serangga daripada burung.

Berdasarkan aturan piramida ekologi, dimungkinkan untuk menentukan atau menghitung rasio kuantitatif spesies tumbuhan dan hewan yang berbeda dalam sistem ekologi yang dibuat secara alami dan buatan. Misalnya, 1 kg massa hewan laut (segel, lumba-lumba) membutuhkan 10 kg ikan yang dimakan, dan 10 kg ini sudah membutuhkan 100 kg makanan mereka - invertebrata air, yang, pada gilirannya, perlu makan 1000 kg ganggang dan bakteri untuk membentuk massa seperti itu. Dalam hal ini, piramida ekologi akan stabil.

Namun, seperti yang Anda ketahui, ada pengecualian untuk setiap aturan, yang akan dipertimbangkan di setiap jenis piramida ekologi.

Jenis piramida ekologi

Piramida angka - di setiap tingkat, jumlah organisme individu ditunda

Piramida angka mencerminkan pola yang jelas yang ditemukan oleh Elton: jumlah individu yang membentuk rangkaian hubungan berurutan dari produsen ke konsumen terus menurun (Gbr. 3).

Misalnya, untuk memberi makan seekor serigala, Anda membutuhkan setidaknya beberapa kelinci yang bisa dia buru; untuk memberi makan kelinci ini, Anda membutuhkan berbagai tanaman dalam jumlah yang cukup besar. Dalam hal ini, piramida akan terlihat seperti segitiga dengan alas lebar yang meruncing ke atas.

Namun, bentuk piramida angka ini tidak khas untuk semua ekosistem. Terkadang mereka bisa dibalik, atau dibalik. Ini berlaku untuk rantai makanan hutan, ketika pohon berfungsi sebagai produsen, dan serangga sebagai konsumen utama. Dalam hal ini, tingkat konsumen primer secara numerik lebih kaya daripada tingkat produsen (sejumlah besar serangga memakan satu pohon), sehingga piramida angka adalah yang paling tidak informatif dan paling tidak indikatif, yaitu. jumlah organisme pada tingkat trofik yang sama sangat bergantung pada ukurannya.

Piramida biomassa - mencirikan total massa kering atau basah organisme pada tingkat trofik tertentu, misalnya, dalam satuan massa per satuan luas - g / m2, kg / ha, t / km2 atau per volume - g / m3 (Gbr. 4)

Biasanya, dalam biocenosis terestrial, massa total produsen lebih besar dari setiap mata rantai berikutnya. Pada gilirannya, massa total konsumen tingkat pertama lebih besar dari konsumen tingkat kedua, dan seterusnya.

Dalam hal ini (jika organisme tidak terlalu berbeda ukurannya), piramida juga akan terlihat seperti segitiga dengan alas lebar yang meruncing ke atas. Namun, ada pengecualian signifikan untuk aturan ini. Misalnya, di laut, biomassa zooplankton herbivora secara signifikan (kadang-kadang 2-3 kali) lebih besar daripada biomassa fitoplankton, yang diwakili terutama oleh ganggang uniseluler. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ganggang sangat cepat dimakan oleh zooplankton, tetapi tingkat pembelahan sel yang sangat tinggi melindungi mereka dari makan lengkap.

Secara umum, biogeocenosis terestrial, di mana produsen besar dan hidup relatif lama, dicirikan oleh piramida yang relatif stabil dengan dasar yang lebar. Dalam ekosistem perairan, di mana produsen berukuran kecil dan memiliki siklus hidup yang pendek, piramida biomassa dapat dibalik atau dibalik (menunjuk ke bawah). Jadi, di danau dan laut, massa tanaman melebihi massa konsumen hanya selama periode berbunga (musim semi), dan di sisa tahun situasinya dapat dibalik.

Piramida angka dan biomassa mencerminkan statika sistem, yaitu, mereka mencirikan jumlah atau biomassa organisme dalam periode waktu tertentu. Mereka tidak memberikan informasi lengkap tentang struktur trofik ekosistem, meskipun mereka memungkinkan pemecahan sejumlah masalah praktis, terutama yang berkaitan dengan menjaga stabilitas ekosistem.

Piramida angka memungkinkan, misalnya, untuk menghitung nilai yang diizinkan untuk menangkap ikan atau menembak binatang selama musim berburu tanpa konsekuensi untuk reproduksi normal mereka.

Piramida energi - menunjukkan jumlah aliran energi atau produktivitas pada tingkat yang berurutan (Gbr. 5).

Berbeda dengan piramida jumlah dan biomassa, yang mencerminkan statika sistem (jumlah organisme pada saat tertentu), piramida energi, yang mencerminkan gambaran kecepatan perjalanan massa makanan (jumlah energi ) melalui setiap tingkat trofik rantai makanan, memberikan gambaran paling lengkap tentang organisasi fungsional komunitas.

Bentuk piramida ini tidak terpengaruh oleh perubahan ukuran dan intensitas metabolisme individu, dan jika semua sumber energi diperhitungkan, maka piramida akan selalu memiliki penampilan yang khas dengan alas yang lebar dan puncak yang meruncing. Saat membangun piramida energi, persegi panjang sering ditambahkan ke dasarnya, menunjukkan masuknya energi matahari.

Pada tahun 1942, ahli ekologi Amerika R. Lindeman merumuskan hukum piramida energi (hukum 10 persen), yang menurutnya, rata-rata, sekitar 10% energi yang diterima oleh tingkat piramida ekologi sebelumnya berpindah dari satu tingkat trofik melalui rantai makanan ke tingkat trofik lain. Sisa energi hilang dalam bentuk radiasi termal, gerakan, dll. Organisme, sebagai hasil dari proses metabolisme, kehilangan sekitar 90% dari semua energi yang dikeluarkan untuk mempertahankan aktivitas vitalnya di setiap mata rantai makanan.

Jika seekor kelinci memakan 10 kg bahan tanaman, maka beratnya sendiri bisa bertambah 1 kg. Rubah atau serigala, memakan 1 kg kelinci, meningkatkan massanya hanya 100 g. Pada tanaman kayu, proporsi ini jauh lebih rendah karena fakta bahwa kayu diserap dengan buruk oleh organisme. Untuk rumput dan ganggang, nilai ini jauh lebih tinggi, karena mereka tidak memiliki jaringan yang sulit dicerna. Namun, keteraturan umum dari proses transfer energi tetap: jauh lebih sedikit energi melewati tingkat trofik atas daripada melalui yang lebih rendah.

Pertimbangkan transformasi energi dalam suatu ekosistem menggunakan contoh rantai trofik padang rumput sederhana di mana hanya ada tiga tingkat trofik.

tingkat - tanaman herba,

tingkat - mamalia herbivora, misalnya, kelinci

tingkat - mamalia pemangsa, misalnya, rubah

Nutrisi dibuat dalam proses fotosintesis oleh tanaman, yang dari zat anorganik (air, karbon dioksida, garam mineral, dll) menggunakan energi sinar matahari membentuk zat organik dan oksigen, serta ATP. Bagian dari energi elektromagnetik radiasi matahari dalam hal ini diubah menjadi energi ikatan kimia zat organik yang disintesis.

Semua bahan organik yang dibuat selama fotosintesis disebut produksi primer kotor (GPP). Sebagian energi produksi primer kotor dihabiskan untuk respirasi, menghasilkan pembentukan produksi primer bersih (NPP), yang merupakan zat yang memasuki tingkat trofik kedua dan digunakan oleh kelinci.

Biarkan landasan pacu menjadi 200 unit energi konvensional, dan biaya tanaman untuk respirasi (R) menjadi 50%, mis. 100 unit energi konvensional. Maka produksi primer bersih akan sama dengan: NPP = WPP - R (100 = 200 - 100), yaitu pada tingkat trofik kedua, kelinci akan menerima 100 unit energi konvensional.

Namun, karena berbagai alasan, kelinci hanya dapat mengkonsumsi sebagian PLTN (jika tidak, sumber daya untuk pengembangan makhluk hidup akan hilang), tetapi sebagian besar darinya, dalam bentuk residu organik mati (bagian bawah tanah tanaman , kayu keras batang, cabang, dll .) tidak dapat dimakan oleh kelinci. Ia memasuki rantai makanan detritus dan (atau) diuraikan oleh pengurai (F). Bagian lainnya digunakan untuk membangun sel baru (ukuran populasi, pertumbuhan kelinci - P) dan memastikan metabolisme energi atau respirasi (R).

