Реферат на тему цепи питания

Обновлено: 25.06.2024

В основе любой экологической системы лежит процесс переноса вещества и энергии между биоценозом и экотопом, т. е. круговорот вещества в экосистеме. Основой такого переноса являются трофические цепи, т. е. пищевые взаимоотношения организмов, регулирующие всю энергетику биотических сообществ и всей экосистемы в целом. Прежде всего, все организмы, входящие в трофические цепи, делятся на две большие группы — автотрофы и гетеротрофы.

Рис. 1. Схема трофической цепи

По функциям взаимодействия живых организмов между собой в биогеоценозе их подразделяют на продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты — производители продукции (органического вещества), которой потом питаются все остальные организмы. Это зеленые растения, микроскопические морские и пресноводные водоросли.

Консументы — это потребители органических веществ. Консументы классифицируются следующим образом:

• фитофаги — растительноядные животные, питающиеся живыми растениями, например: тля, кузнечик, гусь, овца, олень, слон;

• зоофаги — плотоядные животные, поедающие других животных: различные хищники (хищные насекомые, насекомоядные и хищные птицы, хищные рептилии и звери), нападающие не только на фитофагов, но и на других хищников (хищники второго, третьего порядков);

• паразиты, живущие за счет веществ организма-хозяина; это не только животные (черви, насекомые, клещи), но и различные микроорганизмы (вирусы, бактерии, простейшие), а также некоторые грибы и растения;

• симбиотрофы — бактерии, грибы, простейшие, которые, питаясь соками или выделениями организма-хозяина, выполняют вместе с тем и жизненно важные для него трофические функции, например: клубеньковые бактерии бобовых, связывающие молекулярный азот; микробиальное население сложных желудков жвачных животных, повышающее усвоение поедаемой растительной пищи.

Среди консументов есть всеядные, употребляющие в пищу и растительную пищу, и мясо других животных (человек, медведь).

Редуценты (деструкторы) — восстановители. Они возвращают органические вещества из отмерших организмов снова в неживую природу, т. е. в неорганические вещества.

В результате взаимодействия в биогеоценозе и биохимических процессов происходит круговорот веществ в природе, например, для кислорода это время составляет примерно 2500 лет, для атмосферного углерода — примерно восемь лет, круговорот водяных атмосферных паров совершается примерно 25 раз за год.

Прослеживая пищевые взаимоотношения между членами биоценоза, можно построить пищевые цепи и пищевые сети питания различных организмов. Примером длинной пищевой цепи может служить последовательность животных арктического моря: микроводоросли (фитопланктон) →→мелкие растительноядные ракообразные (зоопланктон)→ плотоядные планктонофа-ги (черви, ракообразные, моллюски, иглокожие)→ рыбы (возможны два—четыре звена последовательности хищных рыб) → тюлени → белый медведь. Пищевые цепи наземных экосистем обычно короче.

Пищевые сети образуются потому, что практически любой член какой-либо пищевой цепи одновременно является звеном и в другой: он потребляет и его потребляют несколько видов других организмов.

Различают несколько типов пищевых цепей:

• пастбищные пищевые цепи, или цепи эксплуататоров, начинаются с продуцентов; для таких цепей при переходе с одного трофического уровня на другой характерно увеличение размеров особей при одновременном уменьшении плотности популяций, скорости размножения и продуктивности по биомассе, например, трава → полевки лисица;

• цепи паразитов (корова → слепень → бактерии → фаги) характеризуются уменьшением размеров особей при увеличении численности, скорости размножения и плотности популяций;

• детритные цепи, включающие только редуцентов (опавшие листья → плесневые грибы → бактерии), сходны с цепями паразитов, но они включают и консументов-детритофагов (червей, личинок насекомых), что роднит их частично с цепями эксплуататоров и паразитов.

Благодаря последовательности пищевых отношений выделяют различные трофические уровни переноса веществ и энергии в экосистеме, связанные с питанием определенной группы организмов.

Первый трофический уровень во всех экосистемах образуют продуценты — растения; второй — первичные консументы — фитофаги, третий — вторичные консументы — зоофаги и т. д.

Совокупности трофических уровней различных экосистем моделируются с помощью трофических пирамид чисел, биомасс и энергий. Трофическую структуру можно измерить и выразить либо урожаем на корню (на единицу площади), либо количеством энергии, фиксируемой на единицу площади за единицу времени на последовательных трофических уровнях. Трофическую структуру и трофическую функцию можно изобразить графически в виде экологических пирамид, основанием которых служит первый уровень (уровень продуцентов), а последующие уровни образуют ступени и вершину пирамиды. Экологические пирамиды можно отнести к трем основным типам:

1) пирамида чисел, отражающая численность отдельных организмов;

2) оличества живого вещества;

Картина резко меняется, если рассматривать лесное сообщество (на одном дереве могут кормиться тысячи фитофагов) или если на одном трофическом уровне оказываются такие разные фитофаги, как саранча и слон. Это искажение можно преодолеть с помощью пирамиды биомасс. В наземных экосистемах биомасса растений всегда существенно больше биомассы животных, а биомасса фитофагов всегда больше биомассы зоофагов.

Иначе выглядят пирамиды биомасс для водных, особенно морских, экосистем: биомасса животных обычно намного больше биомассы растений. Главным продуцентом морских экосистем является фитопланктон, имеющий большой репродукционный потенциал и быструю смену поколений. За то время, пока хищные рыбы (а тем более моржи и киты) накопят свою биомассу, сменится множество, поколений фитопланктона, суммарная биомасса которых окажется намного больше.

Вот почему универсальным способом выражения трофической структуры экосистем являются пирамиды скорости образования живого вещества — пирамиды энергий.

Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который в итоге и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит постоянный круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты.

Используемая литература: Графкина М. В., Михайлов В. Л., Иванов К. С.
Экология и экологическая безопасность автомобиля : учебник / М. В. Графкина, В. А. Михайлов, К. С. Иванов. — М. :
ФОРУМ, 2009. — 320 с. — (Высшее образование).

Организмы в природе связаны общностью энергии и питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов.

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример: животное поедает растения. Это животное в свою очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить перенос энергии через ряд организмов – каждый последующий питается предыдущим, поставляющим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено – трофическим уровнем.

Цель реферата – дать характеристику пищевым связям в природе.

1. Пищевые цепи и трофические уровни

Каждый вид использует лишь часть содержащейся в органическом веществе энергии. Непригодные для данного вида, но еще богатые энергией вещества используют другие организмы. Таким образом, в процессе эволюции в биогеоценозах сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества. Такие связи между особями видов называются пищевыми. Примеры пищевых цепей можно видеть всюду. Самый простой пример: травоядные животные поедают растения, а выделениями животных и их трупами питаются различные навозные и трупоядные насекомые и гнилостные бактерии. Но в естественной обстановке цепи состоят из большего числа звеньев, так как в них включаются плотоядные животные - хищники и паразиты. Органические остатки образуются в результате жизнедеятельности всех членов цепи.

Биогеоценозы очень сложны. В них всегда имеется много параллельных и сложно переплетенных цепей питания, а общее число видов часто измеряется сотнями и даже тысячами. Почти всегда разные виды питаются несколькими разными объектами и сами служат пищей нескольким членам экосистемы. В результате получается сложная сеть пищевых связей.

Каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего – вторичными консументами и т. д. Обычно бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.

Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зеленые растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тоже фотосинтезируют, но их вклад относительно невелик. Фотосинтетики превращают солнечную энергию (энергию света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых построены ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли – часто мелкие одноклеточные организмы, составляющие фитопланктон поверхностных слоев океанов и озер. На суше большую часть первичной продукции поставляют более высокоорганизованные формы, относящиеся к голосеменным и покрытосеменным. Они формируют леса и луга.

Первичные консументы питаются первичными продуцентами, т. е. это травоядные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих – это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к бегу на кончиках пальцев.

