Структура пищевых связей и их роль в сообществе конспект
Обновлено: 04.07.2024
М атериал содержит информацию о пищевых связях живых организмов в биоценозах. Учащиеся знакомятся с понятием " биологический круговорот" в природе.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| urok_biologii_po_tem_5_klass_pishchevye_tsepi.docx | 26.38 КБ |
Предварительный просмотр:
План – конспект урока
Предмет: биология. Класс: 5. Дата проведения: 06.03.
Тема " Пищевые связи в экосистеме. Круговорот веществ и превращения энергии
Цель: продолжение формирования у учащихся представлений об экосистеме, как о совокупности живых организмов, в которой осуществляется круговорот в-в и поддерживается устойчивость в течение определенного времени;
Планируемые результаты: учащиеся должны - давать представление о структуре экосистемы; о необходимости охраны редких видов животных и растений.
Уметь формировать научного мировоззрения , умения работать в группе;
- уметь обобщать, анализировать материал, делать выводы;
Приветствие учащихся, проверка отсутствующих, проверка готовности к уроку, организация внимания учащихся объяснение хода урока, определение групп.
Поста-новка целей и задач урока
Каждый живущий организм связан с окружающей средой потоками вещества и энергии, проходящими через его тело.
- Как связаны м/у собой живые организмы в природе?
(В биоценозах все популяции видов связаны друг с другом сложной пищевой сетью. Солнечная энергия поступает в организмы животных из растений, которые черпают запасы вещества и энергии из неживой природы. В итоге любой биоценоз представляет некое единство со своим биотопом, создавая целостную систему, которую называют экосистемой)
Жизнь на Земле существует повсюду, кроме жерл действующих вулканов. Все, что окружает живой организм, называют его средой обитания . Изучением взаимодействия организмов с окружающей средой занимается наука экология (от греч. oikos – "жилище", "местопребывание" и logos – "слово", "учение").
Каждое живое существо тесно связано со своей средой обитания, испытывает ее влияние и в свою очередь на нее воздействует. Все свойства среды, влиянию которых подвергаются организмы, называют экологическими факторами .
- На какие группы разделяются экологические факторы?
Экологические факторы подразделяют на абиотические и биотические .
- Какие факторы относятся к абиотическим факторам среды?
Абиотические факторы имеют физико–химическую природу. Это свет, температура, влажность воздуха, количество и состав солей в воде, давление, ветер и т.п.
- Какие факторы относятся к биотическим факторам среды?
Биотические факторы – все прямые и косвенные воздействия организмов друг на друга и среду обитания. Организмы живут в окружении других видов, испытывают влияние хищников, паразитов, конкурентов, взаимодействуют с представителями своего вида, вступая во множество положительных и отрицательных связей.
В современном мире практически вся живая природа испытывает сильнейшее влияние человеческой деятельности. Часто это влияние намного перекрывает действие природных факторов. Поэтому, кроме абиотических и биотических, отдельно выделяют и рассматривают ( продолжите )… антропогенные факторы . К ним относятся всевозможные формы воздействия человека на другие виды и на условия их жизни. Такие воздействия могут специально предусматриваться человеком или выступать как непредвиденные и случайные.
На Земле выделяют четыре основные среды жизни , сильно различающиеся по свойствам и силе действия отдельных факторов: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную (тела других организмов).
В зависимости от того, в каких средах живут представители разных видов, они испытывают действие разных экологических факторов и вынуждены приспосабливаться к ним.
Приведите примеры таких приспособлений .
Изучение нового материа-ла
В биоценозах все популяции видов связаны друг с другом сложной пищевой сетью. Солнечная энергия поступает в организмы животных из растений, которые черпают запасы вещества и энергии из неживой природы. В итоге любой биоценоз представляет некое единство со своим биотопом, создавая целостную систему, которую называют экосистемой . Организованная в экосистемы жизнь на Земле продолжается уже миллионы лет, не прерываясь. Экосистемы бывают разных масштабов, наземные и водные: пруд с его обитателями, озеро, море, океан, небольшой лес, целая тайга, степь, пустыня – все это природные экосистемы. Аквариум, сад, пшеничное поле – экосистемы, созданные человеком.
