Ang konsepto ng mga antas ng trophic

Antas ng tropiko Isang pangkat ng mga organismo na sumasakop sa isang tiyak na posisyon sa isang food chain. Ang mga organismo na tumatanggap ng kanilang enerhiya mula sa Araw sa pamamagitan ng parehong bilang ng mga hakbang ay nabibilang sa parehong antas ng trophic.

Ang ganitong pagkakasunud-sunod at subordination ng mga grupo ng mga organismo na konektado sa anyo ng mga antas ng trophic ay isang daloy ng bagay at enerhiya sa isang ecosystem, ang batayan ng organisasyon nito.

Trophikong istraktura ng ecosystem

Bilang resulta ng pagkakasunud-sunod ng mga pagbabagong-anyo ng enerhiya sa mga kadena ng pagkain, ang bawat komunidad ng mga nabubuhay na organismo sa isang ecosystem ay nakakakuha ng isang tiyak na trophic na istraktura. Ang trophic na istraktura ng komunidad ay sumasalamin sa ratio sa pagitan ng mga producer, mga mamimili (hiwalay sa una, pangalawa, atbp. na mga order) at mga decomposer, na ipinahayag alinman sa pamamagitan ng bilang ng mga indibidwal ng mga nabubuhay na organismo, o ang kanilang biomass, o ang enerhiya na nakapaloob sa kanila, kinakalkula bawat yunit ng lugar bawat yunit ng oras.

Ang trophic na istraktura ay karaniwang inilalarawan bilang mga ecological pyramids. Ang graphic model na ito ay binuo noong 1927 ng American zoologist na si Charles Elton. Ang base ng pyramid ay ang unang antas ng trophic - ang antas ng mga producer, at ang mga susunod na palapag ng pyramid ay nabuo ng mga kasunod na antas - mga mamimili ng iba't ibang mga order. Ang taas ng lahat ng mga bloke ay pareho, at ang haba ay proporsyonal sa bilang, biomass o enerhiya sa kaukulang antas. May tatlong paraan upang bumuo ng mga ecological pyramids.

1. Pyramid ng mga numero (mga numero) ay sumasalamin sa bilang ng mga indibidwal na organismo sa bawat antas. Halimbawa, upang pakainin ang isang lobo, kailangan mo ng hindi bababa sa ilang hares na maaari niyang manghuli; upang pakainin ang mga hares na ito, kailangan mo ng isang medyo malaking bilang ng iba't ibang mga halaman. Minsan ang mga pyramid ng mga numero ay maaaring baligtad, o baligtad. Nalalapat ito sa mga kadena ng pagkain sa kagubatan, kapag ang mga puno ay nagsisilbing mga producer, at ang mga insekto bilang pangunahing mga mamimili. Sa kasong ito, ang antas ng pangunahing mga mamimili ay ayon sa bilang na mas mayaman kaysa sa antas ng mga producer (isang malaking bilang ng mga insekto ay kumakain sa isang puno).

2. Pyramid ng biomass - ang ratio ng masa ng mga organismo ng iba't ibang antas ng trophic. Karaniwan, sa terrestrial biocenoses, ang kabuuang masa ng mga producer ay mas malaki kaysa sa bawat kasunod na link. Kaugnay nito, ang kabuuang masa ng mga mamimili sa unang order ay mas malaki kaysa sa mga mamimili ng pangalawang order, at iba pa. Kung ang mga organismo ay hindi masyadong nagkakaiba sa laki, ang graph ay karaniwang nagpapakita ng isang stepped pyramid na may tapering na tuktok. Kaya, para sa pagbuo ng 1 kg ng karne ng baka, 70-90 kg ng sariwang damo ang kailangan.

Sa aquatic ecosystem, posible ring makakuha ng inverted, o inverted, biomass pyramid, kapag ang biomass ng mga producer ay mas mababa kaysa sa mga consumer, at kung minsan ay mga decomposers. Halimbawa, sa karagatan, na may medyo mataas na produktibidad ng phytoplankton, ang kabuuang masa nito sa isang partikular na sandali ay maaaring mas mababa kaysa sa mga consumer ng consumer (mga balyena, malalaking isda, mollusk).

Ang mga piramide ng mga numero at biomass ay sumasalamin static mga sistema, ibig sabihin, nailalarawan ang bilang o biomass ng mga organismo sa isang tiyak na tagal ng panahon. Hindi sila nagbibigay ng kumpletong impormasyon tungkol sa trophic na istraktura ng ecosystem, bagama't pinapayagan nila ang paglutas ng ilang praktikal na problema, lalo na ang mga nauugnay sa pagpapanatili ng katatagan ng mga ecosystem. Ang pyramid ng mga numero ay ginagawang posible, halimbawa, upang kalkulahin ang pinahihintulutang halaga ng paghuli ng isda o pagbaril ng mga hayop sa panahon ng pangangaso nang walang mga kahihinatnan para sa kanilang normal na pagpaparami.

