سلسلة غذائية. المستوى الغذائي. 4-السلاسل الغذائية والمستويات الغذائية للمستهلكين

يخطط.

1 المقدمة. النظام البيئي وطريقة النظام البيئي في علم البيئة.

2. الهيكل العام للنظم البيئية.

3. المكون الحيوي للنظم البيئية.

3.1. الشمس كمصدر للطاقة .

4. السلاسل الغذائية والمستويات الغذائية.

4.1. المنتجين الأساسيين.

4.2. المستهلكين الأساسيين.

4.3. المستهلكين من الدرجة الثانية والثالثة.

4.4. المحللات والمخلفات.

5. الشبكات الغذائية.

6. الأهرامات البيئية.

6.1. أهرامات الأرقام.

6.2. أهرامات الكتلة الحيوية.

7. المكون اللاأحيائي للنظام البيئي.

7.1. العوامل الايدافية.

7.2. العوامل المناخية.

7.2.1. ضوء.

7.2.2. درجة حرارة.

7.2.3. الرطوبة والملوحة.

9. قائمة الأدبيات المستخدمة.

1 المقدمة. النظام البيئي وطريقة النظام البيئي في علم البيئة.

التعريف الأول للنظام البيئي كمجموعة من الكائنات الحية مع موطنها قدمه تانسلي في عام 1935. مع نهج النظام البيئي في دراسة البيئة، ينصب تركيز العلماء على تدفق الطاقة وتداول المواد بين المكونات الحيوية وغير الحيوية للغلاف البيئي. يسلط نهج النظام البيئي الضوء على القواسم المشتركة لتنظيم جميع المجتمعات، بغض النظر عن الموائل والموقع المنهجي لكائناتها. في الوقت نفسه، يجد مفهوم التوازن (التنظيم الذاتي) تطبيقًا في نهج النظام البيئي، والذي يصبح من الواضح أن انتهاك الآليات التنظيمية، على سبيل المثال، نتيجة للتلوث البيئي، يمكن أن يؤدي إلى اختلال التوازن البيولوجي. يعد نهج النظام البيئي مهمًا أيضًا في تطوير الممارسات الزراعية القائمة على العلم في المستقبل.

2. الهيكل العام للنظم البيئية.

تتكون النظم البيئية من مكونات حية وغير حية، تسمى على التوالي حيوية وغير حيوية. ويطلق على مجموع الكائنات الحية المكونة من المكون الحيوي اسم المجتمع. وتشمل دراسة النظم البيئية، على وجه الخصوص، توضيح ووصف العلاقات الوثيقة القائمة بين المجتمع والمكون اللاأحيائي.

يمكن تقسيم المكون الحيوي بشكل مفيد إلى كائنات ذاتية التغذية وغيرية التغذية. وبالتالي، فإن جميع الكائنات الحية سوف تقع في واحدة من مجموعتين. تقوم الكائنات ذاتية التغذية بتجميع المواد العضوية التي تحتاجها من مواد غير عضوية بسيطة، وباستثناء البكتيريا الكيميائية التغذية، تقوم بذلك من خلال عملية التمثيل الضوئي، باستخدام الضوء كمصدر للطاقة. تحتاج الكائنات غيرية التغذية إلى مصدر للمواد العضوية وتستخدم (باستثناء بعض البكتيريا) الطاقة الكيميائية الموجودة في الطعام الذي تتناوله. تعتمد الكائنات غيرية التغذية على الكائنات ذاتية التغذية في وجودها، وفهم هذا الاعتماد ضروري لفهم النظم البيئية.

يشمل المكون غير الحي أو غير الحيوي للنظام البيئي بشكل أساسي 1) التربة أو الماء و2) المناخ. تحتوي التربة والماء على خليط من المواد العضوية وغير العضوية. تعتمد خصائص التربة على الصخور الأم التي تقع عليها والتي تتكون منها جزئيا. يشمل مفهوم المناخ معايير مثل الإضاءة ودرجة الحرارة والرطوبة، والتي تحدد إلى حد كبير تكوين أنواع الكائنات الحية التي تتطور بنجاح في نظام بيئي معين. بالنسبة للأنظمة البيئية المائية، فإن درجة الملوحة مهمة جدًا أيضًا.

3. المكون الحيوي للنظم البيئية

ترتبط الكائنات الحية في النظام البيئي بشكل مشترك طاقة و العناصر الغذائية . يمكن تشبيه النظام البيئي بأكمله بآلية واحدة تستهلك الطاقة والمواد المغذية للقيام بالعمل. تأتي العناصر الغذائية في البداية من المكون غير الحيوي للنظام، والذي تعود إليه في النهاية إما كنفايات أو بعد موت الكائنات الحية وتدميرها. وهكذا، توجد في النظام البيئي دورة من العناصر الغذائية، يشارك فيها كل من المكونات الحية وغير الحية. تسمى هذه الدورات بالدورات البيوجيوكيميائية.

القوة الدافعة وراء هذه الدورات هي في النهاية طاقة الشمس. تستخدم كائنات التمثيل الضوئي طاقة ضوء الشمس مباشرة ثم تنقلها إلى ممثلين آخرين للمكون الحيوي. والنتيجة هي تدفق الطاقة والمواد الغذائية من خلال النظام البيئي. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن العوامل المناخية للمكون اللاأحيائي، مثل درجة الحرارة وحركة الغلاف الجوي والتبخر وهطول الأمطار، ينظمها أيضًا تدفق الطاقة الشمسية.

يمكن أن توجد الطاقة في أشكال مختلفة قابلة للتحويل، مثل الطاقة الميكانيكية والكيميائية والحرارية والكهربائية. يسمى الانتقال من شكل إلى آخر بتحول الطاقة.

وهكذا فإن جميع الكائنات الحية عبارة عن محولات للطاقة، وفي كل مرة يتم فيها تحويل الطاقة، يتم فقدان جزء منها على شكل حرارة. في نهاية المطاف، كل الطاقة التي تدخل المكون الحيوي للنظام البيئي تتبدد على شكل حرارة. تسمى دراسة تدفق الطاقة عبر النظم البيئية علم الطاقة البيئي.

في الواقع، لا تستخدم الكائنات الحية الحرارة كمصدر للطاقة للقيام بالشغل، بل تستخدم الطاقة الضوئية والكيميائية.

تسمى دراسة تدفق الطاقة عبر النظم البيئية طاقة النظام البيئي.

3.1. الشمس كمصدر للطاقة

المصدر الرئيسي للطاقة للنظم البيئية هو الشمس. الشمس نجم يشع كمية هائلة من الطاقة في الفضاء. تنتشر الطاقة في الفضاء الخارجي على شكل موجات كهرومغناطيسية، وتلتقط الأرض جزءًا صغيرًا منها، أي حوالي 10.5*106 كيلوجول/م2 سنويًا. وحوالي 40% من هذه الكمية تنعكس مباشرة من السحب والغبار الجوي وسطح الأرض دون أي تأثير حراري. و15% أخرى يمتصها الغلاف الجوي (وخاصة طبقة الأوزون في أجزائها العليا) وتحولها إلى طاقة حرارية أو تنفق على تبخر الماء. أما نسبة الـ 45% المتبقية فتمتصها النباتات وسطح الأرض. في المتوسط، يبلغ هذا 5 * 10 6 كيلوجول / م 2 سنويًا، على الرغم من أن الكمية الفعلية من الطاقة لمنطقة معينة تعتمد على خط العرض الجغرافي. يتم إعادة انبعاث معظم الطاقة من سطح الأرض مما يؤدي إلى تدفئة الغلاف الجوي، ويدخل ما يقرب من ثلثي الطاقة إلى الغلاف الجوي من خلال هذا الطريق. ويتم امتصاص جزء صغير فقط من الطاقة القادمة من الشمس بواسطة المكون الحيوي للنظام البيئي.

4. السلاسل الغذائية والمستويات الغذائية

داخل النظام البيئي، يتم إنشاء المواد العضوية التي تحتوي على الطاقة بواسطة الكائنات ذاتية التغذية وتكون بمثابة غذاء (مصدر للمادة والطاقة) للكائنات غيرية التغذية. والمثال النموذجي هو أكل الحيوانات للنباتات. وهذا الحيوان بدوره يمكن أن يأكله حيوان آخر، وبهذه الطريقة يمكن نقل الطاقة من خلال عدد من الكائنات الحية - كل واحد لاحق يتغذى على السابق، ويزوده بالمواد الخام والطاقة. ويسمى هذا التسلسل بالسلسلة الغذائية، وكل حلقة من حلقاتها تسمى المستوى الغذائي. يشغل المستوى الغذائي الأول الكائنات ذاتية التغذية، أو ما يسمى بالمنتجين الأساسيين. تسمى الكائنات الحية من المستوى الغذائي الثاني المستهلكين الأساسيين، والمستهلكين الثالث - الثانويين، وما إلى ذلك. عادة ما يكون هناك أربعة أو خمسة مستويات غذائية ونادرا ما يزيد عن ستة.

4.1. المنتجين الأساسيين

المنتجون الأساسيون هم كائنات ذاتية التغذية، وخاصة النباتات الخضراء. تقوم بعض بدائيات النوى، مثل الطحالب الخضراء المزرقة وبعض أنواع البكتيريا، بعملية التمثيل الضوئي أيضًا، لكن مساهمتها صغيرة نسبيًا. تقوم عملية التمثيل الضوئي بتحويل الطاقة الشمسية (الطاقة الضوئية) إلى طاقة كيميائية موجودة في الجزيئات العضوية التي تشكل الأنسجة. يتم أيضًا تقديم مساهمة صغيرة في إنتاج المواد العضوية عن طريق البكتيريا الكيميائية التي تستخرج الطاقة من المركبات غير العضوية.

في النظم الإيكولوجية المائية، المنتجون الرئيسيون هم الطحالب - وهي في الغالب كائنات صغيرة وحيدة الخلية تشكل العوالق النباتية للطبقات السطحية للمحيطات والبحيرات. على الأرض، يتم توفير معظم الإنتاج الأولي من خلال أشكال أكثر تنظيمًا تتعلق بعاريات البذور وكاسيات البذور. أنها تشكل الغابات والمراعي.

4.2. المستهلكين الأساسيين

يتغذى المستهلكون الأساسيون على المنتجين الأساسيين، أي أنهم من الحيوانات العاشبة. على الأرض، تعتبر العديد من الحشرات والزواحف والطيور والثدييات من الحيوانات العاشبة النموذجية. أهم مجموعات الثدييات العاشبة هي القوارض وذوات الحوافر. وتشمل الأخيرة حيوانات الرعي مثل الخيول والأغنام والماشية، التي تم تكييفها للركض على أطراف أصابعها.

في النظم الإيكولوجية المائية (المياه العذبة والبحرية)، تتمثل الأشكال العاشبة عادة في الرخويات والقشريات الصغيرة. معظم هذه الكائنات الحية - cladocerans ومجدافيات الأرجل، ويرقات السرطان، والبرنقيل وذوات الصدفتين (مثل بلح البحر والمحار) - تتغذى عن طريق ترشيح أصغر الكائنات الحية الأولية من الماء. ويشكل الكثير منها، جنبًا إلى جنب مع الأوليات، الجزء الأكبر من العوالق الحيوانية التي تتغذى على العوالق النباتية. تعتمد الحياة في المحيطات والبحيرات بشكل كامل تقريبًا على العوالق، نظرًا لأن جميع سلاسل الغذاء تقريبًا تبدأ بها.

4.3. المستهلكين من الدرجة الثانية والثالثة

المواد النباتية (على سبيل المثال الرحيق) → يطير → العنكبوت →

→ الزبابة → البومة

عصير شجيرة الورد → المن → الخنفساء ← العنكبوت ← طائر آكل للحشرات ← طائر جارح

4.4. المحللات والعاثيات (السلاسل الغذائية الفتاتية)

هناك نوعان رئيسيان من السلاسل الغذائية، الرعي والمخلفات. فيما يلي أمثلة لسلاسل المراعي التي تشغل فيها النباتات الخضراء المستوى الغذائي الأول، والثاني لحيوانات المراعي، والثالث للحيوانات المفترسة. لا تزال أجسام النباتات والحيوانات الميتة تحتوي على طاقة و"مواد بناء"، بالإضافة إلى إفرازات مدى الحياة، مثل البول والبراز. تتحلل هذه المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، وهي الفطريات والبكتيريا، التي تعيش على شكل نباتات رمامية على المخلفات العضوية. وتسمى هذه الكائنات المحللات. تفرز إنزيمات هضمية على الجثث أو النفايات وتمتص منتجات هضمها. قد يختلف معدل التحلل. يتم استهلاك المواد العضوية من البول والبراز وجثث الحيوانات في غضون أسابيع قليلة، في حين أن الأشجار والفروع المتساقطة يمكن أن تستغرق سنوات عديدة لتتحلل. تلعب الفطريات دورًا مهمًا للغاية في تحلل الخشب (وبقايا النباتات الأخرى)، حيث تفرز إنزيم السليولاز الذي يعمل على تليين الخشب، مما يسمح للحيوانات الصغيرة باختراق المادة المخففة وامتصاصها.

تُسمى قطع المواد المتحللة جزئيًا بالمخلفات، وتتغذى عليها العديد من الحيوانات الصغيرة (آكلات المخلفات)، مما يؤدي إلى تسريع عملية التحلل. نظرًا لأن كلا من المحللات الحقيقية (الفطريات والبكتيريا) والعاثيات (الحيوانات) تشارك في هذه العملية، يُطلق على كليهما أحيانًا اسم المحللات، على الرغم من أن هذا المصطلح في الواقع يشير فقط إلى الكائنات الحية النابتة.

يمكن للكائنات الأكبر حجمًا، بدورها، أن تتغذى على العاثيات، ومن ثم يتم إنشاء نوع آخر من السلسلة الغذائية - سلسلة، سلسلة تبدأ بالمخلفات:

المخلفات ← مغذية المخلفات ← المفترس

تشمل مخلفات المجتمعات الحرجية والساحلية دودة الأرض، وقمل الخشب، ويرقة ذبابة الجيف (الغابة)، والأشواك، والقرمزي، وخيار البحر (المنطقة الساحلية).

فيما يلي سلسلتان غذائيتان نموذجيتان للمخلفات في غاباتنا:

فضلات الأوراق → دودة الأرض → الشحرور → صقر العصفور

حيوان ميت ← يرقات ذبابة الجيف ← الضفدع الشائع ← ثعبان العشب الشائع

بعض المخلفات النموذجية هي ديدان الأرض، قمل الخشب، ذات القدمين، والديدان الأصغر حجمًا (<0,5 мм) животные, такие, как клещи, ногохвостки, нематоды и черви-энхитреиды.

5. الشبكات الغذائية

في مخططات السلسلة الغذائية، يتم تمثيل كل كائن حي على أنه يتغذى على كائنات حية أخرى من نفس النوع. ومع ذلك، فإن السلاسل الغذائية الحقيقية في النظام البيئي أكثر تعقيدًا بكثير، حيث يمكن للحيوان أن يتغذى على أنواع مختلفة من الكائنات الحية من نفس السلسلة الغذائية أو حتى من سلاسل غذائية مختلفة. هذا ينطبق بشكل خاص على الحيوانات المفترسة ذات المستويات الغذائية العليا. تتغذى بعض الحيوانات على الحيوانات والنباتات الأخرى؛ يطلق عليهم حيوانات آكلة اللحوم (مثل الإنسان على وجه الخصوص). في الواقع، تتشابك السلاسل الغذائية بطريقة تتشكل فيها شبكة غذائية (غذائية). يمكن أن يُظهر مخطط الشبكة الغذائية عددًا قليلاً فقط من العلاقات العديدة الممكنة، وعادةً ما يتضمن واحدًا أو اثنين فقط من الحيوانات المفترسة من كل مستوى من المستويات الغذائية العليا. توضح هذه المخططات العلاقات الغذائية بين الكائنات الحية في النظام البيئي وتكون بمثابة أساس للدراسة الكمية للأهرامات البيئية وإنتاجية النظام البيئي.

6. الأهرامات البيئية.

6.1. أهرامات الأرقام.

لدراسة العلاقات بين الكائنات الحية في النظام البيئي وتمثيل هذه العلاقات بيانياً، يكون من الأفضل استخدام الأهرامات البيئية بدلاً من مخططات الشبكة الغذائية. في هذه الحالة، يتم أولاً حساب عدد الكائنات الحية المختلفة في منطقة معينة، وتجميعها وفقًا للمستويات الغذائية. وبعد هذه الحسابات، يصبح من الواضح أن عدد الحيوانات يتناقص تدريجياً أثناء الانتقال من المستوى الغذائي الثاني إلى المستوى التالي. غالبًا ما يتجاوز عدد نباتات المستوى الغذائي الأول أيضًا عدد الحيوانات التي تشكل المستوى الثاني. يمكن عرض هذا على شكل هرم من الأرقام.

وللتسهيل، يمكن تمثيل عدد الكائنات الحية عند مستوى غذائي معين على شكل مستطيل، يتناسب طوله (أو مساحته) مع عدد الكائنات الحية التي تعيش في منطقة معينة (أو في حجم معين، إذا كان حجمًا معينًا). النظام البيئي المائي). يوضح الشكل هرمًا من الأرقام يعكس الوضع الحقيقي في الطبيعة. تسمى الحيوانات المفترسة الموجودة على أعلى مستوى غذائي بالحيوانات المفترسة الطرفية.

المستوى الغذائي الرابع المستهلكين من الدرجة الثالثة

المستوى الغذائي الثالث المستهلكين الثانويين

المستوى الغذائي الثاني المستهلكين الأساسيين

الغذائية الأولى المنتجين الأساسيين

مستوى

6.2. أهرامات الكتلة الحيوية.

يمكن تجنب الإزعاج المرتبط باستخدام الأهرامات السكانية من خلال بناء أهرامات الكتلة الحيوية، والتي تأخذ في الاعتبار الكتلة الإجمالية للكائنات الحية (الكتلة الحيوية) لكل مستوى غذائي. لا يتضمن تحديد الكتلة الحيوية حساب العدد فحسب، بل يشمل أيضًا وزن الأفراد الأفراد، لذا فهذه عملية أكثر شاقة وتتطلب المزيد من الوقت والمعدات الخاصة. وهكذا فإن المستطيلات الموجودة في أهرامات الكتلة الحيوية تمثل كتلة الكائنات الحية من كل مستوى غذائي لكل وحدة مساحة أو حجم.

عند أخذ العينات - وبعبارة أخرى، في وقت معين - يتم دائمًا تحديد ما يسمى بالكتلة الحيوية المتنامية، أو المحصول الدائم. ومن المهم أن نفهم أن هذه القيمة لا تحتوي على أي معلومات حول معدل تكوين الكتلة الحيوية (الإنتاجية) أو استهلاكها؛ خلاف ذلك، قد تحدث أخطاء لسببين:

1. إذا كان معدل استهلاك الكتلة الحيوية (الخسارة بسبب الأكل) يتوافق تقريبًا مع معدل تكوينها، فإن المحصول القائم لا يشير بالضرورة إلى الإنتاجية، أي. حول كمية الطاقة والمادة التي تنتقل من مستوى غذائي إلى آخر في فترة زمنية معينة، على سبيل المثال، في السنة. على سبيل المثال، في المراعي الخصبة والمستخدمة بكثافة، قد يكون إنتاجية الأعشاب الدائمة أقل وإنتاجية أعلى من المراعي الأقل خصوبة، ولكنها تستخدم قليلاً للرعي.

2. تتميز المنتجات ذات الأحجام الصغيرة مثل الطحالب بنسبة عالية من التجدد أي. معدل نمو وتكاثر مرتفع، يوازنه الاستهلاك المكثف لها من أجل الغذاء من قبل الكائنات الحية الأخرى والموت الطبيعي. ومن ثم، فبالرغم من أن الكتلة الحيوية القائمة قد تكون صغيرة مقارنة بالمنتجين الكبار (مثل الأشجار)، إلا أن الإنتاجية قد لا تكون أقل عندما تتراكم الأشجار الكتلة الحيوية على مدى فترة طويلة من الزمن. وبعبارة أخرى، فإن العوالق النباتية التي لها نفس إنتاجية الشجرة ستكون لها كتلة حيوية أقل بكثير، على الرغم من أنها يمكن أن تدعم نفس الكتلة من الحيوانات. بشكل عام، تتمتع مجموعات النباتات والحيوانات الكبيرة وطويلة العمر بمعدل تجديد أقل من المجموعات الصغيرة وقصيرة العمر، وتتراكم المادة والطاقة لفترة أطول. تمتلك العوالق الحيوانية كتلة حيوية أعلى من العوالق النباتية التي تتغذى عليها. وهذا أمر نموذجي بالنسبة لمجتمعات العوالق في البحيرات والبحار في أوقات معينة من السنة؛ تتجاوز الكتلة الحيوية للعوالق النباتية الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية خلال "إزهار" الربيع، ولكن في فترات أخرى من الممكن حدوث العكس. يمكن تجنب مثل هذه الحالات الشاذة الظاهرة باستخدام أهرامات الطاقة.

7. المكون اللاأحيائي للنظام البيئي

اللاأحيائية، أي. وينقسم عنصر النظام البيئي غير الحي إلى عوامل مناخية (تربة) ومناخية وطبوغرافية وعوامل فيزيائية أخرى، بما في ذلك تأثير الأمواج والتيارات البحرية والحرائق.

7.1. العوامل الايدافية.

ويسمى علم التربة علم التربة. بالفعل في الأعمال المبكرة، تم التأكيد على أهمية التربة كمصدر للمواد الغذائية للنباتات. على الرغم من أننا قمنا بإدراج التربة في القسم الخاص بالعوامل غير الحيوية، فمن الأصح اعتبارها الرابط الأكثر أهمية بين المكونات الحيوية وغير الحيوية للنظم البيئية الأرضية. التربة هي طبقة من المادة تقع فوق صخور القشرة الأرضية. يتضمن تكوين التربة أربعة مكونات هيكلية مهمة: القاعدة المعدنية (عادة 50-60% من إجمالي تكوين التربة)، المادة العضوية (حتى 10%)، الهواء (15-20%)، الماء (25-35%). ).

الهيكل المعدني للتربة هو مكون غير عضوي يتكون من الصخور الأم نتيجة لعوامل الطقس. تختلف الشظايا المعدنية التي تشكل مادة الهيكل العظمي للتربة - من الصخور والحجارة إلى حبيبات الرمل وأصغر جزيئات الطين. عادة ما يتم تقسيم مادة الهيكل العظمي بشكل عشوائي إلى تربة ناعمة (جزيئات أقل من 2 مم) وشظايا أكبر. تسمى الجسيمات التي يقل قطرها عن 1 ميكرومتر بالغروية. يتم تحديد الخواص الميكانيكية والكيميائية للتربة بشكل أساسي من خلال تلك المواد التي تنتمي إلى التربة الناعمة.

تتكون المادة العضوية في التربة من تحلل الكائنات الحية الميتة وأجزائها (مثل فضلات الأوراق) والفضلات والبراز. يتم استخدام المواد العضوية الميتة في الغذاء بشكل مشترك بين المخلفات التي تأكلها وبالتالي تساهم في تدميرها، والمحللات (الفطريات والبكتيريا) التي تكمل عملية التحلل. تسمى البقايا العضوية المتحللة بشكل غير كامل بالقمامة، ويسمى المنتج النهائي للتحلل - وهي مادة غير متبلورة لم يعد من الممكن التعرف على المادة الأصلية فيها - بالدبال. يختلف لون الدبال من البني الداكن إلى الأسود. من الناحية الكيميائية، فهو خليط معقد للغاية ذو تركيب متغير، يتكون من جزيئات عضوية من أنواع مختلفة؛ يتكون الدبال بشكل رئيسي من مركبات الفينول والأحماض الكربوكسيلية واسترات الأحماض الدهنية. الدبال، مثل الطين، في حالة الغروية. تلتصق جزيئاتها الفردية بقوة بالطين وتشكل مركبًا من الدبال الطيني. مثل الطين، الدبال لديه سطح جسيم كبير وقدرة عالية على تبادل الكاتيونات. هذه القدرة مهمة بشكل خاص للتربة ذات المحتوى المنخفض من الطين. الأنيونات الموجودة في الدبال هي مجموعات الكربوكسيل والفينول. نظرًا لخصائصه الكيميائية والفيزيائية، يعمل الدبال على تحسين بنية التربة وتهويتها، فضلاً عن زيادة القدرة على الاحتفاظ بالمياه والمواد المغذية.

7.2. العوامل المناخية.

7.2.1. ضوء

الضوء ضروري للحياة، فهو مصدر الطاقة لعملية التمثيل الضوئي، ولكن هناك جوانب أخرى لتأثيره على الكائنات الحية. يمكن أن يكون لشدة الضوء وجودته (الطول الموجي أو اللون) ومدة الإضاءة (فترة الضوء) تأثيرات مختلفة.

تؤثر الحاجة إلى الضوء للنباتات بشكل كبير على بنية المجتمعات. يقتصر توزيع النباتات المائية على الطبقات السطحية من الماء. في النظم البيئية الأرضية، وفي عملية التنافس على الضوء، طورت النباتات استراتيجيات معينة، على سبيل المثال، النمو السريع في الارتفاع، واستخدام النباتات الأخرى كدعم، وزيادة سطح الأوراق.

7.2.2. درجة حرارة

المصدر الرئيسي للحرارة هو الإشعاع الشمسي. وقد تكون أيضًا مصادر للطاقة الحرارية الأرضية، لكنها تلعب دورًا مهمًا في عدد قليل فقط من الموائل.

تعتمد درجة الحرارة، وكذلك شدة الضوء، بشكل كبير على خط العرض والموسم والوقت من اليوم والتعرض للمنحدر. ومع ذلك، غالبًا ما تكون هناك اختلافات محلية ضيقة في درجات الحرارة؛ وهذا ينطبق بشكل خاص على الموائل الدقيقة التي لها مناخ محلي خاص بها. للنباتات أيضًا بعض التأثير على درجة الحرارة. على سبيل المثال، تحدث درجة حرارة مختلفة تحت مظلة الغابة، أو بدرجة أقل، داخل مجموعات فردية من النباتات، وكذلك تحت أوراق نبات فردي.

7.2.3. الرطوبة والملوحة.

الماء ضروري للحياة ويمكن أن يكون عاملاً مقيدًا مهمًا في النظم البيئية الأرضية. يأتي الماء من الغلاف الجوي على شكل هطول: مطر، ثلج، صقيع، برد أو ندى. في الطبيعة هناك دورة مستمرة للمياه - الهيدرولوجيةالدورة التي يعتمد عليها توزيعها على سطح الأرض. تمتص النباتات البرية الماء بشكل رئيسي من التربة. يمكن أن يؤدي التصريف السريع، وقلة هطول الأمطار من التربة، والتبخر العالي، أو مزيج من كل هذه العوامل إلى جفاف التربة، وعندما تكون وفيرة، على العكس من ذلك، من الممكن التشبع الدائم بالمياه. وبالتالي فإن كمية الماء في التربة تعتمد على قدرة التربة نفسها على الاحتفاظ بالماء وعلى التوازن بين كمية الأمطار والتأثير المشترك للتبخر والنتح. يحدث التبخر من سطح النباتات الرطبة ومن سطح التربة.

8. الاستنتاج. الاستخدام الرشيد للنظم البيئية.

"الحصاد" يعني إزالة تلك الكائنات الحية أو أجزاء منها من النظام البيئي التي تستخدم في الغذاء (أو لأغراض أخرى). وفي الوقت نفسه، من المرغوب فيه أن ينتج النظام البيئي منتجات مناسبة للغذاء بأكثر الطرق كفاءة. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق زيادة إنتاجية المحصول، أو الحد من الأمراض والتدخل من الكائنات الحية الأخرى، أو استخدام محصول أكثر تكيفًا مع ظروف النظام البيئي المعين.

من خلال دراسة إنتاجية النظم البيئية، فإننا نتعامل مع تدفق الطاقة التي تمر عبر نظام بيئي معين. تدخل الطاقة إلى المكون الحيوي للنظام البيئي للمنتجين الأساسيين. ويسمى معدل تراكم الطاقة من قبل المنتجين الأوليين في شكل مادة عضوية يمكن استخدامها كغذاء بالإنتاج الأولي. وهذه معلمة مهمة، لأنها تحدد إجمالي تدفق الطاقة عبر المكون الحيوي للنظام البيئي، وبالتالي عدد (الكتلة الحيوية) للكائنات الحيوانية التي يمكن أن توجد في النظام البيئي.

الموضوع رقم 4 التكاثر الحيوي

مفهوم التكاثر الحيوي

الهيكل الغذائي للتكاثر الحيوي

الهيكل المكاني للتكاثر الحيوي

مفهوم التكاثر الحيوي

في الطبيعة، يتم دمج مجموعات من الأنواع المختلفة في أنظمة كبيرة ذات رتبة أعلى - في ما يسمى بالمجتمعات، أو التكاثر الحيوي.

التكاثر الحيوي (من اليونانية bios - الحياة، koinos - عام) هو مجموعة منظمة من المجموعات المترابطة من النباتات والحيوانات والفطريات والكائنات الحية الدقيقة التي تعيش معًا في نفس الظروف البيئية.

تم اقتراح مفهوم "التكاثر الحيوي" في عام 1877 من قبل عالم الحيوان الألماني ك. موبيوس. توصل موبيوس، أثناء دراسته لأواني المحار، إلى استنتاج مفاده أن كل واحدة منها عبارة عن مجتمع من الكائنات الحية، وجميع أعضائها على علاقة وثيقة. التكاثر الحيوي هو نتاج الانتقاء الطبيعي. يعتمد بقاؤها ووجودها المستقر في الزمان والمكان على طبيعة التفاعل بين المجموعات السكانية المكونة لها ولا يمكن تحقيقه إلا من خلال الاستلام الإلزامي للطاقة المشعة للشمس من الخارج.

يحتوي كل تكاثر حيوي على بنية معينة وتكوين الأنواع والإقليم؛ ويتميز بتنظيم معين للعلاقات الغذائية ونوع معين من التمثيل الغذائي

ولكن لا يمكن لأي تكاثر حيوي أن يتطور من تلقاء نفسه، خارج البيئة وبشكل مستقل عنها. ونتيجة لذلك، تتشكل في الطبيعة مجمعات معينة، وهي تجمعات من المكونات الحية وغير الحية. يتم دعم التفاعلات المعقدة لأجزائها الفردية على أساس اللياقة المتبادلة المتنوعة.

يُطلق على المساحة ذات الظروف المتجانسة إلى حد ما والتي يسكنها مجتمع واحد أو آخر من الكائنات الحية (التكاثر الحيوي) اسم المنظار الحيوي.

بمعنى آخر، الموطن الحيوي هو مكان للوجود، وموطن، وتكاثر حيوي. لذلك، يمكن اعتبار التكاثر الحيوي بمثابة مجمع تاريخي من الكائنات الحية، وهو سمة من سمات بيئة حيوية معينة.

يشكل أي تكاثر حيوي وحدة جدلية مع بيئة حيوية، ونظام كلي بيولوجي ذو رتبة أعلى - التكاثر الحيوي. تم اقتراح مصطلح "التكاثر الحيوي" في عام 1940 من قبل V. N. Sukachev. إنه مطابق عمليا لمصطلح "النظام البيئي" المستخدم على نطاق واسع في الخارج، والذي اقترحه أ. تينسلي في عام 1935. هناك رأي مفاده أن مصطلح "التكاثر الحيوي" يعكس إلى حد كبير الخصائص الهيكلية للنظام الكلي قيد الدراسة، في حين أن مفهوم "النظام البيئي" يشمل في المقام الأول جوهره الوظيفي. في الواقع، لا يوجد فرق بين هذه المصطلحات. مما لا شك فيه، V. N. Sukachev، صياغة مفهوم "التكاثر الحيوي"، لم يجمع فيه فقط الأهمية الهيكلية، ولكن أيضا الأهمية الوظيفية للنظام الكلي. وفقا ل V. N. سوكاشيف، التكاثر الحيوي- هذا مجموعة من الظواهر الطبيعية المتجانسة على مدى معروف من سطح الأرض- الغلاف الجوي والصخور والظروف الهيدرولوجية والنباتات والحيوانات وعالم الكائنات الحية الدقيقة والتربة.تتميز هذه المجموعة بخصائص تفاعلات المكونات المكونة لها وبنيتها الخاصة ونوع معين من تبادل المادة والطاقة فيما بينها ومع الظواهر الطبيعية الأخرى.

يمكن أن يكون التكاثر الحيوي بأحجام مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، فهي معقدة للغاية - في بعض الأحيان يكون من الصعب مراعاة جميع العناصر، وجميع الروابط الموجودة فيها. هذه، على سبيل المثال، مثل هذه التجمعات الطبيعية مثل الغابة والبحيرة والمرج وما إلى ذلك. مثال على التكاثر الحيوي البسيط والواضح نسبيًا يمكن أن يكون خزانًا صغيرًا أو بركة. تشمل مكوناته غير الحية الماء والمواد المذابة فيه (الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأملاح والمركبات العضوية) والتربة - قاع الخزان الذي يحتوي أيضًا على عدد كبير من المواد المختلفة. تنقسم المكونات الحية للخزان إلى منتجي المنتجات الأولية - المنتجين (النباتات الخضراء)، والمستهلكين - المستهلكين (الأولية - الحيوانات العاشبة، والثانوية - الحيوانات آكلة اللحوم، وما إلى ذلك) والمحللات - المدمرة (الكائنات الحية الدقيقة)، التي تتحلل المركبات العضوية إلى مركبات غير عضوية. يتكون أي تكاثر حيوي، بغض النظر عن حجمه وتعقيده، من هذه الروابط الرئيسية: المنتجون والمستهلكون والمدمرون والمكونات ذات الطبيعة غير الحية، بالإضافة إلى العديد من الروابط الأخرى. تنشأ بينهما اتصالات بأوامر مختلفة - متوازية ومتقاطعة ومتشابكة ومتشابكة وما إلى ذلك.

بشكل عام، يمثل التكاثر الحيوي وحدة جدلية داخلية متناقضة، وهي في حركة وتغيير مستمرين. "إن التكاثر الحيوي ليس مجموع التكاثر الحيوي والبيئة" ، كما يشير N. V. Dylis ، "ولكنه ظاهرة طبيعية شاملة ومعزولة نوعيًا ، تعمل وتتطور وفقًا لقوانينها الخاصة ، والتي أساسها هو استقلاب مكوناتها".

المكونات الحية للتكاثر الحيوي، أي المجتمعات الحيوانية والنباتية المتوازنة (التكاثر الحيوي)، هي أعلى شكل من أشكال وجود الكائنات الحية. وتتميز بتركيبة مستقرة نسبيًا من الحيوانات والنباتات ولديها مجموعة نموذجية من الكائنات الحية التي تحتفظ بميزاتها الرئيسية في الزمان والمكان. يتم دعم استقرار التكاثر الحيوي من خلال التنظيم الذاتي، أي أن جميع عناصر النظام موجودة معًا، ولا تدمر بعضها البعض تمامًا، ولكنها تقتصر فقط على عدد الأفراد من كل نوع إلى حد معين. ولهذا السبب تطورت مثل هذه العلاقات تاريخياً بين أنواع الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة التي تضمن التطور وتحافظ على تكاثرها عند مستوى معين. قد ينشأ الاكتظاظ السكاني لأحدهم لسبب ما مثل اندلاع التكاثر الجماعي، ومن ثم يتم انتهاك النسبة المحددة بين الأنواع مؤقتًا.

لتبسيط دراسة التكاثر الحيوي، يمكن تقسيمها بشكل مشروط إلى مكونات منفصلة: التكاثر النباتي - الغطاء النباتي، التكاثر الحيواني - الحياة البرية، التكاثر الحيوي - الكائنات الحية الدقيقة. لكن مثل هذا التجزئة يؤدي إلى انفصال مصطنع وغير صحيح في الواقع عن مجموعة طبيعية واحدة من المجموعات التي لا يمكن أن توجد بشكل مستقل. لا يمكن أن يوجد في أي موطن نظام ديناميكي يتكون فقط من النباتات أو الحيوانات فقط. يجب اعتبار التكاثر الحيوي والتكاثر النباتي والتكاثر الحيواني وحدات بيولوجية من أنواع ومراحل مختلفة. يعكس هذا الرأي بشكل موضوعي الوضع الحقيقي في البيئة الحديثة.

في ظروف التقدم العلمي والتكنولوجي، يحول النشاط البشري التكاثر الحيوي الطبيعي (الغابات والسهوب). يتم استبدالهم ببذر وزراعة النباتات المزروعة. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها التكاثرات الحيوية الزراعية الثانوية الخاصة ، أو التكاثرات الزراعية ، والتي يتزايد عددها باستمرار على الأرض. لا تقتصر التكاثرات الزراعية على الحقول الزراعية فحسب، بل إنها أيضًا أحزمة حماية ومراعي وغابات متجددة صناعيًا في المساحات المقطوعة والحرائق والبرك والخزانات والقنوات والمستنقعات المجففة. تتميز التكاثرات الحيوية الزراعية في بنيتها بعدد صغير من الأنواع، ولكن بوفرة عالية. على الرغم من وجود العديد من الميزات المحددة في بنية وطاقة الكائنات الحيوية الطبيعية والاصطناعية، إلا أنه لا توجد اختلافات حادة بينهما. في التكاثر الحيوي الطبيعي، تعتمد النسبة الكمية للأفراد من الأنواع المختلفة على بعضها البعض، حيث أن لديها آليات تنظم هذه النسبة. ونتيجة لذلك، يتم إنشاء حالة مستقرة في مثل هذه التكاثرات الحيوية، مع الحفاظ على النسب الكمية الأكثر ملاءمة للمكونات المكونة لها. لا توجد مثل هذه الآليات في التكاثر الزراعي الاصطناعي، حيث يعتني الشخص تماما بتبسيط العلاقة بين الأنواع. يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لدراسة بنية وديناميكيات التكاثر الزراعي ، لأنه في المستقبل المنظور لن يكون هناك أي تكاثر حيوي أولي وطبيعي.

الهيكل الغذائي للتكاثر الحيوي

تعتمد الوظيفة الرئيسية للتكاثر الحيوي - الحفاظ على تداول المواد في المحيط الحيوي - على العلاقات الغذائية بين الأنواع. وعلى هذا الأساس فإن المواد العضوية التي يتم تصنيعها بواسطة الكائنات ذاتية التغذية تخضع لتحولات كيميائية متعددة وتعود في النهاية إلى البيئة في شكل منتجات نفايات غير عضوية، وتشارك مرة أخرى في الدورة. لذلك، مع كل تنوع الأنواع التي تشكل مجتمعات مختلفة، فإن كل تكاثر حيوي يتضمن بالضرورة ممثلين عن المجموعات البيئية الثلاث الرئيسية للكائنات الحية - المنتجون والمستهلكون والمحللون . إن اكتمال البنية الغذائية للتكاثر الحيوي هو بديهية في علم الأحياء الحيوي.

مجموعات الكائنات الحية وعلاقاتها في التكاثر الحيوي

وفقا للمشاركة في الدورة الحيوية للمواد في التكاثر الحيوي، يتم تمييز ثلاث مجموعات من الكائنات الحية:

1) المنتجين(المنتجون) - كائنات ذاتية التغذية تنتج مواد عضوية من مواد غير عضوية. المنتجون الرئيسيون في جميع الكائنات الحيوية هم النباتات الخضراء. يحدد نشاط المنتجين التراكم الأولي للمواد العضوية في التكاثر الحيوي؛

المستهلكينأناطلب.

يتكون هذا المستوى الغذائي من المستهلكين المباشرين للإنتاج الأولي. في الحالات الأكثر شيوعًا، عندما يتم إنشاء الأخير بواسطة كائنات ضوئية ذاتية التغذية، تكون هذه حيوانات آكلة للأعشاب. (فيتوفاج).الأنواع والأشكال البيئية التي تمثل هذا المستوى متنوعة للغاية وتتكيف مع التغذية على أنواع مختلفة من الأغذية النباتية. نظرًا لحقيقة أن النباتات عادةً ما تكون مرتبطة بالركيزة، وأن أنسجتها غالبًا ما تكون قوية جدًا، فقد طورت العديد من العاثيات النباتية نوعًا من أجهزة الفم وتكيفات مختلفة لطحن وطحن الطعام. هذه هي أنظمة الأسنان من نوع القضم والطحن في الثدييات العاشبة المختلفة، والمعدة العضلية للطيور، والتي يتم التعبير عنها جيدًا بشكل خاص في الحيوانات آكلة الحبوب، وما إلى ذلك. ن. يحدد مزيج هذه الهياكل إمكانية طحن الطعام الصلب. إن قضم الفم هو سمة مميزة للعديد من الحشرات ، إلخ.

تتكيف بعض الحيوانات لتتغذى على عصارة النباتات أو رحيق الأزهار. هذا الطعام غني بالمواد ذات السعرات الحرارية العالية وسهلة الهضم. يتم ترتيب جهاز الفم للأنواع التي تتغذى بهذه الطريقة على شكل أنبوب يتم من خلاله امتصاص الطعام السائل.

توجد أيضًا تكيفات مع تغذية النباتات على المستوى الفسيولوجي. وتظهر بشكل خاص في الحيوانات التي تتغذى على الأنسجة الخشنة للأجزاء الخضرية من النباتات، والتي تحتوي على كمية كبيرة من الألياف. لا يتم إنتاج الإنزيمات المحللة للسيلول في جسم معظم الحيوانات، ويتم تكسير الألياف عن طريق البكتيريا التكافلية (وبعض الكائنات الأولية في القناة المعوية).

يستخدم المستهلكون الغذاء جزئيًا لتوفير عمليات الحياة ("تكاليف التنفس")، ويبنون أجسامهم جزئيًا على أساسه، وبالتالي ينفذون المرحلة الأساسية الأولى في تحويل المادة العضوية التي يتم تصنيعها من قبل المنتجين. يشار إلى عملية إنشاء وتراكم الكتلة الحيوية على مستوى المستهلك على أنها ، منتجات ثانوية.

المستهلكينثانياطلب.

يجمع هذا المستوى بين الحيوانات ونوع الطعام آكلة اللحوم. (زوفاجيس).عادة، يتم النظر في جميع الحيوانات المفترسة في هذه المجموعة، لأن ميزاتها المحددة لا تعتمد عمليا على ما إذا كانت الفريسة هي phytophage أو آكلة اللحوم. ولكن بالمعنى الدقيق للكلمة، فإن الحيوانات المفترسة التي تتغذى على الحيوانات العاشبة، وبالتالي تمثل المرحلة الثانية من تحول المواد العضوية في السلسلة الغذائية، ينبغي اعتبارها مستهلكين من الدرجة الثانية. إن المواد الكيميائية التي تشكل أنسجة الكائن الحيواني متجانسة تمامًا، وبالتالي فإن التحول أثناء الانتقال من مستوى مستهلك إلى آخر ليس أساسيًا مثل تحول الأنسجة النباتية إلى حيوانات.

وباتباع نهج أكثر حذرا، ينبغي تقسيم مستوى المستهلكين من الدرجة الثانية إلى مستويات فرعية وفقا لاتجاه تدفق المادة والطاقة. على سبيل المثال، في السلسلة الغذائية "الحبوب - الجنادب - الضفادع - الثعابين - النسور"، تشكل الضفادع والثعابين والنسور مستويات فرعية متتالية من المستهلكين من الدرجة الثانية.

تتميز Zoophages بتكيفاتها المحددة مع طبيعة نظامها الغذائي. على سبيل المثال، غالبًا ما يتم تكييف أجزاء الفم الخاصة بها للإمساك بالفريسة الحية واحتجازها. عند التغذية على الحيوانات التي لديها أغطية واقية كثيفة، يتم تطوير التكيفات لتدميرها.

على المستوى الفسيولوجي، يتم التعبير عن تكيفات Zoophages في المقام الأول في خصوصية عمل الإنزيمات "المضبوطة" لهضم الطعام من أصل حيواني.

المستهلكينثالثاطلب.

الأكثر أهمية في biocenoses هي العلاقات الغذائية. وبناءً على هذه الارتباطات بين الكائنات الحية في كل تكاثر حيوي، يتم تمييز ما يسمى بالسلاسل الغذائية، والتي تنشأ نتيجة للعلاقات الغذائية المعقدة بين الكائنات الحية النباتية والحيوانية. توحد سلاسل الغذاء بشكل مباشر أو غير مباشر مجموعة كبيرة من الكائنات الحية في مجمع واحد مترابطة من خلال العلاقات: الغذاء - المستهلك. تتكون السلسلة الغذائية عادة من عدة روابط. تأكل كائنات الحلقة التالية كائنات الحلقة السابقة، وبالتالي تتم عملية النقل المتسلسل للطاقة والمادة، وهو ما تقوم عليه دورة المواد في الطبيعة. ومع كل عملية نقل من رابط إلى آخر، يتم فقدان جزء كبير (يصل إلى 80 - 90%) من الطاقة الكامنة، وتتبدد على شكل حرارة. ولهذا السبب فإن عدد الروابط (الأنواع) في السلسلة الغذائية محدود ولا يتجاوز عادة 4-5.

يظهر الرسم التخطيطي للسلسلة الغذائية في الشكل. 2.

هنا، تعتمد السلسلة الغذائية على الأنواع - المنتجة - الكائنات ذاتية التغذية، وبشكل رئيسي النباتات الخضراء التي تصنع المواد العضوية (تبني أجسامها من الماء والأملاح غير العضوية وثاني أكسيد الكربون، وتمتص طاقة الإشعاع الشمسي)، وكذلك الكبريتيك والهيدروجين وغيرها من البكتيريا التي تستخدم لتخليق المواد العضوية وأكسدة المواد الكيميائية بالطاقة. الروابط التالية في السلسلة الغذائية تشغلها الكائنات الاستهلاكية غير المتجانسة التي تستهلك المواد العضوية. المستهلكون الأساسيون هم الحيوانات العاشبة التي تتغذى على العشب والبذور والفواكه والأجزاء الموجودة تحت الأرض من النباتات - الجذور والدرنات والمصابيح وحتى الخشب (بعض الحشرات). المستهلكين الثانويين يشملون الحيوانات آكلة اللحوم. تنقسم الحيوانات آكلة اللحوم بدورها إلى مجموعتين: تتغذى على الفرائس الصغيرة الجماعية والحيوانات المفترسة النشطة، وغالبًا ما تهاجم الفريسة الأكبر من المفترس نفسه. في الوقت نفسه، كل من الحيوانات العاشبة والحيوانات آكلة اللحوم لديها نظام غذائي مختلط. على سبيل المثال، حتى مع وجود وفرة من الثدييات والطيور، يأكل السمور والسمور أيضًا الفواكه والبذور وجوز الصنوبر، وتستهلك الحيوانات العاشبة قدرًا من الطعام الحيواني، وبالتالي تحصل على الأحماض الأمينية الأساسية ذات الأصل الحيواني التي تحتاجها. بدءاً من مستوى المنتج، هناك طريقتان جديدتان لاستخدام الطاقة. أولا، يتم استخدامه من قبل الحيوانات العاشبة (phytophages)، التي تأكل مباشرة الأنسجة الحية للنباتات؛ ثانيا، تستهلك Saprophages في شكل أنسجة ميتة بالفعل (على سبيل المثال، أثناء تحلل فضلات الغابات). تحصل الكائنات الحية التي تسمى العاثيات، وخاصة الفطريات والبكتيريا، على الطاقة اللازمة عن طريق تحلل المواد العضوية الميتة. وعلى هذا يكون هناك نوعان من سلاسل الغذاء: سلاسل الأكل، وسلاسل التحلل، الشكل. 3.

ويجب التأكيد على أن سلاسل التحلل الغذائية لا تقل أهمية عن سلاسل الرعي. على الأرض، تبدأ هذه السلاسل بالمواد العضوية الميتة (الأوراق واللحاء والفروع)، وفي الماء - الطحالب الميتة والمواد البرازية والمخلفات العضوية الأخرى. يمكن للبكتيريا والفطريات والحيوانات الصغيرة أن تستهلك المخلفات العضوية بالكامل. وفي هذه الحالة يتم إطلاق الغاز والحرارة.

عادة ما يحتوي كل تكاثر حيوي على عدة سلاسل غذائية، والتي يصعب في معظم الحالات أن تتشابك.

الهرم البيئي

جميع الأنواع التي تشكل السلسلة الغذائية تعيش على المواد العضوية التي تنتجها النباتات الخضراء. وفي الوقت نفسه، هناك انتظام مهم يرتبط بكفاءة استخدام وتحويل الطاقة في عملية التغذية. جوهرها هو على النحو التالي.

فقط حوالي 0.1٪ من الطاقة الواردة من الشمس ترتبط بعملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك، بسبب هذه الطاقة، يمكن تصنيع عدة آلاف من جرامات المواد العضوية الجافة لكل 1 م 2 سنويًا. يتم استهلاك أكثر من نصف الطاقة المرتبطة بعملية التمثيل الضوئي على الفور في عملية تنفس النباتات نفسها. وينتقل الجزء الآخر منه عبر عدد من الكائنات الحية عبر السلسلة الغذائية. لكن عندما تأكل الحيوانات النباتات، فإن معظم الطاقة الموجودة في الغذاء تذهب إلى عمليات حياتية مختلفة، بينما تتحول إلى حرارة وتتبدد. فقط 5 - 20% من الطاقة الغذائية تمر إلى المادة المبنية حديثا في جسم الحيوان. إن كمية المادة النباتية التي تشكل أساس السلسلة الغذائية تكون دائمًا أكبر بعدة مرات من الكتلة الإجمالية للحيوانات العاشبة، كما تتناقص أيضًا كتلة كل من الروابط اللاحقة في السلسلة الغذائية. تسمى هذه القاعدة المهمة جدًا حكم الهرم البيئي. الهرم البيئي وهو عبارة عن سلسلة غذائية: الحبوب – الجنادب – الضفادع – الثعابين – النسر كما يظهر في الشكل. 6.

ارتفاع الهرم يتوافق مع طول السلسلة الغذائية.

ويرتبط انتقال الكتلة الحيوية من المستوى الغذائي الأساسي إلى المستوى العلوي بفقدان المادة والطاقة. في المتوسط، يُعتقد أن حوالي 10% فقط من الكتلة الحيوية والطاقة المرتبطة بها تنتقل من كل مستوى إلى المستوى التالي. ولهذا السبب، فإن إجمالي الكتلة الحيوية والإنتاج والطاقة، وغالبًا ما يتناقص عدد الأفراد تدريجيًا مع صعود المستويات الغذائية. تم صياغة هذا الانتظام بواسطة Ch.Elton (Ch. Elton، 1927) كقاعدة عامة الأهرامات البيئية (الشكل 4) ويعمل كمحدد رئيسي لطول السلسلة الغذائية.

الكتلة الحيويةو إنتاجية التكاثر الحيوي

تسمى كمية المادة الحية لجميع مجموعات الكائنات الحية النباتية والحيوانية الكتلة الحيوية. يتميز معدل إنتاج الكتلة الحيوية بإنتاجية التكاثر الحيوي. هناك الإنتاجية الأولية - الكتلة الحيوية النباتية التي تتشكل لكل وحدة زمنية أثناء عملية التمثيل الضوئي، والثانوية - الكتلة الحيوية التي تنتجها الحيوانات (المستهلكون) التي تستهلك المنتجات الأولية. يتشكل الإنتاج الثانوي نتيجة لاستخدام الكائنات غير المتجانسة للطاقة المخزنة بواسطة الكائنات ذاتية التغذية.

يتم التعبير عن الإنتاجية عادةً من حيث الكتلة سنويًا من حيث المادة الجافة لكل وحدة مساحة أو حجم، والتي تختلف بشكل كبير في المجتمعات النباتية المختلفة. على سبيل المثال، ينتج هكتار واحد من غابات الصنوبر 6.5 طن من الكتلة الحيوية سنويًا، وتنتج مزرعة قصب السكر 34-78 طنًا، وبشكل عام، تعد الإنتاجية الأولية لغابات العالم هي الأعلى مقارنة بالتكوينات الأخرى. التكاثر الحيوي هو مجمع من الكائنات الحية تم إنشاؤه تاريخيًا وهو جزء من مجمع طبيعي أكثر عمومية - النظام البيئي.

الهيكل المكاني لل biocenoses.

تعريف التكاثر الحيوي كنظام من الأنواع المتفاعلة، التي تنفذ دورة من الدورة الحيوية، يوفر الحد الأدنى من الحجم المكاني لهذا المستوى من النظم الحيوية. وبالتالي، من الخطأ الحديث عن "التكاثر الحيوي للجذع"، و"التكاثر الحيوي لجحر السنجاب الأرضي"، وما إلى ذلك، نظرًا لأن مجمع الكائنات الحية من هذا المستوى لا يوفر إمكانية حدوث دورة كاملة من الدورة الدموية. لكن هذا النهج لا يحد من "العتبة العليا" لمفهوم التكاثر الحيوي: يمكن إجراء التداول الكامل للمواد داخل الحدود المكانية بمقاييس مختلفة. أعطى R. Hesse (R. Hesse، 1925) عمليا أول نظام لتقسيم المحيط الحيوي إلى مناطق حياة تابعة. وخص بالذكر القسم الأكبر الدراجات الحيوية:الأرض والمياه البحرية ومياه npecnye. وهي مقسمة إلى المهام الحيوية- مساحات مكانية كبيرة من الدورة الحيوية، تغطي سلسلة من أنظمة المناظر الطبيعية المتجانسة (الصحراء، التندرا، إلخ). في وقت لاحق، تم استبدال هذا المصطلح بالكامل تقريبا بالمصطلح الذي قدمه L.S. بيرج (1913، 1931) بالمفهوم "منطقة المناظر الطبيعية".كلا القسمين يستوفيان المعايير الرسمية للتكاثر الحيوي، لكن لا يعتبران كذلك. تتوافق الحدود المكانية للتكاثر الحيوي مع هذا المفهوم biotope- تقسيم البيوكورا (منطقة المناظر الطبيعية)، الذي يتميز بنوع واحد من الغطاء النباتي (التكاثر النباتي). في هذا الصدد، يتجلى النهج الأكثر وضوحا في صياغة V.N. Sukachev لمفهوم "التكاثر الحيوي": "التكاثر الحيوي هو نظام بيئي داخل حدود التكاثر النباتي" (E. M. Lavrenko، N. V. Dylis، 1968، p. 159). في معظم الحالات، ترتبط فكرة التكاثر الحيوي (النظام البيئي) بدقة بهذا النطاق المكاني.

يتم ترتيب مجموعات الأنواع في تكوين التكاثر الحيوي بانتظام ليس فقط في المنطقة، ولكن أيضًا عموديًا وفقًا للخصائص البيولوجية لكل نوع. ونتيجة لهذا، يحتل النظام البيئي دائمًا مساحة معينة ثلاثية الأبعاد؛ وبناء على ذلك، فإن العلاقات بين الأنواع ليس لها اتجاه وظيفي فحسب، بل لها أيضا اتجاه مكاني.

في النظم الإيكولوجية المائية، يتم تحديد الهيكل الرأسي واسع النطاق في المقام الأول من خلال الظروف الخارجية. في السطح، العوامل المحددة هي تدرجات الإضاءة ودرجة الحرارة وتركيز العناصر الغذائية، وما إلى ذلك. في أعماق كبيرة، يعمل عامل الضغط الهيدروستاتيكي، في التكاثر الحيوي السفلي، تتم إضافة عدم تجانس التربة والديناميكا المائية لطبقات المياه السفلية الى هذا. يتم التعبير عن ميزات الهيكل الرأسي في تفاصيل تكوين الأنواع وتغيير الأنواع السائدة والكتلة الحيوية ومؤشرات الإنتاج. وهكذا، في الجزء الشمالي الغربي من المحيط الهادئ، فإن التغيير الرأسي في الهيمنة في أنواع Hydromedusas مرئي بوضوح: في الطبقة السطحية (50-300 م)، اجلانثا رقمنة, في الطبقة 500-1000 م - كروسوتا برونيا, وحتى أعمق بوتينيما بروسيو. في خزانات المياه العذبة هناك مجموعات من يرقات البعوض من جنس تشاوبوروس, وعلى السطح - طيب السيخ.تقتصر طحالب التمثيل الضوئي على الآفاق العلوية المضاءة بشكل أفضل، والتي تشكل تدفقات عمودية للمادة والطاقة، وتربط مجتمعات المنطقة المبهجة مع التكاثر الحيوي في أعماق البحار، والتي تعتمد حياتها على مادة عضوية متجانسة (مقدمة من الخارج) ( أ.س كونستانتينوف، 1986).

في النظم الإيكولوجية الأرضية، العامل الرئيسي الذي يخلق بنية عمودية هو ذو طبيعة بيولوجية ويرتبط بتقسيم المجتمعات النباتية في الارتفاع. هذا واضح بشكل خاص في phytocenoses الغابات، والتي يتم التعبير عن الهيكل الرأسي لها الطبقات.الطبقة العليا ممثلة بأنواع الأشجار، تليها طبقات من الشجيرات والشجيرات القزمة والنباتات العشبية والغطاء الطحلبي الأرضي. في أنواع مختلفة من الغابات، يتم التعبير عن هذا المخطط بشكل مختلف. لذلك، في الغابات عريضة الأوراق، يتم تمييز عدة طبقات من الأشجار، تتكون من أنواع ذات ارتفاعات مختلفة من الأشجار، بالإضافة إلى طبقة شجيرات (الشجيرات والأشجار المتقزمة)؛ يمكن أن تشكل النباتات العشبية أيضًا 2-3 طبقات. يشكل نمو الأشجار الصغيرة مجموعات يتغير ارتفاعها مع نموها. وتشكل الأجزاء الموجودة تحت الأرض من النباتات بدورها عدة طبقات.

من وجهة نظر علم الجيولوجيا الحيوية، الطبقة هي نظام معقد من المواد والطاقة، على أساسه يتم التمييز بين عدد من المصطلحات الرأسية الأولية (N.V. Dylis et al., 1964).

يتم التعبير عن الطبقات أيضًا في النباتات النباتية العشبية، مما يحدد التمايز الرأسي لتوزيع الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة في الجزء الموجود فوق سطح الأرض من المجتمع. وقد لوحظ بالفعل أن الهيكل الرأسي للنظم الإيكولوجية الأرضية يرتبط ارتباطًا وثيقًا بنشاطها الوظيفي: تتركز سلاسل المراعي بشكل رئيسي في الجزء الموجود فوق سطح الأرض من الكائنات الحيوية، وتتركز سلاسل التحلل في الجزء الموجود تحت الأرض.

في علم البيئة، لتحليل النظام، يتم اختيار وحدة هيكلية أولية كموضوع للدراسة، والتي تخضع لدراسة شاملة. الشرط الضروري لبناء وحدة هيكلية هو احتفاظها بجميع خصائص النظام.

يعني مفهوم "النظام" مجموعة من المكونات المترابطة والمؤثرة بشكل متبادل والمترابطة والتي لا يتم العثور عليها معًا بشكل عشوائي، ولكنها تشكل كلًا واحدًا.

بالنسبة للأنظمة البيئية الطبيعية، يتم أخذ التكاثر الحيوي كموضوع للدراسة، ويظهر الرسم التخطيطي الهيكلي له في الشكل 1.

رسم بياني 1. مخطط التكاثر الحيوي (النظام البيئي) ، وفقًا لـ V. N. Sukachev

وفقًا للمخطط الهيكلي، يشتمل التكاثر الحيوي على كتلتين رئيسيتين:

البيئة الحيوية -مجموعة من العوامل البيئية غير الحيوية أو مجموعة كاملة من العوامل ذات الطبيعة غير الحية؛

(المصطلح البيئي هو مصطلح قريب من البيئة الحيوية، ولكن مع التركيز على العوامل البيئية الخارجية للمجتمع، وليس فقط اللاأحيائي، ولكن أيضًا الحيوي)

التكاثر الحيوي -جمع الكائنات الحية.

منظار حيوي, وتتكون بدورها من مجموعة مناخية (المناخ) والتربة (ايدافوتوب) والهيدرولوجية (هيدروبي) العوامل البيئية.

التكاثر الحيوي يشمل المجتمعات النباتية (داء النبات ), الحيوانات (مرض حيواني) والكائنات الحية الدقيقة (الداء الميكروبي ).

تشير الأسهم في الشكل 1 إلى قنوات نقل المعلومات بين المكونات المختلفة للتكاثر الحيوي.

واحدة من أهم خصائص التكاثر الحيوي هي الترابط والترابط بين جميع مكوناته.

من الواضح تماما أن المناخ يحدد تماما حالة ونظام التربة والعوامل الأرضية، ويخلق موطنا للكائنات الحية.

بدورها، تحدد التربة إلى حد ما السمات المناخية (على سبيل المثال، انعكاسها (البياض)، وبالتالي، يعتمد ارتفاع درجة حرارة الهواء ورطوبته على لون سطح التربة)، ويؤثر أيضًا على الحيوانات والنباتات و الكائنات الدقيقة.

ترتبط جميع الكائنات الحية ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض من خلال علاقات غذائية أو مكانية أو بيئية مختلفة، فهي بالنسبة لبعضها البعض إما مصدر للغذاء، أو موطن، أو عامل للوفاة.

من المهم بشكل خاص دور الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا في المقام الأول) في عمليات تكوين التربة وتمعدن المواد العضوية وغالبًا ما تعمل كمسببات للأمراض النباتية والحيوانية.

2.2. التنظيم الوظيفي للنظم الإيكولوجية.

وتتمثل الوظيفة الرئيسية للنظم الإيكولوجية في الحفاظ على تداول المواد في المحيط الحيوي، والذي يعتمد على العلاقات الغذائية بين الأنواع.

على الرغم من التنوع الهائل للأنواع التي تشكل مجتمعات مختلفة، فإن كل نظام بيئي يتضمن بالضرورة ممثلين لثلاث مجموعات وظيفية من الكائنات الحية - المنتجون والمستهلكون والمحللون.

تعتمد الغالبية العظمى من التكاثر الحيوي على المنتجين (المصنعين) - فهي كائنات ذاتية التغذية (من الكلمة اليونانية "auto" - نفسها و "tropho" - الطعام) , والتي لها القدرة على تخليق المواد العضوية من المواد غير العضوية باستخدام الطاقة الشمسية أو طاقة الروابط الكيميائية.

اعتمادًا على مصدر الطاقة المستخدمة، يمكن التمييز بين نوعين من الكائنات الحية: الضوئية والكيميائية التغذية.

الكائنات الحية ذاتية التغذية هي كائنات حية قادرة، باستخدام الطاقة الشمسية، على إنتاج مواد عضوية في عملية التمثيل الضوئي.

الكائنات الضوئية ذاتية التغذية هي النباتات، وكذلك الطحالب الخضراء المزرقة (البكتيريا الزرقاء).

ومع ذلك، ليست كل النباتات منتجة، على سبيل المثال:

بعض أنواع الفطر (الغطاء والعفن) وكذلك بعض الأنواع المزهرة (على سبيل المثال، podelnik)، التي لا تحتوي على الكلوروفيل، ليست قادرة على التمثيل الضوئي وبالتالي تتغذى على المواد العضوية الجاهزة.

الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية هي كائنات حية تستخدم طاقة الروابط الكيميائية كمصدر للطاقة لتكوين المواد العضوية.

تشمل الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية ما يلي: الهيدروجين، البكتيريا الآزوتية، بكتيريا الحديد، الخ.

مجموعة الكائنات الحية ذات التغذية الكيميائية ليست عديدة ولا تلعب دورًا أساسيًا في المحيط الحيوي.

فقط المنتجون (المنتجون) هم القادرون على إنتاج أغذية غنية بالطاقة لأنفسهم، أي. يتغذىون ذاتيا. علاوة على ذلك، فإنها توفر العناصر الغذائية للمستهلكين والمحللات بشكل مباشر أو غير مباشر.

المستهلكين (المستهلكون) - فهي كائنات غيرية التغذية (من الكلمة اليونانية "مغاير" - مختلف) , التي تستخدم المواد العضوية الحية كغذاء للحصول على الطاقة وتخزينها.

المصدر الرئيسي للطاقة للكائنات غير المتجانسة هو الطاقة المنطلقة أثناء تقسيم الروابط الكيميائية للمواد العضوية التي أنشأتها الكائنات ذاتية التغذية.

وبالتالي، فإن الكائنات غيرية التغذية تعتمد كليًا على الكائنات ذاتية التغذية.

اعتمادا على مصادر الطاقة، هناك:

المستهلكون من الدرجة الأولى (العاثيات النباتية) هم كائنات عشبية تتغذى على أنواع مختلفة من الأغذية النباتية (المنتجة).

أمثلة على المستهلكين الأساسيين هي:

تأكل الطيور البذور والبراعم والأوراق.

تتغذى الغزلان والأرانب البرية على الفروع والأوراق.

الجنادب والعديد من أنواع الحشرات الأخرى تأكل جميع أجزاء النباتات؛

في النظم الإيكولوجية المائية، تتغذى العوالق الحيوانية (الحيوانات الصغيرة التي تتحرك بشكل رئيسي مع تدفق الماء) على العوالق النباتية (الطحالب المجهرية، وعادة ما تكون وحيدة الخلية).

المستهلكون من الدرجة الثانية (zoophages) هم كائنات آكلة اللحوم تتغذى حصريًا على الكائنات العاشبة (phytophages).

أمثلة على المستهلكين الثانويين هي:

الثدييات الحشرية والطيور والعناكب التي تأكل الحشرات.

طيور النورس تأكل المحار وسرطان البحر.

الثعلب يأكل الأرانب البرية.

تتغذى أسماك التونة على الرنجة والأنشوجة.

المستهلكون من الدرجة الثالثة هم حيوانات مفترسة تتغذى فقط على الكائنات آكلة اللحوم.

أمثلة على المستهلكين من الدرجة الثالثة هي:

الصقر أو الصقر يتغذى على الثعابين و فرو القاقم؛

أسماك القرش التي تتغذى على الأسماك الأخرى.

يقابل المستهلكين من الطلبات الرابعة والعليا.

وبالإضافة إلى ذلك، هناك أنواع كثيرة مع نوع مختلط من الطعام :

فعندما يأكل الإنسان الفواكه والخضروات فهو مستهلك بالدرجة الأولى؛

عندما يأكل الإنسان لحم الحيوانات العاشبة، فهو مستهلك ثانوي؛

عندما يأكل الإنسان الأسماك التي تتغذى على الحيوانات الأخرى، والتي بدورها تأكل الطحالب، فإن الإنسان يعمل كمستهلك من الدرجة الثالثة.

Euryphages هي كائنات آكلة اللحوم تتغذى على كل من الأغذية النباتية والحيوانية.

على سبيل المثال: الخنازير والجرذان والثعالب والصراصير والبشر.

المحللات (المدمرات)هي كائنات غيرية التغذية تتغذى على المواد العضوية الميتة وتحولها إلى مركبات غير عضوية بسيطة.

هناك نوعان رئيسيان من المخفضات: detritophages والمدمرات.

المخلفات هي كائنات حية تتغذى بشكل مباشر على بقايا النباتات والحيوانات الميتة (المخلفات).

تشمل العاثيات: ابن آوى، النسور، السرطانات، النمل الأبيض، النمل، ديدان الأرض، المئويات، إلخ.

الكائنات المدمرة هي كائنات حية تقوم بتحليل المركبات العضوية المعقدة من المادة الميتة إلى مواد غير عضوية أبسط، والتي يتم استخدامها بعد ذلك من قبل المنتجين.

المدمرون الرئيسيون هم: البكتيريا والفطريات.

وفي الوقت نفسه، تشارك البكتيريا في تحلل بقايا الحيوانات، لأنها تميل إلى الركائز ذات التفاعل القلوي قليلاً.

وعلى العكس من ذلك، تفضل الفطريات الركائز الحمضية قليلاً، لذا فهي تشارك بشكل رئيسي في تحلل بقايا النباتات.

هكذا، يؤدي كل كائن حي في التكاثر الحيوي وظيفة معينة، أي. يحتل مكانة بيئية معينة في نظام معقد من العلاقات البيئية مع الكائنات الحية الأخرى والعوامل ذات الطبيعة غير الحية.

لذلك، على سبيل المثال، في أجزاء مختلفة من العالم وفي مناطق مختلفة توجد أنواع مختلفة بشكل منهجي، ولكنها متشابهة بيئيًا تؤدي نفس الوظائف في تكاثرها الحيوي:

تختلف النباتات العشبية والغابات في أستراليا من حيث تكوين الأنواع بشكل كبير عن النباتات في منطقة مناخية مماثلة في أوروبا أو آسيا، ولكن كمنتجين في التكاثر الحيوي الخاص بهم فإنهم يؤدون نفس الوظائف، أي. تحتل من حيث المبدأ نفس المنافذ البيئية؛

الظباء في السافانا في أفريقيا، والبيسون في مروج أمريكا، والكنغر في السافانا في أستراليا، كونها مستهلكة من الدرجة الأولى، تؤدي نفس الوظائف، أي. تحتل منافذ بيئية مماثلة في التكاثر الحيوي.

في الوقت نفسه، فإن الأنواع القريبة بشكل منهجي، والتي تستقر جنبًا إلى جنب في نفس التكاثر الحيوي، تؤدي وظائف غير متكافئة، أي. تحتل مجالات بيئية مختلفة:

يلعب نوعان من حشرات الماء في نفس الخزان دورًا مختلفًا: أحدهما يعيش أسلوب حياة مفترس وهو مستهلك من الدرجة الثالثة، بينما يتغذى الآخر على الكائنات الميتة والمتحللة وهو متحلل. وهذا يؤدي إلى انخفاض التوتر التنافسي بينهما.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لنفس النوع في فترات مختلفة من تطوره أداء وظائف مختلفة، أي. تحتل مجالات بيئية مختلفة:

يتغذى الشرغوف على الأطعمة النباتية وهو المستهلك الأساسي، أما الضفدع البالغ، وهو من آكلات اللحوم النموذجية، فهو مستهلك من الدرجة الثانية؛

من بين الطحالب هناك أنواع تعمل إما ككائنات ذاتية التغذية أو ككائنات ذاتية التغذية. ونتيجة لذلك، في فترات معينة من حياتهم، يقومون بوظائف مختلفة ويحتلون مجالات بيئية معينة.

جزيئات عضوية، التي يتم تصنيعها بواسطة الكائنات الذاتية التغذية، تعمل كمصدر للتغذية (المادة والطاقة) للحيوانات غيرية التغذية. وهذه الحيوانات بدورها تأكلها حيوانات أخرى، وبهذه الطريقة تنتقل الطاقة عبر سلسلة من الكائنات الحية، حيث يتغذى كل كائن لاحق على الذي قبله. يسمى هذا التسلسل بالسلسلة الغذائية، وكل رابط في السلسلة يتوافق مع مستوى غذائي معين (من الكأس اليوناني - الغذاء). يتكون المستوى الغذائي الأول دائمًا من كائنات ذاتية التغذية، تسمى المنتجين (من اللاتينية Producere - لإنتاج). المستوى الثاني هو الحيوانات العاشبة (phytophages)، والتي تسمى المستهلكين (من الاستهلاك اللاتيني - "أنا ألتهم") من الدرجة الأولى؛ المستوى الثالث (على سبيل المثال، الحيوانات المفترسة) - مستهلكو الدرجة الثانية، وما إلى ذلك.

عادة في النظام البيئييحدث 4-5 المستويات الغذائيةونادرًا ما يزيد عن 6. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أنه في كل مستوى من المستويات يتم فقدان جزء من المادة والطاقة (الأكل غير المكتمل للطعام، وتنفس المستهلكين، والموت "الطبيعي" للكائنات الحية، وما إلى ذلك)؛ تنعكس هذه الخسائر في الشكل ويتم مناقشتها بمزيد من التفصيل في المقالة المقابلة. ومع ذلك، وفقا للدراسات الحديثة، فإن طول السلسلة الغذائية محدود بعوامل أخرى. من الممكن أن يلعب توفر الغذاء المفضل والسلوك الإقليمي دورًا مهمًا، مما يقلل من الكثافة السكانية للكائنات الحية، وبالتالي عدد المستهلكين ذوي الترتيب العالي في موطن معين. وفقًا للتقديرات الحالية، لا تستهلك العاثيات النباتية ما يصل إلى 80% من الإنتاج الأولي في بعض النظم البيئية. تصبح المواد النباتية الميتة فريسة للكائنات الحية التي تتغذى على المخلفات (المخلفات) أو المحللات (المدمرة). في هذه الحالة، نتحدث عن السلاسل الغذائية الفتاتية. وتهيمن سلاسل الغذاء الفتاتية، على سبيل المثال، في الغابات الاستوائية المطيرة.

المنتجين

تقريبا جميع المنتجين- الكائنات ذاتية التغذية الضوئية، أي النباتات الخضراء والطحالب وبعض بدائيات النوى، مثل البكتيريا الزرقاء (التي كانت تسمى سابقًا الطحالب الخضراء المزرقة). إن دور الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية على نطاق المحيط الحيوي لا يكاد يذكر. تعد الطحالب المجهرية والبكتيريا الزرقاء التي تشكل العوالق النباتية المنتجين الرئيسيين للنظم البيئية المائية. على العكس من ذلك، عند المستوى الغذائي الأول للنظم الإيكولوجية الأرضية، تهيمن النباتات الكبيرة، على سبيل المثال، الأشجار في الغابات، والأعشاب في السافانا، والسهوب، والحقول، وما إلى ذلك.

المستهلكين من الدرجة الأولى

على الأرض، phytophages الرئيسية- الحشرات والزواحف والطيور والثدييات. في المياه العذبة ومياه البحر، عادة ما تكون هذه قشريات صغيرة (دافنيا، جوز البحر، يرقات السلطعون، إلخ) وذوات الصدفتين؛ معظمها عبارة عن مرشحات، مما يؤدي إلى إجهاد المنتجين، كما هو موضح في المقالة المقابلة. والعديد منها، جنبًا إلى جنب مع الأوليات، جزء من العوالق الحيوانية - وهي مجموعة من الكائنات المجهرية المنجرفة غير المتجانسة التي تتغذى على العوالق النباتية. تعتمد حياة المحيطات والبحيرات بشكل شبه كامل على الكائنات الحية العوالق، والتي هي في الواقع بداية جميع سلاسل الغذاء في هذه النظم البيئية.

مستهلكو الطلبات الثانية والثالثة واللاحقة

المستهلكين من الدرجة الثانيةإنهم يأكلون العاثيات النباتية، أي أنهم من الحيوانات آكلة اللحوم. المستهلكون من الدرجة الثالثة والمستهلكون من الطلبات الأعلى هم أيضًا من الحيوانات آكلة اللحوم. يمكن تقسيم هؤلاء المستهلكين إلى عدة مجموعات بيئية:

فيما يلي مثالان على أساس التمثيل الضوئي للسلسلة الغذائية:

نبات (أوراق) -> سبيكة - "ضفدع -" بالفعل - * - "إيمين

النبات (عصارة اللحاء) -» المن -> الخنفساء -> -» العنكبوت -^ الزرزور -> الصقر

السلسلة الغذائية لها هيكل محدد. ويشمل المنتجين والمستهلكين (من الدرجة الأولى والثانية وما إلى ذلك) والمحللات. سيتم مناقشة المزيد عن المستهلكين في المقالة. من أجل أن نفهم تمامًا من هم مستهلكو الدرجة الأولى والثانية وما بعدها، فإننا نفكر أولاً بإيجاز في بنية السلسلة الغذائية.

هيكل السلسلة الغذائية

الرابط التالي في السلسلة، وبالتالي طبقة الهرم الغذائي، هم المستهلكون (من عدة طلبات). هذا هو اسم الكائنات الحية التي يستهلكها المنتجون كغذاء. سيتم مناقشتها بالتفصيل أدناه.

وأخيرا، المحللون - الطبقة الأخيرة من الهرم الغذائي، الحلقة الأخيرة في السلسلة - الكائنات الحية "المنظمة". إنه جزء لا يتجزأ ومهم للغاية من النظام البيئي. فهي تقوم بمعالجة وتحلل المركبات العضوية عالية الجزيئية إلى مركبات غير عضوية، والتي يتم بعد ذلك إعادة استخدامها بواسطة الكائنات ذاتية التغذية. معظمها كائنات حية صغيرة الحجم إلى حد ما: الحشرات والديدان والكائنات الحية الدقيقة وما إلى ذلك.

من هم المستهلكين

كما ذكرنا أعلاه، يقع المستهلكون في الطبقة الثانية من الهرم الغذائي. هذه الكائنات، على عكس الكائنات المنتجة، لا تملك القدرة على التمثيل الضوئي والكيميائي (يُفهم الأخير على أنه عملية الحصول على الطاقة اللازمة لتخليق المواد العضوية من ثاني أكسيد الكربون عن طريق العتائق والبكتيريا). لذلك، يجب أن تتغذى على الكائنات الحية الأخرى - أولئك الذين لديهم مثل هذه القدرة، أو من نوعها - المستهلكين الآخرين.

الحيوانات - مستهلكون من الدرجة الأولى

يشمل هذا الارتباط في السلسلة الغذائية الكائنات غيرية التغذية، والتي، على عكس المحللات، غير قادرة على تحلل المواد العضوية إلى مواد غير عضوية. إن ما يسمى بالمستهلكين الأساسيين (الرتبة الأولى) هم أولئك الذين يتم تغذيتهم مباشرة من قبل منتجي الكتلة الحيوية أنفسهم، أي المنتجين. هذه حيوانات عاشبة في المقام الأول - ما يسمى بالنباتات.

تشمل هذه المجموعة كلا من الثدييات العملاقة، مثل الفيلة، والحشرات الصغيرة - الجراد، المن، إلخ. ليس من الصعب إعطاء أمثلة للمستهلكين من الدرجة الأولى. هذه تقريبًا جميع الحيوانات التي يربيها الإنسان في الزراعة: الماشية والخيول والأرانب والأغنام.

من الحيوانات البرية ينتمي القندس إلى العاثيات النباتية. وكما تعلم فإنه يستخدم جذوع الأشجار في بناء السدود، ويأكل أغصانها. بعض أنواع الأسماك، مثل مبروك الحشائش، تنتمي أيضًا إلى الحيوانات العاشبة.

النباتات مستهلكة من الدرجة الأولى

بإيجاز، يمكننا استخلاص الاستنتاج التالي: المستهلكون كائنات حية تتغذى على النباتات.

المستهلكين من الدرجة الثانية وما بعدها

بدورهم، مستهلكو الترتيب الثالث - أولئك الذين يأكلون مستهلكي الترتيب السابق، أي الحيوانات المفترسة الأكبر، الرابع - أولئك الذين يأكلون المستهلكين الثالث. فوق المستوى الرابع، لا يوجد هرم غذائي، كقاعدة عامة، لأن خسائر الطاقة من المنتج إلى المستهلك في المستويات السابقة كبيرة جدًا. بعد كل شيء، فهي لا مفر منها في كل من مستوياتها.

كما أنه من الصعب في كثير من الأحيان رسم حدود واضحة بين مستهلكي طلبات معينة، وفي بعض الأحيان يكون من المستحيل. بعد كل شيء، بعض الحيوانات هي مستهلكات في نفس الوقت من مستويات مختلفة.

كما أن الكثير منهم آكلون اللحوم، على سبيل المثال، الدب، أي المستهلكين من الدرجة الأولى والثانية في نفس الوقت. الأمر نفسه ينطبق على الشخص النهم، على الرغم من اختلاف وجهات النظر أو التقاليد أو الظروف المعيشية، على سبيل المثال، يمكنه تناول الطعام من أصل نباتي فقط.