Наземные экосистемы, связанные с участками однородной растительности, называют биогеоценозами . Таковы, например, ельник кисличный, ельник зеленомошный, березняк разнотравный, сфагновое болото, луг, ковыльная степь и т.п.
В названии "биогеоценоз" подчеркивается тесная взаимосвязь ("ценоз") живых ("био–") и неживых ("гео–") компонентов на определенном участке земной поверхности. Учение о биогеоценозе и сам термин создал крупный российский ученый–ботаник В.Н.Сукачев.
Экосистем на Земле очень много. Существенным свойством каждой из них является круговорот веществ и потоки энергии .из-за большой роли живых организмов круговорот веществ в экосистемах часто называют биологическим круговоротом веществ .
Биологический круговорот веществ является главным условием существования экосистемы.
Круговорот веществ в биогеоценозе осуществляется благодаря наличию в нем четырех неотъемлемых компонентов
- Назовите неотъемлемые компоненты биогеоценоза .
1) абиотического компонента (запаса биогенных веществ и солнечной энергии); 2) продуцентов (создающих органическое вещество); 3) консументов (потребляющих органическое вещество); 4) редуцентов (разлагающих мертвое органическое вещество).
Энергия, химические вещества и организмы связаны между собой потоками энергии и круговоротом веществ
Биогенными веществами называют минеральные соединения, используемые для синтеза органических веществ. Продуценты – это организмы, создающие эти органические вещества и запасающие в них лучистую энергию Солнца. Обычно это фотосинтезирующие зеленые растения и некоторые прокариоты (цианобактерии). Консументы – это переработчики биологической продукции, в основном животные, а также грибы и некоторые паразитические и насекомоядные растения. Редуценты – организмы, разлагающие мертвые остатки растений, животных и других представителей живого мира до минеральных соединений (углекислого газа, воды и минеральных солей). В роли редуцентов выступают по преимуществу бактерии, а также грибы и некоторые животные (простейшие). Совместная деятельность этих разных по экологическим функциям групп организмов и является двигателем биологического круговорота веществ в биогеоценозе.
- От чего зависит устойчивость экосистемы?
(Биогеоценозы (экосистемы) устойчивы лишь в том случае, когда все четыре компонента, входящие в их состав, поддерживают круговорот веществ достаточно полно.)
Круговорот веществ поддерживается в биогеоценозах (экосистемах) постоянным притоком все новых и новых порций энергии. Хотя по закону сохранения энергии она не исчезает бесследно, а лишь переходит из одной формы в другую, круговорота энергии в экосистемах быть не может. Расходуясь на жизнедеятельность организмов, усвоенная ими энергия постепенно переходит в тепловую форму и рассеивается в окружающем пространстве. Таким образом, деятельность экосистемы напоминает круговое вращение мельничного колеса (круговорот веществ) в потоке быстротекущей воды (поток энергии).
Одна и та же порция вещества и заключенная в нем энергия не могут бесконечно передаваться по сложной сети питания, связывающей организмы в биогеоценозе. На самом деле трофическая сеть состоит из переплетения коротких пищевых (трофических) цепей – последовательного ряда питающихся друг другом организмов, в котором можно проследить расходование первоначальной порции энергии. Каждое звено ряда называют трофическим уровнем .
- Каково значение пищевых связей? (Пищевые связи между организмами играют важную роль. Во–первых, они обеспечивают передачу органического вещества и заключенной в нем энергии от одного организма к другому. Вместе, таким образом, уживаются виды, которые поддерживают жизнь друг друга. Во–вторых, пищевые связи служат механизмом регуляции численности популяций в природе. Пищевые отношения между организмами стоят заслоном на пути чрезмерного размножения отдельных видов, что делает природные сообщества более устойчивыми и стабильными.