3. Pyramid ng enerhiya sumasalamin sa magnitude ng daloy ng enerhiya, ang bilis ng pagpasa ng masa ng pagkain sa pamamagitan ng food chain. Ang istraktura ng biocenosis ay higit na naiimpluwensyahan hindi ng dami ng nakapirming enerhiya, ngunit ng rate ng produksyon ng pagkain.

Ito ay itinatag na ang pinakamataas na halaga ng enerhiya na inilipat sa susunod na antas ng trophic ay maaaring sa ilang mga kaso ay 30% ng nauna, at ito ang pinakamaganda. Sa maraming biocenoses, food chain, ang halaga ng inilipat na enerhiya ay maaari lamang 1%.

Noong 1942, binuo ng American ecologist na si R. Lindeman ang batas ng pyramid of energies (ang batas ng 10 porsiyento) , ayon sa kung saan, sa karaniwan, humigit-kumulang 10% ng enerhiya na natanggap ng nakaraang antas ng ecological pyramid ay pumasa mula sa isang trophic level sa pamamagitan ng food chain patungo sa isa pang trophic level. Ang natitirang enerhiya ay nawala sa anyo ng thermal radiation, paggalaw, atbp. Ang mga organismo, bilang isang resulta ng mga metabolic na proseso, ay nawawalan ng halos 90% ng lahat ng enerhiya sa bawat link ng food chain, na ginugugol sa pagpapanatili ng kanilang mahahalagang function.

Kung ang isang liyebre ay kumain ng 10 kg ng halaman, kung gayon ang sariling timbang ay maaaring tumaas ng 1 kg. Ang isang fox o isang lobo, kumakain ng 1 kg ng liyebre, ay nagdaragdag ng masa nito sa pamamagitan lamang ng 100 g. Sa makahoy na mga halaman, ang proporsyon na ito ay mas mababa dahil sa ang katunayan na ang kahoy ay hindi gaanong hinihigop ng mga organismo. Para sa mga damo at algae, ang halagang ito ay mas mataas, dahil wala silang mahirap na matunaw na mga tisyu. Gayunpaman, ang pangkalahatang kaayusan ng proseso ng paglipat ng enerhiya ay nananatili: mas kaunting enerhiya ang dumadaan sa itaas na antas ng trophic kaysa sa mas mababang mga antas.

Iyon ang dahilan kung bakit ang mga food chain ay karaniwang hindi maaaring magkaroon ng higit sa 3-5 (bihirang 6) na mga link, at ang mga ecological pyramids ay hindi maaaring binubuo ng isang malaking bilang ng mga palapag. Sa huling link ng food chain, gayundin sa itaas na palapag ng ecological pyramid, magkakaroon ng napakaliit na enerhiya na hindi ito magiging sapat kung ang bilang ng mga organismo ay tataas.

Ang pahayag na ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagtingin sa kung saan ang enerhiya ng natupok na pagkain ay ginugol: bahagi nito ay napupunta sa pagbuo ng mga bagong selula, i.e. para sa paglaki, ang bahagi ng enerhiya ng pagkain ay ginugugol sa pagtiyak ng metabolismo ng enerhiya o sa paghinga. Dahil ang pagkatunaw ng pagkain ay hindi maaaring kumpleto, i.e. 100%, pagkatapos ay ang bahagi ng hindi natutunaw na pagkain sa anyo ng dumi ay tinanggal mula sa katawan.

Isinasaalang-alang na ang enerhiya na ginugol sa paghinga ay hindi inilipat sa susunod na antas ng trophic at umalis sa ecosystem, nagiging malinaw kung bakit ang bawat kasunod na antas ay palaging mas mababa kaysa sa nauna.

Kaya naman bihira ang malalaking mandaragit na hayop. Samakatuwid, wala ring mga mandaragit na magpapakain sa mga lobo. Sa kasong ito, hindi nila pinapakain ang kanilang sarili, dahil ang mga lobo ay hindi marami.

Ang trophic na istraktura ng isang ecosystem ay ipinahayag sa mga kumplikadong relasyon sa pagkain sa pagitan ng mga bumubuo nitong species. Ang mga ekolohikal na pyramid ng mga numero, biomass at enerhiya, na inilalarawan sa anyo ng mga graphical na modelo, ay nagpapahayag ng mga quantitative ratios ng mga organismo na naiiba sa paraan ng kanilang pagpapakain: mga producer, consumer at decomposers.



Ang mga web ng pagkain sa loob ng bawat biogeocenosis ay may mahusay na tinukoy na istraktura.

Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng bilang, laki at kabuuang masa ng mga organismo - biomass - sa bawat antas ng kadena ng pagkain. Ang mga kadena ng pagkain ng pastulan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng density ng populasyon, rate ng pagpaparami at pagiging produktibo ng kanilang biomass.

Ang pagbaba ng biomass sa panahon ng paglipat mula sa isang antas ng pagkain patungo sa isa pa ay dahil sa ang katunayan na hindi lahat ng pagkain ay na-assimilated ng mga mamimili.

