СРЕДА, 28.04.21 г. 305, 301

ГРУППА 305 БИОЛОГИЯ

ТЕМА:Экологическая ниша и межвидовые отношения. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА "СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ЭКОСИСТЕМАХ (ПИЩЕВЫХ ЦЕПЕЙ И СЕТЕЙ)".

Экологическая ниша-место, занимаемое видом (точнее — его популяцией) в сообществе (биоценозе), комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам ср. Введен в 1927 году Чарльзом Элтоном. Эколог ниша представляет собой сумму факто­ров сущ-ния данного вида, основным из кот явл его место в пищ цепочке. Эколог ниша может быть: фундаментальной-определяемой соче­танием усл и ресурсов, позволяющим виду поддерживать жизнеспособную популя­цию;реализованной-св-ва кот обусловлены конкурирующими видами. Разнообразные формы биотических отношений, в кот вступают те или иные виды в биоценозе (конкуренция, комменсализм, мутуализм, хищник-жертва и др.), определяют основные усл их жизни в сооб-ве, возможности добывания пищи и за­воевания нового пространства.

Прямые и косвенные межвидовые отношения подразделяются на 4типа: 1 Трофические связи набл-ся, когда 1-н вид питается другим либо их мертвыми остатками, или продуктами их жиз­нед-ти, При конкуренции 2-х видов за объект питания возникает косвенная трофическая связь, вследствие того что д-ть 1-го отражается на снабжении кормом другого(гусеницы бабо­чек-монашенок, объедая хвою сосен, облег­чают короедам доступ к ослабленным де­ревьям).2.Топические связи харак-ют любое физич или химич изменение усл обитания 1-го вида в рез-те жизнед-ти другого. Заключается в создании 1-м видом ср для другого, в форми­ровании субстрата, на кот поселяются или избегают поселяться представители других видов. Напр, лишайники на стволах деревьев связаны прямой топической связью с организ­мами, представляющими им субстрат или ср обитания. В рез-те положительных или отрица­тельных топических взаимоотношений 1-ни виды определяют или исключают возможность существования в биоценозе других видов. В биоценозе трофич и топич связи имеют наи­большее значение, составляют основу его существования. 3. Форические связи- участие 1-го вида в распространении другого. В роли транспортировщиков выступают живот­ные(перенос животными семян, спор, пыльцы растений-зоохория; перенос более мелких жив- форезия).Перенос осущ-ся с помощью спец и разнообразных приспособлений. Форе­зия животных преимущественно распростра­нена среди мелких членистоногих.Так, многие летающие насекомые-посетители скоплений быстро разлагающихся органических остатков (трупов, животных, куч гниющих растений) несут на себе клещей, переселяющихся данным способом от одного скопления пищ материалов к другому. 4.Фабрические связи – это такой тип биоценотических отношений, в которые вступает вид, использующий для своих сооружений (фабрикаций) продукты выделения, либо мертвые остатки, либо даже живых особей другого вида. Так, птицы употребляют для постройки гнезд ветви деревьев, шерсть млекопитающих, траву, листья, пух и перья других видов птиц и т. п. Личинки ручейников строят домики из кусочков веток, коры или листьев растений, из раковин мелких видов катушек, захватывая даже раковинки с живыми моллюсками.

Лабораторная  работа

«Составление  схем передачи веществ и энергии (цепей  питания), трофических сетей,

построение пирамид биомассы»

Цель: (сформулируйте самостоятельно)

Ход работы.

1.Назовите организмы, которые должны быть на пропущенном месте следующих  пищевых   цепей.

Запишите эти цепи.

2. Из предложенного списка живых организмов составить трофическую сеть: трава, ягодный кустарник, муха, синица, лягушка, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик. Укажите количество энергии, которое переходит с одного уровня на другой.

Пример пищевой сети

3. Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой (около10%), постройте пирамиду биомассы третьей пищевой   цепи  (задание 1). Биомасса растений составляет 40 тонн.

Вывод: (при составлении вывода работы опишите, что отражают правила экологических пирамид).

Эко­ло­ги­че­ские пи­ра­ми­ды — это гра­фи­че­ские мо­де­ли, отража­ю­щие число осо­бей (пи­ра­ми­да чисел), ко­ли­че­ство их био­мас­сы (пи­ра­ми­да био­масс) или за­клю­чён­ной в них энер­гии (пи­ра­ми­да энер­гии) на каж­дом тро­фи­че­ском уров­не и ука­зы­ва­ю­щие на по­ни­же­ние всех по­ка­за­те­лей с повыше­ни­ем трофи­че­ско­го уров­ня.

 

Различают три типа экологических пирамид: энергии, биомассы и численности.

 

О пирамиде энергии мы говорили в предыдущем разделе «Перенос энергии в экосистемах».

Соотношение живого вещества на разных уровнях подчиняется в целом тому же правилу, что и соотношение поступающей энергии: чем выше уровень, тем ниже общая биомасса и численность составляющих её организмов.

Принцип построения экологических пирамид

Основание пирамиды образуют продуценты (растения).

Над ними располагаются консументы первого порядка (травоядные).

Следующий уровень представляют консументы второго порядка (хищники).

И так далее до вершины пирамиды, которую занимают наиболее крупные хищники. Высота пирамиды обычно соответствует длине пищевой цепи.

Пирамида биомасс (1) показывает соотношение биомасс организмов разных трофических уровней, изображённых графически таким образом, что длина или площадь прямоугольника, соответствующего определённому трофическому уровню, пропорциональна его биомассе.

В любой трофической цепи не вся пища используется на рост особи, т. е. на формирование биомассы (часть её расходуется на удовлетворение энергетических затрат организмов: дыхание, движение, размножение, поддержание температуры тела и т. д.). Следовательно, в каждом последующем звене пищевой цепи происходит уменьшение биомассы.

Правило экологической пирамиды биомасс отражает закономерность, согласно которой в любой экосистеме биомасса каждого следующего звена в 10 раз меньше предыдущего.

Пирамида численности, или чисел (2) — отображение числа особей на каждом из трофических уровней данной экосистемы.

Пирамиды чисел отражают только плотность населения организмов на каждом трофическом уровне, но не скорость самовозобновления (оборота) организмов.

Перевёрнутые пирамиды

Если скорость размножения популяции жертвы высока, то даже при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным источником пищи для хищников, имеющих более высокую биомассу, но низкую скорость размножения.

По этой причине пирамиды численности могут быть перевёрнутыми, т. е. плотность организмов в данный конкретный момент времени на низком трофическом уровне может быть ниже, чем плотность организмов на высоком уровне.

Например, на одном дереве может жить и кормиться множество насекомых (перевёрнутая пирамида численности).

Перевёрнутая пирамида биомасс свойственна морским экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные водоросли) очень быстро делятся (имеют большой репродуктивный потенциал и быструю смену поколений). В океане за год может смениться до 50 поколений фитопланктона. Потребители фитопланктона гораздо крупнее, но размножаются значительно медленнее. За то время, пока хищные рыбы (а тем более моржи и киты) накопят свою биомассу, сменится множество поколений фитопланктона, суммарная биомасса которых намного больше.

 

Пирамидами биомасс не учитывается продолжительность существования поколений особей на разных трофических уровнях и скорость образования и выедания биомассы.

Вот почему универсальным способом выражения трофической структуры экосистем являются пирамиды скоростей образования живого вещества, т. е. продуктивности. Их обычно называют пирамидами энергий, имея в виду энергетическое выражение продукции.

 

Обрати внимание!

Из трёх типов экологических пирамид пирамида энергии даёт наиболее полное представление о функциональной организованности сообществ, так как отражает картину скоростей прохождения массы пищи через пищевую цепь.