Из урока вы узнаете о том, как географическое положение и исторические факторы влияют на развитие, состав и структуру сообщества, и о роли, которую выполняют в них виды-средообразователи. Выясните, что морфологическая структура сообщества определяется населяющими её видами и жизненными формами. Узнаете о пространственной структуре сообщества, ярусности и мозаичности, а также о трофической структуре сообщества. В данном уроке приводятся такие понятия, как сообщество, доминантные особи, виды-средообразователи, жизненные формы, микрогруппировка, пищевые связи, консументы n-го порядка, автотрофы, гетеротрофы
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Состав и структура сообщества"
Сообщество – это совокупность видов растений и животных, которые длительное время сосуществуют в определённом пространстве и представляют собой определённое экологическое единство. Сообщество в биологии называется биоценозом.
Разнообразие живых организмов сообщества зависит от абиотических и исторических факторов.
Влияние абиотических факторов на сообщество мы рассмотрели с вами на прошлом уроке. К ним относят количество солнечной радиации, температуру, влажность, химический и механический состав почвы, а также кислотность почвы, и другие).
Климатические факторы безусловно напрямую влияют на развитие биоценоза. Например, в районах с мягким устойчивым климатом, с обильными и регулярными осадками, с оптимальными температурными показателями видовое богатство конечно выше.
А в районах сурового климата, таких как тундра или высокогорья, ниже.
Так, разнообразие видового богатства сообществ зависит от его географического положения. Оно более разнообразно и обильно при продвижении с севера на юг.
Например, в тропическом лесу на одном гектаре можно обнаружить более сотни видов птиц.
Из них птица Квезаль, ее хвост достигает 90 см, и необычная птица-носорог. А вот в лесу умеренного пояса на одном гектаре число видов птиц не превышает и десятка.
На материках, разновидность фауны обычно богаче, чем на островах. Потому что на материках больше условий для образования новых форм.
На развитие сообщества влияют и исторические факторы. Так например, чем больше времени прошло с момента образования сообщества, тем выше его видовое богатство. Например, в озере Байкал рачков-бокоплавов обитает около 300 видов.
Видовая структура сообщества
Характеризуется разнообразием видов и соотношением численности (для животных) или биомассы (для растений) всех входящих в него популяций.
Чем выше видовое разнообразие растительного сообщества, тем ниже общая биомасса всех входящих в него растений.
Видовые сообщества бывают бедные и богатые. Такие характеристики зависят, как мы уже сказали от внешних условий.
Богатое видовое разнообразия свидетельствует о благополучии и устойчивости сообщества (биоценоза).
Численность особей, которые преобладают в сообществе, или те виды, которые занимают большую площадь, называют доминантами. Среди древесных растений умеренных широт, доминантами является вечнозеленая ель и сосна обыкновенная. Среди трав леса – кислица обыкновенная, зеленый мох.
Среди доминирующих видов есть те, которые действительно играют большую роль в сообществе. Их называют виды-средообразователи. Например, в лесных биоценозах к ним относят древесные растения. Они играют главенствующую роль в определении состава, структуры и свойств экосистемы путем создания среды для всего сообщества.
Среди доминирующих видов, в состав сообщества входят редкие виды, которые придают ему устойчивость.
Редкие виды могут является сигналом нормального функционирования экосистемы. Так как для поддержания жизни редких видов необходимы подчас хорошие условия среды.
К примеру рак речной живёт в пресной чистой воде. Его исчезновение является показателем нарушения экосистемы.
Морфологическая структура сообщества
Сообщества можно определить по типам. Лес и луг например, это название типов сообществ.
Для того чтобы определить эти типы необходимо знать, какие жизненные формы его населяют, то есть знать структуру (состав) этих сообществ.
Жизненные формы ─ это организмы с определёнными типами внешнего строения, возникшими как приспособления к условиям местообитания.
Самые распространенные жизненные формы растений например, — это деревья, кустарники, кустарнички и травы (травянистые растения).
Например, на лугу из-за сложившихся климатических условий произрастают: герань луговая, гвоздика травянка, зверобой продырявленный, пижма обыкновенная.
А в лесу, можно встретить растения, которые не встретишь на лугу: жимолость лесная, боярышник кроваво-красный, волчеягодник обыкновенный, лещина обыкновенная.