Kaya, halimbawa, sa isang uod na kumakain sa mga dahon, kalahati lamang ng materyal ng halaman ang nasisipsip sa mga bituka, ang natitira ay excreted sa anyo ng dumi.

Bilang karagdagan, ang karamihan sa mga sustansya na hinihigop ng mga bituka ay ginagamit para sa paghinga, at 10-15% lamang ang ganap na ginagamit upang bumuo ng mga bagong selula at tisyu ng uod. Para sa kadahilanang ito, ang produksyon ng mga organismo ng bawat kasunod na antas ng trophic ay palaging mas mababa (10 beses sa karaniwan) kaysa sa produksyon ng nauna, ibig sabihin, ang masa ng bawat kasunod na link sa food chain ay unti-unting bumababa. Ang pattern na ito ay tinatawag na panuntunan ng ecological pyramid.

May tatlong paraan ng pag-compile ng mga ecological pyramids:

• 1. Ang pyramid of numbers ay sumasalamin sa numerical ratio ng mga indibidwal na may iba't ibang antas ng trophic ng ecosystem. Kung ang mga organismo sa loob ng pareho o iba't ibang antas ng trophic ay nag-iiba-iba sa laki, kung gayon ang pyramid ng mga numero ay nagbibigay ng mga baluktot na ideya tungkol sa tunay na ratios ng mga antas ng trophic. Halimbawa, sa isang pamayanan ng plankton, ang bilang ng mga producer ay sampu at daan-daang beses na mas malaki kaysa sa bilang ng mga mamimili, at sa kagubatan, daan-daang libong mga mamimili ang makakain sa mga organo ng isang puno - ang producer;
• 2. Ang biomass pyramid ay nagpapakita ng dami ng nabubuhay na bagay, o biomass, sa bawat trophic level. Sa karamihan ng mga terrestrial ecosystem, ang biomass ng mga producer, i.e., ang kabuuang masa ng mga halaman, ay ang pinakamalaki, at ang biomass ng mga organismo ng bawat kasunod na trophic level ay mas mababa kaysa sa nauna. Gayunpaman, sa ilang mga komunidad, ang biomass ng mga consumer ng unang order ay mas malaki kaysa sa biomass ng mga producer. Halimbawa, sa mga karagatan, kung saan ang mga pangunahing producer ay unicellular algae na may mataas na rate ng pagpaparami, ang kanilang taunang produksyon ay maaaring lumampas sa biomass reserve ng sampu at kahit na daan-daang beses. Kasabay nito, ang lahat ng mga produkto na nabuo ng algae ay napakabilis na kasangkot sa kadena ng pagkain na ang akumulasyon ng algae biomass ay maliit, ngunit dahil sa mataas na mga rate ng pagpaparami, ang kanilang maliit na reserba ay sapat upang mapanatili ang rate ng pagpaparami ng organikong bagay. Kaugnay nito, sa karagatan, ang biomass pyramid ay may kabaligtaran na relasyon, ibig sabihin, "baligtad". Sa pinakamataas na antas ng trophic, ang posibilidad na makaipon ng biomass ay nananaig, dahil ang haba ng buhay ng mga mandaragit ay mahaba, ang turnover rate ng kanilang mga henerasyon, sa kabaligtaran, ay mababa, at isang makabuluhang bahagi ng sangkap na pumapasok sa mga kadena ng pagkain ay napanatili. sa kanilang katawan;
• 3. Ang pyramid of energy ay sumasalamin sa dami ng daloy ng enerhiya sa food chain. Ang hugis ng pyramid na ito ay hindi apektado ng laki ng mga indibidwal, at palaging magiging tatsulok na may malawak na base sa ibaba, gaya ng idinidikta ng pangalawang batas ng thermodynamics. Samakatuwid, ang pyramid ng enerhiya ay nagbibigay ng pinakakumpleto at tumpak na ideya ng functional na organisasyon ng komunidad, ng lahat ng mga metabolic na proseso sa ecosystem. Kung ang mga pyramid ng mga numero at biomass ay sumasalamin sa statics ng ecosystem (ang bilang at biomass ng mga organismo sa isang naibigay na sandali), kung gayon ang pyramid ng enerhiya ay sumasalamin sa dinamika ng pagpasa ng isang masa ng pagkain sa pamamagitan ng food chain. Kaya, ang base sa mga pyramids ng mga numero at biomass ay maaaring mas malaki o mas maliit kaysa sa mga kasunod na antas ng trophic (depende sa ratio ng mga producer at mga mamimili sa iba't ibang ecosystem). Ang pyramid ng enerhiya ay laging kumikipot paitaas. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang enerhiya na ginugol sa paghinga ay hindi inilipat sa susunod na antas ng trophic at umalis sa ecosystem. Samakatuwid, ang bawat kasunod na antas ay palaging magiging mas mababa kaysa sa nauna. Sa terrestrial ecosystem, ang pagbaba sa dami ng magagamit na enerhiya ay kadalasang sinasamahan ng pagbaba ng kasaganaan at biomass ng mga indibidwal sa bawat antas ng trophic. Dahil sa malaking pagkawala ng enerhiya para sa pagtatayo ng mga bagong tisyu at paghinga ng mga organismo, ang mga kadena ng pagkain ay hindi maaaring mahaba; kadalasang binubuo sila ng 3-5 na mga link (mga antas ng trophic).

