КНІГІ ОНЛАЙН

Біялогія

Выдавец: Народная асвета

Памер: 261с.

Мінск 2016

117.05 МБ

Ланцугі і сеткі харчавання. Экалагічныя піраміды
81
Мал. 30. Пашавыя ланцугі харчавання
Трафічныя ўзроўні прынята нумераваць. Першы трафічны ўзровень складаюць аўтатрофныя арганізмы — расліны (прадуцэнты), на другім трафічным узроўні знаходзяцца раслінаедныя жывёлы (кансументы I парадку), на трэцім і наступных узроўнях — драпежныя жывёлы (кансументы II, III і г. д. парадкаў).
У прыродзе амаль усе арганізмы харчуюцца не адным, а некалькімі відамі корму. Значыць, любы арганізм можа знаходзіцца на розных трафічных узроўнях у адным і тым жа харчовым ланцугу ў залежнасці ад характару корму. Напрыклад, ястраб, кормячыся мышамі, займае трэці трафічны ўзровень, а з’ядаючы змей — чацвёрты. Акрамя таго, адзін і той жа арганізм можа быць звяном розных харчовых ланцугоў, звязаных паміж сабой. Так, ястраб можа з’есці яшчарку, зайца або змяю, якія ўваходзяць у склад розных ланцугоў харчавання (мал. 30).
У прыродзе пашавыя ланцугі ў чыстым выглядзе не сустракаюцца. Яны звязаны паміж сабой агульнымі харчовымі звёнамі і ўтвараюць харчовую сетку, або сетку харчавання (мал. 31, с. 82). Яе наяўнасць у экасістэме садзейнічае выжыванню арганізмаў пры недахопе пэўнага віду корму дзякуючы магчымасці выкарыстаць другі корм. I чым шырэйшая відавая разнастайнасць асобін у экасістэме, тым больш харчовых ланйугоў у складзе харчовай сеткі і тым больш устойлівая экасістэма. Выпадзенне аднаго з ланцугоў харчавання не парушыць усёй экасістэмы, паколькі могуць быць выкарыстаны крыніцы харчавання з іншых харчовых ланцугоў.
• 6. Зак. 569.
Раздзел 3