Dalam hal ini, menurut pendekatan keseimbangan, persamaan keseimbangan konsumsi energi (C) akan terlihat seperti ini: C = P + R + F, yaitu. Energi yang diterima pada tingkat trofik kedua akan dihabiskan, menurut hukum Lindemann, untuk pertumbuhan populasi - P - 10%, 90% sisanya akan dihabiskan untuk bernafas dan mengeluarkan makanan yang tidak tercerna.

Jadi, dalam ekosistem dengan peningkatan tingkat trofik, ada penurunan cepat dalam energi yang terakumulasi dalam tubuh organisme hidup. Dari sini jelas mengapa setiap tingkat berikutnya akan selalu lebih kecil dari yang sebelumnya dan mengapa rantai makanan biasanya tidak dapat memiliki lebih dari 3-5 (jarang 6) tautan, dan piramida ekologi tidak dapat terdiri dari sejumlah besar lantai: hingga akhir tautan rantai makanan dengan cara yang sama seperti ke lantai atas piramida ekologi akan menerima energi yang sangat sedikit sehingga tidak akan cukup jika terjadi peningkatan jumlah organisme.

Urutan dan subordinasi kelompok organisme yang terhubung dalam bentuk tingkat trofik adalah aliran materi dan energi dalam biogeocenosis, dasar dari organisasi fungsionalnya.

3. Apa yang disebut pencemaran lingkungan secara biologis?

Ekologi adalah dasar teoretis untuk pengelolaan lingkungan yang rasional, ia memainkan peran utama dalam mengembangkan strategi untuk hubungan antara alam dan masyarakat manusia. Ekologi industri menganggap pelanggaran keseimbangan alam sebagai akibat dari kegiatan ekonomi. Pada saat yang sama, pencemaran lingkungan adalah yang paling signifikan dalam konsekuensinya. Istilah “lingkungan” secara umum dipahami sebagai segala sesuatu yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi kehidupan dan aktivitas manusia.

Peran ragi dalam ekosistem alami juga harus dinilai dengan cara baru. Sebagai contoh, komensal yang lama dianggap tidak berbahaya, banyak ragi epifit yang banyak menyemai bagian hijau tanaman mungkin tidak begitu "polos" jika kita menganggap bahwa mereka hanya mewakili tahap haploid dalam siklus hidup organisme yang terkait erat dengan jamur busuk fitopatogenik atau jamur karat. . Sebaliknya, ragi patogen bagi manusia, menyebabkan penyakit berbahaya dan sulit disembuhkan - kandidiasis dan kriptokokosis - di alam memiliki tahap saprotrofik dan mudah diisolasi dari substrat organik mati. Dapat dilihat dari contoh-contoh ini bahwa untuk memahami fungsi ekologi ragi, perlu mempelajari siklus hidup lengkap setiap spesies. Ragi tanah asli dengan fungsi khusus yang penting untuk pembentukan struktur tanah juga telah ditemukan. Tidak ada habisnya dalam variasi dan hubungan ragi dengan hewan, terutama dengan invertebrata.

Polusi atmosfer dapat dikaitkan dengan proses alami: letusan gunung berapi, badai debu, kebakaran hutan.

Selain itu, atmosfer tercemar akibat aktivitas produksi manusia.

Sumber pencemaran udara adalah emisi asap dari perusahaan industri. Emisi terorganisir dan tidak terorganisir. Emisi yang berasal dari pipa-pipa perusahaan industri diarahkan dan diatur secara khusus. Sebelum memasuki pipa, mereka melewati fasilitas perawatan, di mana beberapa zat berbahaya diserap. Dari jendela, pintu, bukaan ventilasi bangunan industri, emisi buronan masuk ke atmosfer. Polutan utama dalam emisi adalah partikel (debu, jelaga) dan zat gas (karbon monoksida, sulfur dioksida, nitrogen oksida).

Pemilihan dan identifikasi mikroorganisme dengan sifat yang berguna untuk produksi tertentu adalah pekerjaan yang sangat penting dari sudut pandang ekologi, karena penggunaannya dapat mengintensifkan proses atau lebih lengkap menggunakan komponen substrat.

Inti dari metode bioremediasi, pengolahan biologis, bioproses dan biomodifikasi adalah penggunaan berbagai agen biologis di lingkungan, terutama mikroorganisme. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk menggunakan mikroorganisme yang diperoleh dengan metode pemuliaan tradisional dan yang dibuat menggunakan rekayasa genetika, serta tanaman transgenik yang dapat mempengaruhi keseimbangan biologis ekosistem alami.

Lingkungan mungkin mengandung strain industri dari berbagai mikroorganisme - produsen biosintesis zat tertentu, serta produk metabolismenya, yang bertindak sebagai faktor pencemaran biologis. Tindakannya mungkin untuk mengubah struktur biocenosis. Efek tidak langsung dari pencemaran biologis dimanifestasikan, misalnya, ketika antibiotik dan obat-obatan lain digunakan dalam pengobatan, ketika strain mikroorganisme muncul yang resisten terhadap tindakannya dan berbahaya bagi lingkungan internal manusia; berupa komplikasi saat menggunakan vaksin dan serum yang mengandung pengotor zat asal biologis; sebagai efek alergi dan genetik mikroorganisme dan produk metabolismenya.

Produksi bioteknologi skala besar merupakan sumber emisi bioaerosol yang mengandung sel mikroorganisme non-patogen, serta produk metabolismenya. Sumber utama bioaerosol yang mengandung sel hidup mikroorganisme adalah tahap fermentasi dan pemisahan, dan sel yang tidak aktif - tahap pengeringan. Dengan pelepasan besar-besaran, biomassa mikroba, memasuki tanah atau badan air, mengubah distribusi energi dan aliran zat dalam rantai makanan trofik dan mempengaruhi struktur dan fungsi biocenosis, mengurangi aktivitas pemurnian diri dan, oleh karena itu, mempengaruhi fungsi global biota. Pada saat yang sama, dimungkinkan untuk memprovokasi perkembangan aktif organisme tertentu, termasuk mikroorganisme dari kelompok indikasi sanitasi.

Dinamika populasi introduksi dan indikator potensi bioteknologinya bergantung pada jenis mikroorganisme, keadaan sistem mikroba tanah pada saat introduksi, tahap suksesi mikroba, dan dosis populasi introduksi. Pada saat yang sama, konsekuensi dari pengenalan mikroorganisme baru ke biocenosis tanah dapat menjadi ambigu. Karena pemurnian diri, tidak setiap populasi mikroba yang dimasukkan ke dalam tanah dihilangkan. Sifat dinamika populasi mikroorganisme yang diperkenalkan tergantung pada tingkat adaptasinya terhadap kondisi baru. Populasi yang tidak beradaptasi mati, yang beradaptasi bertahan.

Faktor pencemaran biologis dapat didefinisikan sebagai seperangkat komponen biologis, yang dampaknya terhadap manusia dan lingkungan dikaitkan dengan kemampuannya untuk bereproduksi dalam kondisi alami atau buatan, menghasilkan zat aktif biologis, dan, jika mereka atau produk metabolismenya masuk. lingkungan, memiliki efek buruk pada lingkungan. , manusia, hewan, tumbuhan.

Faktor pencemaran biologis (paling sering mikroba) dapat diklasifikasikan sebagai berikut: mikroorganisme hidup dengan genom alami yang tidak memiliki toksisitas, saprofit, mikroorganisme hidup dengan genom alami yang memiliki aktivitas menular, patogen patogen dan oportunistik yang menghasilkan racun, mikroorganisme hidup yang diperoleh dengan metode genetik rekayasa (mikroorganisme yang dimodifikasi secara genetik yang mengandung gen asing atau kombinasi gen baru - GMMO), virus menular dan lainnya, racun asal biologis, sel mikroorganisme yang tidak aktif (vaksin, debu biomassa mikroorganisme yang tidak aktif secara termal untuk keperluan pakan dan makanan ), produk metabolisme mikroorganisme, organel dan senyawa sel organik adalah produk fraksinasinya.