Ang isa sa mga uri ng relasyon sa pagitan ng mga organismo sa ecosystem ay ang trophic na relasyon. Ipinakita nila kung paano gumagalaw ang enerhiya sa mga kadena ng pagkain sa mga ecosystem. Ang isang modelo na nagpapakita ng pagbabago sa dami ng enerhiya sa mga link ng mga food chain ay ang ecological pyramid.

Ang istraktura ng pyramid

Ang pyramid ay isang graphic na modelo. Ang kanyang imahe ay nahahati sa mga pahalang na antas. Ang bilang ng mga antas ay tumutugma sa bilang ng mga link sa mga food chain.

Ang lahat ng mga kadena ng pagkain ay nagsisimula sa mga producer - mga autotrophic na organismo na bumubuo ng mga organikong sangkap. Ang kabuuan ng ecosystem autotrophs ay kung ano ang nasa base ng ecological pyramid.

kanin. 1. Ecological pyramid ng populasyon

Karaniwan ang food pyramid ay naglalaman ng mula 3 hanggang 5 antas.

Ang mga huling link sa food chain ay palaging malalaking mandaragit o tao. Kaya, ang bilang ng mga indibidwal at biomass sa huling antas ng pyramid ay ang pinakamababa.

TOP 2 artikulona nagbabasa kasama nito

Ang kakanyahan ng ecological pyramid ay nasa imahe ng isang progresibong pagbaba sa biomass sa mga food chain.

Kondisyon ng modelo

Dapat itong maunawaan na ang modelo ay nagpapakita ng katotohanan sa isang pangkalahatang paraan. Mas mahirap ang lahat sa buhay. Anumang malaking organismo, kabilang ang mga tao, ay maaaring kainin at ang enerhiya nito ay gagamitin sa ecological pyramid sa isang hindi tipikal na paraan.

Ang bahagi ng biomass ng isang ecosystem ay palaging binibilang ng mga nabubulok - mga organismo na nagbubulok ng patay na organikong bagay. Ang mga reducer ay kinakain ng mga mamimili, na bahagyang nagbabalik ng enerhiya sa ecosystem.

Ang mga omnivorous na hayop tulad ng brown bear ay kumikilos bilang isang mamimili ng unang order (kumakain ng mga halaman), at bilang isang decomposer (kumakain ng bangkay), at bilang isang malaking mandaragit.

Mga uri

Depende sa kung anong quantitative na katangian ng mga antas ang ginagamit, May tatlong uri ng ecological pyramids:

• numero;
• biomass;
• enerhiya.

10% na panuntunan

Ayon sa mga kalkulasyon ng mga ecologist, 10% ng biomass o enerhiya ng nakaraang antas ay napupunta sa bawat kasunod na antas ng ecological pyramid. Ang natitirang 90% ay ginugol sa mga mahahalagang proseso ng mga organismo at nawala sa anyo ng thermal radiation.

Ang pattern na ito ay tinatawag na panuntunan ng ecological pyramid ng enerhiya at biomass.

Isaalang-alang ang mga halimbawa. Humigit-kumulang 100 kg ng timbang ng katawan ng mga herbivores ay nabuo mula sa isang tonelada ng berdeng halaman. Kapag ang mga herbivore ay natupok ng maliliit na mandaragit, ang kanilang timbang ay tumataas ng 10 kg. Kung ang mga maliliit na mandaragit ay kinakain ng malalaki, kung gayon ang bigat ng katawan ng huli ay tataas ng 1 kg.

kanin. 2. Ecological pyramid ng biomass

Food chain: phytoplankton - zooplankton - maliit na isda - malalaking isda - tao. Mayroon nang 5 na antas dito, at upang ang masa ng isang tao ay tumaas ng 1 kg, kinakailangan na mayroong 10 tonelada ng phytoplankton sa unang antas.

kanin. 3. Ecological pyramid ng enerhiya

Mga Benepisyo ng Apex

Ang mga species sa tuktok ng ecological pyramid ay mas malamang na mag-evolve. Noong sinaunang panahon, ang mga hayop na sumasakop sa pinakamataas na antas sa mga trophic na relasyon na mas mabilis na umunlad.

Sa Mesozoic, sinakop ng mga mammal ang gitnang antas ng ecological pyramid at aktibong nalipol ng mga mandaragit na reptilya. Dahil lamang sa pagkalipol ng mga dinosaur kaya sila nakaakyat sa pinakamataas na antas at nakakuha ng dominanteng posisyon sa lahat ng ecosystem.

May tatlong paraan ng pag-compile ng mga ecological pyramids:

1. Ang pyramid of numbers ay sumasalamin sa numerical ratio ng mga indibidwal na may iba't ibang antas ng trophic ng ecosystem. Kung ang mga organismo sa loob ng pareho o iba't ibang antas ng trophic ay nag-iiba-iba sa laki, kung gayon ang pyramid ng mga numero ay nagbibigay ng mga baluktot na ideya tungkol sa tunay na ratios ng mga antas ng trophic. Halimbawa, sa isang komunidad ng plankton, ang bilang ng mga producer ay sampu at daan-daang beses na mas malaki kaysa sa bilang ng mga mamimili, at sa kagubatan, daan-daang libong mga mamimili ang makakain sa mga organo ng isang puno - ang producer.

2. Ang biomass pyramid ay nagpapakita ng dami ng nabubuhay na bagay, o biomass, sa bawat trophic level. Sa karamihan ng mga terrestrial ecosystem, ang biomass ng mga producer, i.e., ang kabuuang masa ng mga halaman, ay ang pinakamalaki, at ang biomass ng mga organismo ng bawat kasunod na trophic level ay mas mababa kaysa sa nauna. Gayunpaman, sa ilang mga komunidad, ang biomass ng mga consumer ng unang order ay mas malaki kaysa sa biomass ng mga producer. Halimbawa, sa mga karagatan, kung saan ang mga pangunahing producer ay unicellular algae na may mataas na rate ng pagpaparami, ang kanilang taunang produksyon ay maaaring lumampas sa biomass reserve ng sampu at kahit na daan-daang beses. Kasabay nito, ang lahat ng mga produkto na nabuo ng algae ay napakabilis na kasangkot sa kadena ng pagkain na ang akumulasyon ng algae biomass ay maliit, ngunit dahil sa mataas na mga rate ng pagpaparami, ang kanilang maliit na reserba ay sapat upang mapanatili ang rate ng pagpaparami ng organikong bagay. Kaugnay nito, sa karagatan, ang biomass pyramid ay may kabaligtaran na relasyon, ibig sabihin, "baligtad". Sa pinakamataas na antas ng trophic, ang posibilidad na makaipon ng biomass ay nananaig, dahil ang haba ng buhay ng mga mandaragit ay mahaba, ang turnover rate ng kanilang mga henerasyon, sa kabaligtaran, ay mababa, at isang makabuluhang bahagi ng sangkap na pumapasok sa mga kadena ng pagkain ay napanatili. sa kanilang katawan.

3. Ang pyramid of energy ay sumasalamin sa dami ng daloy ng enerhiya sa food chain. Ang hugis ng pyramid na ito ay hindi apektado ng laki ng mga indibidwal, at palaging magiging tatsulok na may malawak na base sa ibaba, gaya ng idinidikta ng pangalawang batas ng thermodynamics. Samakatuwid, ang pyramid ng enerhiya ay nagbibigay ng pinakakumpleto at tumpak na ideya ng functional na organisasyon ng komunidad, ng lahat ng mga metabolic na proseso sa ecosystem. Kung ang mga pyramid ng mga numero at biomass ay sumasalamin sa statics ng ecosystem (ang bilang at biomass ng mga organismo sa isang naibigay na sandali), kung gayon ang pyramid ng enerhiya ay sumasalamin sa dinamika ng pagpasa ng isang masa ng pagkain sa pamamagitan ng food chain. Kaya, ang base sa mga pyramids ng mga numero at biomass ay maaaring mas malaki o mas maliit kaysa sa mga kasunod na antas ng trophic (depende sa ratio ng mga producer at mga mamimili sa iba't ibang ecosystem). Ang pyramid ng enerhiya ay laging kumikipot paitaas. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang enerhiya na ginugol sa paghinga ay hindi inilipat sa susunod na antas ng trophic at umalis sa ecosystem. Samakatuwid, ang bawat kasunod na antas ay palaging magiging mas mababa kaysa sa nauna. Sa terrestrial ecosystem, ang pagbaba sa dami ng magagamit na enerhiya ay kadalasang sinasamahan ng pagbaba ng kasaganaan at biomass ng mga indibidwal sa bawat antas ng trophic. Dahil sa malaking pagkawala ng enerhiya para sa pagtatayo ng mga bagong tisyu at paghinga ng mga organismo, ang mga kadena ng pagkain ay hindi maaaring mahaba; kadalasan sila ay binubuo ng 3-5 mga link (trophic na antas).

Ang kaalaman sa mga batas ng produktibidad ng ecosystem, ang kakayahang mabilang ang daloy ng enerhiya ay may malaking praktikal na kahalagahan, dahil ang mga produkto ng natural at artipisyal na komunidad (agroenoses) ang pangunahing pinagmumulan ng pagkain para sa sangkatauhan. Ang mga tumpak na kalkulasyon ng daloy ng enerhiya at ang sukat ng produktibidad ng ecosystem ay ginagawang posible na i-regulate ang cycle ng mga sangkap sa kanila sa paraang makamit ang pinakamalaking ani ng mga produktong kailangan para sa mga tao.

Mga sunud-sunod at ang kanilang mga uri.

Ang proseso kung saan ang mga komunidad ng mga species ng halaman at hayop ay pinapalitan sa paglipas ng panahon ng iba, kadalasang mas kumplikado, mga komunidad ay tinatawag pagkakasunud-sunod ng ekolohiya, o sunod-sunod lang.

Karaniwang nagpapatuloy ang sunud-sunod na ekolohikal hanggang sa maging matatag ang pamayanan at mapanatili ang sarili. Ang mga ecologist ay nakikilala ang dalawang uri ng ecological succession: pangunahin at pangalawa.

pangunahing sunud-sunod- ito ang pare-parehong pag-unlad ng mga pamayanan sa mga lugar na walang lupa.

Stage 1 - ang paglitaw ng isang lugar na walang buhay;

2nd stage - resettlement ng mga unang organismo ng halaman at hayop sa lugar na ito;

3rd stage - kaligtasan ng buhay ng mga organismo;

Ika-4 na yugto - kumpetisyon at pag-aalis ng mga species;

Ika-5 yugto - pagbabago ng tirahan ng mga organismo, unti-unting pagpapapanatag ng mga kondisyon at relasyon.

Ang isang kilalang halimbawa ng pangunahing succession ay ang kolonisasyon ng matigas na lava pagkatapos ng pagsabog ng bulkan o isang dalisdis pagkatapos ng avalanche na sumira sa buong profile ng lupa, open-pit mining area kung saan inalis ang topsoil, atbp. Sa ganitong mga tigang na lugar, ang pangunahing sunod-sunod mula sa hubad na bato hanggang sa mature na kagubatan ay maaaring tumagal ng daan-daang hanggang libu-libong taon.

pangalawang sunod- pare-parehong pag-unlad ng mga pamayanan sa isang lugar kung saan ang mga natural na pananim ay naalis o lubhang nagambala, ngunit ang lupa ay hindi nawasak. Magsisimula ang pangalawang sunod sa lugar ng nawasak na biocenosis (kagubatan pagkatapos ng sunog). Mabilis ang succession kasi buto, mga bahagi ng mga link ng pagkain ay pinapanatili sa lupa, at isang biocenosis ay nabuo. Kung isasaalang-alang natin ang paghalili sa mga abandonadong lupain na hindi ginagamit sa pagsasaka, makikita natin na ang mga dating bukirin ay mabilis na natatakpan ng iba't ibang taunang halaman. Ang mga buto ng mga species ng puno: pine, spruce, birch, aspen, ay maaari ring makarating dito, kung minsan ay nagtagumpay sa malalayong distansya sa tulong ng hangin o hayop. Sa simula, mabilis ang pagbabago. Pagkatapos, habang lumalabas ang mas mabagal na lumalagong mga halaman, bumababa ang rate ng pagkakasunod-sunod. Ang mga punla ng birch ay bumubuo ng mga siksik na shoots na lumililim sa lupa, at kahit na ang mga buto ng spruce ay tumubo kasama ng birch, ang mga punla nito, na nasa napakasamang mga kondisyon, ay nahuhuli sa likod ng mga puno ng birch. Ang birch ay tinatawag na "pioneer ng kagubatan" dahil ito ay halos palaging ang unang tumira sa mga nababagabag na lupain at may malawak na hanay ng kakayahang umangkop. Ang mga birch sa edad na 2-3 taon ay maaaring umabot sa taas na 100-120 cm, habang ang mga puno ng fir sa parehong edad ay halos hindi umabot sa 10 cm. Ang mga pagbabago ay nakakaapekto rin sa bahagi ng hayop ng itinuturing na biocenosis. Sa mga unang yugto, ang mga May-bearers, birch moths ay tumira, pagkatapos ay maraming mga ibon ang lilitaw: mga finch, warbler, warbler. Ang mga maliliit na mammal ay nanirahan: shrews, moles, hedgehogs. Ang pagbabago ng mga kondisyon ng pag-iilaw ay nagsisimulang magkaroon ng positibong epekto sa mga batang Christmas tree, na nagpapabilis sa kanilang paglaki.

Ang matatag na yugto ng paghalili, kapag ang komunidad (biocenosis) ay ganap na nabuo at nasa balanse sa kapaligiran, ay tinatawag na kasukdulan. Ang climax na komunidad ay may kakayahang mag-regulasyon sa sarili at maaaring nasa ekwilibriyo sa mahabang panahon.

Kaya, ang sunod-sunod na nangyayari, kung saan sa una ay isang birch, pagkatapos ay isang halo-halong spruce-birch na kagubatan ay pinalitan ng isang purong kagubatan ng spruce. Ang natural na proseso ng pagpapalit ng birch forest sa spruce forest ay tumatagal ng higit sa 100 taon. Kaya naman ang proseso ng paghalili ay tinatawag na sekular na pagbabago.

18. Mga function ng buhay na bagay sa biosphere. buhay na bagay - ito ay ang kabuuan ng mga buhay na organismo (biomass ng Earth). Ito ay isang bukas na sistema na nailalarawan sa pamamagitan ng paglaki, pagpaparami, pamamahagi, pagpapalitan ng bagay at enerhiya sa panlabas na kapaligiran, akumulasyon ng enerhiya at paglipat nito sa mga kadena ng pagkain. Ang bagay na may buhay ay gumaganap ng 5 function:

1. Enerhiya (ang kakayahang sumipsip ng solar energy, i-convert ito sa enerhiya ng mga chemical bond at ilipat ito sa pamamagitan ng food chain)

2. Gas (ang kakayahang mapanatili ang katatagan ng komposisyon ng gas ng biosphere bilang resulta ng balanse ng paghinga at photosynthesis)

3. Konsentrasyon (ang kakayahan ng mga nabubuhay na organismo na maipon ang ilang mga elemento ng kapaligiran sa kanilang katawan, dahil sa kung saan ang mga elemento ay muling ipinamahagi at nabuo ang mga mineral)

4. Redox (ang kakayahang baguhin ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento at lumikha ng iba't ibang mga compound sa kalikasan upang mapanatili ang pagkakaiba-iba ng buhay)

5. Mapanira (ang kakayahang mabulok ang patay na organikong bagay, dahil sa kung saan ang sirkulasyon ng mga sangkap ay isinasagawa)

1. Ang pag-andar ng tubig ng nabubuhay na bagay sa biosphere ay nauugnay sa biogenic na ikot ng tubig, na may malaking kahalagahan sa ikot ng tubig sa planeta.

Ang pagsasagawa ng mga nakalistang tungkulin, ang bagay na may buhay ay umaangkop sa kapaligiran at iniangkop ito sa kanyang biyolohikal (at kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang tao, kung gayon din ang panlipunan) na mga pangangailangan. Kasabay nito, ang nabubuhay na bagay at ang kapaligiran nito ay bubuo sa kabuuan, ngunit ang kontrol sa estado ng kapaligiran ay isinasagawa ng mga nabubuhay na organismo.

Ang pangunahing proseso na nangyayari sa lahat ng ecosystem ay ang paglipat at sirkulasyon ng bagay o enerhiya. Gayunpaman, ang mga pagkalugi ay hindi maiiwasan. Ang laki ng mga pagkalugi na ito mula sa antas hanggang sa antas ay kung ano ang sinasalamin ng mga patakaran ng ecological pyramids.

Ilang pang-akademikong termino

Ang pagpapalitan ng bagay at enerhiya ay isang direktang daloy sa kadena ng mga producer - mga mamimili. Sa madaling salita, ang pagkain ng ilang organismo ng iba. Kasabay nito, ang isang kadena o pagkakasunud-sunod ng mga organismo ay itinayo, na, bilang mga link sa kadena, ay konektado sa pamamagitan ng relasyon na "pagkain - mamimili". Ang sequence na ito ay tinatawag na trophic o food chain. At ang mga link sa loob nito ay mga antas ng trophic. Ang unang antas ng kadena ay mga producer (mga halaman), dahil sila lamang ang makakabuo ng mga organikong sangkap mula sa mga hindi organiko. Ang mga susunod na link ay ang mga mamimili (mga hayop) ng iba't ibang mga order. Ang mga herbivore ay mga consumer ng 1st order, at ang mga predator na kumakain ng herbivores ay magiging mga consumer ng 2nd order. Ang susunod na link sa kadena ay magiging mga decomposers - mga organismo na ang pagkain ay ang mga labi ng buhay o ang mga bangkay ng mga buhay na organismo.

Mga graphic na pyramid

Ang British ecologist na si Charles Elton (1900-1991) noong 1927, batay sa pagsusuri ng dami ng mga pagbabago sa mga kadena ng pagkain, ipinakilala ang konsepto ng ecological pyramids sa biology bilang isang graphic na paglalarawan ng mga ratios sa ecosystem ng mga producer at consumer. Ang pyramid ni Elton ay inilalarawan bilang isang tatsulok na hinati sa bilang ng mga link sa chain. O sa anyo ng mga parihaba na nakatayo sa ibabaw ng bawat isa.

Mga pattern ng pyramid

C. Sinuri ni Elton ang bilang ng mga organismo sa mga kadena at nalaman na palaging mas maraming halaman kaysa sa mga hayop. Bukod dito, ang ratio ng mga antas sa dami ng mga termino ay palaging pareho - isang pagbaba ay nangyayari sa bawat susunod na antas, at ito ay isang layunin na konklusyon, na makikita sa mga patakaran ng ecological pyramids.

Ang tuntunin ni Elton

Isinasaad ng panuntunang ito na ang bilang ng mga indibidwal sa isang sequence ay bumababa mula sa antas hanggang sa antas. Ang mga patakaran ng ecological pyramid ay ang quantitative ratio ng mga produkto ng lahat ng antas ng isang partikular na food chain. Sinasabi nito na ang tagapagpahiwatig ng antas ng kadena ay humigit-kumulang 10 beses na mas mababa kaysa sa nakaraang antas.

Ibinigay ang isang simpleng halimbawa na tuldok ang "at". Isaalang-alang ang trophic chain ng algae - invertebrate crustacean - herring - dolphin. Ang isang 40 kg na dolphin ay kailangang kumain ng 400 kg ng herring upang mabuhay. At upang magkaroon ng 400 kilo ng isda na ito, humigit-kumulang 4 na tonelada ng kanilang pagkain ang kailangan - mga invertebrate crustacean. Para sa pagbuo ng 4 na toneladang crustacean, 40 toneladang algae ang kailangan. Ito ang sinasalamin ng mga alituntunin ng ecological pyramid. At sa ganoong ratio lamang magiging sustainable ang istrukturang ekolohikal na ito.

Mga uri ng ecopyramid

Batay sa criterion na isasaalang-alang kapag sinusuri ang mga pyramids, mayroong:

• Numeric.
• Mga pagtatantya ng biomass.
• Mga gastos sa enerhiya.

Sa lahat ng kaso, ang panuntunan ng ecological pyramid ay sumasalamin sa pagbaba sa pangunahing pamantayan sa pagsusuri ng 10 beses.

Bilang ng mga indibidwal at trophic na hakbang

Sa pyramid ng mga numero, ang bilang ng mga organismo ay isinasaalang-alang, na makikita sa panuntunan ng ecological pyramid. At ang halimbawa na may dolphin ay ganap na akma sa paglalarawan ng ganitong uri ng mga pyramids. Ngunit may mga pagbubukod - isang ecosystem ng kagubatan na may isang kadena ng mga halaman - mga insekto. Ang pyramid ay magiging baligtad (isang malaking bilang ng mga insekto na kumakain sa isang puno). Iyon ang dahilan kung bakit ang pyramid ng mga numero ay itinuturing na hindi ang pinaka-kaalaman at nagpapahiwatig.

At ano ang natitira?

Ginagamit ng biomass pyramid ang tuyo (bihirang basa) na masa ng mga indibidwal na kapareho ng antas bilang isang pamantayan sa pagsusuri. Mga yunit ng pagsukat - gramo / metro kuwadrado, kilo / ektarya o gramo / metro kubiko. Ngunit kahit dito may mga pagbubukod. Ang mga alituntunin ng ecological pyramids, na sumasalamin sa pagbaba sa biomass ng mga mamimili na may kaugnayan sa biomass ng mga producer, ay isinasagawa para sa biocenoses, kung saan pareho ay malaki at may mahabang ikot ng buhay. Ngunit para sa mga sistema ng tubig, ang pyramid ay maaaring muling baligtarin. Halimbawa, sa mga dagat, ang biomass ng zooplankton na nagpapakain sa algae ay minsan 3 beses na mas malaki kaysa sa biomass ng plankton ng halaman mismo. nakakatipid sa mataas na rate ng pagpaparami ng phytoplankton.

Ang daloy ng enerhiya ay ang pinakatumpak na tagapagpahiwatig

Ang mga piramide ng enerhiya ay nagpapakita ng bilis ng pagpasa ng pagkain (ang masa nito) sa mga antas ng trophic. Ang batas ng pyramid of energy ay binuo ng natitirang ecologist mula sa America na si Raymond Lindeman (1915-1942), pagkatapos ng kanyang kamatayan noong 1942 pumasok siya sa biology bilang isang panuntunan ng sampung porsyento. Ayon dito, 10% ng enerhiya mula sa nauna ay napupunta sa bawat kasunod na antas, ang natitirang 90% ay mga pagkalugi na napupunta upang suportahan ang mahahalagang aktibidad ng katawan (paghinga, thermoregulation).

Ang kahulugan ng mga piramide

Nasuri namin kung ano ang sinasalamin ng mga alituntunin ng ecological pyramids. Ngunit bakit kailangan natin ang kaalamang ito? Ginagawang posible ng mga piramide ng mga numero at biomass na malutas ang ilang praktikal na mga problema, dahil inilalarawan nila ang static at stable na estado ng system. Halimbawa, ginagamit ang mga ito sa pagkalkula ng mga pinahihintulutang halaga ng huli ng isda o pagbibilang ng bilang ng mga hayop para sa pagbaril, upang hindi makagambala sa katatagan ng ecosystem at matukoy ang maximum na laki ng isang partikular na populasyon ng mga indibidwal para sa isang ibinigay na ecosystem sa kabuuan nito. At ang pyramid of energies ay nagbibigay ng isang malinaw na ideya ng samahan ng mga functional na komunidad, ay nagbibigay-daan sa iyo upang ihambing ang iba't ibang mga ecosystem sa mga tuntunin ng kanilang pagiging produktibo.

Ngayon ang mambabasa ay hindi mawawala kapag binigyan ng isang gawain tulad ng "ilarawan kung ano ang sinasalamin ng mga patakaran ng ecological pyramids", at matapang na sasagutin na ang mga ito ay ang pagkawala ng bagay at enerhiya sa isang tiyak na trophic chain.