Цепи питания. Поток энергии. Взаимосвязь компонентов биоценоза
Биоценоз — это устойчивая группа взаимосвязанных растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые приспособлены к совместному обитанию на относительно однородном участке пространства.
Основными связями между организмами биоценоза являются пищевые взаимоотношения, которые образуют цепи питания. Цепь питания — это последовательность поедания одних организмов другими. Примером цепи питания в наземном биоценозе может служить такая последовательность: лиственное дерево — гусеница — синица — ястреб. Лиственным деревом питается гусеница, её может съесть синица, а синицу может съесть ястреб — хищная птица. В этой цепи четыре звена, или уровня. В водном биоценозе цепь питания могут образовывать водоросли — ракообразные — мелкие рыбы — крупные хищные рыбы. Обычно цепи питания состоят из 4—6 уровней, и позже мы узнаем почему.
По цепям питания от одного организма к другому идёт передача вещества и энергии
Цепи питания не изолированы друг от друга, они перекрываются, многократно разветвляются, благодаря чему образуются пищевые сети. Почти всегда разные виды питаются несколькими разными объектами и сами служат пищей нескольким животным.
Вы уже знаете, что все организмы по способу питания разделяются на две группы — автотрофы и гетеротрофы. Автотрофные организмы — это производители (или продуценты). Они поглощают энергию Солнца и создают из простых неорганических веществ (углекислого газа и воды) сложные органические соединения, богатые энергией.
Далее органические вещества используются гетеротрофными организмами —консументами различных порядков.
Редуценты (или разрушители) разрушают органические остатки автотрофных и гетеротрофных организмов на простые биологические соединения.
Таким образом, пищевые и энергетические связи идут в направлении: продуценты — консументы — редуценты. Высвобожденные неорганические вещества снова потребляются автотрофными организмами.
Получается, что благодаря сложным пищевым связям между организмами осуществляется биологический круговорот веществ
Рассмотрим ещё пример цепи питания. Заяц питается зелёными частями растений, охотно поедая клевер. И из растений-продуцентов получает накопленную в них энергию.
Заяц — консумент 1-го порядка (или первичный консумент). Часть полученной энергии расходуется зайцем на свою жизнедеятельность: передвижение, рост, периодические линьки. Остальная часть переходит в организм съевшей его лисы. Лиса — вторичный консумент. Если лиса станет жертвой крупной хищной птицы, то её накопленная энергия послужит источником энергии для
В цепях питания действует важная закономерность. Только 10 % энергии переходит с одного уровня на другой. Можно подсчитать, что энергия, которая доходит до пятого уровня, составляет всего 0,01 % энергии, поглощённой продуцентами. Большая часть энергии, содержащейся в пище, расходуется на различные процессы жизнедеятельности, превращаясь при этом в тепло и рассеиваясь. Из-за таких больших потерь энергии пищевые цепи не могут быть очень длинными.
Английский эколог Чарлз Элтон предложил способ определения соотношения между разными трофическими уровнями. Этот способ заключается в последовательном расположении трофических уровней в виде пирамиды. Такую пирамиду называют экологической. Существует несколько способов построения экологической пирамиды: по численности, по биомассе и по энергии потреблённой пищи. Рассмотрим подробнее данные типы пирамид.
Пирамида численности отражает численное соотношение между организмами разных трофических уровней. Всегда количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, в несколько раз больше, чем общая масса растительноядных животных, и масса каждого из последующих звеньев пищевой цепи также уменьшается. Эту очень важную закономерность называют правилом экологической пирамиды.
Пирамида биомассы показывает количество живого вещества на каждом уровне. Биомасса выражается в граммах, килограммах или тоннах сырого вещества на единицу пространства — м2, км2. Биомасса продуцентов больше, чем биомасса последующих элементов цепи.
Энергетические пирамиды показывают передачу энергии, заключенной в биомассе организмов, от одного звена цепи питания к другому. Первый уровень продуцентов всегда самый большой. Его энергии равна 100 %, и, как вы уже знаете, на каждый следующий уровень переходит только 10 % полученной энергии. Получается, что самый высокий уровень имеет наименьшую величину энергии.
Между всеми живыми организмами в биоценозе постоянно происходят тесные взаимоотношения. Они очень разнообразны, например: добывание пищи, сохранение жизни, размножение, завоевание нового жизненного пространства.
Все связи, существующие в биоценозе, делят на четыре группы: трофические, топические, фабрические и форические.
В основу трофических связей положена потребность всех живых организмов в еде. Пищевые связи животных проявляются прямо и косвенно.
Прямые связи прослеживаются в процессе поедания животным своей пищи. Примеры прямых трофических связей: паук, жертвой которого стала муха; заяц, питающийся весенней травой; пчела, собирающая нектар с цветков растений; аист, словивший рыбу.
Разнообразны и косвенные трофические связи, возникающие на основе деятельности одного вида, способствующего появлению доступа к пище другому виду. Гусеницы бабочек-монашенок поедают хвою сосен, ослабляют их защитные свойства и обеспечивают короедам заселение деревьев. Ещё пример: при употреблении в пищу лягушки, щука и аист вступают в косвенные связи.
Топические связи (или связи по месту обитания) возникают, когда один вид создаёт условия для существования другого вида. Например, деревья используются птицами для гнездования или для поселения на их стволах мхов и лишайников.
Многочисленны в биоценозах фабрические связи животных, когда один вид использует другой в качестве строительного материала для своих гнёзд и убежищ. Муравьи строят своё гнездо из кусочков листьев, хвои, веточек и земли; птицы используют для постройки гнёзд ветви деревьев, траву, песчинки, шерсть млекопитающих и перья других видов птиц. Разные виды птиц строят гнёзда по-своему. Береговые ласточки, зимородки — роют в обрывах с мягким грунтом норы с гнездовой камерой в конце хода. Одни из наиболее искусно сплетённых гнёзд сооружают многие ткачиковые. Обыкновенный общественный ткач создает групповые гнёзда, когда под единой крышей находится от 200 до 400 индивидуальных гнездовых камер. Другой вид ткачиковых строит гнездо из травы, пальмовых листьев и камыша, подвешивая дом на тонких ветвях алоэ или акации.
Рак-отшельник в течение жизни по мере роста многократно меняет маленькие раковины моллюсков на более крупные, служащие ему для защиты мягкого брюшка.
Существуют связи, когда организм одного вида способствует распространению другого вида. Это форические связи. Животные переносят растительные семена, споры и пыльцу; млекопитающие участвуют в переносе клещей, блох и других паразитов. Перевозки человеком фруктов и овощей способствуют расселению их вредителей. Путешествия на кораблях и поездах помогают расселиться грызунам, двукрылым и другим животным.
Таким образом, в биоценозах постоянно происходит взаимодействие организмов-продуцентов, консументов и редуцентов, результатом которого является передвижение вещества и энергии по пищевым цепям и сетям. На каждый последующий трофический уровень переходит только 10 % полученной энергии.
Между организмами в биоценозе всегда происходят взаимодействия. Выделяют трофические, топические, фабрические и форические связи.
Биология Цепи питания. Поток энергии
Материалы к уроку
Конспект урока
Цепи питания. Поток энергии
Жизнедеятельность любого живого организма поддерживается благодаря пище. Именно она является источником энергии. Для протекания каких процессов необходима энергия?
В биоценозе получение энергии происходит за счёт поедания одного организма другим. Механизм переноса энергии и веществ в пищевых взаимосвязях называется цепью питания, а каждое её звено – трофическим уровнем.. Как правило, цепи питания состоят из 4-6 элементов.
Первое звено составляют продуценты, второе – растительноядные организмы (консументы первого порядка), третье – консументы второго и последующих порядков (хищники и паразиты).
Для примера мы рассмотрим пищевую цепь сада.
Объедая листья яблони, гусеница яблонной плодожорки получает накопленную в них энергию. Часть полученной энергии расходуется на процессы жизнедеятельности гусеницы, большая часть энергии переходит в организм синицы, склевавшей её. Далее накопленная синицей энергия становится источником энергии хищной птицы, трупом которой могут питаться волки, жуки-мертвоеды, сороки.
При переходе с одного трофического уровня на другой наблюдается снижение биомассы. Это обусловлено тем, что не вся пища усваивается консументами. Например, у гусеницы, питающейся растительностью, всасывается только половина полученной пищи, остальное выводится наружу с экскрементами. Большая часть веществ, полученных организмом, расходуется на дыхание и только 10-15 % идёт на построение новых клеток и тканей. Именно поэтому продукция организмов последующих уровней будет меньше (примерно в 10 раз) предыдущих, т.е. масса каждого последующего элемента в цепи будет прогрессивно уменьшаться. Эта закономерность получила название правило экологической пирамиды.
Схема пищевой цепи в виде графических моделей была разработана в 1927 году Ч. Элтоном.
Выделяют 3 способа составления экологической пирамиды:
1. Пирамида численностей. При переходе с одного трофического уровня на другой наблюдается резкое сокращение численности организмов.
2. Пирамида биомассы показывают количество живого вещества на каждом трофическом уровне. В наземных экосистемах биомасса продуцентов в большинстве случаев больше, чем биомасса последующих элементов цепи.
Но в некоторых сообществах наблюдается обратное явление: биомасса консументов превышает биомассу продуцентов. Например, в океанах основные продуценты, одноклеточные водоросли, настолько быстро вовлекаются в цепи питания, что накопление их биомассы очень мало. Но очень быстрые темпы размножения позволяют им поддерживать уровень органического вещества, необходимого для питания консументов. На высших уровнях пищевой цепочки будет прослеживаться накопление биомассы, т.к. жизнь животных наиболее продолжительна, а скорость генераций мала, то в них будет накапливаться значительное количество потребляемого вещества. В связи с этим в океане пирамида биомасс будет «перевёрнута».
Знание пирамид биомасс позволяет определять возможность использования части биомасс для удовлетворения потребностей человека, а также оценивать эффективность хозяйствования на агробиоценозах.
3.Пирfамида энергии показывает величину потока энергии при передаче от одного уровня к другому. В отличие от пирамиды биомасс всегда имеет треугольную форму с широким основанием внизу. Это объясняется тем, что затраченная на дыхание энергия не передаётся на другой уровень, а уходит из экосистемы. Именно данный вид пирамиды даёт наиболее точное представления о механизмах, протекающих в экосистеме.
Возможность количественного учёта потока энергии и знание продуктивности экосистем позволяет добиться выхода наибольшего количества продукции за счёт регулирования круговорота веществ.
Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!
Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
Повысим успеваемость по школьным предметам
Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ
Выбрать репетитораОставить заявку на подбор
Седьмой класс (7 класс) Пищевые цепи и паутины Вопросы для тестов и рабочих листов
Из них можно создавать печатные тесты и рабочие листы. 7 класс пищевые цепи и паутины вопроса!
Выберите один или несколько вопросов, установив флажки над каждым вопросом.
Затем нажмите кнопку
Предыдущий Страница 1 из 4 Следующие
Выбрать все вопросы— это организм, который сам производит себе пищу.
- зоотроп
- потребитель
- хищник
- режиссер
Какой инструмент показывает количество энергии, доступной на каждом уровне кормления?
- пищевая сеть
- пищевая цепочка
- энергетическая пирамида
- пищевая пирамида
На каком уровне энергетической пирамиды больше всего доступной энергии?
- режиссер
- потребитель 1-го уровня
- потребитель 2-го уровня
- потребитель 3-го уровня
Первым организмом в пищевой цепи всегда является .
- потребитель.
- режиссер.
- хищник.
- травоядное.
Диаграмма, которая показывает количество энергии, которая перемещается с одного уровня питания на другой в пищевой сети, представляет собой (n) .
- пищевая цепочка.
- энергетическая пирамида.
- экосистема.
- ниша.
Животных, которые едят тела уже мертвых животных,
- травоядные.
- падальщики.
- добыча.
- хищники.
Множество перекрывающихся пищевых цепочек в экосистеме составляют a(n)
- пищевая сеть.
- ниша.
- энергетическая пирамида.
- уровень кормления.
Как животные получают углерод, используемый в клеточных процессах?
- вдыхание углекислого газа
- поедание растений или других животных
- фотосинтез
- фиксация углерода
— это организмы, которые получают энергию, питаясь производителями или другими потребителями.
- Потребители
- Производители
- Биотические факторы
- Абиотические факторы
Примером разлагателя является
- лиса.
- человек.
- бактерия.
- жаба.
Организм, создающий себе пищу, — это
- потребитель.
- режиссер.
- разлагатель.
- травоядное.
Модель моделирует количество организмов на каждом уровне пищевой цепи.
- пищевая сеть
- пищевой треугольник
- экологическая пирамида
- экологическая площадь
Если сова ест мышь, которая ест траву, то чем считается сова?
- режиссер.
- Потребитель 2-го уровня.
- Потребитель 1-го уровня.
- разлагатель.
Насекомое, питающееся травой, является на трофической пирамиде.
- режиссер
- основной потребитель
- вторичный потребитель
- третичный потребитель
Какие организмы поедают другие организмы?
- разлагатели
- потребители
- экосистема
- производители
Большинство производителей используют для преобразования солнечной энергии в химическую или пищевую энергию.
- Луна
- питательные вещества
- полезные ископаемые
- фотосинтез
Какая группа организмов зависит друг от друга в плане питания?
- пищевая цепочка
- ископаемое топливо
- режиссер
Растения производят себе пищу в процессе фотосинтеза. К какой группе относятся растения?
- потребители
- разлагатели
- хлоропласты
- производители
— это организмы, которые не могут производить пищу.
- Биоразлагаемые
- Потребители
- Производители
- Ферменты
Какое утверждение лучше всего описывает, как потребители получают пищу, необходимую им для выживания?
- Они используют энергию солнца для производства пищи из воды и углекислого газа.
- Они получают энергию и пищу из химических веществ в окружающей их среде.
- Они едят другие организмы.
- Они расщепляют питательные вещества в мертвых организмах или животных отходах.
Предыдущий Страница 1 из 4 Следующие
У вас должно быть не менее 5 репутации, чтобы голосовать против вопроса. Узнайте, как заработать значки.
Пищевая цепь – определение, типы, примеры
- Цепь организмов, которая включает передачу энергии от одного трофического уровня к следующему трофическому уровню, называется пищевой цепью.
- Поток пищи или энергии в экосистеме называется пищевой цепью. Те организмы, которые присоединяются к пищевой цепи, называются трофическими уровнями.
- Обычно в экосистеме присутствует четыре трофических уровня, потому что уровень энергии уменьшается во время потока энергии с одного трофического уровня на другой трофический уровень.
- Первый трофический уровень [T1] — Производители
- Второй трофический уровень [T2] — Первичные консументы
- Третий трофический уровень [T3] — Вторичные потребители
- Четвертый трофический уровень [T4] — главные потребители
Содержание |
|
Поток энергии происходит в экосистеме от первого трофического уровня к четвертому трофическому уровню в пищевой цепи. В очень сложной экосистеме также имеется пять трофических уровней, в которых третичные потребители присутствуют между вторичными потребителями и высшими потребителями. затем пятый трофический уровень (Т5), образованный высшими консументами.
Примеры пищевой цепи
Пищевая цепь представляет собой однонаправленную передачу энергии. Например:
Пищевая цепь в лесу
В этой пищевой цепи трава является организмом-продуцентом, который использует энергию солнечного света для приготовления пищи, такой как углеводы, в процессе фотосинтеза. Затем эту траву съедает травоядное животное, такое как олень. А оленя пожирает хищник, подобный льву.
Пищевая цепь на пастбищах
В этой пищевой цепи трава является производителем. Насекомые (травоядные) являются первичными потребителями, лягушки (мелкие хищники) и змеи являются вторичными потребителями, тогда как птицы (высшие хищники или крупные хищники) являются третичными потребителями.
Трава → Насекомые → Лягушка → Змея → Птицы
(Производитель) (Травоядное животное) (Плотоядное животное) (Плотоядное животное) (Лучший хищник или
Крупный хищник)
Пищевая цепь в пруду
Пищевая цепь работает в водной экосистеме (водной экосистеме), такой как пруд, озеро или море (океан).
В этой водной пищевой цепи водоросли являются производителями. Скорпион является первичным потребителем, мелкая рыба — вторичным потребителем. Лебедь является третичным потребителем.
Типы пищевой цепи
В природе встречаются три типа пищевых цепей.
- Пищевая цепь хищника
- Паразитическая пищевая цепь
- Сапрофитная пищевая цепь
Пищевая цепь хищников простирается от продуцентов через травоядных к плотоядным, паразитарная пищевая цепь начинается с продуцентов, но заканчивается паразитами, а сапрофитная пищевая цепь начинается с редуцентов. Продуценты – это автотрофные организмы, которые синтезируют органическую пищу из простого неорганического сырья посредством фотосинтеза, используя солнечную энергию. Часть пищи, синтезируемой производителями, используется в построении их тела, а остальная часть используется для обеспечения энергией различных жизненных функций.
- Некоторые распространенные пищевые цепи хищников приведены ниже:
- Растительность → Кузнечики → Землеройка → Ястреб
- Растительность → Кролик → Волк → Тигр
- Растительность → Лягушка → Змея → Павлин
- Растение → Крыса → Змея → Ястреб.
Водные пищевые цепи
- Фитопланктоны→ Зоопланктон → Мелкие ракообразные→ Насекомое-хищник → Мелкая рыба → Крупная рыба → Крокодил
- Фитопланктон → Зоопланктон → Мелкая рыба → Крупная рыба → Акула
- Фитопланктон → Зоопланктон → Рыба → Журавль → Ястреб.
Длина пищевой цепи
В разных экосистемах разные пищевые цепи могут иметь два, три, четыре или максимум пять трофических уровней. Такие пищевые цепи в разных экосистемах изображены на рисунке ниже. Соответственно, пищевая цепочка может заканчиваться на (i) уровне травоядных (первичный потребитель), (ii) уровне первичных плотоядных (вторичных потребителей), (iii) уровне вторичных плотоядных (третичных потребителей) или (iv) третичных хищниках (четвертичный потребитель). уровень.
Пищевые цепи в природе. (A) То-ступенчатая пищевая цепь в лесу, (B) Трехступенчатая пищевая цепь в лесу, (C) Пятиступенчатая пищевая цепь на пастбищах, (D) Четырехступенчатая пищевая цепь на пастбищах и (E) Четырехступенчатая пищевая цепь в пруду.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Q1. Каковы 5 фактов о пищевых цепях?
Ответ. Ниже приведены 5 фактов о пищевой цепи:
- Пищевая цепь известна как передача энергии от одного вида к другому.
- Все живые существа всегда нуждаются в энергии для здоровья и роста.
- В пищевой цепи одни живые существа создают энергию (продуценты), а другие используют эту энергию (потребители).
- Растения являются производителями энергии, поскольку они производят пищу (используя солнечный свет, почву и другие элементы).
- Животные являются потребителями, потому что они должны есть других животных и растения.
Q2.