No Image

Что такое детритная цепь питания

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряд взаимоотношений между группами организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов), при котором происходит перенос вещества и энергии путём поедания одних особей другими. [1] [2]

Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется бо́льшая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и обычно не превышает 4—5.

Содержание

Структура пищевой цепи [ править | править код ]

Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями «пища — потребитель». В качестве звеньев цепи выступают группы организмов, например, конкретные биологические виды. Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы. Первое звено цепи не имеет предшественника, то есть организмы из этой группы в качестве пищи не используют другие организмы, являясь продуцентами. Чаще всего на этом месте находятся растения, грибы, водоросли. Организмы последнего звена в цепи не выступают в роли пищи для других организмов.

Каждый организм обладает некоторым запасом энергии, то есть можно говорить о том, что у каждого звена цепи есть своя потенциальная энергия. В процессе питания потенциальная энергия пищи переходит к её потребителю. При переносе потенциальной энергии от звена к звену до 80—90 % теряется в виде теплоты. Данный факт ограничивает длину цепи питания, которая в природе обычно не превышает 4—5 звеньев. Чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального.

Трофическая сеть [ править | править код ]

Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением «пища — потребитель». Так, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную структуру — трофическую сеть.

Трофический уровень [ править | править код ]

Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.

В некоторых случаях в трофической сети можно сгруппировать отдельные звенья по уровням таким образом, что звенья одного уровня выступают для следующего уровня только в качестве пищи. Такая группировка называется трофическим уровнем.

Типы пищевых цепей [ править | править код ]

Существуют два основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, консументы 1-го порядка (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом консументы 2-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), консументы 3-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространённых в лесах, бо́льшая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоёмах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Наземные детритные цепи питания более энергоёмки, поскольку большая часть органической массы, создаваемой автотрофными организмами, остаётся невостребованной и отмирает, формируя детрит. В масштабах планеты, на долю цепей выедания приходится около 10 % энергии и веществ, запасённых автотрофами, 90 же процентов включается в круговорот посредством цепей разложения.

Звенья

По сравнению с пастбищной цепью детритная цепь не включает продуценты (автотрофы), т.е. способные к фотосинтезу водоросли (фитопланктон, ламинарии и т.д.), наземные зелёные растения. В пастбищной цепи питательной средой являются неорганические вещества и солнечный свет.

Читайте также:  Белые павлины фото

Цепи разложения характерны для лесов и саванн.
Звеньями детритной пищевой цепи являются:

  • редуценты(сапротрофы) – простейшие, бактерии, грибы, черви, моллюски, личинки насекомых;
  • консументы(гетеротрофы) – животные нескольких порядков.

Питательную основу цепи разложения составляет детрит – продукты распада органических тканей растительного и животного происхождения. Разложению тканей способствуют микроорганизмы – бактерии и простейшие.
К детриту относятся:

  • опавшие листья;
  • скошенная трава;
  • древесина мёртвых деревьев;
  • трупы животных;
  • экскременты.

Рис. 1. Примеры детрита.

Организмы, которые питаются детритом, называются детритофагами. Они являются консументами первого порядка. К ним относятся различные многоклеточные организмы, живущие на суше и в воде. Например, к наземным детритофагам относятся:

Примеры водных детритофагов:

  • двустворчатые моллюски;
  • коловратки;
  • многощетинковые черви;
  • некоторые виды рыб.

Рис. 2. Детритофаги.

Детритные цепи могут включать множество консументов разного порядка. Начиная со второго порядка, все консументы являются хищными животными.

Детритная цепь начинается и заканчивается редуцентами, полностью исключая автотрофы. Однако детритная цепь косвенно зависит от солнечной энергии, т.к. детрит включает разлагающиеся останки автотрофов и гетеротрофов пастбищной цепи.

Примеры

Несколько примеров детритной пищевой цепи:

  • перегной – дождевой червь – ёж – лисица;
  • опавшие листья – червь – дрозд – ястреб;
  • опавшие листья – дождевой червь – землеройка – сова;
  • навоз – жуки-скарабеи – крот – куница – лисица;
  • навоз – личинки мух – лягушка – уж – хищная птица;
  • детрит – грибы – лесная полёвка – лисица;
  • водный детрит – крабы – тюлени-крабоеды.

Последним звеном всегда являются редуценты, закольцовывая цепочку.

Рис. 3. Примеры детритной цепи.

Пастбищную и детритную цепи связывают некрофаги или падальщики, поедающие трупы животных. Обычно они съедают только мягкие ткани. Внутренности и кости остаются гнить, превращаясь в детрит. Сами падальщики после смерти становятся питательной средой для сапрофагов.

Что мы узнали?

Детритная пищевая цепь или цепь разложения начинается и заканчивается редуцентами, которые являются сапротрофами. Основной цепи разложения является детрит – остатки органических веществ, перегной, которые образуются при переработке мёртвых растений и животных бактериями и простейшими. Детритом питаются детритофаги, к которым относятся наземные и водные многоклеточные животные, являющиеся пищей для хищных животных.

Информация

Добавить в ЗАКЛАДКИ

Поделиться:

Детритная (пищевая ) цепь

Детритные пищевые цепи (цепи разложения) — пищевые цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных. Например, детрит ® детритофаги ® хищники микрофаги ® хищники макрофаги.[ . ]

Детритная пищевая цепь, базирующаяся на листьях мангровых деревьев на юге Флориды (У. Одум, 1970).
Детритная пищевая цепь, базирующаяся на листьях мангровых деревьев на юге Флориды (У. Одум, 1970).
Детритная пищевая цепь в наземной экосистеме (по Б. Небелу, 1993)

На первом пищевом уровне растениями поглощается около 70 % падающего света, а превращается в энергию биомассы не более 1 % поглощенной энергии. Биомасса, синтезированная растениями, расходуется по трем направлениям: а) используется самими растениями на дыхание: б) потребляется животными, питающимися зелеными растениями, и начинает пастбищную пищевую цепь; в) оставшиеся растения отмирают, опадают на землю и начинают детритную пищевую цепь. Вторичная продуктивность пищевой цепи на уровне травоядных составляет около 10 % от поступающей первичной продуктивности.[ . ]

Концепция пищевых цепей позволяет в дальнейшем проследить круговорот химических элементов в природе, хотя простые пищевые цепи, подобные изображенным ранее, где каждый организм представлен как питающийся организмами только какого-то одного типа, в природе встречаются редко. Реальные пищевые связи намного сложнее, ибо животное может питаться организмами разных типов, входящих в одну и ту же пищевую цепь или в различные цепи, что особенно характерно для хищников (консументов) высших трофических уровней. Связь между пастбищной и детритной пищевыми цепями иллюстрирует предложенная Ю. Одумом модель потока энергии (рис. 5.2).[ . ]

Хороший пример детритной пищевой цепи — подробно изученная Хелдом (1969) и У. Одумом (1970) пищевая цепь, базирующаяся на листьях мангровых деревьев. В солоноватоводной прнбрежной зоне на юге Флориды листья растущих здесь красных мангров Rh.izoph.ore mangle) падают в неглубокие теплые воды, заросшие мангровыми деревьями, в количестве 9 т на 1 га за год (около 2,5 г, или 11 ккал на 1 м2 в день). Оказалось, что до опадания листьев только 5% их вещества используют растительноядные насекомые, а большая часть годовой чистой продукции мангровых зарослей разносится приливно-отливными и сезонными течениями по обширной территории заливов и эстуариев. Л, ключевая группа мелких животных, состоящая из огромного числа особей немногих видов, потребляет большие количества детрита высших растений с развивающимися на нем микроорганизмами и меньшие количества водорослей. Размер частиц, поглощаемых потребителями детрита (детритофагами или сапрофагами), варьирует от довольно крупных фрагментов листа до мельчайших иловых частиц, на которых сорбирована органика. Эти частицы последовательно проходят через кишечники многих особей и видов (в процессе копрофагии), причем на них повторно развиваются микробные популяции, пока субстрат не будет исчерпан. В ходе исследования было детально изучено содержимое желудков более ста видов рыб. А). Исследование показало, что мангровые заросли, обычно считавшиеся малоценными в хозяйственном отношении, на деле вносят существенный вклад в пищевую цепь, поддерживая важные для экономики Южной Флориды рыбные промыслы (Хелд и Одум, 1970). Тил (1962) составил детальную диаграмму потоков энергии для эстуарного засоленного марша в Джорджии, основанную на координированных исследованиях нескольких ученых. Ключевое звено, находящееся в этой экосистеме между первичной продукцией и продукцией рыбы, — группа детритофагов, живущих на водорослевом детрите. Это мелкие крабы, нематоды, полихеты, травяные креветки и брюхоногие моллюски. Как часто бывает, настоящая природа экологических взаимоотношений в этой сложной системе ускользает от поверхностного взгляда.[ . ]

Читайте также:  С какого возраста собака считается взрослой

На рис. 3.10 пастбищные и детритные пищевые цепи показаны в виде Y-образной, или двухканальной, диаграммы потоков энергии.[ . ]

Схема пастбищной и детритной пищевых цепей (по 10. Одуму)

Пути I и II соответствуют пастбищной и детритной пищевым цепям. По мнению некоторых специалистов, существует, кроме того, более прямой путь III. Путь автолиза, показанный на схеме, можно рассматривать как путь IV (Иоханнес, 1968).[ . ]

Р. могут служить пищей амебам и другим простейшим и вовлекаться в детритные пищевые цепи. В водных экосистемах в живом состоянии поедается до половины бактериопланктона. РЕИНТРОДУКЦИЯ (син. реакклиматизация, Р.) — интродукция в природные экосистемы видов, которые обитали там ранее, а затем исчезли (как правило, по вине человека), но сохранились в заповедниках, зоопарках, ботанических садах и т. д.[ . ]

У-образная модель потока энергии, показывающая связь между пастбищной и детритной пищевыми цепями (Ю. Одум, 1986)

Микробиотип (микрооиота) — почвенные микроорганизмы, составляющие основное звено детритной пищевой цепи, представляют собой как бы промежуточное звено между растительными остатками и почвенными животными.[ . ]

Существуют три основных пути возвращения питательных веществ в новые циклы поглощения. Первый соответствует пищевой цепи пастбищного типа, второй путь характерен для степей, лесов умеренной зоны и других сообществ, в которых основной поток энергии идет через детритную пищевую цепь. Третий путь — прямая передача питательных веществ от растения к растению т.н. симбиотическими организмами.[ . ]

Эти организмы, практически "прописанные" в локальной экосистеме и функционирующие только в пределах, способны обеспечивать протекание всех процессов необходимых для существования круговорота биогенов в пределах локальной экосистемы. При такой ситуации можно предположить, что консументы, формирующие пастбищные цепи, выполняют в круговороте биогенов в локальных экосистемах, по-видимому, какие-то необходимые, но вторичные, подчиненные функции. Такими функциями, как было допущено ранее, могут быть функции стабилизации круговорота веществ в случае различных флуктуаций продукции продуцентов. Флуктуации продуцентов могут возникать из-за колебания масштабов потоков внешней энергии: солнечной радиации, количества осадков, концентрации диоксида углерода в атмосфере и др. В случае гашения таких нерегулярных колебаний метаболической мощности локальных экосистем консумента-ми пастбищных цепей устраняется необходимость соответствующих колебаний в функционировании основных групп организмов, осуществляющих процессы круговорота, что обеспечивает стабилизацию био-химических циклов биогенов.[ . ]

Обменный фонд образуется за счет веществ, которые возвращаются в круговорот двумя основными путями: 1) в результате первичной экскреции животными и 2) при разложении детрита микроорганизмами. Если оба пути замыкания обменного фонда реализуются в одной экосистеме, то первый из них доминирует, например, в планктоне и других сообществах, где основной поток энергии идет через пастбищную пищевую цепь; второй путь преобладает в степях, лесах умеренной зоны и других сообществах, в которых основной поток энергии направлен через детритную пищевую цепь.[ . ]

Читайте также:  Где повесить микроволновку

Итак, мы показали, как длительный и сложный процесс разложения органического вещества контролирует различные важные функции экосистемы: 1) возвращение в круговорот элементов минерального питания благодаря минерализации мертвого органического вещества, образованию хелатных комплексов и микробиологической регенерации в гетеротрофном ярусе; 2) производство пищи для последовательного ряда организмов в детритной пищевой цепи; 3) производство регуляторных «эктокринных» веществ и 4) преобразование инертных веществ земной поверхности (в результате чего образуется, например, такое уникальное природное тело, как почва). Мы подчеркнули самое главное— значение сбалансированности продуцирования и разложения как основного условия существования всего живого в биосфере. Мы показали, что отставание утилизации вещества, произведенного автотрофами, не только обеспечивает построение биологических структур, смягчающих суровые условия окружающей среды, но и обусловливает существование кислородной атмосферы, к которой приспособлены человек и высшие животные. Большая часть органического вещества, не разложившегося по тем или иным причинам, оказывается погребенным в подводных отложениях; вот почему нефть встречается только там, где местность находится или находилась прежде под водой.[ . ]

Подводя итог, можно сказать, что разложение органических остатков — длительный и сложный процесс, контролирующий несколько важных функций экосистемы. Например, в результате этого процесса: 1) возвращаются в круговорот элементы питания, находящиеся в мертвом органическом веществе; 2) образуются хелатные комплексы с элементами питания; 3) с помощью микроорганизмов элементы питания и энергия возвращаются в систему; 4) производится пища для последовательного ряда организмов в детритной пищевой цепи; 5) производятся вторичные метаболиты ингибирующего, стимулирующего и часто регуляторного действия; 6) преобразуются инертные вещества земной поверхности, что приводит к образованию такого уникального природного тела, каким является почва; и 7) поддерживается состав атмосферы, способствующий жизни крупных аэробов, таких, как мы сами.[ . ]

Детрит (от лат. — истертый) — совокупность взвешенных в воде и осевших на дно водоема органических и минеральных частиц. Биогенные остатки (органический детрит) заключают в себе огромный запас пищи. Некоторые животные глубоководной зоны океана питаются исключительно отмершим органическим веществом (так называемый «дождь трупов»). Но все же основными потребителями органического детрита являются различные представители бентоса — обитатели морского дна. Ю. Одум (1971) предложил термин «детритная пищевая цепь», когда первым звеном служит мертвое органическое вещество, поедаемое детритофагами, служащими в свою очередь пищей для хищников.[ . ]

На мелководьях тропических и субтропических морей обитают два очень интересных и характерных сообщества, заслуживающих специального рассмотрения. Это мангровые болота и каралловые рифы. И те и другие можно назвать «строителями суши», потому что они способствуют образованию островов и наступлению берегов на море. Разные виды образуют на литорали, а иногда и за ее пределами определенные зоны. На юге Флориды или на острове Флорида-Кис самую удаленную от берега зону образуют красные мангры (Rhizophora mangle). Каждое дерево поддерживается множеством воздушных корней. А). Семена прорастают еще на дереве, проростки падают в воду и плавают до тех пор, пока не застрянут на мелководье, где есть за что уцепиться хорошо развитым корням И кто знает, быть может, этим положено начало новому острову Зона черных мангров (Avicennia nitida) расположена ближе к берегу. Б изображен тропический мангровый лес в Панаме. А крупным планом показаны воздушные корни, глубоко проникающие в анаэробный ил; среди корней видны многочисленные норы крабов. Б. По мнению Девиса (1940), мангры играют важную роль не только в наступании берегов и образовании островов, но и в защите берегов от повышенной эрозии, которая может быть вызвана свирепыми тропическими штормами. Отмершие листья мангров вносят большой вклад в энергетику пищевой цепи, заканчивающейся рыбным промыслом (Хилд, В. Е. Одум, 1970).[ . ]

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Животные
0 комментариев
No Image Животные
0 комментариев
No Image Животные
0 комментариев
Adblock detector