То же мы наблюдаем и в животном мире. Например, обитателей водной толщи объединяют в особую жизненную форму планктон — совокупность организмов, живущих во взвешенном состоянии, которые не способны противостоять течениям.
Обитатели дна образуют бентос.
Пространственная структура сообщества
Биоценозу присуща: строгая временная и пространственная организация.
Ярким проявлением, которого является ярустность. Чем больше видовое разнообразие, чем больше ярусов, тем устойчивее и продуктивнее сообщество. Ярустность создает разнообразие экологических ниш для обитания животных организмов.
Ярустность — это вертикальное распределение видов сообщества.
Количество света – это основной фактор, который определяет вертикальное распределение растений. Так же на разных уровнях разный температурный режим и режим влажности.
Например, освещённость под сомкнувшимися кронами елового леса в летние дни в 1,5-2 раза меньше, чем под широколиственными деревьями. Тоже наблюдается и с температурным режимом, температура воздуха под кронами ель на 0,2-0,8 градуса ниже, чем под широколиственными. Атмосферные осадки также в 2-2,5 раза меньше проникают под густые кроны ели.
У каждого организма в биогеоценозе своё место, своё время, свой круг обязанностей, свои друзья и враги. Все многообразие индивидуальных живых существ сливается в неповторимое единство. Каждый организм в биоценозе играет только свою неповторимую роль.
Ярусы леса умеренного пояса, их насчитывается обычно 5-6.
Первый (верхний) древесный ярус образуют деревья первой величины с высоко расположенной листвой, которая хорошо освещается солнцем (ель, сосна, дуб черешчатый, вяз гладкий и др.).
Неиспользованный свет поглощается деревьями, которые образую второй ярус. К ним относят (рябину обыкновенную, клён, черемуху, дикую яблоню) ─ деревья второй величины.
Третий ярус (подлесок) составляют кустарники и кустарниковые формы древесных пород (лещина, калина, бузина красная, малина).
Четвёртый ярус (травяно-кустарничковый) травы (сныть обыкновенная, щитовник, крапива, чистотел лесной).
Так же к четвёртому ярусу относят кустарнички (чернику, бруснику, клюкву, вереск).
Пятый ярус образует живой надпочвенный покров мхи, грибы, лишайники, кислица.
Шестой ярус образует постилка.
Благодаря ярусному расположению растений в сообществе наиболее полно используются природные условия (свет и тепло).
Каждому ярусу присущ и свой животный мир.
В верхнем пологе леса на кронах деревьев гнездятся птицы (зяблики, щеглы, корольки, крупные хищники и др.).
Некоторые птицы гнездятся в кустарниковом ярусе (например, дрозд певчий, славка, снегирь, малиновка).
На земле гнездятся (фазановые, тетеревиные, трясогузки, овсянки).
Крупные млекопитающие обитают так же на нижних ярусах.
В листовом опаде, на поверхности почвы обитают различные многоножки, жужелицы, клещи, муравьи и другие мелкие животные.
В почве живут почвенные черви, микроорганизмы, землеройные животные, медведки.
Ярустность животных имеет свои названия.
Геобии (обитатели почв)
Герпетобии (обитатели поверхностного слоя почв)
Бриобии (обитатели мхов)
Филлобии (обитатели травостоя)
Аэробии (обитатели более высоких ярусов)
Итак, мы с вами рассмотрели вертикальную структуру биоценоза.
Так же есть и горизонтальное расположение элементов сообщества, которые могут образовать мозаичность.
Она выражается наличием различных микрогруппировок, которые различаются видовым составом, количественным соотношением разных видов, сомкнутостью, продуктивностью и другими признаками, и свойствами.
Микрогруппировка – это сгущение особей одного или нескольких видов в пределах яруса, внутриярусные мозаичные пятна.
Например, в моховом ярусе можно выделить различные пятна мхов с доминированием одного или нескольких видов.
В травяно-кустарничковом ярусе встречаются черничные, чернично-кисличные, голубично-сфагновые микрогруппировки.