Tujuan dari pekerjaan kami adalah isolasi dan identifikasi mikroorganisme ragi di laboratorium bioteknologi Universitas Agraria Negeri Gorsky, yang termasuk dalam kelompok pertama organisme di atas. Karena ini adalah mikroorganisme dengan genom alami dan tidak memiliki toksisitas, dampaknya terhadap lingkungan sangat organik dan tidak signifikan.

Sumber mikroorganisme, termasuk yang oportunistik dan patogen, adalah limbah (kotoran rumah tangga, industri, saluran pembuangan perkotaan). Di daerah pedesaan, polusi tinja berasal dari limpasan perumahan, padang rumput, ternak dan kandang burung, dan satwa liar. Dalam proses pengolahan air limbah, jumlah mikroorganisme patogen di dalamnya berkurang. Skala dampaknya terhadap lingkungan tidak signifikan, namun, karena sumber emisi sel mikroba ini ada, itu harus diperhitungkan sebagai faktor pencemaran lingkungan.

Air yang digunakan selama pekerjaan kami untuk persiapan media, pembilasan, pemanasan autoklaf, dan termostat dapat diolah di instalasi pengolahan air limbah kota bersama dengan air limbah kota secara aerobik atau anaerobik.

Polutan biologis dalam hal sifat lingkungan berbeda secara signifikan dari yang kimia. Dari segi komposisi kimia, pencemaran biologis teknogenik identik dengan komponen alami, mereka termasuk dalam siklus alami zat dan rantai makanan trofik tanpa terakumulasi di lingkungan.

Semua laboratorium mikrobiologi dan virologi harus dilengkapi dengan penerima air limbah, di mana limbah yang dikumpulkan harus dinetralkan dengan metode kimia, fisik atau biologi atau metode gabungan sebelum dibuang ke saluran pembuangan kota.

4. Apa saja jenis pertanggungjawaban pejabat atas pelanggaran lingkungan?

Tanggung jawab hukum dan lingkungan adalah jenis tanggung jawab hukum umum, tetapi pada saat yang sama berbeda dari jenis tanggung jawab hukum lainnya.

Tanggung jawab lingkungan dan hukum dipertimbangkan dalam tiga aspek yang saling terkait:

sebagai paksaan negara untuk memenuhi persyaratan yang ditentukan oleh undang-undang;

sebagai hubungan hukum antara negara (diwakili oleh badan-badannya) dan pelanggar (yang dikenai sanksi);

sebagai lembaga hukum, yaitu seperangkat norma hukum, berbagai cabang hukum (tanah, pertambangan, air, hutan, lingkungan, dll). Pelanggaran lingkungan dihukum sesuai dengan persyaratan undang-undang Federasi Rusia. Tujuan akhir dari undang-undang lingkungan dan masing-masing pasalnya adalah untuk melindungi dari pencemaran, untuk memastikan penggunaan yang sah dari lingkungan dan unsur-unsurnya yang dilindungi oleh hukum. Ruang lingkup peraturan perundang-undangan lingkungan hidup adalah lingkungan hidup dan unsur-unsur individunya. Objek delik adalah unsur lingkungan. Persyaratan undang-undang mensyaratkan pembentukan hubungan sebab akibat yang jelas antara pelanggaran dan kerusakan lingkungan.

Subyek pelanggaran lingkungan adalah orang yang telah mencapai usia 16 tahun, yang kepadanya tugas resmi yang relevan diberikan oleh tindakan hukum pengaturan (kepatuhan terhadap aturan perlindungan lingkungan, kontrol kepatuhan terhadap aturan), atau setiap orang yang memiliki mencapai usia 16 yang telah melanggar persyaratan undang-undang lingkungan.

Pelanggaran lingkungan ditandai dengan adanya tiga unsur:

perilaku yang salah;

menyebabkan kerusakan lingkungan (atau ancaman nyata) atau pelanggaran hak dan kepentingan hukum lain dari subjek hukum lingkungan;

hubungan sebab akibat antara perbuatan melawan hukum dengan kerusakan lingkungan atau ancaman nyata yang menyebabkan kerusakan atau pelanggaran hak dan kepentingan hukum lain dari subyek hukum lingkungan.

Tanggung jawab atas pelanggaran lingkungan adalah salah satu cara utama untuk memastikan kepatuhan terhadap persyaratan undang-undang tentang perlindungan lingkungan dan penggunaan sumber daya alam. Efektivitas alat ini sangat tergantung, pertama-tama, pada badan-badan negara yang berwenang untuk menerapkan tindakan tanggung jawab hukum kepada pelanggar undang-undang lingkungan. Sesuai dengan undang-undang Rusia di bidang perlindungan lingkungan, pejabat dan warga negara untuk pelanggaran lingkungan menanggung tanggung jawab disiplin, administratif, pidana, perdata dan material, dan perusahaan - tanggung jawab administratif dan perdata.

Tanggung jawab disipliner timbul karena tidak terpenuhinya rencana dan tindakan untuk perlindungan alam dan penggunaan sumber daya alam secara rasional, untuk pelanggaran standar lingkungan dan persyaratan lain dari undang-undang lingkungan yang timbul dari fungsi tenaga kerja atau posisi resmi. Tanggung jawab disiplin ditanggung oleh pejabat dan karyawan lain yang bersalah dari perusahaan dan organisasi sesuai dengan peraturan, piagam, peraturan internal dan peraturan lainnya (Pasal 82 Undang-Undang "Tentang Perlindungan Lingkungan"). Sesuai dengan Undang-undang Hukum Perburuhan (sebagaimana diubah dan ditambah pada tanggal 25 September 1992), sanksi disiplin berikut dapat diterapkan kepada pelanggar: teguran, teguran, teguran keras, pemecatan dari pekerjaan, hukuman lainnya (Pasal 135).

Tanggung jawab juga diatur oleh Kode Perburuhan Federasi Rusia (Pasal 118-126). Tanggung jawab tersebut ditanggung oleh pejabat dan karyawan lain dari perusahaan, yang karena kesalahannya perusahaan mengeluarkan biaya kompensasi untuk kerusakan yang disebabkan oleh pelanggaran lingkungan.

Penerapan tanggung jawab administratif diatur oleh undang-undang lingkungan dan Kode Pelanggaran Administratif RSFSR tahun 1984 (dengan amandemen dan tambahan). Undang-undang "Tentang Perlindungan Lingkungan" telah memperluas daftar elemen pelanggaran lingkungan, di mana pejabat yang bersalah, individu dan badan hukum memikul tanggung jawab administratif. Tanggung jawab tersebut timbul karena melebihi emisi dan pembuangan maksimum yang diizinkan dari zat berbahaya ke lingkungan, kegagalan untuk memenuhi kewajiban untuk melakukan tinjauan lingkungan negara dan persyaratan yang terkandung dalam kesimpulan tinjauan lingkungan, memberikan kesimpulan yang sengaja tidak benar dan tidak masuk akal, ketentuan yang tidak tepat waktu. informasi dan penyediaan informasi yang terdistorsi, penolakan untuk memberikan informasi yang tepat waktu, lengkap, andal tentang keadaan lingkungan alam dan situasi radiasi, dll.

Jumlah spesifik denda ditentukan oleh badan yang mengenakan denda, tergantung pada sifat dan jenis pelanggaran, tingkat kesalahan pelaku dan kerugian yang ditimbulkan. Denda administratif dikenakan oleh badan-badan negara yang berwenang di bidang perlindungan lingkungan, pengawasan sanitasi dan epidemiologis Federasi Rusia. Dalam hal ini, keputusan untuk mengenakan denda dapat diajukan banding ke pengadilan atau pengadilan arbitrase. Pengenaan denda tidak membebaskan pelaku dari kewajiban untuk mengganti kerugian yang ditimbulkan (Pasal 84 Undang-Undang “Tentang Perlindungan Lingkungan”).