В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формы представлены обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Большинство этих организмов – ветвистоусые и веслоногие раки, личинки крабов, усоногие раки и двустворчатые моллюски (например, мидии и устрицы) – питаются, отфильтровывая мельчайших первичных продуцентов из воды. Вместе с простейшими многие из них составляют основную часть зоопланктона, питающегося фитопланктоном. Жизнь в океанах и озерах практически полностью зависит от планктона, так как с него начинаются почти все пищевые цепи.

К первичным консументам относятся также паразиты растений (грибы, растения и животные).

Вторичные консументы питаются травоядными; таким образом, это уже плотоядные животные, так же как и третичные консументы, поедающие консументов второго порядка. Консументы второго и третьего порядка могут быть хищниками и охотиться, схватывать и убивать свою жертву, могут питаться падалью или быть паразитами. В последнем случае они по величине меньше своих хозяев. Пищевые цепи паразитов необычны по ряду параметров. В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные оказываются крупнее на каждом следующем трофическом уровне:

Растительный материал (например, нектар) → муха → паук →

Сок розового куста → тля → божья коровка → паук → насекомоядная птица → хищная птица

В типичных пищевых цепях, включающих паразитов, последние становятся меньше по размерам на каждом следующем уровне.

Кусочки частично разложившегося материала называют детритом, и многие мелкие животные (детритофаги) питаются им, ускоряя процесс разложения. Поскольку в этом процессе участвуют как истинные редуценты (грибы и бактерии), так и детритофаги (животные), и тех и других иногда называют редуцентами, хотя в действительности этот термин относится только к сапрофитным организмам.

Детритофагами могут в свою очередь питаться более крупные организмы, и тогда создается пищевая цепь другого типа – цепь, цепь, начинающаяся с детрита:

Детрит → детритофаг → хищник

К детритофагам лесных и прибрежных сообществ относятся дождевой червь, мокрица, личинка падальной мухи (лес), полихета, багрянка, голотурия (прибрежная зона).

Приведем две типичные детритные пищевые цепи наших лесов:

Листовая подстилка → Дождевой червь → Черный дрозд → Ястреб-перепелятник

Мертвое животное → Личинки падальных мух → Травяная лягушка → Обыкновенный уж

Цель реферата – дать характеристику пищевым связям в природе.

1. Пищевые цепи и трофические уровни

К первичным консументам относятся также паразиты растений (грибы, растения и животные).

Растительный материал (например, нектар) → муха → паук →

Сок розового куста → тля → божья коровка → паук → насекомоядная птица → хищная птица

Окружающий мир

Типы пищевых цепочек

В природе чаще всего в цепи питания животных 3 звена. Но есть еще другие схемы, где звеньев больше. Вверху цепочки всегда стоят хищники. В самом ее конце находится суперхищник, у которого в дикой природе нет врагов. Им может быть, например, белая акула, бурый медведь или амурский тигр. Обычная схема цепи:

Первое звено цепи — это растения или простейшие (одноклеточные организмы). Поглощают энергию солнечных лучей, разлагающиеся остатки в почве и полезные вещества, находящиеся в природе. Растениям или бактериям не нужно непосредственно кого-то есть.
Второе звено — животные, которые питаются этими простейшими или микроорганизмами. В этом ряду находятся растительноядные: насекомые и грызуны, птицы и рыбы.
Третье звено — хищники. Они поедают тех, кто питается растениями. Если мышь кормится зерном, то существует тот, кто охотится на нее: сова, куница или змея.

Связь флоры и фауны

Стандартный пример линии питания: растение — заяц — лиса. Заяц поедает кору деревьев, а лиса охотится на грызуна и питается им. Лису никто не ест, так как она рождается хищником и оказывается вверху ряда. Заметим, что представитель сильного звена, находится над всеми и поедает более слабого. Человек значится наивысшим звеном, он добывает животных в процессе охоты. Существует две модели цепи:

Цепь поедания, или пастбищная. Начинается с зеленого или древесного растения, состоит из трех или пяти организмов. В процессе жизнедеятельности одни животные, небольшие по величине, поедают траву и листья деревьев, а другие питаются этими животными. Пример: овес — заяц — лисица.
Цепь разложения. Начинается с мертвой органики. Звеньями становятся разлагающиеся продукты питания и организмы, их употребляющие. Пример: опавшая листва — дождевой червь — соловей — ястреб или сгнивший гриб — слизняк — лягушка — утка — волк.

В природе организмы тесно связаны друг с другом. Растения, грибы, животные и птицы живут в сообществе. Если хотя бы одно звено выпадет из схемы питания, — это становится угрозой для всех. Так как они просто не найдут себе пищу. Пример: подорожник — гусеница — крот — ястреб.

Казалось бы, намного приятнее жить без комаров, змей и лягушек. Но они представляются важными звеньями в линии питания. Без насекомых, земноводных и хищников нарушилось бы экологическое равновесие. Получается, все организмы одинаково важны и нужны.

Примеры моделей пищевых линий

Пищевая линия у насекомых имеет свои отличия. В такую последовательность включены два звена насекомых, когда привычных человеческому взгляду бабочку или тлю, поедают более массивные хищные насекомые — жужелица, стрекоза, паук. А уже большие по размеру крылатые становятся пищей для небольших по величине грызунов вроде мыши или зайца, или земноводных, таких как лягушки. Пример: ромашка — тля — стрекоза — ящерица — змея — цапля.

Модель питания у животных состоит из 3−5 звеньев. Теплокровные, которые питаются травой, семенами, листьями и корой деревьев называются растительноядными. Те, кто ест крылатых и шестиногих, называются насекомоядными. На добычу покрупнее охотится хищник, пример, волк и лиса — плотоядные. Пребывают в наличии и всеядные животные, — они едят растения и другие живые или мертвые организмы. Пример: орех — белка — норка — лиса.

Роли организмов в сообществе

Белка — растительноядная. Она собирает все виды грибов и накалывает их на ветки деревьев, чтобы подсыхали. Чтобы уберечься от зимней бескормицы, делает запасы в дупле: орехи и желуди.

Осенью барсук начинает готовиться к зимней спячке, — отъедается, набивая внутрь все, что попадется. Барсук — всеядный, он поглощает лесные ягоды и плоды, жуков и слизней. Ящерицы, лягушки и мыши тоже служат для него едой.

Лиса — хищник, живет в лесу и ест то, что поймает. Она охотится на мышей, иногда куропаток. Бегает за зайцами. Зимой подходит близко к людским поселениям и нападает на домашнюю птицу.

Описанные 3 цепи питания животных являются наиболее простыми.

Схемы потребления

Животных разделяют на группы по способам питания. Примеры таких групп:

растительноядные — улитка, кузнечик, заяц, мышь;
насекомоядные — стрекоза, жужелица, крот, лягушка;
хищники — сова, лисица, волк, тигр;
всеядные — барсук, медведь.

Пищевая модель в лесу отличается от других. Здесь распространены цепи разложения, ведь так восстанавливается флора и фауна. Растительность лесного массива бывает хвойной или лиственной. Насекомые поедают разлагающиеся остатки растений, грызуны питаются насекомыми, верх модели возглавляет хищник. Некоторые обитатели леса, такие как волк или медведь, становятся суперхищниками.

На уроках окружающего мира в 3 классе пример пищевой цепочки закрепляется тестами. Учащимся предлагается составить цепи самостоятельно из предложенных вариантов. Например:

паук, грач, муха. Ответ: муха — паук — грач;
ястреб, белка, гриб. Ответ: гриб — белка — ястреб;
лиса, зерно, заяц. Ответ: зерно — заяц — лиса.

Пищевые структуры поддерживают удовлетворительное состояние сообщества. Они обеспечивают контроль над разнообразием и количеством организмов. Это благоприятствует балансу в природе. Цепи питания животных крайне важны, ведь при исчезновении одного звена, система размыкается и всем участникам угрожает вымирание. Небольшие по величине представители звена — грызуны или лягушки — смогут бесконтрольно размножаться, а большие по размеру вымрут из-за отсутствия еды. Поэтому важно следить за тем, кто что ест, за экологией леса и вымирающими видами.

Читайте также: