Цепи питания пресного водоема состоят из нескольких последовательных звеньев. Например, растительными остатками и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которых поедают мелкие рачки. Рачки, в свою очередь, служат пищей рыбам, а последних могут поедать хищные рыбы. Почти все виды питаются не одним типом пищи, а используют разные пищевые объекты. Пищевые цепи сложно переплетены. Отсюда следует важный общий вывод: если какой-нибудь член биогеоценоза выпадает, то система не нарушается, так как используются другие источники пищи. Чем больше видовое разнообразие, тем система устойчивее.
Первичным источником энергии в водном биогеоценозе, как и в большинстве экологических систем, служит солнечный свет, благодаря которому растения синтезируют органическое вещество. Очевидно, биомасса всех существующих в водоеме животных полностью зависит от биологической продуктивности растений.
Часто причиной низкой продуктивности естественных водоемов бывает недостаток минеральных веществ (в особенности азота и фосфора), необходимых для роста автотрофных растений, или неблагоприятная кислотность воды. Внесение минеральных удобрений, а в случае кислой среды известкование водоемов способствуют размножению растительного планктона, которым питаются животные, служащие кормом для рыб. Таким путем повышают продуктивность рыбохозяйственных прудов.
Пищевые связи леса
Богатство и разнообразие растений, производящих громадное количество органического вещества, которое может быть использовано в качестве пищи, становятся причиной развития в дубравах многочисленных потребителей из мира животных, от простейших до высших позвоночных - птиц и млекопитающих.
Среди млекопитающих пищевую цепь, например, составляют растительноядные мышевидные грызуны и зайцы, а также копытные, за счет которых существуют хищники: ласка, горностай, куница, лиса, волк. Все виды позвоночных служат средой обитания и источником питания для различных наружных паразитов, преимущественно насекомых и клещей, а также внутренних паразитов: плоских и круглых червей, простейших, бактерий.
Пищевые цепи в лесу переплетены в очень сложную пищевую сеть, поэтому выпадение какого-нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему. Значение разных групп животных в биогеоценозе неодинаково. Исчезновение, например, в большинстве наших дубрав всех крупных растительноядных копытных: зубров, оленей, косуль, лосей - слабо отразилось бы на общей экосистеме, так как их численность, а следовательно, биомасса никогда не была большой и не играла существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы исчезли растительноядные насекомые, то последствия были бы очень серьезными, так как насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию опылителей, служат основой существования многих последующих звеньев пищевых цепей.
Процесс саморегуляции в дубраве проявляется в том, что все разнообразное население леса существует совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида определенным уровнем. Насколько велико в жизни леса значение такой регуляции численности, можно видеть из следующего примера. Листьями дуба питается несколько сотен видов насекомых, но в нормальных условиях каждый вид представлен столь малым количеством особей, что даже их общая деятельность не наносит существенного вреда дереву и лесу. Между тем все насекомые обладают большой плодовитостью. Количество яиц, откладываемых одной самкой, редко бывает менее 100. Многие виды способны давать 2-3 поколения за лето. Следовательно, при отсутствии ограничивающих факторов численность любого вида насекомых возросла бы очень быстро и привела бы к разрушению экологической системы. Некоторая часть потомства погибает под влиянием различных неблагоприятных условий погоды. Но основную массу уничтожают другие члены биогеоценоза: хищные и паразитические насекомые, птицы, болезнетворные микроорганизмы.
Ограничивающее действие экологической системы все же не исключает полностью случаев массового размножения отдельных видов, которое бывает связано с сочетанием благоприятных факторов среды. Однако после массовой вспышки особенно интенсивно проявляются регулирующие факторы (паразиты, болезнетворные бактерии и др.), которые снижают численность вредителей до средней нормы.
Огромное значение в жизни леса имеют процессы разложения и минерализации массы отмирающих листьев, древесины, остатков животных и продуктов их жизнедеятельности. Из общего ежегодного прироста биомассы надземных частей растений около 3-4 т на 1 га естественно отмирает и опадает, образуя так называемую лесную подстилку. Значительную массу составляют также отмершие подземные части растений. С опадом возвращается в почву большая часть потребленных растениями минеральных веществ и азота.
Животные остатки очень быстро уничтожаются жуками-мертвоедами, кожеедами, личинками падальных мух и другими насекомыми, а также гнилостными бактериями. Труднее разлагается клетчатка и другие прочные вещества, составляющие значительную часть растительного опада. Но и они служат пищей для ряда организмов, например грибков и бактерий, имеющих специальные ферменты, которые расщепляют клетчатку и другие вещества до легкоусвояемых сахаров.
Как только растения погибают, их вещество полностью используется разрушителями. Значительную часть биомассы составляют дождевые черви, производящие огромную работу по разложению и перемещению органических веществ в почве. Общее число особей насекомых, панцирных клещей, червей и других беспозвоночных достигает многих десятков и даже сотен миллионов на гектар. В разложении опада особенно велика роль бактерий и низших, сапрофитных грибков.
Заключение
Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой (или экосистемой). В такой системе связи между ее компонентами возникают прежде всего на пищевой основе. Пищевая цепь указывает путь движения органических веществ, а также содержащихся в ней энергии и неорганических питательных веществ.
В экологических системах в процессе эволюции сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено - трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают организмы автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего - вторичными консументами и т. д. Последний уровень обычно занимают редуценты или детритофаги.
Пищевые связи в экосистеме не являются прямолинейными, так как компоненты экосистемы находятся между собой в сложных взаимодействиях.
Проверочная работа по теме «Пищевые цепи»
1. Производители органических веществ в экосистеме
А) продуценты Б) консументы В) редуценты Г) хищники
2. Продуценты в экосистеме луга
А) потребляют готовые органические вещества
Б) создают органические вещества
В) обеспечивают процесс гниения
Г) разлагают органические вещества
3. К какой группе относятся микроорганизмы, обитающие в почве
А) продуценты Б) консументы I порядка
В) консументы II порядка Г) редуценты
4. Потеря энергии в цепи питания от растений к растительноядным животным, а от них к последующим звеньям называется
А) правилом экологической пирамиды
Б) круговоротом веществ
В) колебанием численности популяций
Г) саморегуляцией численности популяций
5. Назовите животное, которое следует включить в пищевую цепь: трава →... → волк
А) тигр Б) ястреб В) заяц Г) белка
6. Соотношение количества органического вещества живых организмов, занимающих разное положение в пищевой цепи, называют пирамидой
А) биоразнообразия Б) численности В) энергии Г) биомассы
7. Определите верно составленную пищевую цепь
А) еж → растение → кузнечик → лягушка
Б) кузнечик → растение → еж → лягушка
В) растение → кузнечик → лягушка → еж
Г) еж → лягушка → кузнечик → растение
8. В круговороте веществ в биосфере плесневые грибы
А) разрушают органические вещества до неорганических
Б) синтезируют белки из неорганических веществ
В) усваивают молекулярный азот
Г) выделяют молекулярный кислород
9. Грибы, включаясь в круговорот веществ в биосфере,
А) разлагают органические вещества
Б) уменьшают запасы неорганического углерода
В) участвуют в первичном синтезе органических веществ
Г) участвуют в накоплении кислорода в атмосфере
10. Бактерии, включаясь в круговорот веществ в биосфере,
А) участвуют в формировании озонового экрана
Б) разлагают органические вещества до неорганических
В) участвуют в образовании известняков
Г) участвуют в нейтрализации радиоактивных веществ почве
11. В экосистеме хвойного леса к консументам 2-го порядка относят
А) ель обыкновенную Б) лесных мышей
В) таежных клещей Г) почвенных бактерий
12. Растения производят органические вещества из неорганических, поэтому играют в пищевых цепях роль
А) конечного звена Б) начального звена
В) организмов-потребителей Г) организмов-разрушителей
13. Какая цепь питания правильно отражает передачу в ней энергии
А) Лисица → дождевой червь → землеройка → листовой опад
Б) Листовой опад → дождевой червь → землеройка → лисица
В) Землеройка → дождевой червь → листовой опад → лисица
Г) Землеройка → лисица → дождевой червь → листовой опад
14. Минерализация органических соединений почвы осуществляется благодаря деятельности
А) микроорганизмов Б) шляпочных грибов
В) корней растений Г) наземных животных
15. Бактерии и грибы в круговороте веществ выполняют роль
А) производителей органических веществ Б) потребителей органических веществ
В) разрушителей органических веществ Г) разрушителей неорганических веществ
16. Определите правильно составленную пищевую цепь
А) ястреб → синица → личинки насекомых → сосна
Б) сосна → синица → личинки насекомых → ястреб
В) сосна → личинки насекомых → синица → ястреб
Г) личинки насекомых → сосна → синица → ястреб
17. Определите, какое животное надо включить в пищевую цепь: злаки →? → уж → коршун
А) лягушка Б) ёж В) мышь Г) жаворонок
18. В процессе круговорота веществ в биосфере редуценты
А) участвуют в образовании органических веществ из неорганических
Б) используют солнечный свет для синтеза питательных веществ
В) разлагают органические остатки и используют заключенную в них энергию
Г) поглощают углекислый газ и кислород
19. Консументы в процессе круговорота веществ в биосфере
А) создают органические вещества из минеральных
Б) разлагают органические вещества до минеральных
В) разлагают минеральные вещества
Г) потребляют готовые органические вещества
20. Определите правильно составленную пищевую цепь
А) чайка → окунь → мальки рыб → водоросли
Б) водоросли → чайка → окунь → мальки рыб
В) мальки рыб → водоросли → окунь → чайка
Г) водоросли → мальки рыб → окунь → чайка
21. На основе анализа текста постройте пищевую цепь, состоящую из организмов, упоминаемых в тексте.
Отрывок из сказки «Лягушка – царевна »
«Указала Баба-Яга, где растет этот дуб. Иван-царевич дошел до него и не знает, что ему делать, как сундук достать. Он и так и эдак пробовал его раскачать, нет, не поддается дуб.
Вдруг откуда ни возьмись, прибежал медведь и выворотил дерево с корнем, сундук упал и разбился вдребезги. Из сундука выскочил заяц и во всю прыть бежать пустился.
Глядь – а за ним уж волк гонится, нагнал, ухватил и в клочки разорвал.
Тут вылетела из зайца утка и поднялась высоко-высоко. А за ней сокол кинулся, как ударит ее, так из утки яйцо выпало прямо в синее море. Иван-царевич при такой беде сел на берегу и залился горькими слезами …»