Если мы посмотрим на лес сверху, то увидим, что в каких-то местах деревья и кустарники располагаются тесно, а в каких-то и вовсе отсутствуют. Это мозаичность фитомассы леса.
Распределение видов сообщества может быть случайное, регулярное и пятнистое (мозаичное).
Таким образом, мы наблюдаем ярусное и мозаичное распределение видов сообщества. Каждый организм стремиться занять в нем наиболее благоприятное место.
Трофическая структура сообщества
Благодаря разнообразным связям между организмами, происходит поддержание целостности сообщества.
Наиболее важными взаимосвязями живых организмов в природе, являются пищевые связи.
Посмотрите эти взаимосвязи выстраиваются в настоящую цепь. Растение – растительноядное насекомое – насекомое хищник ─ и те, и другие пища насекомоядных птиц, которые в свою очередь добыча хищных птиц.
Вывод. Среди множества взаимосвязей живых организмов основными являются пищевые связи, или цепи питания. Все они начинаются с растений.
Благодаря пищевым связям происходит непрерывный вещественно-энергетический обмен между живым и неживым веществом природы.
Вы знаете, что в процессе фотосинтеза, только растения образуют органическое вещество – основу жизни. Затем в пищевых цепях животных непрерывно происходит его распределение и перемещение.
Проследим ещё одну цепь питания. Растение ─ гусеница бабочки пяденицы ─ хищная стрекоза стрелка - жаба. Цепь продолжается. Жабу выслеживает уж. А он может стать добычей ежа.
Так что-же цепь питания бесконечна? Для ответа на этот вопрос спустимся на нижний ярус леса. Здесь обитаю животные почвы. Дождевые черви питаются отмершими частями растений. Обратите внимание! Цепь питания опять начинается с растений.
Хищная землеройка поедает червей. Но вот землеройка погибла и на нее набрасываются жуки могильщики, мухи. А окончательное разложение органических остатков завершат в земле бактерии и плесневые грибы. Они разложат органические вещества на минеральные. Так заканчиваются цепи питания.
Таким образом, схема всех пищевых взаимосвязей организмов имеет вид сети.
Пищевая сеть состоит из нескольких пищевых цепей, которые связаны общими пищевыми звеньями. Сеть объединяет растения и животных.
Итак, первыми в пищевой цепи как мы уже сказали являются растения. Их называют
продуценты (производители и накопители органических веществ).
Продуцентами питаются консументы 1-го порядка ─ растительноядные гетеротрофы. К ним относятся травоядные животные.
Ими питаются консументы 2-го порядка ─ хищные гетеротрофы. К ним относят хищников, паразитов травоядных животных).
Которыми питаются консументы 3-го порядка ─ хищники.
Редуцентами являются разрушители всех органических веществ. К ним относят (бактерии и плесневые грибы).
Автотрофы – это организмы, которые синтезируют органические вещества из неорганических.
Гетеротрофы – это организмами, которые живут за счет органического вещества, созданного продуцентами.
Таким образом, разные организмы занимают разное положение в пищевой цепи, в таком случает говорят, что они располагаются на разных трофических уровнях.
Растения продуценты занимают 1й уровень. Растительноядные организмы консументы 1-го порядка 2й уровень. Плотоядные консументы 2-го порядка, 3й трофический уровень. А хищники, которые питаются плотоядными животными, консументы-3го порядка – 4й. Редуценты -5й трофический уровень.
Конспект урока по теме: "Пищевые связи в экосистеме". Предназначен для 9 класса.
Цель: сформировать знания о цепях питания, правилах экологических пирамид.
Изучение нового материала
"Свирепый волк с кормящею волчат волчицею - гроза невинных стад;
Орел, стремясь из-под небес стрелою, грозит голубке смертью злою;
Голубка ж, как овца, должна, кормясь, губить ростки и семена.
Охотнице-сове, средь ночи темной, не жаль певца любви и неги томной,
А соловей съедает светляка, не посмотрев на прелесть огонька.
Светляк же, ночи светоч оживленный, вползая вверх, цветок съедает сонный".
