Трофічні рівні та його характеристика. Поняття про трофічні рівні

Стійкі біогеохімічні цикли речовини та енергії в біосфері нашої планети формуються внаслідок біологічного розмаїття споживаного організмами набору речовин і продуктів життєдіяльності, що виділяються в природне середовище. Основу біологічного круговороту речовин складають трофічні рівні, які представлені конкретними видами живих організмів, що поділяються на три основні групи: продуценти, консументи та редуценти. Трофічний рівень становлять популяції організмів, що виконують в екосистемі однакові трофічні функції та мають різний видовий склад (від грец. trophe – «живлення»).

Перший трофічний рівень рівень первинної продукції- утворюють автотрофи. Це організми, які синтезують органічні речовини (вуглеводи, жири, білки, нуклеїнові кислоти) із неорганічних сполук, використовуючи енергію Сонця. Первинна продукція – це біомаса рослинних тканин. Первинні продуценти - рослини, фотоавтотрофні бактерії та хемосинтезуючі бактерії (хемотрофи). Хемотрофи - мікроорганізми, що синтезують органічну речовину за рахунок енергії окислення аміаку, сірководню та інших речовин, що є у воді та ґрунті.

Другий трофічний рівень представляють консументи (гетеротрофи):

1) першого порядку - фітофаги - використовують як їжу рослини;

2) другого порядку – харчуються тваринною їжею.

На третьому трофічному рівні - редуценти. Це організми, що розкладають до мінеральних речовин, діоксиду вуглецю та води відходи життєдіяльності та відмерлі організми. Консументи також беруть участь у мінералізації органічних речовин.

Всі організми використовують у їжу біомасу попередніх трофічних рівнів, втрачаючи енергію з втратами на дихання, обігрів тіла, різні форми діяльності, виділення екскрементів.

p align="justify"> Між видами різних трофічних рівнів існують взаємини, що утворюють систему трофічних ланцюгів (ланцюгів живлення). Використання ресурсів кожному трофічному рівні залежить від видового розмаїття екосистеми.

Видове розмаїття може знижуватися у зонах забруднення, викликаючи спрощення трофічної структури.

Сьогодні фіксуються порушення структури біоценозів унаслідок забруднення навколишнього природного середовища. Токсиканти передаються по ланцюгах харчування та сприяють загибелі тварин, птахів, гідробіонтів, а також накопичуються у харчових продуктах, які споживає людина.

Що таке "ТРОФІЧНИЙ РІВЕНЬ"? Як правильно пишеться це слово. Поняття та трактування.

ТРОФІЧНИЙ РІВЕНЬ ТРОФІЧНИЙ РІВЕНЬ - сукупність організмів, що об'єднуються типом харчування. Уявлення про Т. в. дозволяє зрозуміти динаміку потоку енергії та визначальну його трофіч. структуру. Автотрофні організми (преим. зелені рослини) займають перший Т. в. - (продуценти), рослиноїдні тварини - другий (консументи першого порядку), хижаки, які харчуються рослиноїдними тваринами, - третій (консументи другого порядку), вторинні хижаки - четвертий (консументи третього порядку). Організми різних трофіч. ланцюгів, але одержують їжу через рівну кількість ланок у трофич. ланцюги, що знаходяться на одному Т. у. Так, корова і жук довгоносик роду ситона, що харчуються листям люцерни, є консументами першого порядку. Реальні взаємини між Т. в. у співтоваристві дуже складні. Популяції однієї й тієї виду, беручи участь у разл. трофіч. ланцюгах, можуть перебувати на різних Т. у., залежно від джерела енергії, що використовується. На кожному Т. в. спожита їжа асимілюється не повністю, тому що частина її витрачається на обмін. Тому продукція організмів кожного наступного Т. в. завжди менше продукції попереднього Т. в., у середньому у 10 разів. Відносить, кількість енергії, що передається від одного Т. у. до іншого, зв. екологія, ефективністю спільноти або ефективністю трофіч. ланцюги. Співвідношення разл. Т. в. (трофіч. структуру) можна зобразити графічно у вигляді екологічної піраміди, основою якої служить перший рівень (рівень продуцентів). Екологіч. піраміда може бути трьох типів: 1) піраміда чисел - відбиває чисельність отд. організмів кожному рівні; 2) піраміда біомаси - загальна суха вага, енергозміст або ін. міра загальної кількості живої речовини; 3) піраміда енергії – величина потоку енергії. Основа в пірамідах чисел та біомаси може бути меншою, ніж наступні рівні (залежно від співвідношення розмірів продуцентів та консументів). Піраміда енергії завжди звужується догори. У наземних екосистемах зменшення кількості доступної енергії зазвичай супроводжується зменшенням біомаси і чисельності особин на кожному Т. у. Типи екологічних пірамід упрошеного трофічного ланцюга люцерна - телята - хлопчик. Піраміда чисел (1) показує, що якби хлопчик харчувався протягом одного року тільки телятиною, то для цього йому знадобилося б 4, 5 теляти, а для харчування телят необхідно засіяти поле в 4 га люцерної (2-107 рослин,). У піраміді біомаси (2) число особин замінено величинами біомаси. У піраміді енергії (3) враховано сонячну енергію. Люцерна використовує 0,24% сонячної енергії. Для накопичення продукції телятами протягом року використовується 8% енергії, акумульованої люцерною. На розвиток та зростання дитини протягом року використовується 0,7% енергії, акумульованої телятами. В результаті трохи більше однієї мільйонної частки сонячної енергії, що падає на поле в 4 га, використовується для харчування дитини протягом одного року (за Ю. Одумом).

Енергія передається від організму до організму, що створюють харчовий або трофічний (грецьк. trophe-їжа) ланцюг від автотрофів, продуцентів (творців) до гетеротрофів, консументів (пожирачів) і так 4-6 разів з одного трофічного рівня на інший.

Трофічний рівень - це місце кожної ланки у харчовому ланцюзі. Перший трофічний рівень – це продуценти, решта – консументи. Другий трофічний рівень - це рослиноїдні консументи; третій - м'ясоїдні консументи, які харчуються рослиноїдними формами; четвертий - консументи, які споживають інших м'ясоїдних, тощо. Отже, можна і поділити консументів за рівнями: консументи першого, другого, третього і т.д. порядків.

Чітко розподіляються за рівнями лише консументи, що спеціалізуються певному вигляді пиши. Однак є види, які харчуються м'ясом та рослинною їжею (людина, ведмідь та ін.), які можуть включатись у харчові ланцюги на будь-якому рівні.

Їжа, що поглинається консументом, засвоюється не повністю - від 12 до 20% у деяких рослиноїдних, до 75% і більше у м'ясоїдних. Енергетичні витрати пов'язані насамперед із підтримкою метаболічних процесів, витрати на дихання, що оцінюється загальною кількістю СО 2 виділеного організмом. Значно менша частина йде освіту тканин і деякого запасу поживних речовин, тобто. на зростання. Решта їжі виділяється у вигляді екскрементів. Крім того, значна частина енергії розсіюється у вигляді тепла при хімічних реакціях в організмі та особливо при активній м'язовій роботі. Зрештою вся Енергія, використана на метаболізм, перетворюється на теплову та розсіюється у навколишньому середовищі.

Таким чином, більша частина енергії при переході з одного трофічного рівня на інший, вищий, втрачається. Приблизно втрати становлять близько 90%. На кожен наступний рівень передається трохи більше 10% енергії від попереднього рівня. Так, якщо калорійність продуцента 1000 Дж, то при попаданні в тіло фітофага залишається 100 Дж, у тілі хижака вже 10 Дж, а якщо цей хижак буде з'їдений іншим, то його залишиться лише 1 Дж, тобто. 0,1% від калорійності рослинної їжі.

Однак така строга картина переходу енергії з рівня на рівень не зовсім реальна, оскільки трофічні ланцюги екосистем складно переплітаються, утворюючи трофічні мережі. Але кінцевий підсумок: розсіювання та втрата енергії, яка, щоб існувало життя, має відновлюватися.

Не можна забувати ще й мертву органіку, якою живиться значна частина гетеротрофів. Серед них є і сапрофаги та сапрофіти (гриби), які використовують енергію, укладену у детриті. Тому розрізняють два види трофічних ланцюгів:

1. Пасовищні (ланцюги виїдання)- Починаються з продуцентів; для таких ланцюгів при переході з одного трофічного рівня в інший характерно збільшення розмірів особин при одночасному зменшенні щільності

Трофічний ланцюг

Головна особливість екосистем - присутність у них харчових мереж та ланцюгів.

Визначення 1

Трофічний (харчовий) ланцюг - ряд організмів певного, який відбиває пересування органічних речовин в екосистемі і біохімічної енергії, що перебуває в ній, одержуваної в результаті харчування організмів.

Далі розглянемо наступні терміни: консументи, редуценти та продуценти. Продуценти – організми, що виробляють органічні сполуки з неорганічних речовин. в екосистемі продуцентами є автотрофні організми, які перетворюють зовнішню енергію на біохімічну енергію шляхом фотосинтезу, що знаходиться в органічній сполукі.

Приклад 1

Приклад продуцентів – рослини (для наземних екосистем). Приклад продуцентів для водних екосистем – фітопланктон – дрібні водорості.

Консументи - це організми, які вживають органічну речовину, яку виробляють продуценти в ході своєї діяльності. Виділяють консументи різного порядку (1-го та 2-го).

• Консументи 1-го порядку – організми, що вживають рослини (наприклад, коза, заєць).
• Консументи 2-го порядку – організми, які будують свої білки з тварин та рослинних білків (консументів другого порядку ще називають хижаками).

Редуценти - організми (переважно, гриби, бактерії та інших.), які перетворюють органічні залишки на неорганічні сполуки.

Трофічні (харчові) рівні

У кожній екосистемі можна назвати кілька трофічних ланок чи рівнів. Перший рівень зображений продуцентами, а другий і наступні рівні представлені консументами. Останній рівень головним чином утворений грибами та мікроорганізмами, які харчуються мертвою органічною сполукою (редуцентами).

Їхня головна функція в екосистемі – здійснювати розпад органічних сполук до початкових мінеральних елементів. Взаємопов'язаний ряд трофічних рівнів і є трофічним ланцюгом або ланцюгом живлення.

Слід зазначити, що ланцюг живлення не весь час буває повним. По-перше, можлива відсутність продуцентів (рослини). Дані ланцюги харчування властиві для угруповань, що виробляються на базі розпаду рослинних або тваринних залишків, наприклад, що накопичуються в лісах на грунті (лісова підстилка).

По-друге, в ланцюгах живлення можуть бути відсутні (або знаходиться в дуже малій кількості) гетеротрофи (тварини). Наприклад, у лісах відмирають рослини чи його частини (гілки, листя та інших.), тобто. продуценти, що відразу включаються до ланки редуцентів.

У природному співтоваристві деякі організми, які отримують їжу від рослинності через рівну кількість етапів, відносять до одного трофічного рівня. Справедливо відзначити, що це трофічна класифікація розподіляє по групам не самі види, а типи їх життєдіяльності; Населення цього виду займатиме один і більше трофічних рівнів, це залежить від того, які джерела енергії вона використовує.

Відносна роль харчових ланцюгів в екосистемі визначається величиною потоку енергії, що надходить у той чи інший ланцюг, та ефективністю її використання трофічними рівнями. Так, якщо в планктонних співтовариствах головна роль у перенесенні енергії (а отже, і у вивільненні мінеральних сполук) належить консументам пасовищного ланцюга, то в наземних екосистемах – детритному. Зокрема, у лісах по

Чи знайомі ви з такими поняттями, як консументи, редуценти та продуценти? Якщо ні, то наша стаття – для вас. Насправді, ці організми добре відомі кожному. Хто ж такі? Давайте розберемося разом.

Поняття про трофічний ланцюг

Усі компоненти екосистеми тісно взаємопов'язані між собою. Завдяки цьому у природі і формуються різні спільноти. До структури будь-якої екосистеми входить абіотична та біотична частина. Перша є сукупністю живих організмів. Вона називається біоценозом. До абіотичної частини відносяться мінеральні та органічні сполуки.

Функціонування будь-якої екосистеми пов'язане із перетворенням енергії. Її основним джерелом є сонячне світло. Фотосинтезують організми використовують його для синтезу органічних речовин. Гетеротрофи одержують енергію при розщепленні органічних речовин. Для зростання використовується лише її незначна частина. А решта витрачається для про існування процесів життєдіяльності.

Через війну утворюються черговості, у яких особини одних видів, їх залишки чи продукти життєдіяльності є джерелом харчування інших. Вони називаються трофічними або ланцюгами живлення.

Трофічні рівні

Кожен ланцюг живлення складається з певної кількості ланок. Встановлено, що з переході від однієї до іншого частина енергії постійно втрачається. Тому кількість ланок зазвичай дорівнює 4-5. Положення популяції окремих видів у ланцюзі харчування називається трофічним рівнем.

Що таке консументи

Усі організми поєднують у групи. До них належать представники всіх царств живої природи, незалежно від рівня їх організації. Розглянемо кожну їх.

Консументи: порядки

Гетеротрофи в харчовому ланцюзі займають різні рівні. Всі рослиноїдні види наступного рівня - це хижаки. Вони вже консументи другого порядку.

Розглянемо цю ієрархію на конкретному прикладі. Припустимо, трофічна мережа має вигляд: комар, жаба, лелека. Хто з них є консументом першого порядку? Це жаба. Тоді консументом другого порядку є лелека. У природі зустрічаються гетеротрофи, що харчуються і рослинами, і тваринами. Такі консументи можуть одночасно перебувати на кількох трофічних рівнях.

Продуценти

Говорячи про те, що таке консументи, ми звернули увагу на тип їхнього харчування. Розглянемо у цьому ракурсі та іншу групу трофічної мережі. Продуценти – це група організмів, які є автотрофами. Вони здатні синтезувати органічні речовини із мінеральних.

Розрізняють продуценти двох видів: авто – та хемотрофи. Перші використовують для створення органіки енергію сонячного світла. Це рослини, ціанобактерії, деякі найпростіші тварини. Хемотрофи мають здатність окислювати різні хімічні сполуки. У цьому виробляється енергія, що вони використовують реалізації продуктів життєдіяльності. До них відносяться азотфіксуючі, сіро-, залізобактерії.

Наявність продуцентів є необхідною умовою розвитку будь-якої екосистеми. Цей факт пояснюється тим, що фотосинтезують організми є джерелом надходження енергії.

Редуценти

Ще одна роль в екосистемі належить гетеротрофним організмам, які живляться органічними речовинами залишків або продуктів життєдіяльності інших видів, які розкладають до мінеральних речовин. Цю функцію виконують і редуценти. Представниками цієї групи є бактерії та гриби.

Саме на рівні продуцентів в екосистемі відбувається накопичення енергії. Потім вона проходить через консументи та продуценти, де витрачається. На кожному наступному трофічному рівні частина енергії розсіюється як тепла.

Види ланцюгів живлення

Енергія в екосистемі поділена на два потоки. Перший спрямований до консументів від продуцентів, другий - від мертвої органіки. Залежно від цього розрізняють трофічні мережі пасовищного та детритного типу. У першому випадку початковим трофічним рівнем є продуценти, що передають енергію консументам різних рівнів. Завершується пасовищний ланцюг редуцентами.

Детритний ланцюг починається мертвою органікою, а продовжується сапротрофами, які є представниками консументів. Останньою ланкою цього ланцюга також є редуценти.

У межах будь-якої екосистеми одночасно існує безліч трофічних ланцюгів. Всі вони невіддільні один від одного і тісно переплітаються. Так відбувається, оскільки представники одного виду можуть одночасно бути ланками різних кіл. Завдяки цьому формуються трофічні мережі. І чим вони розгалуженіші, тим стійкіша екосистема.