Кансументы I парадку II трафічны ўзровень
Кансументы III парадку IV трафічны ўзровень
Кансументы II парадку III трафічны ўзровень	_
ўзровень
Дэтрытафагі і рэдуцэнты
Мал. 31. Спрошчаная схема сеткі харчавання ў лясной экасістэме
Ланцугі і сеткі харчавання. Экалагічныя піраміды
83
Дэтрытныя ланцугі (ланцугі раскладання) — харчовыя ланцугі, якія пачынаюцца з дэтрыту, уключаюць дэтрытафагаў і рэдуцэнтаў і заканчваюцца мінеральнымі рэчывамі. У дэтрытных ланцугах адбываецца перанос рэчываў і энергіі дэтрыту паміж дэтрытафагамі і рэдуцэнтамі праз прадукты іх жыццядзейнасці.
Напрыклад: загінуўшая птушка —> лічынкі мух —> плесневыя грыбы » бактэрыі —> мінеральныя рэчывы. Калі дэтрыт не патрабуе механічнага разбурэння, то ён адразу ператвараецца ў перагной з наступнай мінералізацыяй.
Дзякуючы дэтрытным ланцугам у прыродзе замыкаецца кругаварот рэчываў. Адмерлыя арганічныя рэчывы ў дэтрытных ланйугах ператвараюцца ў мінеральныя, якія трапляюць у асяроддзе, а з яго паглынаюцца раслінамі (прадуцэнтамі).
Пашавыя ланцугі пераважна размяшчаюцца ў надземных, а ланцугі раскладання — у падземных ярусах экасістэм. Узаемасувязь пашавых ланцугоў з дэтрытнымі ажыццяўляецца праз дэтрыт, які трапляе ў глебу. Дэтрытныя ланйугі звязаны з пашавымі праз мінеральныя рэчывы, якія здабываюцца з глебы прадуцэнтамі. Дзякуючы ўзаемасувязі пашавых і дэтрытных ланйугоў у экасістэме фарміруецца складаная харчовая сетка, якая забяспечвае пастаянства працэсаў ператварэння рэчыва і энергіі.
Экалагічныя піраміды. Працэс ператварэння рэчыва і энергіі ў пашавых ланцугах мае пэўныя заканамернасці. На кожным трафічным узроўні пашавага ланцуга не ўся з’едзеная біямаса ідзе на ўтварэнне біямасы кансументаў дадзенага ўзроўню. Значная яе частка затрачваецца на працэсы жыццядзейнасці арганізмаў: рух, размнажэнне, падтрыманне тэмпературы цела і г. д. Акрамя таго, частка корму не засвойваецца і ў выглядзе прадуктаў жыццядзейнасці трапляе ў навакольнае асяроддзе. Другімі словамі, большая частка рэчыва і змешчанай у ім энергіі пры пераходзе ад аднаго трафічнага ўзроўню да другога губляецца. Працэнт засваяльнасці моцна вар’іруе і залежыць ад складу кармоў і біялагічных асаблівасцей арганізмаў. Шматлікія даследаванні паказалі, што на кожным трафічным узроўні харчовага ланцуга губляецца ў сярэднім каля 90 % энергіі, і толькі 10 % пераходзіць на наступны ўзровень. Амерыканскі эколаг Р Ліндэман у 1942 г. сфармуляваў гэтую заканамернасць як правіла 10 %. Выкарыстоўваючы гэтае правіла, можна разлічыць колькасць энергіі на любым трафічным узроўні ланцуга харчавання, калі яго паказчык вядомы на адным з іх. 3 некаторай ступенню дапушчэння гэта правіла выкарыстоўваюць і для вызначэння пераходу біямасы паміж трафічнымі ўзроўнямі. Прыклады рашэння задач на аналіз ператварэння рэчыва і энергіі ў ланцугу харчавання і на правіла 10 % прыведзены ў канцы дапаможніка (Дадатак Б).
Калі на кожным трафічным узроўні харчовага ланцуга вызначыць колькасць асобін, або іх біямасу, або колькасць змешчанай у ім энергіі, то стане відавочным
Мал. 32. Экалагічныя піраміды лікаў, біямасы і энергіі
памяншэнне гэтых велічынь па меры прасоўвання да канца ланцуга харчавання. Гэтую заканамернасць упершыню выявіў англійскі эколаг Ч. Элтан у 1927 г. Ён назваў яе правілам экалагічнай піраміды і прапанаваў выражаць графічна. Калі любую з вышэйназваных характарыстык трафічных узроўняў паказаць у выглядзе прамавугольнікаў з аднолькавым маштабам і размясціць аднаго над другім, то атрымаецца экалагічная піраміда.
Вядомы тры тыпы экалагічных пірамід. Піраміда лікаў адлюстроўвае колькасць асобін у кожным звяне харчовага ланцуга (мал. 32). Аднак у экасістэме другі трафічны ўзровень (кансументы I парадку) колькасна можа быць багацейшым за першы трафічны ўзровень (прадуцэнтаў). У гэтым выпадку атрымліваецца перавернутая піраміда лікаў. Гэта тлумачыцца ўдзелам у такіх пірамідах асобін, не раўнацэнных па памерах. Прыкладам можа служыць піраміда лікаў, якая складаецца з ліставога дрэва, лістагрызучых насякомых, дробных насякомаедных і буйных драпежных птушак. Шраміда біямасы адлюстроўвае колькасць арганічнага рэчыва, назапашанага на кожным трафічным узроўні харчовага ланцуга. Піраміда біямасы ў наземных экасістэмах правільная. А ў пірамідзе біямасы для водных экасістэм біямаса другога трафічнага ўзроўню, як правіла, большая за біямасу першага пры азначэнні яе ў канкрэтны момант. Але паколькі водныя прадуцэнты (фітапланктон) маюць высокую скорасць утварэння прадукцыі, то ў канчатковым выніку іх біямаса за сезон усё роўна будзе большая за бія
Прадукцыйнасць экасістэм
85
масу кансументаў I парадку. А гэта азначае, што ў водных экасістэмах таксама захоўваецца правіла экалагічнай піраміды. Піраміда энергіі адлюстроўвае заканамернасці расходавання энергіі на розных трафічных узроўнях.
Такім чынам, запас рэчыва і энергіі, назапашаны раслінамі ў пашавых харчовых ланцугах, хутка расходуецца (выядаецца), таму гэтыя ланцугі не могуць быць доўгімі. Звычайна яны ўключаюць ад трох да пяці трафічных узроўняў.

9
У экасістэме прадуцэнты, кансументы і рэдуцэнты звязаны трафічнымі сувязямі і ўтвараюць ланцугі харчавання: пашавыя і дэтрытныя. У пашавых ланцугах дзейнічае правіла 10 % і правіла экалагічнай піраміды. Можна пабудаваць тры тыпы экалагічных пірамід: лікаў, біямасы і энергіі.
1. Чым адрозніваюцца пашавыя ланцугі ад дэтрытных? 2. Сфармулюйце правіла экалагічнай піраміды. Якія бываюць тыпы экалагічных пірамід? У чым іх асаблівасці? 3. Складзіце пашавы ланцуг харчавання, выбраўшы патрэбныя звёны з наступных кампанентаў: асіна, дзяцел, бяроза, сініца, бусел, вусень бярозавага падзеніка, каршун. 4. Складзіце дэтрытны ланцуг харчавання, выбраўшы патрэбныя звёны з наступных кампанентаў: змяя, загінуўшая птушка, глебавыя бактэрыі, лічынкі мух, травяная жаба, плесневыя грыбы, мінеральныя рэчывы. 5. Вызначце адпаведнасць паміж тыпамі ланцугоў харчавання і іх магчымымі харчовымі звёнамі. Ланцугі харчавання: 1. Пашавыя. 2. Дэтрытныя. Харчовыя звёны: а) заяц; б) вострамордая жаба; в) плесневыя грыбы; г) страказа; д) мнаганожка; е) асіна; ж) фітапланктон; з) плотка; і) дажджавы чарвяк; к) лось; л) макрыца; м) жук мерцвяед; н) лугавыя злакі; о) глебавыя бактэрыі. 6. У стэпавых раёнах праводзілася вынішчэнне суслікаў шляхам раскідвання атручанай прыманкі. Акрамя суслікаў, гінулі лісы, якія не елі гэтую прыманку. Растлумачце з экалагічнага пункту гледжання прычыны гібелі ліс. 7. Пабудуйце экалагічную піраміду энергіі, захоўваючы правіла 10%, для харчовага ланцуга лугу: канюшына лугавая ч матылёк > жаба —> змяя, калі біямаса змяі за лета павялічылася на 0,2 кг.
§ 20.	Прадукцыйнасць экасістэм
Паняцце аб біямасе і прадукцыі экасістэмы. Як вы ўжо ведаеце, рэчывы ў экасістэме выкарыстоўваюцца шматразова, ператвараючыся па прынцыпу кругавароту. Прычым у руху рэчываў удзельнічаюць жывыя арганізмы, таму кругаварот рэчываў з’яўляецца біягенным. Ён пачынаецца з паступлення хімічных элементаў з глебы (вада і мінеральныя солі) і атмасферы (вуглякіслы газ) у жывыя арганізмы — прадуцэнты. Прадуцэнты сінтэзуюць арганічныя рэчывы, частка якіх далей перадаецца па харчовым ланцугу кансументам, а частка — застаецца невыкарыстанай. Пэўная колькасць арганічных рэчываў прадуцэнтаў і кансу
86
Раздзел 3
ментаў вяртаецца ў глебу з трупным матэрыялам, экскрэментамі (дэтрыт). У выніку дзейнасці рэдуцэнтаў яны ператвараюцца ў мінеральныя рэчывы, атамы якіх зноў уцягваюцца прадуцэнтамі ў кругаварот. Але зусім замкнутым кругаварот рэчываў быць не можа. Атамы некаторых хімічных элементаў могуць на доўгі час выводзіцца з кругавароту, збіраючыся ў літасферы ў складзе вапняку (мелу), каменнага вугалю, прыроднага газу, нафты, торфу, руд розных металаў.
Ператварэнне энергіі ў экасістэме ідзе некалькі іначай, чым ператварэнне рэчываў. Паток сонечнай энергіі, які трапляе ў экасістэму, як бы раздзяляецца на два рэчышчы — пашавае і дэтрытнае. У кожным з іх энергія расходуецца на падтрыманне жыццядзейнасці арганізмаў. Суадносіны колькасці энергіі, якая праходзіць праз пашавыя і дэтрытныя ланцугі, у розных тыпах экасістэм розная. Страта энергіі ў харчовых ланцугах можа быць кампенсавана толькі за кошт паступлення новых порцый сонечнай энергіі або гатовага арганічнага рэчыва (энергія корму). Таму ў экасістэме не можа быць кругавароту энергіі, аналагічнага кругавароту рэчываў. Экасістэма функцыянуе толькі за кошт накіраванага патоку энергіі.
Дзякуючы шматразоваму выкарыстанню рэчыва і пастаяннаму прытоку энергіі экасістэмы здольны доўга падтрымліваць стабільнае існаванне. Прадуцэнты, кансументы і рэдуцэнты, якія іх насяляюць, пры гэтым забяспечваюць узнаўленне сваёй біямасы, нягледзячы на тое што запас рэчываў у біясферы абмежаваны і не папаўняецца. Хуткасць аднаўлення біямасы арганізмаў экасістэмы называецца біялагічнай прадукцыўнасцю. Яна выражаецца колькасцю ўтворанай прадукцыі.