Di alam, setiap spesies, populasi, dan bahkan satu individu tidak hidup dalam isolasi satu sama lain dan lingkungannya, tetapi, sebaliknya, mengalami banyak pengaruh timbal balik. Komunitas biotik atau biocenosis - komunitas organisme hidup yang berinteraksi, yang merupakan sistem stabil yang dihubungkan oleh banyak koneksi internal, dengan struktur yang relatif konstan dan seperangkat spesies yang saling bergantung.

Biocenosis ditandai dengan struktur: spesies, spasial dan trofik.

Komponen organik biocenosis terkait erat dengan yang anorganik - tanah, kelembaban, atmosfer, membentuk ekosistem yang stabil bersama dengan mereka - biogeocenosis .

Biogenocenosis- sistem ekologi yang mengatur diri sendiri yang dibentuk oleh populasi spesies berbeda yang hidup bersama dan berinteraksi satu sama lain dan dengan alam mati dalam kondisi lingkungan yang relatif homogen.

Sistem ekologi

Sistem fungsional yang mencakup komunitas organisme hidup dari spesies yang berbeda dan habitatnya. Hubungan antara komponen ekosistem muncul, pertama-tama, atas dasar hubungan makanan dan cara memperoleh energi.

ekosistem

Sekumpulan spesies tumbuhan, hewan, jamur, mikroorganisme yang berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungan sedemikian rupa sehingga komunitas tersebut dapat dilestarikan dan berfungsi untuk waktu yang tidak terbatas. Komunitas biotik (biocenosis) terdiri dari komunitas tumbuhan ( fitocenosis), hewan ( zoocenosis), mikroorganisme ( mikrobiocenosis).

Semua organisme di Bumi dan habitatnya juga mewakili ekosistem dengan peringkat tertinggi - lingkungan , yang memiliki stabilitas dan sifat ekosistem lainnya.

Keberadaan suatu ekosistem dimungkinkan karena masuknya energi yang konstan dari luar - sumber energi seperti itu, biasanya, adalah matahari, meskipun ini tidak berlaku untuk semua ekosistem. Stabilitas suatu ekosistem dijamin oleh hubungan langsung dan umpan balik antara komponennya, sirkulasi internal zat dan partisipasi dalam siklus global.

Doktrin biogeocenosis dikembangkan oleh V.N. Sukachev. Syarat " ekosistem"Diperkenalkan untuk digunakan oleh ahli geobotani Inggris A. Tensley pada tahun 1935, istilah" biogeocenosis"- Akademisi V.N. Sukachev pada tahun 1942 biogeocenosis perlu adanya komunitas tumbuhan (phytocenosis) sebagai mata rantai utama, yang menjamin potensi keabadian biogeocenosis karena energi yang dihasilkan oleh tumbuhan. ekosistem mungkin tidak mengandung phytocenosis.

fitocenosis

Komunitas tumbuhan yang secara historis berkembang sebagai hasil dari kombinasi tumbuhan yang berinteraksi di area yang homogen dari suatu wilayah.

Dia dicirikan:

- komposisi spesies tertentu,

- bentuk kehidupan

- berjenjang (atas dan bawah tanah),

- kelimpahan (frekuensi kemunculan spesies),

- akomodasi,

- aspek (penampilan),

- vitalitas

- perubahan musim,

- pembangunan (perubahan komunitas).

berlapis (nomor lantai)

Salah satu ciri khas komunitas tumbuhan, yang seolah-olah terdiri dari pembagian lantai demi lantai baik di atas tanah maupun di ruang bawah tanah.

Pelapisan di atas tanah memungkinkan penggunaan cahaya yang lebih baik, dan bawah tanah - air dan mineral. Biasanya, hingga lima tingkatan dapat dibedakan di hutan: atas (pertama) - pohon tinggi, yang kedua - pohon rendah, yang ketiga - semak, yang keempat - rumput, yang kelima - lumut.

Lapisan bawah tanah - refleksi cermin dari atas tanah: akar pohon masuk paling dalam, bagian bawah tanah dari lumut terletak di dekat permukaan tanah.

Menurut metode memperoleh dan menggunakan nutrisi Semua organisme dibagi menjadi autotrof dan heterotrof. Di alam, ada sirkulasi terus menerus zat biogenik yang diperlukan untuk kehidupan. Zat kimia diekstraksi oleh autotrof dari lingkungan dan dikembalikan ke lingkungan melalui heterotrof. Proses ini mengambil bentuk yang sangat kompleks. Setiap spesies hanya menggunakan sebagian energi yang terkandung dalam bahan organik, membawa pembusukannya ke tahap tertentu. Jadi, dalam proses evolusi, sistem ekologi telah berkembang rantai dan Sumber Daya listrik .

Kebanyakan biogeocenosis memiliki kesamaan struktur trofik. Dasarnya adalah tanaman hijau - produsen. Hewan herbivora dan karnivora pasti ada: konsumen bahan organik - konsumen dan penghancur residu organik - pengurai.

Jumlah individu dalam rantai makanan terus berkurang, jumlah korban lebih banyak daripada jumlah konsumennya, karena di setiap mata rantai makanan, dengan setiap transfer energi, 80-90% energi hilang, menghilang di bentuk panas. Oleh karena itu, jumlah tautan dalam rantai terbatas (3-5).

Keanekaragaman spesies biocenosis Ini diwakili oleh semua kelompok organisme - produsen, konsumen, dan pengurai.

Setiap tautan rusak dalam rantai makanan menyebabkan pelanggaran biocenosis secara keseluruhan. Misalnya, penggundulan hutan menyebabkan perubahan komposisi spesies serangga, burung, dan, akibatnya, hewan. Di situs tanpa pohon, rantai makanan lain akan berkembang dan biocenosis lain akan terbentuk, yang akan memakan waktu lebih dari selusin tahun.

Rantai makanan (trofik atau makanan )

Spesies yang saling terkait yang secara berurutan mengekstrak bahan organik dan energi dari zat makanan asli; apalagi, setiap mata rantai sebelumnya dalam rantai adalah makanan untuk yang berikutnya.

Rantai makanan di setiap area alami dengan kondisi keberadaan yang kurang lebih homogen terdiri dari kompleks spesies yang saling berhubungan yang saling memakan dan membentuk sistem mandiri di mana sirkulasi zat dan energi dilakukan.

Komponen ekosistem:

- Produser - organisme autotrofik (terutama tumbuhan hijau) adalah satu-satunya produsen bahan organik di Bumi. Bahan organik yang kaya energi dalam proses fotosintesis disintesis dari zat anorganik yang miskin energi (H 2 0 dan CO 2).

- konsumen - hewan herbivora dan karnivora, konsumen bahan organik. Konsumen dapat menjadi herbivora ketika mereka menggunakan produsen secara langsung, atau karnivora ketika mereka memakan hewan lain. Dalam rantai makanan, mereka paling sering memiliki nomor seri dari I sampai IV.

- pengurai - mikroorganisme heterotrofik (bakteri) dan jamur - penghancur residu organik, penghancur. Mereka juga disebut ketertiban bumi.

Tingkat trofi (makanan) - sekumpulan organisme yang disatukan oleh jenis makanan. Gagasan tentang tingkat trofik memungkinkan kita untuk memahami dinamika aliran energi dalam suatu ekosistem.

1. tingkat trofik pertama selalu ditempati oleh produsen (tanaman),
2. yang kedua - konsumen tingkat pertama (hewan herbivora),
3. yang ketiga - konsumen urutan kedua - predator yang memakan hewan herbivora),
4. yang keempat - konsumen ordo III (predator sekunder).

Ada jenis berikut: rantai makanan:

PADA rantai padang rumput (rantai makan) tumbuhan hijau merupakan sumber makanan utama. Misalnya: rumput -> serangga -> amfibi -> ular -> burung pemangsa.

- sisa-sisa rantai (rantai penguraian) dimulai dengan detritus - biomassa mati. Contoh: serasah daun -> cacing tanah -> bakteri. Ciri rantai detrital juga adalah bahwa di dalamnya produk tumbuhan sering tidak dikonsumsi langsung oleh hewan herbivora, tetapi mati dan dimineralisasi oleh saprofit. Rantai detrital juga merupakan karakteristik ekosistem kedalaman laut, yang penghuninya memakan organisme mati yang turun dari lapisan atas air.

Hubungan antara spesies dalam sistem ekologi yang telah berkembang dalam proses evolusi, di mana banyak komponen memakan objek yang berbeda dan diri mereka sendiri berfungsi sebagai makanan bagi berbagai anggota ekosistem. Sederhananya, jaring makanan dapat direpresentasikan sebagai jalinan rantai makanan.

Organisme dari rantai makanan berbeda yang menerima makanan melalui jumlah mata rantai yang sama dalam rantai ini berada di satu tingkat trofik. Pada saat yang sama, populasi yang berbeda dari spesies yang sama termasuk dalam rantai makanan yang berbeda dapat ditemukan di tingkat trofik yang berbeda. Rasio tingkat trofik yang berbeda dalam suatu ekosistem dapat direpresentasikan secara grafis sebagai: piramida ekologi.

piramida ekologi

Cara untuk menampilkan secara grafis rasio tingkat trofik yang berbeda dalam suatu ekosistem - ada tiga jenis:

Piramida kelimpahan mencerminkan kelimpahan organisme di setiap tingkat trofik;

Piramida biomassa mencerminkan biomassa setiap tingkat trofik;

Piramida energi menunjukkan jumlah energi yang telah melewati setiap tingkat trofik dalam waktu tertentu.

Aturan piramida ekologi

Pola yang mencerminkan penurunan progresif dalam massa (energi, jumlah individu) dari setiap mata rantai berikutnya dalam rantai makanan.

Piramida angka

Piramida ekologi yang menunjukkan jumlah individu pada setiap tingkat makanan. Piramida angka tidak memperhitungkan ukuran dan berat individu, harapan hidup, tingkat metabolisme, tetapi tren utama selalu dilacak - penurunan jumlah individu dari tautan ke tautan. Misalnya, dalam ekosistem stepa, jumlah individu didistribusikan sebagai berikut: produsen - 150000, konsumen herbivora - 20000, konsumen karnivora - 9000 ind./ar. Biocenosis padang rumput dicirikan oleh jumlah individu berikut di area seluas 4000 m 2: produsen - 5.842.424, konsumen herbivora orde 1 - 708.624, konsumen karnivora orde ke-2 - 35.490, konsumen karnivora orde ke-3 - 3.

Piramida biomassa

Pola di mana jumlah materi tumbuhan yang menjadi dasar rantai makanan (produsen) kira-kira 10 kali lebih besar dari massa herbivora (konsumen orde 1), dan massa herbivora 10 kali lebih besar dari massa karnivora (konsumen orde ke-2), yaitu setiap tingkat makanan berikutnya memiliki massa 10 kali lebih kecil dari yang sebelumnya. Rata-rata, dari 1000 kg tanaman, 100 kg tubuh herbivora terbentuk. Predator pemakan herbivora dapat membangun 10 kg biomassa mereka, predator sekunder - 1 kg.

piramida energi

mengungkapkan pola yang dengannya aliran energi secara bertahap berkurang dan terdepresiasi dalam transisi dari tautan ke tautan dalam rantai makanan. Jadi, dalam biocenosis danau, tanaman hijau - produsen - membuat biomassa yang mengandung 295,3 kJ / cm 2, konsumen tingkat pertama, mengkonsumsi biomassa tanaman, membuat biomassa mereka sendiri yang mengandung 29,4 kJ / cm 2; konsumen urutan kedua, menggunakan konsumen urutan pertama untuk makanan, membuat biomassa mereka sendiri yang mengandung 5,46 kJ / cm 2. Hilangnya energi selama transisi dari konsumen orde 1 ke konsumen orde 2, jika mereka adalah hewan berdarah panas, meningkat. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa pada hewan-hewan ini banyak energi dihabiskan tidak hanya untuk membangun biomassa mereka, tetapi juga untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan. Jika kita membandingkan budidaya anak sapi dan hinggap, maka jumlah energi makanan yang sama yang dikeluarkan akan menghasilkan 7 kg daging sapi dan hanya 1 kg ikan, karena anak sapi memakan rumput, dan hinggap predator memakan ikan.

Jadi, dua jenis piramida pertama memiliki sejumlah kelemahan signifikan:

Piramida biomassa mencerminkan keadaan ekosistem pada saat pengambilan sampel dan oleh karena itu menunjukkan rasio biomassa pada saat tertentu dan tidak mencerminkan produktivitas setiap tingkat trofik (yaitu kemampuannya untuk membentuk biomassa selama periode waktu tertentu). Oleh karena itu, ketika spesies yang tumbuh cepat termasuk di antara produsen, piramida biomassa dapat terbalik.

Piramida energi memungkinkan Anda untuk membandingkan produktivitas tingkat trofik yang berbeda, karena memperhitungkan faktor waktu. Selain itu, ini memperhitungkan perbedaan nilai energi berbagai zat (misalnya, 1 g lemak menyediakan energi hampir dua kali lipat dari 1 g glukosa). Oleh karena itu, piramida energi selalu meruncing ke atas dan tidak pernah terbalik.

Plastisitas ekologis

Tingkat ketahanan organisme atau komunitasnya (biocenosis) terhadap pengaruh faktor lingkungan. Spesies plastik secara ekologis memiliki berbagai laju reaksi , yaitu, beradaptasi secara luas dengan habitat yang berbeda (ikan stickleback dan belut, beberapa protozoa hidup di perairan tawar dan asin). Spesies yang sangat terspesialisasi hanya dapat ada di lingkungan tertentu: hewan laut dan ganggang - di air asin, ikan sungai dan tanaman teratai, lili air, duckweed hanya hidup di air tawar.

Umumnya ekosistem (biogeocenosis) ditandai dengan indikator sebagai berikut:

keanekaragaman spesies,

Kepadatan populasi spesies,

Biomassa.

Biomassa

Jumlah total bahan organik semua individu biocenosis atau spesies dengan energi yang terkandung di dalamnya. Biomassa biasanya dinyatakan dalam satuan massa dalam hal bahan kering per satuan luas atau volume. Biomassa dapat ditentukan secara terpisah untuk hewan, tumbuhan atau spesies individu. Jadi, biomassa jamur di tanah adalah 0,05-0,35 t / ha, ganggang - 0,06-0,5, akar tumbuhan tingkat tinggi - 3,0-5,0, cacing tanah - 0,2-0,5 , vertebrata - 0,001-0,015 t/ha.

Dalam biogeocenosis ada produktivitas biologis primer dan sekunder :

ü Produktivitas biologis utama dari biocenosis- total produktivitas fotosintesis, yang merupakan hasil dari aktivitas autotrof - tumbuhan hijau, misalnya, hutan pinus berusia 20-30 tahun menghasilkan 37,8 t / ha biomassa per tahun.

ü Produktivitas biologis sekunder dari biocenosis- total produktivitas organisme heterotrofik (konsumen), yang terbentuk melalui penggunaan zat dan energi yang dikumpulkan oleh produsen.

Populasi. Struktur dan dinamika kependudukan.

Setiap spesies di Bumi menempati tempat tertentu jangkauan karena hanya dapat eksis dalam kondisi lingkungan tertentu. Namun, kondisi habitat dalam kisaran satu spesies dapat berbeda secara signifikan, yang mengarah pada disintegrasi spesies menjadi kelompok dasar individu - populasi.

populasi

Sekumpulan individu dari spesies yang sama yang menempati wilayah terpisah dalam kisaran spesies (dengan kondisi habitat yang relatif homogen), kawin silang secara bebas satu sama lain (memiliki kumpulan gen yang sama) dan diisolasi dari populasi lain dari spesies tertentu, memiliki semua kondisi yang diperlukan untuk mempertahankan stabilitas mereka untuk waktu yang lama dalam perubahan kondisi lingkungan. Yang paling penting karakteristik populasi adalah strukturnya (umur, komposisi jenis kelamin) dan dinamika populasi.

Di bawah struktur demografis populasi memahami komposisi jenis kelamin dan usianya.

Struktur ruang populasi adalah ciri-ciri distribusi individu dari suatu populasi dalam ruang.

Struktur usia populasi berkaitan dengan rasio individu dari berbagai usia dalam populasi. Individu dengan usia yang sama digabungkan ke dalam kelompok - kelompok usia.

PADA struktur umur populasi tumbuhan mengalokasikan periode berikutnya:

Laten - keadaan benih;

Prageneratif (termasuk keadaan bibit, tanaman remaja, tanaman belum dewasa dan perawan);

Generatif (biasanya dibagi menjadi tiga sub-periode - individu generatif muda, dewasa dan tua);

Pasca-generatif (termasuk keadaan subsenile, tanaman pikun dan fase sekarat).

Milik negara usia tertentu ditentukan oleh usia biologis- tingkat ekspresi tanda-tanda morfologis tertentu (misalnya, tingkat diseksi daun yang kompleks) dan fisiologis (misalnya, kemampuan untuk memberikan keturunan).

Dalam populasi hewan, seseorang juga dapat membedakan berbagai tahapan usia. Sebagai contoh, serangga yang berkembang dengan metamorfosis sempurna melalui tahapan sebagai berikut:

larva,

kepompong,

Imago (serangga dewasa).

Sifat struktur umur penduduktergantung pada jenis karakteristik kurva kelangsungan hidup dari populasi tertentu.

kurva kelangsungan hidupmencerminkan tingkat kematian pada kelompok usia yang berbeda dan merupakan garis menurun:

1. Jika angka kematian tidak tergantung pada usia individu, kematian individu terjadi secara merata pada jenis ini, angka kematian tetap konstan sepanjang hidup ( tipe I ). Kurva kelangsungan hidup seperti itu adalah karakteristik spesies yang perkembangannya terjadi tanpa metamorfosis dengan stabilitas keturunan yang cukup. Jenis ini disebut jenis hydra- memiliki kurva kelangsungan hidup yang mendekati garis lurus.
2. Pada spesies di mana peran faktor eksternal dalam kematian kecil, kurva kelangsungan hidup ditandai dengan sedikit penurunan hingga usia tertentu, setelah itu ada penurunan tajam karena kematian alami (fisiologis) ( tipe II ). Sifat kurva kelangsungan hidup yang dekat dengan tipe ini adalah karakteristik manusia (walaupun kurva kelangsungan hidup manusia agak lebih datar dan berada di antara tipe I dan II). Jenis ini disebut Jenis Drosophila: inilah yang diperlihatkan Drosophila dalam kondisi laboratorium (tidak dimakan oleh predator).
3. Banyak spesies dicirikan oleh kematian yang tinggi pada tahap awal ontogeni. Pada spesies seperti itu, kurva kelangsungan hidup ditandai dengan penurunan tajam di wilayah usia yang lebih muda. Individu yang selamat dari usia "kritis" menunjukkan angka kematian yang rendah dan bertahan hingga usia yang lebih tua. Jenisnya bernama jenis tiram (tipe III ).

Struktur seks populasi

Rasio jenis kelamin berhubungan langsung dengan reproduksi populasi dan keberlanjutannya.

Ada rasio jenis kelamin primer, sekunder dan tersier dalam populasi:

- Rasio jenis kelamin primer ditentukan oleh mekanisme genetik - keseragaman divergensi kromosom seks. Misalnya, pada manusia, kromosom XY menentukan perkembangan jenis kelamin pria, dan XX - wanita. Dalam hal ini, rasio jenis kelamin primer adalah 1:1, yaitu, kemungkinannya sama.

- Rasio jenis kelamin sekunder - ini adalah rasio jenis kelamin pada saat lahir (di antara bayi baru lahir). Ini dapat berbeda secara signifikan dari yang utama karena sejumlah alasan: selektivitas telur untuk spermatozoa yang membawa kromosom X atau Y, kemampuan spermatozoa tersebut untuk membuahi yang tidak setara, dan berbagai faktor eksternal. Misalnya, ahli zoologi telah menggambarkan pengaruh suhu pada rasio jenis kelamin sekunder pada reptil. Pola serupa adalah karakteristik beberapa serangga. Jadi, pada semut, pembuahan dipastikan pada suhu di atas 20 ° C, dan telur yang tidak dibuahi diletakkan pada suhu yang lebih rendah. Jantan menetas dari yang terakhir, dan kebanyakan betina dari yang dibuahi.

- Rasio jenis kelamin tersier - rasio jenis kelamin di antara hewan dewasa.

Struktur ruang populasi mencerminkan sifat distribusi individu dalam ruang.

alokasikan tiga jenis utama distribusi individu di ruang hampa:

- seragam atau seragam(individu didistribusikan secara merata dalam ruang, pada jarak yang sama satu sama lain); jarang terjadi di alam dan paling sering disebabkan oleh kompetisi intraspesifik akut (misalnya, pada ikan pemangsa);

- yang berkenaan dengan jemaat atau mosaik(“terlihat”, individu berada dalam kelompok yang terisolasi); terjadi jauh lebih sering. Hal ini terkait dengan karakteristik lingkungan mikro atau perilaku hewan;

- acak atau membaur(individu didistribusikan secara acak di ruang angkasa) - hanya dapat diamati di lingkungan yang homogen dan hanya pada spesies yang tidak menunjukkan keinginan untuk bersatu dalam kelompok (misalnya, dalam kumbang dalam tepung).

Ukuran populasi dilambangkan dengan huruf N. Rasio kenaikan N terhadap satuan waktu dN / dt menyatakankecepatan sesaatperubahan ukuran populasi, yaitu perubahan populasi pada waktu t.Pertumbuhan populasitergantung pada dua faktor - kesuburan dan kematian, asalkan tidak ada emigrasi dan imigrasi (populasi seperti itu disebut terisolasi). Selisih antara tingkat kelahiran b dan tingkat kematian d dan adalahlaju pertumbuhan penduduk terisolasi:

Stabilitas populasi

Ini adalah kemampuannya untuk berada dalam keadaan keseimbangan dinamis (yaitu, bergerak, berubah) dengan lingkungan: kondisi lingkungan berubah - populasi juga berubah. Salah satu syarat terpenting untuk keberlanjutan adalah keragaman internal. Dalam kaitannya dengan populasi, ini adalah mekanisme untuk mempertahankan kepadatan populasi tertentu.

alokasikan tiga jenis ketergantungan ukuran populasi pada kepadatannya .

Tipe pertama (I) - yang paling umum, ditandai dengan penurunan pertumbuhan populasi dengan peningkatan kepadatannya, yang disediakan oleh berbagai mekanisme. Misalnya, banyak jenis burung yang ditandai dengan penurunan kesuburan (fertilitas) dengan peningkatan kepadatan populasi; peningkatan kematian, penurunan resistensi organisme dengan peningkatan kepadatan populasi; perubahan usia pubertas tergantung pada kepadatan penduduk.

Tipe ketiga ( AKU AKU AKU ) karakteristik populasi di mana "efek kelompok" dicatat, yaitu kepadatan populasi optimal tertentu berkontribusi pada kelangsungan hidup, perkembangan, dan aktivitas vital semua individu yang lebih baik, yang melekat pada sebagian besar kelompok dan hewan sosial. Misalnya, untuk memulai kembali populasi hewan heteroseksual, setidaknya diperlukan kepadatan yang memberikan probabilitas yang cukup untuk bertemu jantan dan betina.

tugas tematik

A1. Biogeocenosis terbentuk

1) tumbuhan dan hewan

2) hewan dan bakteri

3) tumbuhan, hewan, bakteri

4) wilayah dan organisme

A2. Konsumen bahan organik di biogeocenosis hutan adalah

1) cemara dan birch

2) jamur dan cacing

3) kelinci dan tupai

4) bakteri dan virus

A3. Produsen di danau adalah

2) kecebong

A4. Proses pengaturan diri dalam biogeocenosis mempengaruhi

1) rasio jenis kelamin dalam populasi spesies yang berbeda

2) jumlah mutasi yang terjadi pada populasi

3) rasio predator-mangsa

4) kompetisi intraspesifik

A5. Salah satu syarat keberlangsungan suatu ekosistem dapat berupa

1) kemampuannya untuk berubah

2) keanekaragaman spesies

3) fluktuasi jumlah spesies

4) stabilitas kumpulan gen dalam populasi

A6. Pereduksi adalah

2) lumut

4) pakis

A7. Jika massa total yang diterima oleh konsumen pesanan ke-2 adalah 10 kg, maka berapa massa total produsen yang menjadi sumber makanan bagi konsumen tersebut?

A8. Tentukan rantai makanan detrital

1) lalat - laba-laba - burung gereja - bakteri

2) semanggi - elang - lebah - tikus

3) gandum hitam - titmouse - kucing - bakteri

4) nyamuk - burung gereja - elang - cacing

A9. Sumber energi awal dalam biocenosis adalah energi

1) senyawa organik

2) senyawa anorganik

4) kemosintesis

1) kelinci

2) lebah

3) burung hitam

4) serigala

A11. Dalam satu ekosistem Anda dapat menemukan pohon ek dan

1) menghubungkan

3) bersenang-senang

4) bunga jagung biru

A12. Jaringan listrik adalah:

1) hubungan antara orang tua dan anak

2) ikatan keluarga (genetik)

3) metabolisme dalam sel-sel tubuh

4) cara mentransfer zat dan energi dalam suatu ekosistem

A13. Piramida angka ekologis mencerminkan:

1) rasio biomassa pada setiap tingkat trofik

2) rasio massa organisme individu pada tingkat trofik yang berbeda

3) struktur rantai makanan

4) keanekaragaman spesies pada tingkat trofik yang berbeda

Perpindahan energi dengan memakan organisme hidup satu sama lain disebut rantai makanan. Ini adalah hubungan spesifik tanaman, jamur, hewan, mikroorganisme yang memastikan sirkulasi zat di alam. Juga disebut rantai trofik.

Struktur

Semua organisme memberi makan, mis. menerima energi yang menyediakan proses kehidupan. Sistem rantai trofik dibentuk oleh tautan. Mata rantai dalam rantai makanan adalah sekelompok makhluk hidup yang dihubungkan dengan kelompok tetangganya melalui hubungan “makanan – konsumen”. Beberapa organisme adalah makanan bagi organisme lain, yang pada gilirannya juga merupakan makanan bagi kelompok organisme ketiga.
Ada tiga jenis tautan:

• produsen - autotrof;
• konsumen - heterotrof;
• pengurai (penghancur) - saprotrof.

Beras. 1. Tautan rantai makanan.

Satu rantai mencakup ketiga tautan. Bisa ada beberapa konsumen (konsumen urutan pertama, kedua, dst). Dasar rantai dapat berupa produsen atau pengurai.

Produsen termasuk tumbuhan yang mengubah zat organik dengan bantuan cahaya menjadi zat organik yang, ketika dimakan oleh tumbuhan, masuk ke tubuh konsumen tingkat pertama. Fitur utama konsumen adalah heterotrofi. Pada saat yang sama, konsumen dapat mengkonsumsi organisme hidup dan mati (bangkai).
Contoh konsumen:

• herbivora - kelinci, sapi, tikus;
• predator - macan tutul, burung hantu, walrus;
• pemulung - burung nasar, setan Tasmania, serigala.

Beberapa konsumen, termasuk manusia, menempati posisi perantara, sebagai omnivora. Hewan tersebut dapat bertindak sebagai konsumen dari urutan pertama, kedua dan bahkan ketiga. Misalnya, beruang memakan buah beri dan tikus kecil; pada saat yang sama itu adalah konsumen dari pesanan pertama dan kedua.

Reducer termasuk:

• jamur;
• bakteri;
• protozoa;
• cacing;
• larva serangga.

Beras. 2. Reducer.

Pengurai memakan sisa-sisa organisme hidup dan produk metabolismenya, kembali ke tanah zat anorganik yang dikonsumsi oleh produsen.

jenis

Rantai makanan dapat terdiri dari dua jenis:

4 artikel teratasyang membaca bersama ini

• penggembalaan (rantai penggembalaan);
• detrital (rantai penguraian).

Rantai padang rumput adalah karakteristik padang rumput, ladang, laut, dan waduk. Awal dari rantai penggembalaan adalah organisme autotrofik - tanaman fotosintesis.
Selanjutnya, mata rantai tersebut disusun sebagai berikut:

• konsumen tingkat pertama - hewan herbivora;
• konsumen orde kedua - predator;
• konsumen tingkat ketiga - pemangsa yang lebih besar;
• pengurai.

Dalam ekosistem laut dan samudera, rantai penggembalaan lebih panjang daripada di darat. Mereka dapat mencakup hingga lima pesanan konsumen. Dasar dari rantai laut adalah fitoplankton fotosintesis.
Tautan berikut membentuk beberapa konsumen:

• zooplankton (krustasea);
• ikan kecil (sprat);
• ikan predator besar (herring);
• mamalia pemangsa besar (anjing laut);
• predator puncak (paus pembunuh);
• pengurai.

Rantai detrital khas untuk hutan dan sabana. Rantai dimulai dengan pengurai yang memakan sisa-sisa organik (detritus) dan disebut detriofag. Ini termasuk mikroorganisme, serangga, cacing. Semua organisme hidup ini menjadi makanan bagi pemangsa dari tingkat yang lebih tinggi, misalnya burung, landak, kadal.

Contoh rantai makanan dari dua jenis:

• padang rumput : semanggi - kelinci - rubah - mikroorganisme;
• sisa-sisa : detritus - larva lalat - katak - ular - elang - mikroorganisme.

Beras. 3. Contoh rantai makanan.

Bagian atas rantai makanan selalu ditempati oleh predator, yang merupakan konsumen urutan terakhir dalam jangkauannya. Jumlah predator puncak tidak diatur oleh predator lain dan hanya bergantung pada faktor lingkungan eksternal. Contohnya adalah paus pembunuh, biawak, hiu besar.

Apa yang telah kita pelajari?

Kami menemukan rantai makanan apa yang ada di alam dan bagaimana tautan itu berada di dalamnya. Semua organisme hidup di Bumi saling berhubungan oleh rantai makanan yang melaluinya energi ditransfer. Autotrof sendiri menghasilkan nutrisi dan merupakan makanan bagi heterotrof, yang, ketika mati, menjadi tempat berkembang biak bagi saprotrof. Pengurai juga dapat menjadi makanan bagi konsumen dan menghasilkan media nutrisi bagi produsen tanpa memutus rantai makanan.

kuis topik

Evaluasi Laporan

Penilaian rata-rata: 4.7. Total peringkat yang diterima: 203.

Dalam ekosistem, produsen, konsumen, dan pengurai disatukan oleh proses kompleks transfer zat dan energi, yang terkandung dalam makanan, yang dibuat terutama oleh tanaman.

Perpindahan energi potensial makanan yang diciptakan oleh tumbuhan melalui sejumlah organisme dengan memakan beberapa spesies oleh spesies lain disebut rantai trofik (makanan), dan setiap mata rantai disebut tingkat trofik.

Semua organisme yang memakan jenis makanan yang sama termasuk dalam tingkat trofik yang sama.

Pada Gambar.4. diagram rantai trofik disajikan.

Gbr.4. Diagram rantai makanan.

Gbr.4. Diagram rantai makanan.

Tingkat trofik pertama membentuk produsen (tanaman hijau) yang mengakumulasi energi matahari dan menciptakan zat organik dalam proses fotosintesis.

Pada saat yang sama, lebih dari setengah energi yang tersimpan dalam zat organik dikonsumsi dalam proses kehidupan tanaman, berubah menjadi panas dan menghilang di ruang angkasa, dan sisanya memasuki rantai makanan dan dapat digunakan oleh organisme heterotrofik pada tingkat trofik berikutnya. saat memberi makan.

Tingkat trofik kedua dari konsumen orde 1 - ini adalah organisme herbivora (fitofag) yang memakan produsen.

Konsumen tingkat pertama menghabiskan sebagian besar energi yang terkandung dalam makanan untuk memastikan proses kehidupan mereka, dan menggunakan sisa energi untuk membangun tubuh mereka sendiri, sehingga mengubah jaringan tumbuhan menjadi hewan.

Lewat sini , konsumen pesanan pertama bawa pertama, tahap mendasar dalam transformasi bahan organik yang disintesis oleh produsen.

Konsumen primer dapat berfungsi sebagai sumber nutrisi bagi konsumen urutan ke-2.

Tingkat trofi ketiga dari konsumen orde ke-2 - ini adalah organisme karnivora (zoofag), yang memakan organisme herbivora (fitofag) secara eksklusif.

Konsumen orde ke-2 melakukan tahap kedua transformasi bahan organik dalam rantai makanan.

Namun, bahan kimia yang membentuk jaringan organisme hewan cukup homogen dan oleh karena itu transformasi bahan organik selama transisi dari tingkat trofik kedua konsumen ke tingkat trofik ketiga tidak begitu mendasar seperti ketika berpindah dari tingkat trofik pertama ke tingkat trofik kedua. , di mana jaringan tumbuhan berubah menjadi hewan.

Konsumen sekunder dapat berfungsi sebagai sumber nutrisi bagi konsumen urutan ke-3.

Tingkat trofi keempat dari konsumen orde ke-3 - ini adalah karnivora yang hanya memakan organisme karnivora.

Level terakhir dari rantai makanan ditempati oleh dekomposer (penghancur dan detritofag).

pengurai-penghancur (bakteri, jamur, protozoa) selama aktivitas hidupnya menguraikan sisa-sisa organik dari semua tingkat trofik produsen dan konsumen menjadi zat mineral, yang kembali lagi ke produsen.

Semua mata rantai dalam rantai makanan saling berhubungan dan saling bergantung.

Di antara mereka, dari tautan pertama ke terakhir, transfer zat dan energi dilakukan. Namun, perlu dicatat bahwa ketika energi dipindahkan dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya, energi itu hilang. Akibatnya, rantai makanan tidak bisa panjang dan paling sering terdiri dari 4-6 mata rantai.

Namun, rantai makanan seperti itu biasanya tidak terjadi di alam dalam bentuk murni, karena setiap organisme memiliki beberapa sumber makanan, mis. memakan beberapa jenis makanan, dan itu sendiri digunakan sebagai makanan oleh banyak organisme lain dari rantai makanan yang sama atau bahkan dari rantai makanan yang berbeda.

Sebagai contoh:

organisme omnivora memakan produsen dan konsumen, mis. sekaligus merupakan konsumen urutan pertama, kedua, dan terkadang ketiga;

nyamuk, yang memakan darah manusia dan hewan pemangsa, berada pada tingkat trofik yang sangat tinggi. Tetapi nyamuk memakan tanaman sundew rawa, yang, dengan demikian, merupakan produsen dan konsumen tingkat tinggi.

Oleh karena itu, hampir semua organisme yang merupakan bagian dari satu rantai trofik dapat secara bersamaan menjadi bagian dari rantai trofik lainnya.

Dengan demikian, rantai trofik dapat bercabang dan terjalin berkali-kali, membentuk kompleks jaring makanan atau jaring trofik (makanan) di mana keragaman dan keragaman hubungan makanan bertindak sebagai mekanisme penting untuk menjaga integritas dan stabilitas fungsional ekosistem.

Dalam Gbr.5. diagram sederhana dari jaringan makanan untuk ekosistem terestrial ditampilkan.

Intervensi manusia dalam komunitas alami organisme, melalui eliminasi spesies yang disengaja atau tidak disengaja, seringkali memiliki konsekuensi negatif yang tidak terduga dan mengarah pada pelanggaran stabilitas ekosistem.

Gbr.5. Diagram jaring makanan.

Ada dua jenis utama rantai makanan:

rantai penggembalaan (rantai penggembalaan atau atau rantai konsumsi);

rantai detritus (rantai pengurai).

Rantai padang rumput (rantai penggembalaan atau rantai konsumsi) adalah proses sintesis dan transformasi zat organik dalam rantai trofik.

Rantai padang rumput dimulai dengan produsen. Tumbuhan hidup dimakan oleh fitofag (konsumen tingkat pertama), dan fitofag sendiri adalah makanan bagi karnivora (konsumen tingkat kedua), yang dapat diberi makan oleh konsumen tingkat ketiga, dll.

Contoh rantai penggembalaan untuk ekosistem terestrial:

3 tautan: aspen → kelinci → rubah; tanaman → domba → manusia.

4 tautan: tumbuhan → belalang → kadal → elang;

menanam nektar bunga → terbang → burung pemakan serangga →

burung pemangsa.

5 tautan: tumbuhan → belalang → katak → ular → elang.

Contoh rantai penggembalaan untuk ekosistem perairan: →

3 tautan: fitoplankton → zooplankton → ikan;

5 tautan: fitoplankton → zooplankton → ikan → ikan predator →

burung pemangsa.

Rantai detrital (rantai penguraian) adalah proses penghancuran bertahap dan mineralisasi zat organik dalam rantai trofik.

Rantai detrital dimulai dengan penghancuran bertahap bahan organik mati oleh detritivora, yang secara berurutan saling menggantikan sesuai dengan jenis nutrisi tertentu.

Pada tahap terakhir dari proses degradasi, fungsi reduksi-penghancur, mineralisasi sisa-sisa senyawa organik menjadi zat anorganik sederhana, yang sekali lagi digunakan oleh produsen.

Misalnya, selama penguraian kayu mati, berturut-turut saling menggantikan: kumbang → pelatuk → semut dan rayap → jamur perusak.

Rantai detrital paling umum di hutan, di mana sebagian besar (sekitar 90%) peningkatan tahunan biomassa tanaman tidak dikonsumsi langsung oleh hewan herbivora, tetapi mati dan memasuki rantai ini dalam bentuk serasah daun, kemudian diurai dan dimineralisasi.

Dalam ekosistem akuatik, sebagian besar materi dan energi termasuk dalam rantai padang rumput, dan dalam ekosistem terestrial, rantai detrital adalah yang paling penting.

Jadi, pada tingkat konsumen, aliran bahan organik dibagi menjadi beberapa kelompok konsumen:

bahan organik hidup mengikuti rantai padang rumput;

bahan organik mati berjalan di sepanjang rantai detrital.

pengantar

1. Rantai makanan dan tingkat trofik

2. Jaring makanan

3. Sambungan makanan dari air tawar

4. Hubungan makanan dari hutan

5. Kehilangan energi di sirkuit daya

6. Piramida ekologis

6.1 Piramida angka

6.2 Piramida biomassa

Kesimpulan

Bibliografi

pengantar

Organisme di alam 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 dari sistem, yang pada akhirnya, mereka kembali baik sebagai produk limbah atau setelah kematian dan penghancuran organisme.

Di dalam ekosistem, zat organik yang mengandung energi dibuat oleh organisme autotrof dan berfungsi sebagai makanan (sumber materi dan energi) untuk heterotrof. Contoh tipikal: hewan memakan tumbuhan. Hewan ini, pada gilirannya, dapat dimakan oleh hewan lain, dan dengan cara ini energi dapat ditransfer melalui sejumlah organisme - masing-masing organisme berikutnya memakan yang sebelumnya, memasok, memasoknya dengan bahan mentah dan energi. Urutan seperti itu disebut rantai makanan, dan setiap tautannya disebut tingkat trofik.

Tujuan abstrak adalah untuk mengkarakterisasi hubungan nutrisi di alam.

1. Rantai makanan dan tingkat trofik

Biogeocenosis sangat kompleks. Mereka selalu memiliki banyak rantai makanan paralel dan terjalin secara rumit, dan jumlah total spesies sering diukur dalam ratusan dan bahkan ribuan. Hampir selalu, spesies yang berbeda memakan beberapa objek yang berbeda dan diri mereka sendiri berfungsi sebagai makanan untuk beberapa anggota ekosistem. Hasilnya adalah jaringan koneksi makanan yang kompleks.

Setiap mata rantai dalam rantai makanan disebut tingkat trofik. Tingkat trofik pertama ditempati oleh autotrof, atau yang disebut 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.

Produsen primer adalah organisme autotrofik, terutama tumbuhan hijau. Beberapa prokariota, yaitu ganggang biru-hijau dan beberapa spesies bakteri, juga berfotosintesis, tetapi kontribusinya relatif kecil. Fotosintetik mengubah energi matahari (energi cahaya) menjadi energi kimia yang terkandung dalam molekul organik yang menyusun jaringan. Kontribusi kecil untuk produksi bahan organik juga dibuat oleh bakteri kemosintetik yang mengekstrak energi dari senyawa anorganik.

Dalam ekosistem perairan, produsen utama adalah alga - seringkali organisme uniseluler kecil yang membentuk fitoplankton dari lapisan permukaan lautan dan danau. Di darat, sebagian besar produksi primer dipasok oleh bentuk yang lebih terorganisir terkait dengan gymnospermae dan angiospermae. Mereka membentuk hutan dan padang rumput.

Konsumen primer memakan produsen primer, yaitu mereka adalah herbivora. Di darat, banyak serangga, reptil, burung, dan mamalia adalah herbivora yang khas. Kelompok mamalia herbivora yang paling penting adalah hewan pengerat dan ungulata. Yang terakhir termasuk hewan penggembalaan seperti kuda, domba, sapi, yang diadaptasi untuk berlari di ujung jari mereka.

Dalam ekosistem perairan (air tawar dan laut), bentuk herbivora biasanya diwakili oleh moluska dan krustasea kecil. Sebagian besar organisme ini - cladocera dan copepoda, larva kepiting, teritip dan bivalvia (seperti kerang dan tiram) - makan dengan menyaring produsen primer terkecil dari air. Bersama dengan protozoa, banyak dari mereka membentuk sebagian besar zooplankton yang memakan fitoplankton. Kehidupan di lautan dan danau hampir sepenuhnya bergantung pada plankton, karena hampir semua rantai makanan dimulai dengan plankton.

Bahan tanaman (misalnya nektar) → lalat → laba-laba →

→ tikus → burung hantu

Getah semak mawar → kutu daun → kepik → laba-laba → burung pemakan serangga → burung pemangsa

Ada dua jenis utama rantai makanan, penggembalaan dan detrital. Di atas adalah contoh rantai padang rumput di mana tingkat trofik pertama ditempati oleh tanaman hijau, yang kedua oleh hewan padang rumput, dan yang ketiga oleh predator. Tubuh tumbuhan dan hewan yang mati masih mengandung energi dan "bahan bangunan", serta ekskresi seumur hidup, seperti urin dan feses. Bahan organik tersebut diurai oleh mikroorganisme yaitu jamur dan bakteri yang hidup sebagai saprofit pada residu organik. Organisme semacam itu disebut pengurai. Mereka mengeluarkan enzim pencernaan ke mayat atau produk limbah dan menyerap produk pencernaan mereka. Tingkat dekomposisi dapat bervariasi. Bahan organik dari urin, feses, dan bangkai hewan dikonsumsi dalam beberapa minggu, sementara pohon dan ranting yang tumbang membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk terurai. Peran yang sangat penting dalam penguraian kayu (dan residu tanaman lainnya) dimainkan oleh jamur, yang mengeluarkan enzim selulosa, yang melunakkan kayu, dan ini memungkinkan hewan kecil untuk menembus dan menyerap bahan yang dilunakkan.

Potongan bahan yang terurai sebagian disebut detritus, dan banyak hewan kecil (detritivora) memakannya, mempercepat proses dekomposisi. Karena pengurai sejati (jamur dan bakteri) dan detritofag (hewan) berpartisipasi dalam proses ini, keduanya kadang-kadang disebut pengurai, meskipun pada kenyataannya istilah ini hanya mengacu pada organisme saprofit.

Organisme yang lebih besar dapat, pada gilirannya, memakan detritofag, dan kemudian jenis rantai makanan lain dibuat - rantai, rantai yang dimulai dengan detritus:

Detritus → pengumpan detritus → predator

Detritofag komunitas hutan dan pesisir meliputi cacing tanah, kutu kayu, larva lalat bangkai (hutan), polikaeta, kirmizi, teripang (zona pesisir).

Berikut adalah dua rantai makanan khas detritus di hutan kita:

Sampah daun → Cacing tanah → Blackbird → Sparrowhawk

Hewan mati → Larva lalat bangkai → Katak biasa → Ular rumput biasa

Beberapa detritivora khas adalah cacing tanah, kutu kayu, bipedal, dan yang lebih kecil (<0,5 мм) животные, такие, как клещи, ногохвостки, нематоды и черви-энхитреиды.

2. Jaring makanan

Dalam diagram rantai makanan, setiap organisme direpresentasikan sebagai makan pada organisme lain dari jenis yang sama. Namun, rantai makanan nyata dalam suatu ekosistem jauh lebih kompleks, karena hewan dapat memakan berbagai jenis organisme dari rantai makanan yang sama atau bahkan dari rantai makanan yang berbeda. Hal ini terutama berlaku untuk predator tingkat trofik atas. Beberapa hewan memakan hewan dan tumbuhan lain; mereka disebut omnivora (seperti, khususnya, adalah manusia). Pada kenyataannya, rantai makanan terjalin sedemikian rupa sehingga jaring makanan (trofik) terbentuk. Diagram jaring makanan hanya dapat menunjukkan sedikit dari banyak kemungkinan hubungan, dan biasanya hanya mencakup satu atau dua pemangsa dari masing-masing tingkat trofik atas. Diagram tersebut menggambarkan hubungan nutrisi antara organisme dalam suatu ekosistem dan berfungsi sebagai dasar untuk studi kuantitatif piramida ekologi dan produktivitas ekosistem.

3. Sambungan makanan dari air tawar

Rantai makanan air tawar terdiri dari beberapa mata rantai yang berurutan. Misalnya, residu tanaman dan bakteri yang berkembang di atasnya diberi makan oleh protozoa, yang dimakan oleh krustasea kecil. Krustasea, pada gilirannya, berfungsi sebagai makanan untuk ikan, dan yang terakhir dapat dimakan oleh ikan pemangsa. Hampir semua spesies tidak memakan satu jenis makanan, tetapi menggunakan objek makanan yang berbeda. Rantai makanan terjalin dengan rumit. Kesimpulan umum yang penting mengikuti dari ini: jika ada anggota biogeocenosis yang jatuh, maka sistem tidak terganggu, karena sumber makanan lain digunakan. Semakin besar keanekaragaman spesies, semakin stabil sistem tersebut.

Sumber energi utama dalam biogeocenosis akuatik, seperti di sebagian besar sistem ekologi, adalah sinar matahari, berkat tanaman yang mensintesis bahan organik. Jelas, biomassa semua hewan yang ada di reservoir sepenuhnya bergantung pada produktivitas biologis tanaman.

Seringkali alasan rendahnya produktivitas badan air alami adalah kurangnya mineral (terutama nitrogen dan fosfor) yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman autotrofik, atau keasaman air yang tidak menguntungkan. Pengenalan pupuk mineral, dan dalam kasus lingkungan asam, pengapuran badan air berkontribusi pada reproduksi plankton tanaman, yang memakan hewan yang berfungsi sebagai makanan ikan. Dengan cara ini, produktivitas tambak meningkat.

4. Hubungan makanan dari hutan

Kekayaan dan keragaman tanaman yang menghasilkan sejumlah besar bahan organik yang dapat digunakan sebagai makanan menyebabkan berkembangnya banyak konsumen dari dunia hewan di hutan ek, dari protozoa hingga vertebrata yang lebih tinggi - burung dan mamalia.

Rantai makanan di hutan terjalin dalam jaring makanan yang sangat kompleks, sehingga hilangnya satu spesies hewan biasanya tidak mengganggu keseluruhan sistem secara signifikan. Nilai kelompok hewan yang berbeda dalam biogeocenosis tidak sama. Hilangnya, misalnya, di sebagian besar hutan ek kami dari semua ungulata herbivora besar: bison, rusa, rusa roe, rusa - akan memiliki sedikit pengaruh pada ekosistem secara keseluruhan, karena jumlah mereka, dan karena itu biomassa, tidak pernah besar dan memiliki tidak memainkan peran penting dalam sirkulasi umum zat. . Tetapi jika serangga herbivora menghilang, konsekuensinya akan sangat serius, karena serangga melakukan fungsi penting penyerbuk dalam biogeocenosis, berpartisipasi dalam penghancuran serasah dan berfungsi sebagai dasar bagi keberadaan banyak mata rantai berikutnya dalam rantai makanan.

Yang sangat penting dalam kehidupan hutan adalah proses dekomposisi dan mineralisasi massa daun yang sekarat, kayu, sisa-sisa hewan dan produk metabolismenya. Dari total peningkatan tahunan biomassa bagian tanaman di atas tanah, sekitar 3-4 ton per 1 ha mati dan rontok secara alami, membentuk apa yang disebut serasah hutan. Massa yang signifikan juga terdiri dari bagian bawah tanah yang mati dari tanaman. Dengan serasah, sebagian besar mineral dan nitrogen yang dikonsumsi oleh tanaman kembali ke tanah.

Sisa-sisa hewan sangat cepat dihancurkan oleh kumbang mati, kumbang kulit, larva lalat bangkai dan serangga lainnya, serta bakteri pembusuk. Lebih sulit untuk menguraikan selulosa dan zat tahan lama lainnya yang merupakan bagian penting dari serasah tanaman. Tetapi mereka juga berfungsi sebagai makanan bagi sejumlah organisme, seperti jamur dan bakteri, yang memiliki enzim khusus yang memecah serat dan zat lain menjadi gula yang mudah dicerna.

Begitu tanaman mati, zat mereka sepenuhnya digunakan oleh perusak. Sebagian besar biomassa terdiri dari cacing tanah, yang melakukan pekerjaan yang baik untuk menguraikan dan memindahkan bahan organik di dalam tanah. Jumlah serangga, tungau cangkang, cacing dan invertebrata lainnya mencapai puluhan bahkan ratusan juta per hektar. Peran bakteri dan jamur saprofit yang lebih rendah sangat besar dalam dekomposisi serasah.

5. Kehilangan energi di sirkuit daya

Semua spesies yang membentuk rantai makanan hidup dari bahan organik yang diciptakan oleh tumbuhan hijau. Pada saat yang sama, ada keteraturan penting yang terkait dengan efisiensi penggunaan dan konversi energi dalam proses nutrisi. Esensinya adalah sebagai berikut.

Secara total, hanya sekitar 1% dari energi radiasi dari insiden Matahari pada tanaman yang diubah menjadi energi potensial ikatan kimia dari zat organik yang disintesis dan selanjutnya dapat digunakan oleh organisme heterotrofik untuk nutrisi. Ketika hewan memakan tumbuhan, sebagian besar energi yang terkandung dalam makanan dihabiskan untuk berbagai proses kehidupan, berubah menjadi panas dan menghilang. Hanya 5-20% energi makanan yang masuk ke substansi tubuh hewan yang baru dibangun. Jika pemangsa memakan herbivora, sekali lagi sebagian besar energi yang terkandung dalam makanan hilang. Karena hilangnya energi yang berguna dalam jumlah besar, rantai makanan tidak bisa terlalu panjang: biasanya terdiri dari tidak lebih dari 3-5 mata rantai (tingkat makanan).

Jumlah materi tumbuhan yang berfungsi sebagai dasar rantai makanan selalu beberapa kali lebih besar daripada massa total hewan herbivora, dan massa masing-masing mata rantai berikutnya dalam rantai makanan juga berkurang. Pola yang sangat penting ini disebut aturan piramida ekologi.

6. Piramida ekologis

6.1 Piramida angka

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). Angka tersebut menunjukkan piramida angka, yang mencerminkan situasi nyata di alam. Predator yang terletak di tingkat trofik tertinggi disebut predator terminal.

Saat pengambilan sampel - dengan kata lain, pada titik waktu tertentu - yang disebut biomassa tumbuh, atau tanaman tegakan, selalu ditentukan. 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. tentang jumlah energi dan materi yang berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya dalam periode waktu tertentu, misalnya dalam satu tahun. Sebagai contoh, pada padang rumput yang subur dan intensif digunakan, hasil rumput berdiri mungkin lebih rendah dan produktivitas 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, mis. tingkat pertumbuhan dan reproduksi yang tinggi, diimbangi dengan konsumsi intensif mereka untuk makanan oleh organisme lain 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 yang besar dan berumur panjang memiliki tingkat pembaruan yang lebih lambat daripada yang kecil dan berumur pendek serta 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.

Kesimpulan

Menyelesaikan pekerjaan pada abstrak, kita dapat menarik kesimpulan sebagai berikut. Sistem fungsional yang mencakup komunitas makhluk hidup dan habitatnya disebut sistem ekologi (atau ekosistem). Dalam sistem seperti itu, ikatan antara komponen-komponennya muncul terutama atas dasar makanan. Rantai makanan menunjukkan jalur pergerakan zat organik, serta energi dan nutrisi anorganik yang terkandung di dalamnya.

Dalam sistem ekologi, dalam proses evolusi, rantai spesies yang saling berhubungan telah berkembang, secara berturut-turut mengekstraksi bahan dan energi dari zat makanan asli. Urutan seperti itu disebut rantai makanan, dan setiap tautannya disebut tingkat trofik. Tingkat trofik pertama ditempati oleh organisme autotrofik, atau yang disebut produsen primer. Organisme tingkat trofik kedua disebut konsumen primer, konsumen ketiga - sekunder, dll. Tingkat terakhir biasanya ditempati oleh pengurai atau detritofag.

Hubungan makanan dalam ekosistem tidak langsung, karena komponen-komponen ekosistem berada dalam interaksi yang kompleks satu sama lain.

Bibliografi

1. Amos W.H. Dunia sungai yang hidup. - L.: Gidrometeoizdat, 1986. - 240 hal.

2. Kamus ensiklopedis biologi. - M.: Ensiklopedia Soviet, 1986. - 832 hal.

3. Riklefs R. Dasar-dasar ekologi umum. - M.: Mir, 1979. - 424 hal.

4. Spurr S.G., Barnes B.V. Ekologi hutan. - M.: Industri kayu, 1984. - 480-an.

5. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ekologi. - M.: Sekolah Tinggi, 1988. - 272 hal.

6. Yablokov A.V. Biologi populasi. - M.: Sekolah Tinggi, 1987. -304s.

Topik pelajaran:“Siapa yang makan apa? Rantai makanan.

Jenis pelajaran:mempelajari materi baru.

Buku teks: "Dunia di sekitar kita, kelas 3, bagian 1" (penulis A.A. Pleshakov)

Maksud dan tujuan pelajaran

Target:merangkum pengetahuan siswa tentang keanekaragaman dunia hewan, tentang kelompok hewan berdasarkan jenis makanannya, tentang rantai makanan, tentang reproduksi dan tahap perkembangan, kemampuan beradaptasi terhadap perlindungan dari musuh dan perlindungan hewan.

Tugas:

1. Berkontribusi pada pengayaan dan pengembangan ide-ide subjektif tentang kehidupan hewan.

2. Berkontribusi pada pembentukan kemampuan anak untuk mengarang, “membaca”, skema, dan model ikatan lingkungan.

3. Mempromosikan pengembangan keterampilan dan kemampuan kerja mandiri dan kelompok.

4. Menciptakan kondisi untuk pengembangan pemikiran logis;

5. Menumbuhkan rasa tanggung jawab terhadap semua makhluk hidup yang ada di sekitar kita, rasa cinta terhadap alam.

Peralatan pelajaran

Komputer.

Lembar dengan tugas. Kartu dengan teka-teki.

Proyektor multimedia.

Buku teks: Pleshakov A.A. Dunia di sekitar kita. - M., Pencerahan, 2007.

Papan

Selama kelas.

1 .Mengatur waktu.

2. Melaporkan topik pelajaran dan mengajukan masalah.

(Lampiran slide 1)

Guys, perhatikan baik-baik slidenya. Pikirkan tentang bagaimana perwakilan satwa liar ini terhubung. Siapa yang akan menentukan topik pelajaran kita pada slide ini?

(Kita akan berbicara tentang siapa yang makan bagaimana.)

Benar! Jika Anda hati-hati melihat slide, Anda dapat melihat bahwa semua item dihubungkan dengan panah dalam rantai sesuai dengan metode nutrisi. Dalam ekologi, rantai seperti itu disebut rantai ekologi, atau rantai makanan. Oleh karena itu tema pelajaran kita “Siapa yang makan apa? Rantai makanan".

3. Aktualisasi pengetahuan.

Untuk melacak rantai makanan yang berbeda, cobalah untuk menyusunnya sendiri, kita perlu mengingat siapa yang makan bagaimana caranya. Mari kita mulai dengan tanaman. Apa sifat diet mereka? Ceritakan berdasarkan tabel.

(Lampiran slide 3)

(Tanaman mendapatkan karbon dioksida dari udara. Mereka menyerap air dan garam terlarut di dalamnya dari tanah dengan akarnya. Di bawah pengaruh sinar matahari, tanaman mengubah karbon dioksida, air dan garam menjadi gula dan pati. Keunikan mereka terletak pada kenyataan bahwa mereka sendiri yang menyiapkan makanan.)

Dan sekarang mari kita ingat kelompok hewan mana yang dibagi menurut cara makan dan perbedaannya satu sama lain.

(Hewan herbivora memakan makanan nabati. Insektivora memakan serangga. Hewan predator memakan daging hewan lain, itulah sebabnya mereka juga disebut karnivora. Omnivora memakan makanan nabati dan hewani.)

(Lampiran slide 4)

4. Penemuan pengetahuan baru .

Rantai makanan adalah mata rantai nutrisi semua makhluk hidup. Ada banyak rantai makanan di alam. Di hutan mereka sendirian, sama sekali berbeda di padang rumput dan di waduk, yang ketiga di ladang dan di kebun. Saya mengundang Anda untuk berperan sebagai ilmuwan lingkungan dan terlibat dalam aktivitas pencarian. Semua kelompok akan pergi ke tempat yang berbeda. Berikut adalah rute para ilmuwan lingkungan.

(Lampiran slide 5)

Di mana Anda harus bekerja, undian akan memutuskan.

Saya mengundang satu orang dari setiap kelompok, dan mereka mengeluarkan kartu dengan nama tempat. Anak-anak yang sama menerima lembaran dengan panah dan 4 kartu masing-masing dengan gambar tumbuhan dan hewan.

Sekarang dengarkan tugas. Setiap kelompok, dengan menggunakan kartu, harus membuat rantai makanan. Kartu dilampirkan pada lembaran dengan panah dengan klip kertas. Segera setujui siapa yang akan mewakili rantai Anda ke kelas. Pikirkan tentang semua kartu yang Anda perlukan.

Pada sinyal, orang-orang mulai bekerja dalam kelompok. Bagi mereka yang selesai lebih awal, teka-teki ditawarkan.

(Lampiran slide 6)

Semua rantai yang sudah jadi digantung di papan.

Pinus tumbuh di hutan. Kumbang kulit kayu hidup di bawah kulit pohon pinus dan memakannya. Pada gilirannya, kumbang kulit kayu adalah makanan bagi burung pelatuk. Kami memiliki gambar tambahan - seekor kambing. Ini adalah hewan peliharaan dan bukan bagian dari rantai makanan ini.

Mari kita periksa orang-orang.

(Lampiran slide 7)

Kelompok lain menjelaskan rantai mereka dengan cara yang sama.

2) Bidang: gandum hitam - tikus - ular (ekstra - ikan).

(Lampiran slide 8)

3) Taman: kubis - siput - kodok (tambahan - beruang).

(Lampiran slide 9)

4) Taman: pohon apel - kutu apel - kumbang kecil (ekstra - rubah).

(Lampiran slide 10)

5) Kolam: ganggang - ikan mas crucian - pike (ekstra - kelinci).

(Lampiran slide 11)

Semua sirkuit ada di papan. Mari kita lihat apa tautannya. Apa yang ada di setiap meja? Apa yang datang lebih dulu? Pada yang kedua? Pada ketiga?

(Tanaman. Hewan herbivora. Hewan karnivora, pemakan serangga atau omnivora.)

5. Konsolidasi primer pengetahuan.

1. Bekerjalah sesuai dengan buku teks hlm.96-97.

Dan sekarang guys, mari kita berkenalan dengan artikel tutorial dan menguji diri kita sendiri. Anak-anak membuka buku teks dengan. 96-97 dan diam-diam membaca artikel "Rantai Makanan".

- Rantai makanan apa yang diberikan dalam buku teks?

Aspen - kelinci - serigala.

Oaks - tikus hutan - burung hantu.

Bagaimana urutan mata rantai dalam rantai makanan?

Saya menghubungkan - tanaman;

II tautan - hewan herbivora;

III link - sisa hewan.

(Lampiran slide 12)

2) Pengulangan aturan perilaku di hutan.

Di sini kita berada di hutan. Dengarkan suara hutan, lihat keragaman penghuninya. Apakah Anda tahu bagaimana berperilaku di hutan?

1. Jangan mematahkan dahan pohon dan semak belukar.

2. Jangan memetik dan menginjak-injak bunga dan tanaman obat.

3. Jangan menangkap kupu-kupu, capung dan serangga lainnya.

4. Jangan musnahkan katak, kodok.

5. Jangan menyentuh sarang burung.

6. Jangan membawa pulang hewan dari hutan.

Slide 6 (lampiran) dibuka dengan gambar burung hantu, tikus, dan biji ek. Siswa membuat rantai makanan dengan gambar bergerak.

Siapa yang lebih besar dalam rantai makanan ini?

Yang terbesar dari semuanya adalah burung hantu, dan tikus lebih besar dari biji ek.

Jika kita memiliki timbangan ajaib dan menimbang semua burung hantu, tikus, dan biji ek, ternyata biji ek lebih berat dari tikus, dan tikus lebih berat dari burung hantu. Mengapa kamu berpikir?

Karena ada banyak biji ek di hutan, banyak tikus, dan sedikit burung hantu.

Dan ini bukan kebetulan. Lagi pula, satu burung hantu membutuhkan banyak tikus untuk diberi makan, dan satu tikus membutuhkan banyak biji ek. Ternyata piramida ekologi.

Kesimpulan umum :

Segala sesuatu di alam saling berhubungan. Jaring-jaring makanan terjalin dan membentuk jaring-jaring makanan. Tumbuhan dan hewan membentuk piramida ekologi. Di bagian bawah adalah tanaman, dan di bagian atas adalah hewan pemangsa.

6 .Pengantar konsep "jaringan listrik"

Rantai makanan di alam tidak sesederhana dalam contoh kita. Kelinci juga bisa dimakan oleh hewan lain. Yang? (rubah, lynx, serigala)

Seekor tikus bisa menjadi mangsa rubah, burung hantu, lynx, babi hutan, landak.

Banyak hewan herbivora berfungsi sebagai makanan bagi berbagai predator.

Oleh karena itu, rantai makanan bercabang, mereka dapat terjalin satu sama lain, membentuk jaringan makanan yang kompleks.

7. Situasi masalah .

Kawan, apa yang akan terjadi jika semua pohon yang dimakan kelinci menghilang dari hutan? (Kelinci tidak akan punya apa-apa untuk dimakan)

- Dan jika tidak ada kelinci? (Maka tidak akan ada makanan untuk rubah dan serigala)

Apa yang akan terjadi pada rantai? (Dia akan pingsan)

Kesimpulan apa yang bisa diambil? (Jika Anda menghancurkan setidaknya satu mata rantai, maka seluruh rantai akan runtuh.)

8. Buatlah beberapa kemungkinan rantai makanan

9. Hasil pelajaran. Generalisasi pada topik.

Cerminan.

"Ucapkan kalimatnya."

Hewan dan tumbuhan saling berhubungan dalam ………………………

Inti dari rantai makanan adalah ………………………………..

Dan mereka menyelesaikan rantai - ……………………………………… ..

Di alam, rantai makanan terjalin, membentuk

…………………………………………

buatan sendirilatihan.

1. Siapkan pesan tentang salah satu teman Birch;

2. Selesaikan tugas No. 4 dari manual "Dunia Sekitar" (gambar menunjukkan sebidang kebun. Buatlah beberapa rantai makanan yang mungkin).