28. Трофическая структура биоценоза: продуценты, консументы, редуценты

Продуценты – растения, которые способны осуществлять фотосинтез и запасать энергию солнца. Зеленые растения улавливают энергию Солнца и превращают ее в потенциальную энергию химических связей органических веществ в ходе фотосинтеза. Из глюкозы вместе с получаемыми из почвы минеральными элементами питания — биогенами — образуются все ткани растительного мира — органическое вещество планеты.

Консументы (потребители) — это организмы, которые перерабатывают и перестраивают органическое вещество и энергию, запасенную растениями . Освобождение запасенной продуцентами потенциальной энергии обеспечивает существование всех остальных живых организмов на планете. Консументы — это самые разнообразные организмы от простейших до человека, которые подразделяются на ряд подгрупп в соответствии с различиями в источниках их питания.

К первичным, или консументам первого порядка, относятся все растительноядные организмы (так называемые фитофаги: насекомые, грызуны).

Вторичные, или консументы второго порядка — это плотоядные животные (хищники или паразиты), которые питаются растительноядными и травоядными животными.

Третичные, или консументы третьего порядка — это плотоядные, питающиеся плотоядными (например, ястреб, который ест скворца, а тот — лягушку).

Редуценты (или деструенты, сапрофаги, разрушители) — это организмы, которые разрушают органические вещества и способствуют их включению в круговорот химических элементов. Они сначала разлагают сложное органическое вещество до более простых, а затем до минеральных веществ, в основном СО2 и Н2О. К ним относятся грибы и бактерии, разрушающие мертвые стволы деревьев и опавшие листья; личинки мух и жуков, питающиеся пометом животных; гиены и грифы, поедающие падаль.

Представители продуцентов, консументов и редуцентов за счет односторонне направленной передачи энергии пищи от одного организма к другому связаны между собой в цепи питания. Пищевая цепь – путь движения вещества, эквивалентной ему энергии в экосистеме от одного организма к другому. Место каждого звена в цепи питания называется трофическим или пищевым уровнем. Цепи питания могут включать разное число звеньев

29. Экологическая пирамида численности, биомассы и энергии

Для наглядности представления взаимоотношений между организмами различных видов в биоценозе принято использовать экологические пирамиды, различая пирамиды численности, биомасс и энергии. Пищевая цепь складывается из нескольких уровней. Обычно в экосистеме насчитывается не более 3х,4х трофических уровней. Это объясняется тем, что примерно 90-99% потребляемой пищи переходит в энергию, поэтому последующая масса каждого трофического уровня меньше предыдущего, т.е. на формирование тела тратится 1-10% потребляемой пищи.

Пирамида численности

Для построения пирамиды численности подсчитывают число организмов на некоторой территории, группируя их по трофическим уровням:

продуценты – зеленые растения;

первичные консументы – травоядные животные;

вторичные консументы – плотоядные животные;

третичные консументы – плотоядные животные;

n-е консументы («конечные хищники») – плотоядные животные;

редуценты – деструкторы.

Данные для пирамид численности получают достаточно легко путем прямого сбора образцов, однако существуют и некоторые трудности:

продуценты сильно различаются по размерам, хотя один экземпляр злака или водоросли имеет одинаковый статус с одним деревом. Это порой нарушает правильную пирамидальную форму, иногда давая даже перевернутые пирамиды;

диапазон численности различных видов настолько широк, что при графическом изображении затрудняет соблюдение масштаба, однако в таких случаях можно использовать логарифмическую шкалу.

Пирамида биомасс

Экологическую пирамиду биомасс строят аналогично пирамиде численности. Ее основное значение состоит в том, чтобы показать количество живого вещества (биомассу – суммарную массу организмов) на каждом трофическом уровне. Это позволяет избежать неудобств, характерных для пирамид численности. В этом случае размер прямоугольников пропорционален массе живого вещества соответствующего уровня, отнесенной к единице площади или объема.

Термин «пирамида биомасс» возник в связи с тем, что в абсолютном большинстве случаев масса первичных консументов, живущих за счет продуцентов, значительно меньше массы этих продуцентов, а масса вторичных консументов значительно меньше массы первичных консументов.

Пирамида энергий – показывает поток энергии в экосистеме.

Пирамида энергий отражает динамику прохождения массы пищи через пищевую (трофическую) цепь, что принципиально отличает ее от пирамид численности и биомасс, отражающих статику системы (количество организмов в данный момент). Пирамиды энергий позволяют не только сравнивать различные биоценозы, но и выявлять относительную значимость популяций в пределах одного сообщества. Они являются наиболее полезными из трех типов экологических пирамид, однако получить данные для их построения труднее всего.