Давайте рассмотрим видовое разнообразие пресного водоема. Какие организмы населяют водоем.
Какая форма взаимоотношений между организмами населяющих водоем? (Пищевые отношения)
Что такое цепь питания?
Цепь питания – это перенос энергии от ее источника, через ряд организмов, путем поедания одних видов, другими.
Задание. Сравните две цепи питания, определите черты сходства и различия.
Клевер - кролик - волк
Растительный опад – дождевой червь – черный дрозд – ястреб - перепелятник (Первая пищевая цепь начинается с продуцентов – живых растений, вторая с растительных остатков – мертвой органики).
В природе существует два основных типа пищевых цепей: пастбищные (цепи выедания), которые начинаются с продуцентов, детритные (цепи разложения), которые начинаются с растительных и животных остатков, экскрементов животных.
Вывод: Следовательно первая цепь питания – пастбищная, т.к. начинается с продуцентов, вторая – детритная, т.к. начинается с мертвой органики.
Составьте по одной пастбищной и одной детритной цепи питания.
На основе анализа текста постройте пищевую цепь,
состоящую из организмов, упоминаемых в тексте.
Хулиганы-воробьишки – превосходные воришки.
Им зерно лишь подавай – поуменьшат урожай.
Вот китайцы подсчитали, сколько зерен потеряли,
И издали свой декрет – воробьев свести на нет!
Перебили всех подряд, ждут – каков же результат?
Поначалу, в самом деле, закрома их пополнели.
А потом пришла беда – отворяйте ворота!
Все посевы, урожай насекомые сожрали.
Их в таком большом числе прежде не было нигде.
Оказалось, воробьята не едят совсем зерна-то:
Им родители с полей тащут мошек и червей.
Стало тут властям понятно – надо птиц вернуть обратно.
И пришлось им воробьев из чужих вести краев.
Если все с плеча рубить, можно дело загубить!
2. На основе анализа текста
постройте пищевую цепь,
состоящую из организмов,
упоминаемых в тексте.
Ну что же, подведем баланс,
Чтоб в стихотворном виде
Экосистему юный глаз
Отчетливей увидел.
Она система потому,
Что в ней по форме строгой
Необходимый всем продукт
Идет своей дорогой.
И кто системе служит –
Живет себе, не тужит.
Вот на зеленый стебелек
Садится пестрый мотылек,
Попил нектар со всех цветов,
Их опылил – и в путь готов.
Но тут попался – Боже мой! -
На завтрак птице луговой.
На основе анализа текста
постройте пищевую цепь,
состоящую из организмов,
упоминаемых в тексте.
Отрывок из сказки
«Указала Баба-яга, где растет этот дуб. Иван-царевич дошел до него и не знает, что ему делать, как сундук достать. Он и так, и эдак пробовал его раскачать, нет, не поддается дуб.
Вдруг откуда ни возьмись, прибежал медведь и выворотил дерево с корнем, сундук упал и разбился вдребезги. Из сундука выскочил заяц и во всю прыть бежать пустился.
Глядь – а за ним уж волк гонится, нагнал, ухватил и в клочки разорвал.
Вы усвоили, как составляются пищевые цепи. А теперь я предлагаю закрепить материал в творческом виде. Вашему вниманию представляется логическая задача Чарльза Дарвина. Именно её он задал коллегам-учёным на заседании научного общества для того, чтобы проиллюстрировать, что всё в природе взаимосвязано:
– Какая существует связь между числом старых дев, проживающих в Англии, и удоем коров (количеством молока, которое дают коровы)?
Больше старых дев, больше одомашненных кошек, меньше истребляется мышей, больше разоряют мыши гнёзда шмелей на полях, меньше опыляется клевера, меньше качественного корма для коров, меньше молока.
Постройте пищевые цепи на основе текста решения задачи.
Клевер –– Шмели –– Мыши –– Кошки.
Из данных схем легко заключить, что клевер (продуценты) может являться пищей для нескольких животных. В природе, действительно, работают чаще не пищевые цепи, а пищевые сети, состоящие из нескольких цепей. Например (пример на слайде). Как вы думаете, какое это имеет значение? В случае исключения звена пищевой цепи она не распадается, а сохраняется в изменённом виде.
Задание. Составьте цепь питания, включив в нее перечисленные организмы: гусеница, кукушка, дерево с листьями, канюк, почвенные бактерии. Укажите продуцентов, консументов, редуцентов. (дерево с листьями - гусеница- кукушка-канюк – почвенные бактерии). Определите сколько трофических уровней содержит данная цепь питания (данная цепь состоит из пяти звеньев, следовательно пять – трофических уровней). Определите какие организмы расположены на каждом трофическом уровне. Сделайте вывод.
Первый трофический уровень – зеленые растения (продуценты),
Второй трофический уровень – растительноядные животные (консументы 1 порядка)
Третий трофический уровень – мелкие хищники (консументы 2 порядка)
Четвертый трофический уровень – крупные хищники (консументы 3 порядка)
Пятый трофический уровень – организмы, потребляющие мертвое органическое вещество – почвенные бактерии, грибы (редуценты)
В природе каждый организм использует не один источник питания, а несколько, то в биогеоценозах пищевые цепи переплетаются и образуют пищевую сеть. Для любого сообщества можно составить схему всех пищевых взаимосвязей организмов и эта схема будет иметь вид сети.
В природе очень редко встречаются, но существуют организмы, поедающие только один вид растений или животных. Их называют монофагами, например, бабочка гусеницы аполлона питается только листьями очитка, а большая панда – только листьями бамбука нескольких видов .
Олигофаги – это организмы, питающиеся представителями немногих видов, например, гусеница винного бражника поедает иван-чай, подмаренник, недотрогу и еще несколько видов растений. Полифаги способны употреблять различную пищу, синица – характерный полифаг.
При питании каждое следующее звено пищевой цепи теряет часть веществ, полученных с пищей, и теряет часть полученной энергии, на наращивание собственной массы тратится около 10 % от общей массы съеденного корма, то же происходит и с энергией, получается пищевая пирамида.
Правило 10% процентов: на каждый трофический уровень переходит только 10% энергии от предыдущего уровня, остальная энергия рассеивается в виде тепла.
Решение задач на правило экологической пирамиды.
Рассчитайте, сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг.
В одном из канадских заповедников уничтожили всех волков, чтобы добиться увеличения стада оленей. Удалось ли таким образом достичь цели? Ответ объясните.
Решить задачу: Вес самки одного из видов летучих мышей, питающихся насекомыми, не превышает 5 г. Вес каждого из двух ее новорожденных детенышей – 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какую массу насекомых должна самка потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых.
Живые организмы не могут существовать разобщенно, они всегда находятся во взаимодействии. Такое сосуществование порождает целые сообщества, в число которых входят бактерии, грибы, различные растения и животные. Подобные объединения никогда не возникают случайно, главным фактором их образования являются географическое расположение и климатические условия.
Под термином природное сообщество часто подразумевается биогеоценоз или экосистему. Отличительным его свойством является круговорот веществ. Простые организмы создают органические вещества, чтобы другие их потребляли. Третьи разлагают вещества на соли, воду и углекислый газ, которые снова поглощаются растениями. Такой поток энергии является отличительной особенностью каждого природного сообщества.
Виды природных сообществ
В основе сообществ лежат различные природные процессы. Растения и животные занимают одну и ту же территорию на протяжении долгого времени. На Земле существует огромное количество естественных сообществ, перечислить их все не представляется возможным. Крупнейшие из них существенно отличаются друг от друга. О многообразии сообществ судят по составу растительности.
Некоторые примеры природных сообществ включают лес, степь, луг, поле, сад, болото, озеро или реку.
Биогеоценозы с господством древесных растений называются лесами. В зависимости от того, какая древесная порода преобладает, различают еловые, березовые, дубовые, сосновые и другие леса. Под пологом деревьев растут кустарники и высокие травы. Присутствуют низкорослые растения, мхи и лишайники. В подстилке обитают бактерии и насекомые. Лес является домом для множества животных как травоядных, так и хищных. В кронах деревьев вьют гнезда птицы.
В степи, в отличие от леса, очень мало деревьев. Сообщество представляет собой равнину, покрытую невысокой травой с тонкими листьями. Степь характеризуется засушливым летом и малоснежной зимой. Животные преимущественно ведут ночной образ жизни. Большинство птиц улетает на зиму.
На лугах господствует разнотравье. В период цветения растения привлекают огромное количество насекомых-опылителей. Жуки, саранча и гусеницы поедают сочную зелень. В почве находятся микроорганизмы, которые перерабатывают органические останки, делая ее плодороднее. Мир животных представлен небольшими грызунами, на которых охотятся хищные птицы.
В состав водного сообщества входят грибы, бактерии, фитопланктон, зоопланктон, птицы и рыбы. Водоемы отличаются высокой плотностью жидкости, слабым насыщением кислорода, незначительным колебанием температур.
Пищевые связи и роли в природном сообществе
Пищевую цепь составляют различные организмы, большинство из которых является едой для других. Важная роль отведена растениям, которые выступают основным звеном цепи. За выработку органических веществ отвечают бактерии и водоросли. Следующим звеном являются первичные консументы: моллюски, насекомые, паразиты растений, травоядные животные. Вторичными консументами называют плотоядных животных и паразитов. Чем выше уровень цепи, тем крупнее животное.
Не менее важная группа, редуценты, питающиеся остатками растений и животных. К ним относят грибы и бактерии. В теории пищевые цепи представляют собой довольно простые отношения. В действительности все гораздо сложнее. Крупные животные могут питаться различными организмами, зачастую находящимися в других цепях. Таким образом, цепи переплетаются, образуя сложные пищевые сети.
Все элементы живой и неживой природы тесно связаны между собой. Если убрать из цепочки хотя бы одно звено, пострадают все участники. Негативным воздействием считается заражение паразитами, человеческое вмешательство или природные катаклизмы.
Структура природного сообщества
Структура природного сообщества — это движение веществ от одних организмов к другим, а затем, вновь в окружающую среду. Солнечная энергия и неорганические вещества являются источником питания для автотрофов. Так называют живые организмы, синтезирующие органику, основу любого природного сообщества. Следующим звеном являются гетеротрофы. Это бактерии, грибы и животные, которые потребляют созданные автотрофами органические вещества. Еще одним участником являются бактерии и грибы, разлагающие органику на неорганические соединения.
Влияние человека на природные сообщества
Численность некоторых организмов в сообществах может меняться по вине природных катастроф. На восстановление баланса уходит некоторое время, после чего биогеоценоз продолжает свое существование. С развитием человеческой цивилизации все изменилось в худшую сторону. Чем выше становилась численность населения, тем масштабней влияния на экосистемы.
Земледелие, которое постоянно требует новых территорий, разрушило многие экосистемы. Ради распашки новых участков человек вырубает, выжигает и выкорчевывает леса. В результате таких действий произошла резкая смена видового состава животных и растений.
Чтобы уменьшить стоимость производства, стали использоваться химикаты на основе меди и серы. Применение этих препаратов имело масштабные последствия. Уничтожению подверглись не только вредители, но и полезные животные, которым отведена большая роль в природном сообществе.
Негативное действие оказывает прокладка новых дорог, и транспорт в целом. Загрязненный воздух уничтожает растительный мир. Двуокись серы накапливается в листьях, в результате чего они желтеют и усыхают. Территории около автодорог загрязняются продуктами эксплуатации автомобилей. Окислы азота, попадая в атмосферу, превращаются в азотную кислоту. Она угнетает растения и приводит к деградации лесных массивов.
Возведение новых гидроэлектростанций полностью меняет состав водных биогеоценозов. Разрушительное действие несет осушение болот: животный мир кардинально меняется при колебании грунтовых вод.
Охрана природных сообществ на сегодняшний день имеет планетарное значение. Важным шагом к сохранению экосистем является создание заповедных зон и национальных парков. На охраняемых территориях полностью запрещено вмешательство человека в природу.
Читайте также: