Энергетика экологической системы

Между организмами биогеоценоза устанавливаются прочные пищевые отношения. В них различают несколько уровней (звеньев):
1 уровень — зеленые растения (автотрофы)
2 уровень — живые организмы, поедащие растительные (фитофаги, консументы первого рода)
3 уровень — хищники (зоофаги) — вторичные консументы
4 уровень — в основном микроорганизмы и грибы, питающиеся мертвым органическим веществом (редуценты, сапрофаги).

Первичные продуценты способны преобразовывать солнечную энергию в химическую, заключенную в химических связях органических соединений (зеленые растения, сине-зеленые водоросли, некоторые бактерии).

Первичными консументами являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие, а среди млекопитающих — грызуны и копытные. В водных экосистемах — моллюски, мелкие ракообразные.

Вторичные и третичные консументы — хищники и охотники. Организмы, питающиеся животными — гетеротрофы.

Редуценты — микроорганизмы, разлагающие тела погибших растений и животных, а также их прижизненные выделения. Кусочки частично разложившегося органического материала — это детрит. Животные, питающиеся им или способствующие его разложению — детритофаги.

энергетика экосистемы

Трофическая (пищевая) цепь — взаимоотношения между организмами, в результате которых происходит трансформация вещества и энергии в экосистеме. В трофической цепи при переносе энергии от одного звена к другому большая часть энергии теряется.

Правило трофической цепи:
При переходе от одного звена трофической цепи к другому происходит перенос материи и энергии, причем общее количество перешедшей энергии в среднем составляет не более 10%.

η — часть энергии, перешедшей с n-го звена на (n+1); En — общее количество энергии на n-ом уровне.

Различают 2 основных вида трофических цепей:
— пастбищные
— детритные

В пастбищной цепи (цепь выедания): первое звено — автотрофные организмы; далее — фитофаги; далее — хищники первого, второго и т.д. порядка.
В пастбищных цепях выделяют:

  • Пищевые цепи хищников — они идут от продуцентов к травоядным животным, которые поедаются мелкими плотоядными, те в свою очередь являются пищей для хищников и т.д. По мере продвижения по цепи животные увеличиваются в размерах, уменьшаютсяв числе. Примеры такой пищевой цепи: трава — кролик — лисица; сосна — тли — божья коровка — пауки — насекомоядные птицы — хищные птицы.
  • Пищевые цепи паразитов — для них характерно постепенное уменьшение размеров организмов и увеличение их численности. Пример такой пищевой цепи: трава — травоядные млекопитающие — блохи — жгутиконосцы.

В детритной цепи (цепь разложения): первое звено занимают детритофаги (мелкие животные, живущие в почве и питающиеся опавшей листвой, бактерии и грибы); хищники. Детритная цепь наиболее распространена в лесах. При изображении детритной цепи первое место занимает субстрат, затем — питающиеся им животные. Как правило, деятельность детритофагов согласована между собой. Животные создают условия для работы микроорганизмов, разделяя трупы животных и растения на мелкие части.

Совокупность организмов, объединенных одним типом питания — это трофический уровень. Любая трофическая цепь включает в себя несколько уровней.

Относительное количество энергии, передающейся олт одного трофического уровня к другому — это экологическая эффективность трофической цепи (η).