Dalam KUHP baru Federasi Rusia, kejahatan lingkungan dipilih dalam bab terpisah (Bab 26). Ini memberikan pertanggungjawaban pidana atas pelanggaran aturan keselamatan lingkungan selama bekerja, pelanggaran aturan penyimpanan, pembuangan zat dan limbah berbahaya bagi lingkungan, pelanggaran aturan keselamatan saat menangani agen atau racun mikrobiologi atau biologis lainnya, pencemaran air, atmosfer dan laut, pelanggaran peraturan perundang-undangan di landas kontinen, perusakan tanah, pemanenan hewan dan tumbuhan air secara tidak sah, pelanggaran aturan perlindungan stok ikan, perburuan liar, penebangan pohon dan semak secara ilegal, perusakan atau perusakan hutan.

Penerapan tindakan disipliner, administratif, atau pidana terhadap pelanggaran lingkungan tidak membebaskan pelaku dari kewajiban untuk mengganti kerugian yang disebabkan oleh pelanggaran lingkungan. Undang-undang "Tentang Perlindungan Lingkungan" mengambil posisi bahwa perusahaan, organisasi dan warga negara yang menyebabkan kerusakan pada lingkungan, kesehatan atau properti warga negara, ekonomi nasional dengan pencemaran lingkungan, kerusakan, kehancuran, kerusakan, penggunaan sumber daya alam yang tidak rasional, perusakan lingkungan. sistem ekologi alam dan pelanggaran lingkungan lainnya wajib menggantinya secara penuh sesuai dengan hukum yang berlaku (Pasal 86).

Tanggung jawab perdata dalam bidang interaksi antara masyarakat dan alam terutama terdiri dari membebankan kewajiban kepada pelaku untuk memberi kompensasi kepada pihak yang dirugikan atas kerusakan properti atau moral sebagai akibat dari pelanggaran persyaratan lingkungan hukum.

Tanggung jawab atas pelanggaran lingkungan melakukan sejumlah fungsi utama:

mendorong kepatuhan terhadap hukum lingkungan;

kompensasi, yang ditujukan untuk kompensasi kerugian di lingkungan alam, kompensasi atas kerusakan pada kesehatan manusia;

preventif, yang terdiri dari menghukum orang yang bersalah melakukan pelanggaran lingkungan.

Undang-undang lingkungan menetapkan tiga tingkat hukuman: untuk pelanggaran; pelanggaran yang menimbulkan kerugian berarti; pelanggaran yang mengakibatkan kematian seseorang (akibat serius). Kematian seseorang akibat kejahatan lingkungan dinilai oleh hukum sebagai kelalaian (dilakukan melalui kelalaian atau kesembronoan). Jenis hukuman untuk pelanggaran lingkungan dapat berupa denda, perampasan hak untuk memegang posisi tertentu, perampasan hak untuk melakukan kegiatan tertentu, kerja pemasyarakatan, pembatasan kebebasan, penjara.

Salah satu kejahatan lingkungan paling serius adalah ekosida - penghancuran massal flora (komunitas tumbuhan di tanah Rusia atau wilayah masing-masing) atau dunia hewan (totalitas organisme hidup dari semua jenis hewan liar yang menghuni wilayah Rusia atau wilayah tertentunya), meracuni atmosfer dan sumber daya air (permukaan dan air tanah yang digunakan atau dapat digunakan), serta melakukan tindakan lain yang dapat menyebabkan bencana lingkungan. Bahaya sosial ekosida terdiri dari ancaman atau kerusakan besar terhadap lingkungan alam, pelestarian kumpulan gen manusia, flora dan fauna.

Bencana ekologis memanifestasikan dirinya dalam pelanggaran serius terhadap keseimbangan ekologis di alam, penghancuran komposisi spesies yang stabil dari organisme hidup, pengurangan total atau signifikan dalam jumlah mereka, dan pelanggaran siklus perubahan musiman dalam sirkulasi biotik. zat dan proses biologis. Ecocide dapat dimotivasi oleh kepentingan militer atau negara yang disalahpahami, tindakan yang dilakukan dengan maksud langsung atau tidak langsung.

Keberhasilan dalam menegakkan hukum dan ketertiban lingkungan dicapai dengan peningkatan bertahap dalam pengaruh publik dan negara terhadap pelanggar yang gigih, dengan kombinasi optimal dari langkah-langkah pendidikan, ekonomi dan hukum.

pelanggaran pencemaran lingkungan

Bibliografi

1. Akimova T.V. Ekologi. Manusia-Ekonomi-Biota-Lingkungan: Buku teks untuk mahasiswa / T.A. Akimova, V.V. Khaskin; edisi ke-2, direvisi. dan tambahan - M.: UNITI, 2009.- 556 hal.

Akimova T.V. Ekologi. Nature-Man-Technology.: Buku teks untuk mahasiswa teknologi. arah dan spesifikasi. universitas / T.A. Akimova, A.P. Kuzmin, V.V. Haskin..- Di bawah total. ed. A.P. Kuzmina. M.: UNITI-DANA, 2011.- 343 hal.

Brodsky A.K. Ekologi umum: Buku teks untuk mahasiswa. M.: Ed. Pusat "Akademi", 2011. - 256 hal.

Voronkov N.A. Ekologi: umum, sosial, terapan. Buku teks untuk mahasiswa universitas. M.: Agar, 2011. - 424 hal.

Korobkin V.I. Ekologi: Buku teks untuk mahasiswa / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky. -6 edisi, tambahkan. Dan direvisi - Roston n / D: Phoenix, 2012. - 575s.

Nikolaikin N.I., Nikolaykina N.E., Melekhova O.P. Ekologi. edisi ke-2 Buku teks untuk sekolah menengah. M.: Bustard, 2008. - 624 hal.

Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ekologi: Uch. tunjangan untuk st. kimia-teknologi dan teknologi. cn. universitas. / Ed. V.A. Solovieva, Yu.A. Krotova - edisi ke-4, dikoreksi. - St. Petersburg: Kimia, 2012. -238s.

Odum Yu Ekologi vol. 1.2. Dunia, 2011.

Chernova N.M. Ekologi umum: Buku teks untuk mahasiswa universitas pedagogis / N.M. Chernova, A.M. Bylov. - M.: Bustard, 2008.-416 hal.

Ekologi: Sebuah buku teks untuk siswa pendidikan tinggi. dan rata-rata buku pelajaran institusi, pendidikan menurut teknologi. spesialis. dan arah / L.I. Tsvetkova, M.I. Alekseev, F.V. Karamzinov dan lainnya; di bawah total ed. L.I. Tsvetkova. Moskow: ASBV; Sankt Peterburg: Himizdat, 2012. - 550 hal.

Ekologi. Ed. prof. V.V. Denisov. Rostov-on-D.: ICC "Mart", 2011. - 768 hal.

Bimbingan Belajar

Butuh bantuan untuk mempelajari suatu topik?

Pakar kami akan memberi saran atau memberikan layanan bimbingan belajar tentang topik yang Anda minati.
Kirim lamaran menunjukkan topik sekarang untuk mencari tahu tentang kemungkinan mendapatkan konsultasi.

Ada tiga cara menyusun piramida ekologi:

1. Piramida angka mencerminkan rasio numerik individu dari berbagai tingkat trofik ekosistem. Jika organisme dalam tingkat trofik yang sama atau berbeda ukurannya sangat berbeda, maka piramida jumlah memberikan gagasan yang menyimpang tentang rasio tingkat trofik yang sebenarnya. Misalnya, dalam komunitas plankton, jumlah produsen puluhan dan ratusan kali lebih banyak daripada jumlah konsumen, dan di hutan, ratusan ribu konsumen dapat memakan organ satu pohon - produsen.

2. Piramida biomassa menunjukkan jumlah materi hidup, atau biomassa, pada setiap tingkat trofik. Di sebagian besar ekosistem terestrial, biomassa produsen, yaitu, massa total tanaman, adalah yang terbesar, dan biomassa organisme dari setiap tingkat trofik berikutnya lebih kecil dari yang sebelumnya. Namun, di beberapa komunitas, biomassa konsumen orde pertama lebih besar daripada biomassa produsen. Misalnya, di lautan, di mana produsen utamanya adalah alga uniseluler dengan tingkat reproduksi yang tinggi, produksi tahunannya dapat melebihi cadangan biomassa hingga puluhan bahkan ratusan kali lipat. Pada saat yang sama, semua produk yang dibentuk oleh alga sangat cepat terlibat dalam rantai makanan sehingga akumulasi biomassa alga kecil, tetapi karena tingkat reproduksi yang tinggi, cadangannya yang kecil cukup untuk mempertahankan tingkat reproduksi bahan organik. Dalam hal ini, di lautan, piramida biomassa memiliki hubungan terbalik, yaitu, "terbalik". Pada tingkat trofik tertinggi, kecenderungan untuk mengakumulasi biomassa berlaku, karena masa hidup predator panjang, tingkat pergantian generasi mereka, sebaliknya, rendah, dan sebagian besar zat yang memasuki rantai makanan dipertahankan. dalam tubuh mereka.

3. Piramida energi mencerminkan jumlah aliran energi dalam rantai makanan. Bentuk piramida ini tidak dipengaruhi oleh ukuran individu, dan akan selalu berbentuk segitiga dengan alas lebar di bagian bawah, seperti yang ditentukan oleh hukum kedua termodinamika. Oleh karena itu, piramida energi memberikan gagasan paling lengkap dan akurat tentang organisasi fungsional komunitas, dari semua proses metabolisme dalam ekosistem. Jika piramida jumlah dan biomassa mencerminkan statika ekosistem (jumlah dan biomassa organisme pada saat tertentu), maka piramida energi mencerminkan dinamika perjalanan massa makanan melalui rantai makanan. Dengan demikian, dasar dalam piramida jumlah dan biomassa bisa lebih besar atau lebih kecil dari tingkat trofik berikutnya (tergantung pada rasio produsen dan konsumen di ekosistem yang berbeda). Piramida energi selalu menyempit ke atas. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa energi yang dihabiskan untuk respirasi tidak ditransfer ke tingkat trofik berikutnya dan meninggalkan ekosistem. Oleh karena itu, setiap level berikutnya akan selalu lebih kecil dari yang sebelumnya. Pada ekosistem terestrial, penurunan jumlah energi yang tersedia biasanya disertai dengan penurunan kelimpahan dan biomassa individu pada setiap tingkat trofik. Karena kehilangan energi yang begitu besar untuk pembangunan jaringan baru dan respirasi organisme, rantai makanan tidak bisa panjang; biasanya terdiri dari 3-5 mata rantai (tingkat trofik).

Pengetahuan tentang hukum produktivitas ekosistem, kemampuan untuk mengukur aliran energi sangat penting secara praktis, karena produk dari komunitas alami dan buatan (agroenosis) adalah sumber utama makanan bagi umat manusia. Perhitungan yang akurat dari aliran energi dan skala produktivitas ekosistem memungkinkan untuk mengatur siklus zat di dalamnya sedemikian rupa untuk mencapai hasil terbesar dari produk yang diperlukan untuk manusia.

Suksesi dan jenisnya.

Proses dimana komunitas spesies tumbuhan dan hewan digantikan dari waktu ke waktu oleh komunitas lain, biasanya lebih kompleks, disebut suksesi ekologis, atau suksesi saja.

Suksesi ekologi biasanya berlanjut sampai komunitas stabil dan mandiri. Ahli ekologi membedakan dua jenis suksesi ekologi: primer dan sekunder.

suksesi primer- ini adalah perkembangan masyarakat yang konsisten di daerah tanpa tanah.

Tahap 1 - munculnya tempat tanpa kehidupan;

Tahap 2 - pemukiman kembali organisme tumbuhan dan hewan pertama di tempat ini;

Tahap 3 - kelangsungan hidup organisme;

Tahap 4 - kompetisi dan perpindahan spesies;

Tahap 5 - transformasi habitat oleh organisme, stabilisasi kondisi dan hubungan secara bertahap.

Contoh suksesi primer yang terkenal adalah kolonisasi lava yang mengeras setelah letusan gunung berapi atau lereng setelah longsoran salju yang menghancurkan seluruh profil tanah, area penambangan terbuka di mana lapisan tanah atas dihilangkan, dll. Di daerah tandus seperti itu, suksesi primer dari batuan gundul ke hutan dewasa dapat memakan waktu ratusan hingga ribuan tahun.

suksesi sekunder- pengembangan komunitas yang konsisten di daerah di mana vegetasi alami telah dihilangkan atau sangat terganggu, tetapi tanahnya belum dihancurkan. Suksesi sekunder dimulai di lokasi biocenosis yang hancur (hutan setelah kebakaran). Suksesi itu cepat karena biji, bagian dari tautan makanan diawetkan di tanah, dan biocenosis terbentuk. Jika kita mempertimbangkan suksesi di lahan terlantar yang tidak digunakan dalam pertanian, kita dapat melihat bahwa bekas ladang dengan cepat ditutupi dengan berbagai tanaman tahunan. Benih dari spesies pohon: pinus, cemara, birch, aspen, juga bisa sampai di sini, terkadang mengatasi jarak jauh dengan bantuan angin atau hewan. Pada awalnya, perubahan terjadi dengan cepat. Kemudian, ketika tanaman yang tumbuh lebih lambat muncul, laju suksesi menurun. Bibit birch membentuk pucuk padat yang menaungi tanah, dan bahkan jika biji cemara berkecambah bersama dengan birch, bibitnya, dalam kondisi yang sangat tidak menguntungkan, tertinggal jauh di belakang pohon birch. Birch disebut "pelopor hutan" karena hampir selalu menjadi yang pertama menetap di tanah yang terganggu dan memiliki kemampuan beradaptasi yang luas. Birch pada usia 2-3 tahun dapat mencapai ketinggian 100-120 cm, sedangkan pohon cemara pada usia yang sama hampir tidak mencapai 10 cm Perubahan juga mempengaruhi komponen hewan yang dianggap biocenosis. Pada tahap pertama, pembawa Mei, ngengat birch menetap, kemudian banyak burung muncul: kutilang, warbler, warbler. Mamalia kecil menetap: tikus, tahi lalat, landak. Mengubah kondisi pencahayaan mulai memiliki efek positif pada pohon Natal muda, yang mempercepat pertumbuhannya.

Tahap suksesi yang stabil, ketika komunitas (biocenosis) telah sepenuhnya terbentuk dan seimbang dengan lingkungan, disebut klimaks. Komunitas klimaks mampu mengatur diri sendiri dan dapat berada dalam keseimbangan untuk waktu yang lama.

Jadi, suksesi terjadi, di mana pada awalnya pohon birch, kemudian hutan campuran pohon cemara-birch digantikan oleh hutan cemara murni. Proses alami mengubah hutan birch menjadi hutan cemara berlangsung selama lebih dari 100 tahun. Itulah sebabnya proses suksesi kadang-kadang disebut perubahan sekuler.

18. Fungsi makhluk hidup di biosfer. benda hidup - itu adalah totalitas organisme hidup (biomassa Bumi). Ini adalah sistem terbuka yang dicirikan oleh pertumbuhan, reproduksi, distribusi, pertukaran materi dan energi dengan lingkungan eksternal, akumulasi energi dan transfernya dalam rantai makanan. Makhluk hidup melakukan 5 fungsi:

1. Energi (kemampuan menyerap energi matahari, mengubahnya menjadi energi ikatan kimia dan mentransfernya melalui rantai makanan)

2. Gas (kemampuan untuk mempertahankan kemantapan komposisi gas di biosfer sebagai hasil dari keseimbangan respirasi dan fotosintesis)

3. Konsentrasi (kemampuan organisme hidup untuk mengakumulasi unsur-unsur lingkungan tertentu di dalam tubuhnya, yang dengannya unsur-unsur itu didistribusikan kembali dan mineral-mineral terbentuk)

4. Redoks (kemampuan untuk mengubah bilangan oksidasi unsur dan menciptakan berbagai senyawa di alam untuk mempertahankan keanekaragaman kehidupan)

5. Destruktif (kemampuan untuk menguraikan bahan organik mati, yang dengannya sirkulasi zat dilakukan)

Fungsi air makhluk hidup di biosfer dikaitkan dengan siklus air biogenik, yang sangat penting dalam siklus air di planet ini.

Melakukan fungsi yang terdaftar, makhluk hidup beradaptasi dengan lingkungan dan menyesuaikannya dengan kebutuhan biologisnya (dan jika kita berbicara tentang seseorang, maka juga sosial). Pada saat yang sama, makhluk hidup dan habitatnya berkembang secara keseluruhan, tetapi kontrol atas keadaan lingkungan dilakukan oleh organisme hidup.

Proses utama yang terjadi di semua ekosistem adalah transfer dan sirkulasi materi atau energi. Namun, kerugian tidak bisa dihindari. Besarnya kerugian ini dari tingkat ke tingkat adalah apa yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi.

Beberapa istilah akademis

Pertukaran materi dan energi merupakan aliran yang terarah dalam rantai produsen – konsumen. Sederhananya, makan beberapa organisme oleh orang lain. Pada saat yang sama, rantai atau urutan organisme dibangun, yang, sebagai mata rantai, dihubungkan oleh hubungan "makanan - konsumen". Urutan ini disebut trofik atau rantai makanan. Dan mata rantai di dalamnya adalah tingkat trofik. Tingkat pertama dari rantai adalah produsen (tanaman), karena hanya mereka yang dapat membentuk zat organik dari yang anorganik. Tautan berikutnya adalah konsumen (hewan) dari berbagai pesanan. Herbivora adalah konsumen orde 1, dan predator yang memakan herbivora akan menjadi konsumen orde 2. Mata rantai berikutnya adalah pengurai - organisme yang makanannya adalah sisa-sisa kehidupan atau mayat organisme hidup.

Piramida grafis

Ahli ekologi Inggris Charles Elton (1900-1991) pada tahun 1927, berdasarkan analisis perubahan kuantitatif dalam rantai makanan, memperkenalkan konsep piramida ekologi ke dalam biologi sebagai ilustrasi grafis dari rasio dalam ekosistem produsen dan konsumen. Piramida Elton digambarkan sebagai segitiga dibagi dengan jumlah mata rantai. Atau dalam bentuk persegi panjang berdiri di atas satu sama lain.

Pola piramida

C. Elton menganalisis jumlah organisme dalam rantai dan menemukan bahwa selalu ada lebih banyak tumbuhan daripada hewan. Selain itu, rasio level secara kuantitatif selalu sama - penurunan terjadi di setiap level berikutnya, dan ini adalah kesimpulan objektif, yang tercermin dalam aturan piramida ekologi.

aturan Elton

Aturan ini menyatakan bahwa jumlah individu dalam urutan menurun dari tingkat ke tingkat. Aturan piramida ekologi adalah rasio kuantitatif produk dari semua tingkat rantai makanan tertentu. Dikatakan bahwa indikator level rantai akan kira-kira 10 kali lebih kecil dari level sebelumnya.

Diberikan contoh sederhana yang akan menandai "dan". Pertimbangkan rantai trofik alga - krustasea invertebrata - herring - lumba-lumba. Lumba-lumba seberat 40 kg perlu makan 400 kg ikan haring untuk hidup. Dan agar 400 kilogram ikan ini ada, dibutuhkan sekitar 4 ton makanan mereka - krustasea invertebrata. Untuk pembentukan 4 ton krustasea, 40 ton alga sudah dibutuhkan. Inilah yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi. Dan hanya dalam rasio seperti itu struktur ekologis ini akan berkelanjutan.

Jenis-jenis ekopiramida

Berdasarkan kriteria yang akan diperhitungkan saat mengevaluasi piramida, ada:

numerik.
Perkiraan biomassa.
Biaya energi.

Dalam semua kasus, aturan piramida ekologi mencerminkan penurunan kriteria evaluasi utama sebanyak 10 kali.

Jumlah individu dan langkah trofik

Dalam piramida jumlah, jumlah organisme diperhitungkan, yang tercermin dalam aturan piramida ekologi. Dan contoh dengan lumba-lumba sepenuhnya sesuai dengan deskripsi jenis piramida ini. Tetapi ada pengecualian - ekosistem hutan dengan rantai tanaman - serangga. Piramida akan menjadi terbalik (sejumlah besar serangga memakan satu pohon). Itulah sebabnya piramida angka dianggap bukan yang paling informatif dan indikatif.

Dan apa yang tersisa?

Piramida biomassa menggunakan massa kering (jarang basah) individu dengan tingkat yang sama sebagai kriteria evaluasi. Satuan pengukuran - gram / meter persegi, kilogram / hektar atau gram / meter kubik. Tetapi bahkan di sini ada pengecualian. Aturan piramida ekologi, yang mencerminkan penurunan biomassa konsumen dalam kaitannya dengan biomassa produsen, dilakukan untuk biocenosis, di mana keduanya besar dan memiliki siklus hidup yang panjang. Tapi untuk sistem air, piramida bisa dibalik lagi. Sebagai contoh, di laut, biomassa zooplankton yang memakan alga terkadang 3 kali lebih besar dari biomassa plankton tumbuhan itu sendiri. menghemat tingkat reproduksi fitoplankton yang tinggi.

Aliran energi adalah indikator yang paling akurat

Piramida energi menunjukkan kecepatan perjalanan makanan (massanya) melalui tingkat trofik. Hukum piramida energi dirumuskan oleh ahli ekologi terkemuka dari Amerika Raymond Lindeman (1915-1942), setelah kematiannya pada tahun 1942 ia memasuki biologi sebagai aturan sepuluh persen. Menurutnya, 10% energi dari yang sebelumnya pergi ke setiap tingkat berikutnya, 90% sisanya adalah kehilangan yang digunakan untuk mendukung aktivitas vital tubuh (pernapasan, termoregulasi).

Arti dari Piramida

Kami telah menganalisis apa yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi. Tetapi mengapa kita membutuhkan pengetahuan ini? Piramida angka dan biomassa memungkinkan untuk memecahkan beberapa masalah praktis, karena mereka menggambarkan keadaan statis dan stabil dari sistem. Misalnya, mereka digunakan dalam menghitung nilai tangkapan ikan yang diizinkan atau menghitung jumlah hewan untuk pemotretan, agar tidak mengganggu stabilitas ekosistem dan menentukan ukuran maksimum populasi individu tertentu untuk waktu yang lama. ekosistem yang diberikan secara keseluruhan. Dan piramida energi memberikan gambaran yang jelas tentang organisasi komunitas fungsional, memungkinkan Anda untuk membandingkan ekosistem yang berbeda dalam hal produktivitasnya.

Sekarang pembaca tidak akan bingung ketika diberi tugas seperti “menggambarkan apa yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi”, dan dengan berani menjawab bahwa ini adalah hilangnya materi dan energi dalam rantai trofik tertentu.

1. Piramida angka- di setiap tingkat, jumlah organisme individu diplot.

Piramida angka mencerminkan pola berbeda yang ditemukan oleh Elton: jumlah individu yang membentuk rangkaian hubungan berurutan dari produsen ke konsumen terus menurun (Gbr. 3).

2. piramida biomassa- mencirikan total massa kering atau basah organisme pada tingkat trofik tertentu, misalnya, dalam satuan massa per satuan luas - g / m 2, kg / ha, t / km 2 atau per volume - g / m 3 (Gbr. .4)

Piramida angka memungkinkan, misalnya, untuk menghitung nilai yang diizinkan untuk menangkap ikan atau menembak binatang selama musim berburu tanpa konsekuensi untuk reproduksi normal mereka.

3. piramida energi- menunjukkan besarnya aliran energi atau produktivitas pada tingkat yang berurutan (Gbr. 5).

Pertimbangkan transformasi energi dalam suatu ekosistem menggunakan contoh rantai trofik padang rumput sederhana di mana hanya ada tiga tingkat trofik.

1. Tingkat - tanaman herba,

2. Tingkat - mamalia herbivora, misalnya, kelinci

3. Level - mamalia pemangsa, misalnya, rubah

Dalam hal ini, menurut pendekatan keseimbangan, persamaan keseimbangan konsumsi energi (C) akan terlihat seperti ini: C = P + R + F, yaitu. energi yang diterima pada tingkat trofik kedua akan dihabiskan, menurut hukum Lindemann, untuk pertumbuhan populasi - P - 10%, 90% sisanya akan dihabiskan untuk bernafas dan mengeluarkan makanan yang tidak tercerna.

Urutan dan subordinasi kelompok organisme yang terhubung dalam bentuk tingkat trofik adalah aliran materi dan energi dalam biogeocenosis, dasar dari organisasi fungsionalnya.

Jenis hubungan paling penting antara organisme dalam biocenosis, yang sebenarnya membentuk strukturnya, adalah hubungan makanan pemangsa dan mangsa: beberapa adalah pemakan, yang lain dimakan. Pada saat yang sama, semua organisme, hidup dan mati, adalah makanan bagi organisme lain: kelinci memakan rumput, rubah dan serigala berburu kelinci, burung pemangsa (elang, elang, dll.) dapat menyeret dan memakan keduanya. anak rubah dan anak serigala. Tanaman mati, kelinci, rubah, serigala, burung menjadi makanan detritivora (pengurai atau perusak).

Rantai makanan adalah urutan organisme di mana masing-masing memakan atau menguraikan yang lain. Ini mewakili jalur aliran searah dari sebagian kecil energi matahari yang sangat efisien yang diserap selama fotosintesis, yang datang ke Bumi, bergerak melalui organisme hidup. Pada akhirnya, sirkuit ini dikembalikan ke lingkungan alami dalam bentuk energi panas dengan efisiensi rendah. Nutrisi juga berpindah dari produsen ke konsumen dan kemudian ke pengurai, dan kemudian kembali ke produsen.

Setiap mata rantai dalam rantai makanan disebut tingkat trofik. Tingkat trofik pertama ditempati oleh autotrof, atau disebut sebagai produsen primer. Organisme tingkat trofik kedua disebut konsumen primer, konsumen ketiga - sekunder, dll. Biasanya ada empat atau lima tingkat trofik dan jarang lebih dari enam (Gbr. 1).

Ada dua jenis utama rantai makanan - penggembalaan (atau "makan") dan detrital (atau "pembusukan").

Beras. 1. Rantai makanan biocenosis menurut N.F. Reimers: umum (a) dan nyata (b)

Panah pada Gambar 1 menunjukkan arah pergerakan energi, dan angka menunjukkan jumlah relatif energi yang datang ke tingkat trofik.

Dalam rantai makanan penggembalaan, tingkat trofik pertama ditempati oleh tumbuhan hijau, yang kedua oleh hewan penggembalaan (istilah "padang rumput" mencakup semua organisme yang memakan tumbuhan), dan yang ketiga oleh predator.

Jadi, rantai makanan padang rumput adalah:

BAHAN TANAMAN (misalnya nektar) => TERBANG => SPIDER =>

=> SHREDDER => OWL

JUS BUSH ROSE => KUTU KUTU => LADYBUG => SPIDER =>

=> INSECTIVORUS BURUNG => BURUNG MANGSA.

Rantai makanan detrital dimulai dengan detritus sesuai dengan skema:

DETRIT-> DETRITOFI -> PREDATOR

Rantai makanan detrital yang khas adalah:

SAMPAH HUTAN => CACING BUMI => BLACKDRUS =>

=> ELANG SPIROW

HEWAN MATI \u003d\u003e LARVIES LALAT PEMBAWA \u003d\u003e KATAK RUMPUT \u003d\u003e SIPUT BIASA.

Konsep rantai makanan memungkinkan kita untuk menelusuri lebih lanjut siklus unsur-unsur kimia di alam, meskipun rantai makanan sederhana seperti yang digambarkan sebelumnya, di mana setiap organisme direpresentasikan sebagai pemakan organisme hanya satu jenis, jarang ditemukan di alam.

Hubungan makanan yang sebenarnya jauh lebih rumit, karena seekor hewan dapat memakan organisme dari berbagai jenis yang merupakan bagian dari rantai makanan yang sama atau rantai yang berbeda, yang terutama merupakan karakteristik pemangsa (konsumen) tingkat trofik yang lebih tinggi. Hubungan antara padang rumput dan rantai makanan detritus diilustrasikan oleh model aliran energi yang diusulkan oleh Yu Odum (Gbr. 2).

Hewan omnivora (khususnya, manusia) memakan konsumen dan produsen. Jadi, di alam, rantai makanan terjalin, membentuk jaringan makanan (trofik).

Beras. 2. Skema penggembalaan dan rantai makanan detrital (menurut Yu. Odum)

Aturan Lindemann (10%)

Aliran energi yang melalui, melewati tingkat trofik biocenosis, secara bertahap padam. Pada tahun 1942, R. Lindemann merumuskan hukum piramida energi, atau hukum (aturan) 10%, yang menurutnya dari satu tingkat trofik piramida ekologi ia bergerak ke tingkat lain yang lebih tinggi (sepanjang "tangga": produsen - konsumen - pengurai) rata-rata sekitar 10% dari energi yang diterima pada tingkat piramida ekologi sebelumnya. Arus balik yang terkait dengan konsumsi zat dan energi yang dihasilkan oleh tingkat atas piramida ekologis energi oleh tingkat yang lebih rendah, misalnya, dari hewan ke tumbuhan, jauh lebih lemah - tidak lebih dari 0,5% (bahkan 0,25%) dari total alirannya, dan oleh karena itu kita dapat mengatakan tentang siklus energi dalam biocenosis tidak diperlukan.

Jika energi hilang sepuluh kali lipat selama transisi ke tingkat piramida ekologi yang lebih tinggi, maka akumulasi sejumlah zat, termasuk zat beracun dan radioaktif, meningkat dalam proporsi yang kira-kira sama. Fakta ini ditetapkan dalam aturan amplifikasi biologis. Hal ini berlaku untuk semua cenoses. Dalam biocenosis akuatik, akumulasi banyak zat beracun, termasuk pestisida organoklorin, berkorelasi dengan massa lemak (lipid), mis. jelas memiliki latar belakang energi.

Bakau

Rantai makanan dapat dibedakan menjadi dua jenis. Rantai padang rumput dimulai dari tanaman hijau dan berlanjut ke herbivora penggembalaan dan kemudian ke predator. Contoh rantai penggembalaan ditunjukkan pada ilustrasi di paragraf 4.2. Rantai detritus beralih dari bahan organik mati (detritus) ke mikroorganisme pengurai dan hewan yang memakan sisa-sisa mati (detritivora), dan kemudian ke predator yang memakan hewan dan mikroba ini. Gambar ini menunjukkan contoh rantai makanan detritus dari daerah tropis; ini adalah rantai mulai dari jatuhnya daun bakau - pohon dan semak yang tumbuh di pantai laut yang secara berkala dibanjiri oleh pasang surut dan di muara. Daunnya jatuh ke perairan payau yang ditumbuhi pohon bakau dan terbawa arus melintasi teluk yang luas. Jamur, bakteri, dan protozoa berkembang di air pada daun yang jatuh, yang bersama dengan daunnya, dimakan oleh banyak organisme: ikan, moluska, kepiting, krustasea, larva serangga, dan cacing gelang - nematoda. Hewan-hewan ini diberi makan oleh ikan kecil (misalnya, ikan kecil), dan mereka, pada gilirannya, dimakan oleh ikan besar dan burung pemakan ikan pemangsa.

RANTAI MAKANAN(rantai trofik, rantai makanan), hubungan organisme melalui hubungan makanan - konsumen (beberapa berfungsi sebagai makanan bagi yang lain). Dalam hal ini, transformasi materi dan energi dari produsen(produsen primer) melalui konsumen(konsumen) ke pengurai(pengubah bahan organik mati menjadi bahan anorganik yang dapat dicerna oleh produsen).

Ada 2 jenis rantai makanan - padang rumput dan detrital. Rantai padang rumput dimulai dengan tanaman hijau, pergi ke penggembalaan hewan herbivora (konsumen orde 1) dan kemudian ke predator yang memangsa hewan-hewan ini (tergantung pada tempat dalam rantai - konsumen ordo ke-2 dan selanjutnya). Rantai detritus dimulai dengan detritus (produk penguraian bahan organik), menuju ke mikroorganisme yang memakannya, dan kemudian ke pengumpan detritus (hewan dan mikroorganisme yang terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik yang sekarat).

Contoh rantai padang rumput adalah model multi-salurannya di sabana Afrika. Produsen utama adalah herba dan pohon, konsumen orde 1 adalah serangga herbivora dan herbivora (ungulata, gajah, badak, dll.), Orde 2 - serangga pemangsa, orde 3 - reptil karnivora (ular, dll.), 4 - mamalia pemangsa dan burung pemangsa. Pada gilirannya, detritivora (kumbang scarab, hyena, serigala, burung nasar, dll.) pada setiap tahap rantai padang rumput menghancurkan bangkai hewan mati dan sisa-sisa makanan pemangsa. Jumlah individu yang termasuk dalam rantai makanan secara konsisten berkurang di setiap tautannya (aturan piramida ekologi), yaitu, jumlah korban setiap kali secara signifikan melebihi jumlah konsumen mereka. Rantai makanan tidak terisolasi satu sama lain, tetapi terjalin satu sama lain, membentuk jaring-jaring makanan.

Pemeliharaan aktivitas vital organisme dan sirkulasi materi dalam ekosistem, yaitu keberadaan ekosistem, bergantung pada aliran energi yang konstan yang diperlukan untuk semua organisme untuk aktivitas vital dan reproduksinya sendiri (Gbr. 12.19).

Beras. 12.19. Aliran energi dalam suatu ekosistem (menurut F. Ramad, 1981)

Tidak seperti zat yang terus-menerus beredar melalui blok ekosistem yang berbeda, yang selalu dapat digunakan kembali, memasuki siklus, energi hanya dapat digunakan sekali, yaitu, ada aliran energi linier melalui ekosistem.

Masuknya energi satu sisi sebagai fenomena alam yang universal terjadi sebagai akibat dari hukum termodinamika. Hukum Pertama menyatakan bahwa energi dapat berubah dari satu bentuk (seperti cahaya) ke bentuk lain (seperti energi potensial makanan), tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hukum Kedua berpendapat bahwa tidak akan ada proses yang terkait dengan transformasi energi, tanpa kehilangan sebagian darinya. Sejumlah energi tertentu dalam transformasi semacam itu dihamburkan menjadi energi panas yang tidak dapat diakses, dan karenanya hilang. Oleh karena itu, tidak mungkin ada transformasi, misalnya, zat makanan menjadi zat yang membentuk tubuh suatu organisme, dengan efisiensi 100 persen.

Dengan demikian, organisme hidup adalah pengubah energi. Dan setiap kali energi diubah, sebagian hilang sebagai panas. Pada akhirnya, semua energi yang memasuki siklus biotik ekosistem dihamburkan dalam bentuk panas. Organisme hidup sebenarnya tidak menggunakan panas sebagai sumber energi untuk melakukan pekerjaan - mereka menggunakan cahaya dan energi kimia.

Rantai dan jaring makanan, tingkat trofik

Dalam suatu ekosistem, zat yang mengandung energi dibuat oleh organisme autotrofik dan berfungsi sebagai makanan bagi heterotrof. Ikatan makanan adalah mekanisme untuk mentransfer energi dari satu organisme ke organisme lain.

Contoh tipikal: hewan memakan tumbuhan. Hewan ini, pada gilirannya, dapat dimakan oleh hewan lain. Dengan cara ini, energi dapat ditransfer melalui sejumlah organisme - masing-masing organisme berikutnya memakan organisme sebelumnya, memasoknya dengan bahan baku dan energi (Gbr. 12.20).

Beras. 12.20. Siklus biotik: rantai makanan

(menurut A. G. Bannikov et al., 1985)

Urutan perpindahan energi ini disebut rantai makanan (trofik), atau rangkaian listrik. Tempat setiap mata rantai dalam rantai makanan adalah tingkat trofik. Tingkat trofik pertama, seperti disebutkan sebelumnya, ditempati oleh autotrof, atau yang disebut produsen primer. Organisme pada tingkat trofik kedua disebut konsumen primer, ketiga - konsumen sekunder dll.

Secara umum, ada tiga jenis rantai makanan. Rantai makanan predator dimulai dengan tumbuhan dan bergerak dari organisme kecil ke organisme dengan ukuran yang lebih besar. Di darat, rantai makanan terdiri dari tiga hingga empat mata rantai.

Salah satu rantai makanan paling sederhana terlihat seperti (lihat Gambar 12.5):

tanaman ® kelinci ® serigala

produser ® herbivora ® karnivora

Rantai makanan berikut juga tersebar luas:

bahan tanaman (misalnya nektar) ® fly ® spider ®

shrew ® burung hantu.

jus semak mawar ® aphid ® ladybug ®

® spider ® burung pemakan serangga ® burung pemangsa.

- (dibawa oleh arus - danau, laut; dibawa oleh manusia - tanah pertanian, dibawa oleh angin atau curah hujan - sisa-sisa tanaman di lereng gunung yang terkikis).

Perbedaan antara ekosistem dan biogeocenosis dapat direduksi menjadi poin-poin berikut:

1) biogeocenosis - konsep teritorial, mengacu pada area tanah tertentu dan memiliki batas-batas tertentu yang bertepatan dengan batas-batas phytocenosis. Ciri khas biogeocenosis, yang N.V. Timofeev-Resovsky, A.N. Tyurukanov (1966) - tidak ada satu pun batas biocenotic, tanah-geokimia, geomorfologi dan iklim mikro yang signifikan melewati wilayah biogeocenosis.

Konsep ekosistem lebih luas dari konsep biogeocenosis; itu berlaku untuk sistem biologis dengan berbagai kompleksitas dan ukuran; ekosistem seringkali tidak memiliki volume tertentu dan batas-batas yang tegas;

2) dalam biogeocenosis, bahan organik selalu diproduksi oleh tanaman, oleh karena itu komponen utama biogeocenosis adalah phytocenosis;

Dalam ekosistem, bahan organik tidak selalu diciptakan oleh organisme hidup, sering kali berasal dari luar.

(dibawa oleh arus - danau, laut; dibawa oleh manusia - tanah pertanian, dibawa oleh angin atau curah hujan - sisa-sisa tanaman di lereng gunung yang terkikis).

3) biogeocenosis berpotensi abadi;

Keberadaan suatu ekosistem dapat berakhir dengan berhentinya kedatangan materi atau energi ke dalamnya.

4) suatu ekosistem dapat berupa daratan dan perairan;

Biogeocenosis selalu merupakan ekosistem terestrial atau perairan dangkal.

5) - dalam biogeocenosis harus selalu ada edificator tunggal (pengelompokan edificatory atau synusia), yang menentukan seluruh kehidupan dan struktur sistem.

Mungkin ada beberapa dalam suatu ekosistem.

Pada tahap awal pengembangan, ekosistem lereng adalah cenosis hutan masa depan. Ini terdiri dari pengelompokan organisme dengan pembangun yang berbeda dan kondisi lingkungan yang agak heterogen. Hanya di masa depan, pengelompokan yang sama dapat dipengaruhi tidak hanya oleh pembangunnya, tetapi juga oleh pembangun cenosis. Dan yang kedua akan menjadi yang utama.

Jadi, tidak setiap ekosistem adalah biogeocenosis, tetapi setiap biogeocenosis adalah ekosistem, yang sepenuhnya sesuai dengan definisi Tensley.

Struktur ekologi biogeocenosis

Setiap biogeocenosis terdiri dari kelompok organisme ekologis tertentu, yang rasionya mencerminkan struktur ekologis komunitas, yang telah berkembang sejak lama dalam kondisi iklim, tanah, dan lanskap tertentu secara teratur. Misalnya, dalam biogeocenosis dari zona alami yang berbeda, rasio fitofag (hewan yang memakan tumbuhan) dan saprofit berubah secara alami. Di daerah stepa, semi-gurun dan gurun, fitofag menang atas saprofag, sedangkan di komunitas hutan, sebaliknya, saprofag lebih berkembang. Di kedalaman laut, jenis makanan utama adalah predasi, sedangkan di permukaan reservoir yang diterangi, pengumpan filter yang mengkonsumsi fitoplankton atau spesies dengan diet campuran mendominasi.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri