ห่วงโซ่อาหารเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนของการเชื่อมโยงซึ่งแต่ละการเชื่อมโยงเชื่อมโยงถึงกันกับบริเวณใกล้เคียงหรือการเชื่อมโยงอื่น ๆ ส่วนประกอบของห่วงโซ่เหล่านี้คือกลุ่มสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์กลุ่มต่างๆ

โดยธรรมชาติแล้ว ห่วงโซ่อาหารเป็นวิธีหนึ่งในการเคลื่อนย้ายสสารและพลังงานในสภาพแวดล้อม ทั้งหมดนี้จำเป็นสำหรับการพัฒนาและ "การก่อสร้าง" ระบบนิเวศ ระดับโภชนาการเป็นชุมชนของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับหนึ่ง

วงจรทางชีวภาพ

ห่วงโซ่อาหารเป็นวงจรทางชีวภาพที่เชื่อมโยงสิ่งมีชีวิตกับส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต ปรากฏการณ์นี้เรียกอีกอย่างว่า biogeocenosis และประกอบด้วยสามกลุ่ม: 1. ผู้ผลิต กลุ่มประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่ผลิตสารอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและการสังเคราะห์ทางเคมี ผลิตภัณฑ์ของกระบวนการเหล่านี้เป็นสารอินทรีย์ปฐมภูมิ ตามเนื้อผ้า ผู้ผลิตเป็นรายแรกในห่วงโซ่อาหาร 2. ผู้บริโภค. ห่วงโซ่อาหารจัดให้กลุ่มนี้อยู่เหนือผู้ผลิตเพราะพวกเขาบริโภคสารอาหารที่ผู้ผลิตผลิต กลุ่มนี้รวมถึงสิ่งมีชีวิตต่างชนิดต่าง ๆ เช่น สัตว์ที่กินพืช ผู้บริโภคมีหลายประเภทย่อย: ระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา หมวดหมู่ของผู้บริโภคหลักรวมถึงสัตว์กินพืช และผู้บริโภครองรวมถึงสัตว์กินเนื้อที่กินสัตว์กินพืชตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ 3. เครื่องย่อยสลาย. ซึ่งรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่ทำลายเลเวลก่อนหน้าทั้งหมดด้วย ตัวอย่างที่ดีคือเมื่อสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและแบคทีเรียย่อยสลายเศษพืชหรือสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว ดังนั้นห่วงโซ่อาหารจึงสิ้นสุดลง แต่วงจรของสารในธรรมชาติยังคงดำเนินต่อไป เนื่องจากเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ แร่ธาตุและสารที่มีประโยชน์อื่น ๆ จึงเกิดขึ้น ต่อจากนั้นผู้ผลิตจะใช้ส่วนประกอบที่เกิดขึ้นเพื่อสร้างอินทรียวัตถุปฐมภูมิ ห่วงโซ่อาหารมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ดังนั้นผู้บริโภครองจึงสามารถกลายเป็นอาหารของสัตว์นักล่าอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งจัดอยู่ในประเภทผู้บริโภคระดับอุดมศึกษา

การจำแนกประเภท

ดังนั้นจึงมีส่วนโดยตรงในวงจรของสารในธรรมชาติ โซ่มีสองประเภท: เศษซากและทุ่งหญ้า ตามชื่อที่ระบุกลุ่มแรกมักพบในป่าและกลุ่มที่สอง - ในพื้นที่เปิดโล่ง: ทุ่งนาทุ่งหญ้าทุ่งหญ้า

ห่วงโซ่ดังกล่าวมีโครงสร้างการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนมากขึ้น แม้กระทั่งผู้ล่าลำดับที่สี่ก็ปรากฏตัวที่นั่นด้วยซ้ำ

ปิรามิด

อย่างน้อยหนึ่งรายการที่มีอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยเฉพาะก่อให้เกิดเส้นทางและทิศทางการเคลื่อนที่ของสารและพลังงาน ทั้งหมดนี้คือสิ่งมีชีวิตและแหล่งที่อยู่อาศัยของพวกมันก่อให้เกิดระบบการทำงานซึ่งเรียกว่าระบบนิเวศ (ระบบนิเวศน์) การเชื่อมต่อทางโภชนาการนั้นไม่ค่อยตรงไปตรงมา โดยปกติจะอยู่ในรูปแบบของเครือข่ายที่ซับซ้อนและซับซ้อนซึ่งแต่ละองค์ประกอบจะเชื่อมโยงถึงกัน การเชื่อมโยงห่วงโซ่อาหารเข้าด้วยกันทำให้เกิดใยอาหาร ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการสร้างและคำนวณปิรามิดทางนิเวศน์ ที่ฐานของปิรามิดแต่ละอันคือระดับของผู้ผลิต ซึ่งด้านบนสุดของระดับต่อมาทั้งหมดจะถูกปรับ มีปิรามิดแห่งตัวเลข พลังงาน และชีวมวล

ห่วงโซ่อาหารคือการเปลี่ยนแปลงตามลำดับขององค์ประกอบของธรรมชาติอนินทรีย์ (ชีวภาพ ฯลฯ ) ด้วยความช่วยเหลือของพืชและแสงให้เป็นสารอินทรีย์ (การผลิตขั้นต้น) และอย่างหลัง - โดยสิ่งมีชีวิตของสัตว์ในการเชื่อมโยงทางโภชนาการ (อาหาร) ที่ตามมา (ขั้นตอน) เข้าไปในชีวมวลของพวกเขา

ห่วงโซ่อาหารเริ่มต้นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ และแต่ละจุดเชื่อมต่อในห่วงโซ่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน ห่วงโซ่อาหารทั้งหมดในชุมชนก่อให้เกิดความสัมพันธ์ทางโภชนาการ

มีการเชื่อมโยงต่างๆ กันระหว่างองค์ประกอบของระบบนิเวศ และประการแรก พวกมันเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยการไหลของพลังงานและการหมุนเวียนของสสาร ช่องทางที่พลังงานไหลผ่านชุมชนเรียกว่าวงจรอาหาร พลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนยอดไม้หรือบนพื้นผิวของสระน้ำจะถูกพืชสีเขียวจับไว้ ไม่ว่าจะเป็นต้นไม้ใหญ่หรือสาหร่ายขนาดเล็ก และนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง พลังงานนี้ไปสู่การเจริญเติบโต การพัฒนา และการสืบพันธุ์ของพืช พืชในฐานะผู้ผลิตอินทรียวัตถุเรียกว่าผู้ผลิต ในทางกลับกัน ผู้ผลิตก็จัดหาแหล่งพลังงานให้กับผู้ที่กินพืชและท้ายที่สุดสำหรับชุมชนทั้งหมด

ผู้บริโภคอินทรียวัตถุกลุ่มแรกคือสัตว์กินพืช - ผู้บริโภคในลำดับแรก ผู้ล่าที่กินเหยื่อที่กินพืชเป็นอาหารทำหน้าที่เป็นผู้บริโภคอันดับสอง เมื่อย้ายจากลิงก์หนึ่งไปยังอีกลิงก์หนึ่ง พลังงานจะสูญเสียไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นจึงไม่ค่อยมีผู้เข้าร่วมในห่วงโซ่อาหารเกิน 5-6 คน ผู้ย่อยสลายทำให้วงจรสมบูรณ์ - แบคทีเรียและเชื้อราจะสลายซากสัตว์และซากพืช เปลี่ยนอินทรียวัตถุให้เป็นแร่ธาตุ ซึ่งผู้ผลิตจะดูดซับอีกครั้ง

ห่วงโซ่อาหารประกอบด้วยพืชและสัตว์ทุกชนิด ตลอดจนองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในน้ำที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง ห่วงโซ่อาหารเป็นโครงสร้างเชิงเส้นตรงของการเชื่อมโยง ซึ่งแต่ละการเชื่อมโยงเชื่อมโยงกับการเชื่อมโยงที่อยู่ใกล้เคียงโดยความสัมพันธ์แบบ "ผู้บริโภคอาหาร" กลุ่มของสิ่งมีชีวิต เช่น สายพันธุ์ทางชีวภาพจำเพาะ ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงในสายโซ่ ในน้ำ ห่วงโซ่อาหารเริ่มต้นด้วยสิ่งมีชีวิตพืชที่เล็กที่สุด เช่น สาหร่าย ซึ่งอาศัยอยู่ในเขตยูโฟติกและใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอาหารเคมีอนินทรีย์และคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำ ในกระบวนการถ่ายโอนพลังงานของอาหารจากแหล่งกำเนิด - พืช - ผ่านสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งซึ่งเกิดจากการกินสิ่งมีชีวิตบางชนิดโดยผู้อื่น จะมีการกระจายพลังงานซึ่งส่วนหนึ่งจะกลายเป็นความร้อน ในการเปลี่ยนผ่านทางโภชนาการแต่ละครั้ง (ระยะ) ไปยังอีกจุดหนึ่งอย่างต่อเนื่อง พลังงานศักย์จะสูญเสียไปมากถึง 80-90% วิธีนี้จะจำกัดจำนวนขั้นตอนหรือลิงก์ในห่วงโซ่ที่เป็นไปได้ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีสี่หรือห้าขั้นตอน ยิ่งห่วงโซ่อาหารสั้นลง พลังงานที่มีอยู่ก็จะถูกกักเก็บมากขึ้น

โดยเฉลี่ยแล้ว พืช 1 พันกิโลกรัมผลิตร่างกายของสัตว์กินพืชได้ 100 กิโลกรัม สัตว์นักล่าที่กินสัตว์กินพืชสามารถสร้างชีวมวลได้ 10 กิโลกรัมจากปริมาณนี้ และผู้ล่ารองเพียง 1 กิโลกรัมเท่านั้น เช่น คนกินปลาตัวใหญ่ อาหารของมันประกอบด้วยปลาตัวเล็ก ๆ ที่กินแพลงก์ตอนสัตว์ซึ่งอาศัยอยู่จากแพลงก์ตอนพืชที่จับพลังงานแสงอาทิตย์

ดังนั้น ในการสร้างร่างกายมนุษย์ 1 กิโลกรัม ต้องใช้แพลงก์ตอนพืช 10,000 กิโลกรัม ดังนั้นมวลของแต่ละจุดต่อในห่วงโซ่จึงลดลงอย่างต่อเนื่อง รูปแบบนี้เรียกว่ากฎของปิรามิดนิเวศน์ มีปิรามิดของตัวเลขซึ่งสะท้อนถึงจำนวนบุคคลในแต่ละขั้นตอนของห่วงโซ่อาหาร ปิรามิดของชีวมวล - ปริมาณของสารอินทรีย์ที่สังเคราะห์ในแต่ละระดับ และปิรามิดของพลังงาน - ปริมาณพลังงานในอาหาร ทั้งหมดมีจุดสนใจเดียวกัน โดยต่างกันที่ค่าสัมบูรณ์ของค่าดิจิทัล ในสภาวะจริง โซ่ส่งกำลังอาจมีจำนวนข้อต่อที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ วงจรไฟฟ้ายังสามารถตัดกันเพื่อสร้างเครือข่ายไฟฟ้าได้ สัตว์เกือบทุกสายพันธุ์ ยกเว้นสัตว์ที่เชี่ยวชาญเป็นพิเศษในด้านโภชนาการ ไม่ได้ใช้แหล่งอาหารเพียงแหล่งเดียว แต่มีหลายแหล่ง) ยิ่งความหลากหลายของสายพันธุ์ใน biocenosis ยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นในห่วงโซ่อาหารของพืช-กระต่าย-สุนัขจิ้งจอก จึงมีเพียงสามส่วนเท่านั้นที่เชื่อมโยงกัน แต่สุนัขจิ้งจอกไม่เพียงกินกระต่ายเท่านั้น แต่ยังกินหนูและนกด้วย รูปแบบทั่วไปคือมีพืชสีเขียวอยู่ที่จุดเริ่มต้นของห่วงโซ่อาหารและมีพืชนักล่าอยู่ที่ตอนท้ายเสมอ เมื่อแต่ละจุดเชื่อมต่อกันในสายโซ่ สิ่งมีชีวิตจะมีขนาดใหญ่ขึ้น สืบพันธุ์ได้ช้าลง และมีจำนวนลดลง สปีชีส์ที่อยู่ในตำแหน่งลิงค์ล่างถึงแม้จะได้รับอาหาร แต่ก็มีการบริโภคอย่างหนาแน่น (เช่นหนูถูกกำจัดโดยสุนัขจิ้งจอก, หมาป่า, นกฮูก) การคัดเลือกดำเนินไปในทิศทางของการเพิ่มภาวะเจริญพันธุ์ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวกลายเป็นแหล่งอาหารของสัตว์ชั้นสูงโดยไม่มีแนวโน้มวิวัฒนาการที่ก้าวหน้า

ในยุคทางธรณีวิทยาใด ๆ สิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์ทางอาหารในระดับสูงสุดวิวัฒนาการด้วยความเร็วสูงสุด เช่น ในสัตว์นักล่าที่มีหนามแหลมดีโวเนียน ในยุคคาร์บอนิเฟอรัส - สเตโกเซฟาเลียนที่กินสัตว์อื่น ใน Permian - สัตว์เลื้อยคลานที่ตามล่า stegocephalians ตลอดยุคมีโซโซอิก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมถูกกำจัดโดยสัตว์เลื้อยคลานที่กินสัตว์อื่น และเพียงผลจากการสูญพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในช่วงปลายยุคมีโซโซอิกเท่านั้นที่พวกมันครองตำแหน่งที่โดดเด่น ก่อให้เกิดรูปแบบจำนวนมาก

ความสัมพันธ์ทางอาหารเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด แต่ไม่ใช่ความสัมพันธ์แบบเดียวระหว่างสปีชีส์ใน biocenosis สายพันธุ์หนึ่งสามารถมีอิทธิพลต่ออีกสายพันธุ์หนึ่งได้หลายวิธี สิ่งมีชีวิตสามารถเกาะอยู่บนพื้นผิวหรือภายในร่างกายของแต่ละสายพันธุ์ สามารถสร้างที่อยู่อาศัยของหนึ่งหรือหลายสายพันธุ์ และมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของอากาศ อุณหภูมิ และการส่องสว่างของพื้นที่โดยรอบ ตัวอย่างของความเชื่อมโยงที่ส่งผลต่อแหล่งที่อยู่อาศัยของชนิดพันธุ์มีอยู่มากมาย ลูกโอ๊กทะเลเป็นสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งในทะเลซึ่งมีวิถีชีวิตแบบนั่งนิ่งและมักอาศัยอยู่บนผิวหนังของปลาวาฬ ตัวอ่อนของแมลงวันจำนวนมากอาศัยอยู่ในมูลวัว บทบาทที่สำคัญอย่างยิ่งในการสร้างหรือเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นของพืช ในพุ่มไม้หนาทึบ ไม่ว่าจะเป็นป่าหรือทุ่งหญ้า อุณหภูมิจะผันผวนน้อยกว่าในพื้นที่เปิดโล่ง และความชื้นจะสูงกว่า
บ่อยครั้งที่สายพันธุ์หนึ่งมีส่วนร่วมในการแพร่กระจายของอีกสายพันธุ์หนึ่ง สัตว์เป็นพาหะของเมล็ดพืช สปอร์ ละอองเกสร และสัตว์ขนาดเล็กอื่นๆ สัตว์สามารถจับเมล็ดพืชได้หากสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเมล็ดหรือกิ่งก้านมีตะขอพิเศษ (เชือก หญ้าเจ้าชู้) เมื่อรับประทานผลไม้และผลเบอร์รี่ที่ไม่สามารถย่อยได้ เมล็ดจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับมูลสัตว์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก และแมลงมีไรจำนวนมากบนร่างกาย

การเชื่อมต่อที่หลากหลายเหล่านี้ทำให้เกิดความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของสายพันธุ์ใน biocenosis ทำให้พวกมันอยู่ใกล้กัน และเปลี่ยนให้เป็นชุมชนที่ควบคุมตนเองได้อย่างมั่นคง

ความเชื่อมโยงระหว่างสองลิงก์จะเกิดขึ้นหากสิ่งมีชีวิตกลุ่มหนึ่งทำหน้าที่เป็นอาหารของอีกกลุ่มหนึ่ง การเชื่อมโยงแรกในสายโซ่ไม่มีรุ่นก่อน กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้ไม่ได้ใช้สิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร เป็นผู้ผลิต ส่วนใหญ่มักพบพืช เห็ด และสาหร่ายในสถานที่นี้ สิ่งมีชีวิตในลิงค์สุดท้ายในสายโซ่จะไม่ทำหน้าที่เป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตอื่น

สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีพลังงานจำนวนหนึ่ง กล่าวคือ เราสามารถพูดได้ว่าแต่ละส่วนในห่วงโซ่มีพลังงานศักย์ในตัวเอง ในระหว่างกระบวนการให้อาหาร พลังงานศักย์ของอาหารจะถูกถ่ายโอนไปยังผู้บริโภค

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่ก่อตัวเป็นห่วงโซ่อาหารนั้นมีอยู่ในอินทรียวัตถุที่สร้างโดยพืชสีเขียว ในกรณีนี้ มีรูปแบบที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการใช้และการแปลงพลังงานในกระบวนการโภชนาการ สาระสำคัญของมันมีดังนี้

โดยรวมแล้วเพียงประมาณ 1% ของพลังงานรังสีของดวงอาทิตย์ที่ตกบนต้นไม้จะถูกแปลงเป็นพลังงานศักย์ของพันธะเคมีของสารอินทรีย์สังเคราะห์และสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคสามารถนำไปใช้ต่อไปเพื่อเป็นโภชนาการได้ เมื่อสัตว์กินพืช พลังงานส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอาหารจะถูกใช้ไปกับกระบวนการสำคัญต่างๆ กลายเป็นความร้อนและสลายไป พลังงานอาหารเพียง 5-20% เท่านั้นที่ส่งผ่านไปยังสารที่สร้างขึ้นใหม่ในร่างกายของสัตว์ หากผู้ล่ากินสัตว์กินพืช พลังงานส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอาหารก็จะหายไปอีกครั้ง เนื่องจากการสูญเสียพลังงานที่เป็นประโยชน์อย่างมาก ห่วงโซ่อาหารจึงไม่สามารถยาวได้มากนัก โดยปกติแล้วจะประกอบด้วยลิงก์ไม่เกิน 3-5 เส้น (ระดับอาหาร)

ปริมาณของพืชที่ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหารนั้นมากกว่ามวลรวมของสัตว์กินพืชหลายเท่าเสมอ และมวลของการเชื่อมโยงแต่ละรายการในห่วงโซ่อาหารก็ลดลงเช่นกัน รูปแบบที่สำคัญมากนี้เรียกว่ากฎของปิรามิดทางนิเวศ

เมื่อถ่ายโอนพลังงานศักย์จากลิงค์หนึ่งไปอีกลิงค์หนึ่งจะสูญเสียมากถึง 80-90% ในรูปของความร้อน ข้อเท็จจริงนี้จำกัดความยาวของห่วงโซ่อาหาร ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วมักจะไม่เกิน 4-5 ลิงก์ ยิ่งห่วงโซ่อาหารยาวเท่าไร การผลิตลิงค์สุดท้ายก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้นเมื่อเทียบกับการผลิตลิงค์แรก

ในไบคาลห่วงโซ่อาหารในเขตทะเลประกอบด้วยห้าลิงค์: สาหร่าย - เอพิชูรา - มาโครเอ็กโตปัส - ปลา - แมวน้ำหรือปลานักล่า (เลนอก, ไทเมน, โอมุลผู้ใหญ่ ฯลฯ ) มนุษย์มีส่วนร่วมในห่วงโซ่นี้เป็นลิงก์สุดท้าย แต่เขาสามารถบริโภคผลิตภัณฑ์จากลิงก์ที่ต่ำกว่า เช่น ปลา หรือแม้แต่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เมื่อใช้สัตว์ที่มีเปลือกแข็ง พืชน้ำ ฯลฯ เป็นอาหาร ห่วงโซ่อาหารแบบสั้นมีความคงตัวน้อยกว่าและมีความผันผวนมากกว่า ยาวและมีโครงสร้างซับซ้อน

2. ระดับและองค์ประกอบโครงสร้างของห่วงโซ่อาหาร

โดยปกติแล้ว สำหรับแต่ละลิงก์ในห่วงโซ่ คุณสามารถระบุได้ไม่ใช่หนึ่งลิงก์ แต่ยังมีลิงก์อื่นๆ อีกหลายลิงก์ที่เชื่อมโยงกันด้วยความสัมพันธ์ "ผู้บริโภคด้านอาหาร" ดังนั้นไม่เพียงแต่วัวเท่านั้น แต่สัตว์อื่นๆ ยังกินหญ้าด้วย และวัวเป็นอาหารไม่เพียงแต่สำหรับมนุษย์เท่านั้น การสร้างการเชื่อมโยงดังกล่าวทำให้ห่วงโซ่อาหารกลายเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น - เว็บอาหาร.

ในบางกรณี ในเครือข่ายโภชนาการ มีความเป็นไปได้ที่จะจัดกลุ่มลิงก์แต่ละลิงก์ออกเป็นระดับต่างๆ ในลักษณะที่ลิงก์ในระดับหนึ่งทำหน้าที่เป็นเพียงอาหารสำหรับระดับถัดไปเท่านั้น การจัดกลุ่มนี้เรียกว่า ระดับโภชนาการ.

ระดับเริ่มต้น (ลิงก์) ของห่วงโซ่อาหาร (อาหาร) ในอ่างเก็บน้ำคือพืช (สาหร่าย) พืชไม่กินใครเลย (ยกเว้นพืชกินแมลงจำนวนเล็กน้อย - หยาดน้ำค้าง, บัตเตอร์เวิร์ต, แบลดเดอร์เวิร์ต, หม้อข้าวหม้อแกงลิงและอื่น ๆ บางชนิด) ในทางกลับกันพวกมันเป็นแหล่งกำเนิดของสิ่งมีชีวิตในสัตว์ทุกชนิด ดังนั้นขั้นตอนแรกในห่วงโซ่ของผู้ล่าคือสัตว์กินพืช (กินหญ้า) ต่อไปนี้คือสัตว์กินเนื้อขนาดเล็กที่กินสัตว์กินพืชเป็นอาหาร จากนั้นก็เป็นสัตว์นักล่าที่มีขนาดใหญ่กว่า ในสายโซ่ แต่ละสิ่งมีชีวิตที่ตามมาจะมีขนาดใหญ่กว่าสิ่งมีชีวิตก่อนหน้า โซ่นักล่ามีส่วนทำให้ห่วงโซ่อาหารมีความมั่นคง

ห่วงโซ่อาหารของ saprophytes เป็นจุดเชื่อมต่อสุดท้ายในห่วงโซ่อาหาร Saprophytes กินสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว สารเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วจะถูกพืชบริโภคอีกครั้ง - สิ่งมีชีวิตที่ผลิตซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของห่วงโซ่อาหารทั้งหมด

3. ประเภทของโซ่โภชนาการ

มีการจำแนกประเภทของโซ่โภชนาการหลายประเภท

ตามการจำแนกประเภทแรก มีกลุ่มโภชนาการสามกลุ่มในธรรมชาติ (หมายถึงกลุ่มโภชนาการที่กำหนดโดยธรรมชาติสำหรับการทำลายล้าง)

ห่วงโซ่อาหารสายแรกประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตอิสระต่อไปนี้:

สัตว์กินพืช;


ผู้ล่า - สัตว์กินเนื้อ;


สัตว์กินพืชทุกชนิดรวมทั้งมนุษย์ด้วย


หลักการพื้นฐานของห่วงโซ่อาหาร: “ใครกินใคร”


ห่วงโซ่อาหารที่สองรวมสิ่งมีชีวิตที่เผาผลาญทุกสิ่งและทุกคนเข้าด้วยกัน งานนี้ดำเนินการโดยผู้ย่อยสลาย พวกมันลดสารที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วให้เป็นสารธรรมดา คุณสมบัติของชีวมณฑลคือตัวแทนของชีวมณฑลทุกคนล้วนเป็นมนุษย์ งานทางชีววิทยาของผู้ย่อยสลายคือการย่อยสลายคนตาย


ตามการจำแนกประเภทที่สองโซ่โภชนาการมีสองประเภทหลัก - ทุ่งหญ้าและสัตว์ร้าย


ในห่วงโซ่อาหารของทุ่งหญ้า (ห่วงโซ่การเลี้ยงสัตว์) พื้นฐานประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิคจากนั้นก็มีสัตว์กินพืชกินพวกมัน (เช่นแพลงก์ตอนสัตว์ที่กินแพลงก์ตอนพืชเป็นอาหาร) จากนั้นผู้ล่า (ผู้บริโภค) ในลำดับที่ 1 (เช่นปลา กินแพลงก์ตอนสัตว์) สัตว์นักล่าลำดับที่ 2 (เช่น ปลาหอกคอนกินปลาอื่น) ห่วงโซ่อาหารมีความยาวเป็นพิเศษในมหาสมุทร ซึ่งหลายสายพันธุ์ (เช่น ปลาทูน่า) ครองตำแหน่งผู้บริโภคอันดับที่สี่


ในห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตราย (ห่วงโซ่การสลายตัว) ซึ่งพบมากที่สุดในป่า การผลิตพืชส่วนใหญ่ไม่ได้ถูกบริโภคโดยตรงจากสัตว์กินพืช แต่จะตาย จากนั้นจึงผ่านการสลายตัวโดยสิ่งมีชีวิตแบบ saprotrophic และการทำให้เป็นแร่ ดังนั้นห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตรายเริ่มต้นจากเศษซากไปที่จุลินทรีย์ที่กินมันและจากนั้นไปยังผู้ทำลายล้างและผู้บริโภค - ผู้ล่า ในระบบนิเวศทางน้ำ (โดยเฉพาะในอ่างเก็บน้ำยูโทรฟิกและที่ระดับความลึกของมหาสมุทร) นี่หมายความว่าส่วนหนึ่งของการผลิตพืชและสัตว์ก็เข้าสู่ห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตรายเช่นกัน


บทสรุป


สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในโลกของเราไม่ได้ดำรงอยู่ด้วยตัวมันเอง พวกมันขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมและสัมผัสกับอิทธิพลของมัน นี่เป็นความซับซ้อนที่ประสานงานกันอย่างแม่นยำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายอย่าง และการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตกับพวกมันจะกำหนดความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบและการก่อตัวของชีวิตที่หลากหลายที่สุด


หน้าที่หลักของชีวมณฑลคือเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบทางเคมีมีการไหลเวียนซึ่งแสดงออกมาในการไหลเวียนของสารระหว่างบรรยากาศดินไฮโดรสเฟียร์และสิ่งมีชีวิต


สิ่งมีชีวิตทั้งหลายล้วนเป็นอาหารของผู้อื่น กล่าวคือ เชื่อมต่อกันด้วยความสัมพันธ์ด้านพลังงาน การเชื่อมต่ออาหารในชุมชนสิ่งเหล่านี้เป็นกลไกในการถ่ายโอนพลังงานจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ในทุกชุมชน เกี่ยวกับโภชนาการการเชื่อมต่อเกี่ยวพันกันในเชิงซ้อน สุทธิ.


สิ่งมีชีวิตทุกชนิดเป็นอาหารที่มีศักยภาพสำหรับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ


เครือข่ายทางโภชนาการใน biocenoses นั้นซับซ้อนมากและดูเหมือนว่าพลังงานที่เข้าสู่พวกมันสามารถอพยพจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่งได้เป็นเวลานาน ในความเป็นจริง เส้นทางของพลังงานแต่ละส่วนสะสมโดยพืชสีเขียวนั้นสั้น สามารถถ่ายทอดได้ไม่เกิน 4-6 ลิงก์ในชุดประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่กินอาหารซึ่งกันและกันตามลำดับ ซีรีส์ดังกล่าวซึ่งเป็นไปได้ที่จะติดตามวิธีการใช้พลังงานเริ่มต้นเรียกว่าห่วงโซ่อาหาร ตำแหน่งของแต่ละจุดเชื่อมต่อในห่วงโซ่อาหารเรียกว่าระดับโภชนาการ ระดับโภชนาการระดับแรกคือผู้ผลิต ผู้สร้างมวลสารอินทรีย์เสมอ ผู้บริโภคพืชอยู่ในระดับโภชนาการที่สอง สัตว์กินเนื้อที่อาศัยอยู่ในรูปแบบที่กินพืชเป็นอาหาร - ถึงที่สาม; การบริโภคสัตว์กินเนื้ออื่น ๆ - ถึงตัวที่สี่เป็นต้น ดังนั้นผู้บริโภคในลำดับที่หนึ่ง สอง และสามจึงมีความโดดเด่น โดยครอบครองระดับที่แตกต่างกันในห่วงโซ่อาหาร โดยธรรมชาติแล้วความเชี่ยวชาญด้านอาหารของผู้บริโภคมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้ สายพันธุ์ที่มีสารอาหารหลากหลายจะรวมอยู่ในห่วงโซ่อาหารในระดับโภชนาการที่แตกต่างกัน


ข้อมูลอ้างอิง

1. Akimova T.A., Khaskin V.V. นิเวศวิทยา. คู่มือการศึกษา – ม.: โดนิติ, 2005.
   

   มอยเซฟ เอ.เอ็น. นิเวศวิทยาในโลกสมัยใหม่ // พลังงาน. พ.ศ. 2546 ฉบับที่ 4.
   

พลังงานของดวงอาทิตย์มีบทบาทอย่างมากในการสืบพันธุ์ของชีวิต ปริมาณพลังงานนี้มีขนาดใหญ่มาก (ประมาณ 55 กิโลแคลอรีต่อ 1 ซม. 2 ต่อปี) ในจำนวนนี้ ผู้ผลิต - พืชสีเขียว - บันทึกพลังงานได้ไม่เกิน 1-2% อันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสง และทะเลทรายและมหาสมุทร - หนึ่งในร้อยเปอร์เซ็นต์

จำนวนลิงก์ในห่วงโซ่อาหารอาจแตกต่างกันไป แต่โดยปกติจะมี 3-4 ลิงก์ (น้อยกว่า 5) ความจริงก็คือพลังงานเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ไปถึงจุดเชื่อมโยงสุดท้ายของห่วงโซ่อาหาร ซึ่งไม่เพียงพอหากจำนวนสิ่งมีชีวิตเพิ่มขึ้น

ข้าว. 1. ห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศภาคพื้นดิน

เรียกว่าชุดของสิ่งมีชีวิตที่รวมเข้าด้วยกันโดยสารอาหารประเภทหนึ่งและครอบครองตำแหน่งที่แน่นอนในห่วงโซ่อาหาร ระดับโภชนาการสิ่งมีชีวิตที่ได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ผ่านจำนวนก้าวที่เท่ากันจะอยู่ในระดับโภชนาการเดียวกัน

ห่วงโซ่อาหาร (หรือห่วงโซ่อาหาร) ที่ง่ายที่สุดอาจประกอบด้วยแพลงก์ตอนพืช ตามด้วยแพลงก์ตอนสัตว์จำพวกแพลงก์ตอนสัตว์ที่กินพืชขนาดใหญ่ (แพลงก์ตอนสัตว์) และปิดท้ายด้วยวาฬ (หรือสัตว์นักล่าขนาดเล็ก) ที่กรองสัตว์จำพวกครัสเตเชียนเหล่านี้ออกจากน้ำ

ธรรมชาติมีความซับซ้อน องค์ประกอบทั้งหมดทั้งสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตล้วนเป็นหนึ่งเดียว ซึ่งเป็นความซับซ้อนของปรากฏการณ์และสิ่งมีชีวิตที่มีปฏิสัมพันธ์และเชื่อมโยงถึงกันซึ่งปรับให้เข้ากับกันและกัน สิ่งเหล่านี้คือการเชื่อมโยงของห่วงโซ่เดียว และหากคุณลบลิงก์ดังกล่าวออกจากห่วงโซ่โดยรวม ผลลัพธ์ที่ได้อาจไม่คาดคิด

การทำลายห่วงโซ่อาหารอาจส่งผลเสียต่อป่าไม้ได้เป็นพิเศษ ไม่ว่าจะเป็น biocenoses ในป่าเขตอบอุ่นหรือ biocenoses ในป่าเขตร้อนที่อุดมไปด้วยความหลากหลายของสายพันธุ์ ต้นไม้ พุ่มไม้ หรือไม้ล้มลุกหลายชนิดอาศัยแมลงผสมเกสรเฉพาะ เช่น ผึ้ง ตัวต่อ ผีเสื้อ หรือนกฮัมมิ่งเบิร์ด ซึ่งอาศัยอยู่ภายในขอบเขตของพันธุ์พืช ทันทีที่ต้นไม้ดอกหรือไม้ล้มลุกต้นสุดท้ายตาย แมลงผสมเกสรจะถูกบังคับให้ออกจากแหล่งที่อยู่อาศัยนี้ ผลที่ตามมาคือไฟโตฟาจ (สัตว์กินพืช) ที่กินพืชหรือผลไม้เหล่านี้ก็จะตาย ผู้ล่าที่ล่าไฟโตฟาจจะถูกทิ้งไว้โดยไม่มีอาหาร จากนั้นการเปลี่ยนแปลงจะส่งผลต่อการเชื่อมโยงที่เหลือของห่วงโซ่อาหารอย่างต่อเนื่อง ผลที่ตามมาคือสิ่งเหล่านี้จะส่งผลกระทบต่อมนุษย์ เนื่องจากพวกมันมีตำแหน่งเฉพาะในห่วงโซ่อาหาร

ห่วงโซ่อาหารสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: การแทะเล็มและการทำลายล้าง ราคาอาหารที่ขึ้นต้นด้วยสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงอัตโนมัติเรียกว่า ทุ่งหญ้า,หรือ ห่วงโซ่อาหารที่ด้านบนของห่วงโซ่ทุ่งหญ้ามีต้นไม้สีเขียว ที่ระดับที่สองของห่วงโซ่ทุ่งหญ้ามักจะมีไฟโตฟาจอยู่เช่น สัตว์ที่กินพืช ตัวอย่างของห่วงโซ่อาหารในทุ่งหญ้าคือความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในทุ่งหญ้าที่ราบน้ำท่วมถึง ห่วงโซ่ดังกล่าวเริ่มต้นด้วยไม้ดอกในทุ่งหญ้า ลิงค์ต่อไปคือผีเสื้อที่กินน้ำหวานของดอกไม้ จากนั้นผู้อาศัยในแหล่งอาศัยที่เปียกชื้นก็มาถึง - กบ สีป้องกันของมันช่วยให้สามารถซุ่มโจมตีเหยื่อได้ แต่ไม่สามารถช่วยมันจากนักล่าตัวอื่นได้ - งูหญ้าทั่วไป นกกระสาจับงูได้ปิดห่วงโซ่อาหารในทุ่งหญ้าที่ราบน้ำท่วมถึง

หากห่วงโซ่อาหารเริ่มต้นด้วยซากพืชที่ตายแล้ว ซากสัตว์ และมูลสัตว์ - เศษซาก สิ่งนั้นเรียกว่า เป็นอันตราย, หรือ ห่วงโซ่การสลายตัวคำว่า "เศษซาก" หมายถึง ผลผลิตของความเน่าเปื่อย ยืมมาจากธรณีวิทยา โดยที่เศษซากหมายถึงผลผลิตจากการทำลายหิน ในระบบนิเวศ เศษซากคืออินทรียวัตถุที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสลายตัว โซ่ดังกล่าวเป็นเรื่องปกติสำหรับชุมชนที่ด้านล่างของทะเลสาบลึกและมหาสมุทร ซึ่งสิ่งมีชีวิตจำนวนมากกินเศษซากที่ตกตะกอนซึ่งเกิดจากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วจากชั้นบนของอ่างเก็บน้ำที่มีแสงสว่าง

ในป่า biocenoses ห่วงโซ่ detrital เริ่มต้นจากการสลายตัวของอินทรียวัตถุที่ตายแล้วโดยสัตว์ saprophagous การมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันที่สุดในการสลายตัวของอินทรียวัตถุที่นี่เกิดขึ้นจากสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในดิน (สัตว์ขาปล้อง หนอน) และจุลินทรีย์ นอกจากนี้ยังมี saprophage ขนาดใหญ่ - แมลงที่เตรียมสารตั้งต้นสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ดำเนินกระบวนการทำให้เป็นแร่ (สำหรับแบคทีเรียและเชื้อรา)

ต่างจากห่วงโซ่ทุ่งหญ้าขนาดของสิ่งมีชีวิตเมื่อเคลื่อนที่ไปตามห่วงโซ่อันตรายจะไม่เพิ่มขึ้น แต่ในทางกลับกันจะลดลง ดังนั้นชั้นสองอาจมีแมลงมาขุดหลุมฝังอยู่ แต่ตัวแทนทั่วไปที่สุดของห่วงโซ่ detrital คือเชื้อราและจุลินทรีย์ที่กินวัตถุตายและดำเนินกระบวนการสลายตัวของสารอินทรีย์ชีวภาพจนกลายเป็นแร่ธาตุและสารอินทรีย์อย่างง่าย ๆ ซึ่งจากนั้นจะถูกบริโภคในรูปแบบละลายโดยรากของพืชสีเขียวที่ ที่ด้านบนของห่วงโซ่ทุ่งหญ้า ดังนั้นจึงเป็นการเริ่มต้นการเคลื่อนที่ของสสารรอบใหม่

ระบบนิเวศบางแห่งถูกครอบงำโดยทุ่งหญ้า ในขณะที่บางแห่งถูกครอบงำโดยห่วงโซ่เศษซาก ตัวอย่างเช่น ป่าถือเป็นระบบนิเวศที่ถูกครอบงำโดยห่วงโซ่เศษซาก ในระบบนิเวศของตอไม้ที่เน่าเปื่อยไม่มีห่วงโซ่เล็มหญ้าเลย ในเวลาเดียวกันตัวอย่างเช่นในระบบนิเวศผิวน้ำทะเลผู้ผลิตเกือบทั้งหมดที่มีแพลงก์ตอนพืชเป็นตัวแทนของสัตว์จะถูกกินและซากศพของพวกมันก็จมลงสู่ด้านล่างนั่นคือ ออกจากระบบนิเวศที่เผยแพร่ ระบบนิเวศดังกล่าวถูกครอบงำโดยห่วงโซ่อาหารแทะเล็มหรือแทะเล็ม

กฎทั่วไปเกี่ยวกับใด ๆ ห่วงโซ่อาหาร,รัฐ: ในแต่ละระดับโภชนาการของชุมชน พลังงานส่วนใหญ่ที่ดูดซึมจากอาหารถูกใช้ไปในการดำรงชีวิต สลายไป และสิ่งมีชีวิตอื่นไม่สามารถใช้ได้อีกต่อไป ดังนั้นอาหารที่บริโภคในแต่ละระดับโภชนาการจึงไม่สามารถดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์ ส่วนสำคัญถูกใช้ไปกับการเผาผลาญ เมื่อเราย้ายไปยังแต่ละจุดเชื่อมต่อถัดไปในห่วงโซ่อาหาร ปริมาณพลังงานที่ใช้ได้ทั้งหมดที่ถูกถ่ายโอนไปยังระดับโภชนาการที่สูงขึ้นถัดไปจะลดลง

เป้า:ขยายความรู้เกี่ยวกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทางชีวภาพ

อุปกรณ์:พืชสมุนไพร, ตุ๊กตาคอร์ด (ปลา, สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก, สัตว์เลื้อยคลาน, นก, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม), คอลเลกชันแมลง, การเตรียมสัตว์แบบเปียก, ภาพประกอบของพืชและสัตว์ต่างๆ

ความคืบหน้าการทำงาน:

1. ใช้อุปกรณ์และทำวงจรไฟฟ้าสองวงจร โปรดจำไว้ว่าโซ่เริ่มต้นด้วยผู้ผลิตและสิ้นสุดด้วยตัวลดเสมอ

พืช → แมลง→กิ้งก่า → แบคทีเรีย

พืช → ตั๊กแตน→ กบ → แบคทีเรีย

จำข้อสังเกตของคุณในธรรมชาติและสร้างห่วงโซ่อาหารสองแห่ง ผู้ผลิตฉลาก ผู้บริโภค (ลำดับที่ 1 และ 2) ผู้ย่อยสลาย

สีม่วง → สปริงเทล→ไรนักล่า→ตะขาบนักล่า→ แบคทีเรีย

ผู้ผลิต - ผู้บริโภค 1 - ผู้บริโภค 2 - ผู้บริโภค 2 - ตัวย่อยสลาย

กะหล่ำปลี→ กระสุน→ กบ →แบคทีเรีย

ผู้ผลิต – ผู้บริโภค 1 - ผู้บริโภค 2 - ผู้ย่อยสลาย

ห่วงโซ่อาหารคืออะไร และอะไรเป็นรากฐานของมัน? อะไรเป็นตัวกำหนดความเสถียรของ biocenosis? ระบุข้อสรุปของคุณ

บทสรุป:

อาหาร (เกี่ยวกับโภชนาการ) โซ่- กลุ่มพันธุ์พืช สัตว์ เห็ดรา และจุลินทรีย์ที่เชื่อมโยงถึงกันด้วยความสัมพันธ์: อาหาร - ผู้บริโภค (ลำดับของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีการถ่ายเทสสารและพลังงานอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากแหล่งกำเนิดสู่ผู้บริโภค) สิ่งมีชีวิตในลิงค์ถัดไปกินสิ่งมีชีวิตจากลิงค์ก่อนหน้า และทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานและสสารแบบลูกโซ่ ซึ่งอยู่ภายใต้วัฏจักรของสสารในธรรมชาติ ในการถ่ายโอนแต่ละครั้งจากลิงก์ไปยังลิงก์ พลังงานศักย์ส่วนใหญ่ (มากถึง 80-90%) จะหายไป และกระจายไปในรูปของความร้อน ด้วยเหตุนี้ จำนวนลิงก์ (ประเภท) ในห่วงโซ่อาหารจึงมีจำกัด และโดยปกติจะไม่เกิน 4-5 รายการ ความคงตัวของ biocenosis นั้นถูกกำหนดโดยความหลากหลายขององค์ประกอบสายพันธุ์ของมัน ผู้ผลิต- สิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์นั่นคือออโตโทรฟทั้งหมด ผู้บริโภค- เฮเทอโรโทรฟ สิ่งมีชีวิตที่ใช้สารอินทรีย์สำเร็จรูปที่สร้างโดยออโตโทรฟ (ผู้ผลิต) ต่างจากตัวย่อยสลาย

ผู้บริโภคไม่สามารถย่อยสลายสารอินทรีย์ให้เป็นสารอนินทรีย์ได้ เครื่องย่อยสลาย- จุลินทรีย์ (แบคทีเรียและเชื้อรา) ที่ทำลายซากสิ่งมีชีวิต ทำให้พวกมันกลายเป็นสารประกอบอินทรีย์อนินทรีย์และเรียบง่าย

3.บอกชื่อสิ่งมีชีวิตที่ควรอยู่ในที่ขาดหายไปในห่วงโซ่อาหารดังต่อไปนี้

1) แมงมุมจิ้งจอก

2) หนอนกินต้นไม้ หนอนผีเสื้อ งูเหยี่ยว

3) หนอนผีเสื้อ

4. จากรายชื่อสิ่งมีชีวิตที่เสนอ ให้สร้างเครือข่ายทางโภชนาการ:

หญ้า พุ่มไม้เบอร์รี่ แมลงวัน หัวนม กบ งูหญ้า กระต่าย หมาป่า แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย ยุง ตั๊กแตนระบุปริมาณพลังงานที่เคลื่อนที่จากระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง

1. หญ้า (100%) - ตั๊กแตน (10%) - กบ (1%) - งู (0.1%) - แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย (0.01%)

2. ไม้พุ่ม (100%) - กระต่าย (10%) - หมาป่า (1%) - แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย (0.1%)

3. หญ้า (100%) - แมลงวัน (10%) - หัวนม (1%) - หมาป่า (0.1%) - แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย (0.01%)

4. หญ้า (100%) - ยุง (10%) - กบ (1%) - งู (0.1%) - แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย (0.01%)

5. รู้กฎสำหรับการถ่ายโอนพลังงานจากระดับโภชนาการหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง (ประมาณ 10%) ให้สร้างปิรามิดชีวมวลสำหรับห่วงโซ่อาหารที่สาม (ภารกิจที่ 1) ชีวมวลของพืชคือ 40 ตัน

หญ้า (40 ตัน) -- ตั๊กแตน (4 ตัน) -- กระจอก (0.4 ตัน) -- สุนัขจิ้งจอก (0.04)

6. บทสรุป: กฎของปิรามิดทางนิเวศสะท้อนถึงอะไร?

กฎของปิรามิดทางนิเวศน์บ่งบอกถึงรูปแบบการถ่ายโอนพลังงานจากโภชนาการระดับหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่งในห่วงโซ่อาหารอย่างมีเงื่อนไข โมเดลกราฟิกเหล่านี้ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย Charles Elton ในปี 1927 ตามรูปแบบนี้ มวลรวมของพืชควรมีลำดับความสำคัญมากกว่าสัตว์กินพืชเป็นอาหาร และมวลรวมของสัตว์กินพืชควรมีลำดับความสำคัญมากกว่าสัตว์นักล่าระดับแรก เป็นต้น จนถึงจุดสิ้นสุดของห่วงโซ่อาหาร

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 1

ในธรรมชาติ สายพันธุ์ ประชากร และแม้แต่ปัจเจกบุคคลไม่ได้อาศัยอยู่อย่างโดดเดี่ยวจากกันและกันและถิ่นที่อยู่ของพวกมัน แต่ในทางกลับกัน จะได้รับอิทธิพลร่วมกันมากมาย ชุมชนไบโอติก หรือ ไบโอซีน - ชุมชนของสิ่งมีชีวิตที่มีปฏิสัมพันธ์กัน ซึ่งเป็นระบบที่มีเสถียรภาพซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อภายในจำนวนมาก โดยมีโครงสร้างที่ค่อนข้างคงที่และชุดของสายพันธุ์ที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน

biocenosis มีลักษณะบางอย่าง โครงสร้าง: ชนิด เชิงพื้นที่ และโภชนาการ

ส่วนประกอบอินทรีย์ของ biocenosis นั้นเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับสารอนินทรีย์ - ดิน ความชื้น บรรยากาศ ก่อตัวเป็นระบบนิเวศที่มั่นคง - ไบโอจีโอซีโนซิส .

ไบโอจีโนซีโนซิส– ระบบนิเวศที่ควบคุมตนเองที่เกิดจากประชากรของสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ร่วมกันและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน และด้วยธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกัน

ระบบนิเวศวิทยา

ระบบการทำงาน รวมถึงชุมชนของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ และแหล่งที่อยู่อาศัยของพวกมัน การเชื่อมโยงระหว่างองค์ประกอบของระบบนิเวศเกิดขึ้นบนพื้นฐานของความสัมพันธ์ทางอาหารและวิธีการได้รับพลังงานเป็นหลัก

ระบบนิเวศ

กลุ่มพันธุ์พืช สัตว์ เห็ดรา และจุลินทรีย์ที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันและกับสิ่งแวดล้อมในลักษณะที่ชุมชนดังกล่าวสามารถดำรงอยู่และทำงานได้เป็นเวลานานอย่างไม่มีกำหนด ชุมชนไบโอติก (ไบโอซีโนซิส)ประกอบด้วยชุมชนพืช ( ไฟโตซีโนซิส), สัตว์ ( โรคจากสัตว์สู่คน) จุลินทรีย์ ( จุลินทรีย์).

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดของโลกและถิ่นที่อยู่ของพวกมันยังเป็นตัวแทนของระบบนิเวศที่มีอันดับสูงสุด - ชีวมณฑล มีเสถียรภาพและคุณสมบัติอื่น ๆ ของระบบนิเวศ

การดำรงอยู่ของระบบนิเวศเกิดขึ้นได้เนื่องจากการไหลเวียนของพลังงานจากภายนอกอย่างต่อเนื่อง - แหล่งพลังงานดังกล่าวมักจะเป็นดวงอาทิตย์ แม้ว่าสิ่งนี้จะไม่เป็นความจริงสำหรับระบบนิเวศทั้งหมดก็ตาม เสถียรภาพของระบบนิเวศได้รับการรับรองโดยการเชื่อมโยงโดยตรงและการป้อนกลับระหว่างส่วนประกอบต่างๆ วงจรภายในของสารต่างๆ และการมีส่วนร่วมในวัฏจักรระดับโลก

หลักคำสอนของ biogeocenoses พัฒนาโดย V.N. ซูคาเชฟ. คำว่า " ระบบนิเวศ"เริ่มนำมาใช้โดยนักธรณีวิทยาชาวอังกฤษ เอ. แทนสลีย์ ในปี พ.ศ. 2478 คำว่า " ไบโอจีโอซีโนซิส" - นักวิชาการ V.N. ซูคาเชฟในปี 1942 ไบโอจีโอซีโนซิส จำเป็นต้องมีชุมชนพืช (phytocenosis) เป็นตัวเชื่อมโยงหลัก เพื่อให้แน่ใจว่า biogeocenosis อาจมีความเป็นอมตะเนื่องจากพลังงานที่พืชสร้างขึ้น ระบบนิเวศ อาจไม่มี phytocenosis

ไฟโตซีโนซิส

ชุมชนพืชก่อตั้งขึ้นในอดีตอันเป็นผลมาจากการรวมกันของพืชที่มีปฏิสัมพันธ์ในพื้นที่ที่เป็นเนื้อเดียวกัน

เขามีลักษณะเฉพาะ:

- องค์ประกอบบางสายพันธุ์

- รูปแบบชีวิต

- การจัดระดับ (เหนือพื้นดินและใต้ดิน)

- ความอุดมสมบูรณ์ (ความถี่ของการเกิดชนิด)

- ที่พัก,

- ด้าน (รูปลักษณ์)

- ความมีชีวิตชีวา

- การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล

- การพัฒนา (การเปลี่ยนแปลงของชุมชน)

การจัดระดับ (จำนวนชั้น)

ลักษณะเฉพาะประการหนึ่งของชุมชนพืชประกอบด้วยการแบ่งส่วนแบบพื้นต่อพื้นทั้งในพื้นที่เหนือพื้นดินและใต้ดิน

การจัดระดับเหนือพื้นดิน ช่วยให้ใช้แสงได้ดีขึ้นและน้ำใต้ดินและแร่ธาตุ โดยทั่วไปในป่าสามารถแยกแยะได้มากถึงห้าชั้น: ต้นบน (ต้น) - ต้นไม้สูง, ต้นที่สอง - ต้นไม้สั้น, ต้นที่สาม - พุ่มไม้, ต้นที่สี่ - หญ้า, ต้นที่ห้า - มอส

การแบ่งชั้นใต้ดิน - ภาพสะท้อนในกระจกเหนือพื้นดิน: รากของต้นไม้ลึกที่สุด ส่วนใต้ดินของมอสตั้งอยู่ใกล้ผิวดิน

ตามวิธีการรับและใช้สารอาหารสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็น ออโตโทรฟและเฮเทอโรโทรฟ- ในธรรมชาติมีวงจรของสารอาหารที่จำเป็นต่อชีวิตอย่างต่อเนื่อง สารเคมีจะถูกสกัดโดยออโตโทรฟจากสิ่งแวดล้อมและส่งคืนผ่านเฮเทอโรโทรฟ กระบวนการนี้ใช้รูปแบบที่ซับซ้อนมาก แต่ละสปีชีส์ใช้พลังงานเพียงบางส่วนที่มีอยู่ในอินทรียวัตถุ ซึ่งจะทำให้การสลายตัวมาถึงระยะหนึ่ง ดังนั้นในกระบวนการวิวัฒนาการระบบนิเวศจึงได้พัฒนาไป โซ่ และ เครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ .

biogeocenoses ส่วนใหญ่มีความคล้ายคลึงกัน โครงสร้างทางโภชนาการ- พวกมันมีพื้นฐานมาจากพืชสีเขียว - ผู้ผลิตสัตว์กินพืชและสัตว์กินเนื้อจำเป็นต้องมีอยู่: ผู้บริโภคอินทรียวัตถุ - ผู้บริโภคและสารทำลายสารอินทรีย์ตกค้าง - ตัวย่อยสลาย.

จำนวนบุคคลในห่วงโซ่อาหารลดลงอย่างต่อเนื่อง จำนวนผู้ที่ตกเป็นเหยื่อมีมากกว่าจำนวนผู้บริโภค เนื่องจากในแต่ละจุดเชื่อมต่อของห่วงโซ่อาหาร 80-90% ของพลังงานจะสูญเสียไปพร้อมกับการถ่ายโอนแต่ละครั้งและกระจายไปในห่วงโซ่อาหาร รูปแบบของความร้อน ดังนั้นจำนวนลิงค์ในห่วงโซ่จึงมีจำกัด (3-5)

ความหลากหลายของชนิด biocenosisเป็นตัวแทนจากสิ่งมีชีวิตทุกกลุ่ม - ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย

การละเมิดลิงค์ใด ๆในห่วงโซ่อาหารทำให้เกิดการหยุดชะงักของ biocenosis โดยรวม ตัวอย่างเช่น การตัดไม้ทำลายป่าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบชนิดของแมลง นก และสัตว์ต่างๆ ในพื้นที่ที่ไม่มีต้นไม้ ห่วงโซ่อาหารอื่นๆ จะพัฒนาขึ้น และเกิด biocenosis ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งจะใช้เวลาหลายทศวรรษ

ห่วงโซ่อาหาร (โภชนาการ หรือ อาหาร )

สายพันธุ์ที่สัมพันธ์กันซึ่งแยกอินทรียวัตถุและพลังงานจากสารอาหารดั้งเดิมตามลำดับ ยิ่งไปกว่านั้น แต่ละลิงค์ก่อนหน้าในห่วงโซ่ยังเป็นอาหารสำหรับลิงค์ถัดไป

ห่วงโซ่อาหารในแต่ละพื้นที่ธรรมชาติที่มีสภาพความเป็นอยู่ที่เป็นเนื้อเดียวกันไม่มากก็น้อยนั้นประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนของสายพันธุ์ที่เชื่อมโยงถึงกันซึ่งกินซึ่งกันและกันและก่อให้เกิดระบบที่ดำรงอยู่ได้ด้วยตนเองซึ่งการไหลเวียนของสารและพลังงานเกิดขึ้น

ส่วนประกอบของระบบนิเวศ:

- ผู้ผลิต - สิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิก (ส่วนใหญ่เป็นพืชสีเขียว) เป็นผู้ผลิตอินทรียวัตถุเพียงชนิดเดียวในโลก อินทรียวัตถุที่อุดมด้วยพลังงานถูกสังเคราะห์ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงจากสารอนินทรีย์ที่ไม่มีพลังงาน (H 2 0 และ C0 2)

- ผู้บริโภค - สัตว์กินพืชและสัตว์กินเนื้อผู้บริโภคอินทรียวัตถุ ผู้บริโภคสามารถเป็นสัตว์กินพืชได้หากใช้ผู้ผลิตโดยตรง หรือเป็นสัตว์กินเนื้อเมื่อให้อาหารสัตว์อื่นเป็นอาหาร ในห่วงโซ่อาหารมักมีได้ หมายเลขซีเรียลตั้งแต่ I ถึง IV.

- เครื่องย่อยสลาย - จุลินทรีย์เฮเทอโรโทรฟิก (แบคทีเรีย) และเชื้อรา - ตัวทำลายสารอินทรีย์ตกค้าง, ตัวทำลาย พวกมันถูกเรียกว่าเป็นระเบียบของโลก

ระดับโภชนาการ (โภชนาการ) - ชุดของสิ่งมีชีวิตที่รวมเป็นหนึ่งเดียวด้วยสารอาหารประเภทหนึ่ง แนวคิดเรื่องระดับโภชนาการช่วยให้เราเข้าใจพลวัตของการไหลของพลังงานในระบบนิเวศ

1. ระดับโภชนาการแรกมักถูกครอบครองโดยผู้ผลิต (พืช)
2. ที่สอง - ผู้บริโภคลำดับที่หนึ่ง (สัตว์กินพืช)
3. ที่สาม - ผู้บริโภคลำดับที่สอง - ผู้ล่าที่กินสัตว์กินพืชเป็นอาหาร)
4. ที่สี่ - ผู้บริโภคลำดับที่สาม (ผู้ล่ารอง)

ประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ห่วงโซ่อาหาร:

ใน ห่วงโซ่ทุ่งหญ้า (กินโซ่) แหล่งอาหารหลักคือพืชสีเขียว ตัวอย่างเช่น หญ้า -> แมลง -> สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ -> งู -> นกล่าเหยื่อ

- เป็นอันตราย โซ่ (โซ่แห่งการสลายตัว) เริ่มต้นด้วยเศษซาก - ชีวมวลที่ตายแล้ว ตัวอย่างเช่น เศษใบไม้ -> ไส้เดือน -> แบคทีเรีย คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของโซ่ detrital ก็คือผลิตภัณฑ์จากพืชในนั้นมักจะไม่ถูกบริโภคโดยตรงจากสัตว์กินพืช แต่จะตายไปและได้รับแร่ธาตุจาก saprophytes ห่วงโซ่ Detrital ยังเป็นลักษณะของระบบนิเวศใต้ทะเลลึกอีกด้วย ซึ่งผู้อยู่อาศัยกินสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วซึ่งจมลงมาจากชั้นบนของน้ำ

ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ในระบบนิเวศที่พัฒนาขึ้นในระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการ โดยส่วนประกอบต่างๆ กินวัตถุต่างๆ และทำหน้าที่เป็นอาหารของสมาชิกต่างๆ ในระบบนิเวศ พูดง่ายๆ ก็คือ ใยอาหารสามารถแสดงเป็นได้ ระบบห่วงโซ่อาหารที่เชื่อมโยงกัน.

สิ่งมีชีวิตของห่วงโซ่อาหารต่างๆ ที่ได้รับอาหารผ่านการเชื่อมโยงในห่วงโซ่เหล่านี้มีจำนวนเท่ากัน ระดับโภชนาการเดียวกัน- ในเวลาเดียวกัน อาจมีประชากรที่แตกต่างกันของสายพันธุ์เดียวกันซึ่งรวมอยู่ในห่วงโซ่อาหารที่แตกต่างกัน ระดับโภชนาการที่แตกต่างกัน- ความสัมพันธ์ระหว่างระดับโภชนาการที่แตกต่างกันในระบบนิเวศสามารถแสดงเป็นภาพกราฟิกได้ ปิรามิดทางนิเวศวิทยา.

ปิรามิดทางนิเวศวิทยา

วิธีการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างระดับโภชนาการที่แตกต่างกันในระบบนิเวศแบบกราฟิก - มีสามประเภท:

ปิระมิดประชากรสะท้อนถึงจำนวนสิ่งมีชีวิตในแต่ละระดับโภชนาการ

ปิรามิดชีวมวลสะท้อนถึงชีวมวลของแต่ละระดับโภชนาการ

พีระมิดพลังงานแสดงปริมาณพลังงานที่ไหลผ่านแต่ละระดับโภชนาการในช่วงเวลาที่กำหนด

กฎปิรามิดทางนิเวศวิทยา

รูปแบบที่สะท้อนถึงการลดลงอย่างต่อเนื่องของมวล (พลังงาน จำนวนบุคคล) ของแต่ละการเชื่อมโยงในห่วงโซ่อาหารในภายหลัง

ปิรามิดจำนวน

ปิรามิดทางนิเวศแสดงจำนวนบุคคลในแต่ละระดับโภชนาการ ปิรามิดของตัวเลขไม่ได้คำนึงถึงขนาดและมวลของบุคคล อายุขัย และอัตราการเผาผลาญ แต่แนวโน้มหลักจะมองเห็นได้เสมอ - การลดจำนวนบุคคลจากลิงก์ไปยังลิงก์ ตัวอย่างเช่น ในระบบนิเวศบริภาษ จำนวนบุคคลจะถูกกระจายดังนี้: ผู้ผลิต - 150,000 ราย ผู้บริโภคที่กินพืชเป็นอาหาร - 20,000 ราย ผู้บริโภคที่กินเนื้อเป็นอาหาร - 9,000 ราย/พื้นที่ biocenosis ในทุ่งหญ้ามีลักษณะโดยบุคคลจำนวนต่อไปนี้บนพื้นที่ 4,000 m2: ผู้ผลิต - 5,842,424 ผู้บริโภคที่กินพืชเป็นอาหารในลำดับแรก - 708,624 ผู้บริโภคที่กินเนื้อเป็นอาหารในลำดับที่สอง - 35,490 ผู้บริโภคที่กินเนื้อในลำดับที่สาม - 3 .

ปิรามิดชีวมวล

รูปแบบตามปริมาณของพืชที่ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหาร (ผู้ผลิต) มากกว่ามวลสัตว์กินพืชเป็นประมาณ 10 เท่า (ผู้บริโภคลำดับที่ 1) และมวลของสัตว์กินพืชเป็น 10 เท่า มากกว่าสัตว์กินเนื้อ (ผู้บริโภคลำดับที่สอง) นั่นคือแต่ละระดับอาหารที่ตามมามีมวลน้อยกว่าระดับก่อนหน้า 10 เท่า โดยเฉลี่ยแล้ว พืช 1,000 กิโลกรัมผลิตร่างกายของสัตว์กินพืชได้ 100 กิโลกรัม สัตว์นักล่าที่กินสัตว์กินพืชสามารถสร้างชีวมวลได้ 10 กิโลกรัม ผู้ล่ารอง - 1 กิโลกรัม

ปิรามิดแห่งพลังงาน

เป็นการแสดงออกถึงรูปแบบการไหลเวียนของพลังงานที่ค่อยๆ ลดลงและลดลงเมื่อเคลื่อนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในห่วงโซ่อาหาร ดังนั้นใน biocenosis ของทะเลสาบ พืชสีเขียว - ผู้ผลิต - สร้างชีวมวลที่มี 295.3 kJ/cm 2 ผู้บริโภคในลำดับแรกที่ใช้ชีวมวลพืช สร้างชีวมวลของตนเองที่มี 29.4 kJ/cm 2; ผู้บริโภคลำดับที่สองที่ใช้ผู้บริโภคลำดับที่หนึ่งสำหรับอาหารจะสร้างชีวมวลของตนเองที่มีปริมาณ 5.46 กิโลจูล/ลูกบาศก์เซนติเมตร การสูญเสียพลังงานระหว่างการเปลี่ยนจากผู้บริโภคลำดับที่ 1 ไปสู่ผู้บริโภคลำดับที่ 2 หากเป็นสัตว์เลือดอุ่นก็จะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าสัตว์เหล่านี้ใช้พลังงานจำนวนมากไม่เพียงแต่ในการสร้างมวลชีวภาพเท่านั้น แต่ยังเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่อีกด้วย หากเราเปรียบเทียบการเลี้ยงลูกวัวกับคอน พลังงานอาหารที่ใช้ไปเท่ากันจะได้เนื้อวัว 7 กิโลกรัมและปลาเพียง 1 กิโลกรัม เนื่องจากลูกวัวกินหญ้าและเกาะคอนนักล่ากินปลา

ดังนั้นปิรามิดสองประเภทแรกจึงมีข้อเสียที่สำคัญหลายประการ:

พีระมิดชีวมวลสะท้อนถึงสถานะของระบบนิเวศ ณ เวลาที่สุ่มตัวอย่าง และดังนั้นจึงแสดงอัตราส่วนของชีวมวลใน ในขณะนี้และไม่ได้สะท้อนถึงผลผลิตของแต่ละระดับโภชนาการ (เช่น ความสามารถในการผลิตชีวมวลในช่วงเวลาหนึ่ง) ดังนั้นในกรณีที่จำนวนผู้ผลิตรวมสายพันธุ์ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว พีระมิดชีวมวลอาจกลับด้านได้

ปิรามิดพลังงานช่วยให้คุณสามารถเปรียบเทียบผลผลิตของระดับโภชนาการที่แตกต่างกันได้ เนื่องจากจะต้องคำนึงถึงปัจจัยด้านเวลาด้วย นอกจากนี้ยังคำนึงถึงความแตกต่างของค่าพลังงานของสารต่างๆ (เช่นไขมัน 1 กรัมให้พลังงานมากกว่ากลูโคส 1 กรัมเกือบสองเท่า) ดังนั้นปิระมิดแห่งพลังงานจึงแคบขึ้นเสมอและไม่เคยกลับด้าน

ความเป็นพลาสติกเชิงนิเวศน์

ระดับความอดทนของสิ่งมีชีวิตหรือชุมชน (biocenoses) ต่ออิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม พลาสติกเชิงนิเวศน์นั้นมีหลากหลายสายพันธุ์ บรรทัดฐานของปฏิกิริยา กล่าวคือ พวกมันได้รับการปรับให้เข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง (ปลาติดปีกและปลาไหล โปรโตซัวบางชนิดอาศัยอยู่ในน้ำจืดและน้ำเค็ม) สายพันธุ์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงสามารถดำรงอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมบางอย่างเท่านั้น: สัตว์ทะเลและสาหร่าย - ในน้ำเค็ม ปลาแม่น้ำและพืชบัว ดอกบัว แหนอาศัยอยู่ในน้ำจืดเท่านั้น

โดยทั่วไป ระบบนิเวศ (biogeocenosis)โดดเด่นด้วยตัวชี้วัดดังต่อไปนี้:

ความหลากหลายของสายพันธุ์

ความหนาแน่นของประชากรชนิดพันธุ์

ชีวมวล

ชีวมวล

ปริมาณอินทรียวัตถุทั้งหมดของแต่ละบุคคลที่มี biocenosis หรือสายพันธุ์ที่มีพลังงานอยู่ในนั้น โดยทั่วไปชีวมวลจะแสดงเป็นหน่วยมวลในรูปของวัตถุแห้งต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร สามารถกำหนดชีวมวลแยกกันสำหรับสัตว์ พืช หรือแต่ละสายพันธุ์ได้ ดังนั้นชีวมวลของเชื้อราในดินคือ 0.05-0.35 ตัน/เฮกแตร์ สาหร่าย - 0.06-0.5 รากของพืชที่สูงขึ้น - 3.0-5.0 ไส้เดือน - 0.2-0.5 สัตว์มีกระดูกสันหลัง - 0.001-0.015 ตัน/เฮกแตร์

ใน biogeocenoses มี ผลผลิตทางชีวภาพปฐมภูมิและทุติยภูมิ :

ü ผลผลิตทางชีวภาพปฐมภูมิของ biocenoses- ผลผลิตรวมของการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นผลมาจากกิจกรรมของออโตโทรฟ - พืชสีเขียว เช่น ป่าสนอายุ 20-30 ปี ให้ผลผลิตชีวมวล 37.8 ตัน/เฮกตาร์ต่อปี

ü ผลผลิตทางชีวภาพทุติยภูมิของ biocenoses- ผลผลิตรวมของสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิค (ผู้บริโภค) ซึ่งเกิดขึ้นจากการใช้สารและพลังงานที่สะสมโดยผู้ผลิต

ประชากร โครงสร้างและพลวัตของตัวเลข

แต่ละสายพันธุ์บนโลกมีลักษณะเฉพาะ พิสัยเนื่องจากสามารถดำรงอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมบางอย่างเท่านั้น อย่างไรก็ตามสภาพความเป็นอยู่ในช่วงของสายพันธุ์หนึ่งอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญซึ่งนำไปสู่การสลายของสายพันธุ์ออกเป็นกลุ่มพื้นฐานของบุคคล - ประชากร

ประชากร

กลุ่มบุคคลที่เป็นสายพันธุ์เดียวกัน ครอบครองอาณาเขตแยกต่างหากภายในขอบเขตของสายพันธุ์ (มีสภาพความเป็นอยู่ที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกัน) ผสมพันธุ์กันได้อย่างอิสระ (มีกลุ่มยีนร่วมกัน) และแยกออกจากประชากรอื่น ๆ ของสายพันธุ์นี้ โดยมีทั้งหมด เงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อรักษาเสถียรภาพเป็นเวลานานในสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง ที่สำคัญที่สุด ลักษณะเฉพาะประชากรได้แก่ โครงสร้าง (อายุ องค์ประกอบทางเพศ) และพลวัตของประชากร

ภายใต้โครงสร้างประชากร ประชากรเข้าใจองค์ประกอบทางเพศและอายุของมัน

โครงสร้างเชิงพื้นที่ ประชากรเป็นลักษณะของการกระจายตัวของบุคคลในประชากรในอวกาศ

โครงสร้างอายุ ประชากรสัมพันธ์กับอัตราส่วนของบุคคลที่มีอายุต่างกันในประชากร บุคคลที่มีอายุเท่ากันจะถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มตามรุ่น - กลุ่มอายุ

ใน โครงสร้างอายุของประชากรพืชจัดสรร ระยะเวลาต่อไปนี้:

แฝง - สถานะของเมล็ด;

การเจริญเติบโตล่วงหน้า (รวมถึงสถานะของต้นกล้า ต้นอ่อน พืชที่ยังไม่เจริญเต็มที่และบริสุทธิ์)

กำเนิด (มักแบ่งออกเป็นสามช่วงย่อย - บุคคลรุ่นเยาว์ วัยผู้ใหญ่ และวัยชรา)

Postgenerative (รวมถึงสภาวะเสื่อมโทรม พืชชรา และระยะตาย)

อยู่ในสถานะอายุที่กำหนดโดย อายุทางชีวภาพ- ระดับของการแสดงออกของลักษณะทางสัณฐานวิทยาบางอย่าง (เช่นระดับการผ่าใบที่ซับซ้อน) และลักษณะทางสรีรวิทยา (เช่นความสามารถในการผลิตลูกหลาน)

ในประชากรสัตว์ยังสามารถแยกแยะความแตกต่างได้ ช่วงอายุ- ตัวอย่างเช่น แมลงที่พัฒนาด้วยการเปลี่ยนแปลงโดยสมบูรณ์จะต้องผ่านขั้นตอนต่างๆ:

ตัวอ่อน

ตุ๊กตา,

Imago (แมลงตัวเต็มวัย)

ลักษณะของโครงสร้างอายุของประชากรขึ้นอยู่กับประเภทของลักษณะเส้นโค้งการอยู่รอดของประชากรที่กำหนด

เส้นโค้งการอยู่รอดสะท้อนถึงอัตราการเสียชีวิตในกลุ่มอายุต่างๆ และเป็นเส้นที่ลดลง:

1. หากอัตราการเสียชีวิตไม่ได้ขึ้นอยู่กับอายุของบุคคล การเสียชีวิตของบุคคลนั้นเกิดขึ้นอย่างเท่าเทียมกันในประเภทที่กำหนด อัตราการเสียชีวิตจะคงที่ตลอดชีวิต ( ประเภทที่ 1 - เส้นโค้งการเอาชีวิตรอดดังกล่าวเป็นลักษณะของสายพันธุ์ที่มีการพัฒนาเกิดขึ้นโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงและมีความเสถียรเพียงพอของลูกหลานที่เกิดมา ประเภทนี้มักเรียกว่า ประเภทของไฮดรา- มีลักษณะเป็นเส้นโค้งเอาชีวิตรอดเข้าใกล้เส้นตรง
2. ในสายพันธุ์ที่บทบาทของปัจจัยภายนอกต่อการเสียชีวิตมีน้อย เส้นกราฟการเอาชีวิตรอดจะมีลักษณะลดลงเล็กน้อยจนถึงช่วงอายุหนึ่ง หลังจากนั้นก็ลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากการตายตามธรรมชาติ (ทางสรีรวิทยา) ( ประเภทที่สอง - ธรรมชาติของเส้นโค้งการเอาชีวิตรอดที่ใกล้เคียงกับประเภทนี้เป็นลักษณะเฉพาะของมนุษย์ (แม้ว่าเส้นโค้งการเอาชีวิตรอดของมนุษย์จะค่อนข้างแบนกว่าและอยู่ระหว่างประเภท I และ II) ประเภทนี้เรียกว่า แมลงหวี่ชนิด: นี่คือสิ่งที่แมลงวันผลไม้แสดงให้เห็นในห้องปฏิบัติการ (ผู้ล่าไม่กิน)
3. หลายชนิดมีลักษณะพิเศษคืออัตราการตายสูงในระยะแรกของการสร้างเซลล์ ในสายพันธุ์ดังกล่าว เส้นการเอาชีวิตรอดมีลักษณะเฉพาะคือช่วงอายุที่น้อยกว่าลดลงอย่างรวดเร็ว บุคคลที่รอดชีวิตจากวัย “วิกฤต” มักมีอัตราการเสียชีวิตต่ำและมีชีวิตอยู่จนถึงวัยสูงอายุ ชนิดที่เรียกว่า ประเภทของหอยนางรม (ประเภทที่สาม ).

โครงสร้างทางเพศ ประชากร

อัตราส่วนเพศมีผลโดยตรงต่อการสืบพันธุ์ของประชากรและความยั่งยืน

ประชากรมีอัตราส่วนเพศปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ:

- อัตราส่วนเพศปฐมภูมิ กำหนดโดยกลไกทางพันธุกรรม - ความสม่ำเสมอของความแตกต่างของโครโมโซมเพศ ตัวอย่างเช่น ในมนุษย์ โครโมโซม XY เป็นตัวกำหนดพัฒนาการของเพศชาย และโครโมโซม XX เป็นตัวกำหนดพัฒนาการของเพศหญิง ในกรณีนี้ อัตราส่วนเพศหลักคือ 1:1 ซึ่งก็เป็นไปได้เท่ากัน

- อัตราส่วนเพศทุติยภูมิ คืออัตราส่วนทางเพศ ณ เวลาเกิด (ระหว่างทารกแรกเกิด) อาจแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากเหตุผลหลักด้วยเหตุผลหลายประการ ได้แก่ การเลือกไข่ต่อสเปิร์มที่มีโครโมโซม X หรือ Y ความสามารถไม่เท่ากันของสเปิร์มดังกล่าวในการปฏิสนธิ และปัจจัยภายนอกต่างๆ ตัวอย่างเช่น นักสัตววิทยาได้บรรยายถึงผลกระทบของอุณหภูมิต่ออัตราส่วนเพศทุติยภูมิในสัตว์เลื้อยคลาน รูปแบบที่คล้ายกันนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับแมลงบางชนิด ดังนั้นในมดจึงมีการปฏิสนธิที่อุณหภูมิสูงกว่า 20 ° C และที่อุณหภูมิต่ำกว่าจะวางไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ ระยะหลังฟักเป็นตัวผู้ และตัวที่ได้รับการผสมพันธุ์เป็นตัวเมียเป็นส่วนใหญ่

- อัตราส่วนเพศระดับตติยภูมิ - อัตราส่วนเพศของสัตว์ที่โตเต็มวัย

โครงสร้างเชิงพื้นที่ ประชากร สะท้อนถึงธรรมชาติของการกระจายตัวของบุคคลในอวกาศ

ไฮไลท์ การกระจายตัวของบุคคลสามประเภทหลักในอวกาศ:

- เครื่องแบบหรือ เครื่องแบบ(บุคคลมีการกระจายเท่า ๆ กันในอวกาศโดยมีระยะห่างเท่ากัน) หายากในธรรมชาติและส่วนใหญ่มักเกิดจากการแข่งขันภายในแบบเฉียบพลัน (เช่นในปลานักล่า)

- ที่มาชุมนุมกันหรือ โมเสก(“พบเห็น” บุคคลจะอยู่ในกระจุกที่แยกได้) เกิดขึ้นบ่อยกว่ามาก มีความเกี่ยวข้องกับลักษณะของสภาพแวดล้อมจุลภาคหรือพฤติกรรมของสัตว์

- สุ่มหรือ กระจาย(บุคคลจะถูกกระจายแบบสุ่มในอวกาศ) - สามารถสังเกตได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นเนื้อเดียวกันและเฉพาะในสปีชีส์ที่ไม่แสดงแนวโน้มที่จะรวมกลุ่มกัน (เช่น แมลงเต่าทองในแป้ง)

ขนาดประชากร แสดงด้วยตัวอักษร N อัตราส่วนของการเพิ่มขึ้นของ N ต่อหน่วยเวลา dN / dt แสดงความเร็วทันทีการเปลี่ยนแปลงขนาดประชากร เช่น การเปลี่ยนแปลงจำนวน ณ เวลา tการเติบโตของประชากรขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการ - ภาวะเจริญพันธุ์และการเสียชีวิตหากไม่มีการย้ายถิ่นฐานและการย้ายถิ่นฐาน (ประชากรดังกล่าวเรียกว่าโดดเดี่ยว) ความแตกต่างระหว่างอัตราการเกิด b และอัตราการตาย d คืออัตราการเติบโตของประชากรแยก:

ความมั่นคงของประชากร

นี่คือความสามารถที่จะอยู่ในสภาวะสมดุลแบบไดนามิก (เช่น เคลื่อนที่ เปลี่ยนแปลง) กับสภาพแวดล้อม สภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง และประชากรก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย เงื่อนไขที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับความยั่งยืนคือความหลากหลายภายใน ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับประชากร สิ่งเหล่านี้เป็นกลไกในการรักษาความหนาแน่นของประชากรในระดับหนึ่ง

ไฮไลท์ การพึ่งพาขนาดประชากรสามประเภทกับความหนาแน่น .

ประเภทแรก (ฉัน) - ที่พบบ่อยที่สุดโดยมีลักษณะของการเติบโตของประชากรลดลงพร้อมกับความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นซึ่งรับรองโดยกลไกต่างๆ ตัวอย่างเช่น นกหลายชนิดมีลักษณะการเจริญพันธุ์ลดลง (ความอุดมสมบูรณ์) โดยมีความหนาแน่นของประชากรเพิ่มขึ้น เพิ่มอัตราการตาย ความต้านทานต่อสิ่งมีชีวิตลดลงและมีความหนาแน่นของประชากรเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงของอายุเมื่อเข้าสู่วัยแรกรุ่นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของประชากร

ประเภทที่สาม ( ที่สาม ) เป็นลักษณะของประชากรที่มีการสังเกต "ผลกระทบแบบกลุ่ม" กล่าวคือ ความหนาแน่นของประชากรที่เหมาะสมที่สุดมีส่วนช่วยให้การอยู่รอด การพัฒนา และกิจกรรมที่สำคัญของบุคคลทั้งหมดดีขึ้น ซึ่งมีอยู่ในสัตว์กลุ่มและสัตว์สังคมส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น ในการต่ออายุประชากรของสัตว์ต่างเพศ อย่างน้อยที่สุด จำเป็นต้องมีความหนาแน่นซึ่งให้ความน่าจะเป็นที่เพียงพอในการพบปะระหว่างชายและหญิง

การมอบหมายงานเฉพาะเรื่อง

A1. เกิด Biogeocenosis

1) พืชและสัตว์

2) สัตว์และแบคทีเรีย

3) พืช สัตว์ แบคทีเรีย

4) อาณาเขตและสิ่งมีชีวิต

A2. ผู้บริโภคอินทรียวัตถุในชีวจีโอซีโนซิสของป่าไม้ได้แก่

1) โก้เก๋และเบิร์ช

2) เห็ดและหนอน

3) กระต่ายและกระรอก

4) แบคทีเรียและไวรัส

A3. ผู้ผลิตในทะเลสาบได้แก่

2) ลูกอ๊อด

A4. กระบวนการควบคุมตนเองใน biogeocenosis ส่งผลกระทบต่อ

1) อัตราส่วนเพศในประชากรสายพันธุ์ต่างๆ

2) จำนวนการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นในประชากร

3) อัตราส่วนผู้ล่าต่อเหยื่อ

4) การแข่งขันภายในเฉพาะ

A5. เงื่อนไขประการหนึ่งสำหรับความยั่งยืนของระบบนิเวศก็คือ

1) ความสามารถของเธอในการเปลี่ยนแปลง

2) หลากหลายสายพันธุ์

3) ความผันผวนของจำนวนชนิด

4) ความเสถียรของแหล่งยีนในประชากร

A6. สารย่อยสลาย ได้แก่

2) ไลเคน

4) เฟิร์น

A7. ถ้ามวลรวมที่ผู้บริโภคลำดับที่ 2 ได้รับคือ 10 กิโลกรัม แล้วมวลรวมของผู้ผลิตที่กลายมาเป็นแหล่งอาหารสำหรับผู้บริโภครายนี้เป็นเท่าใด

A8. บ่งบอกถึงห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตราย

1) แมลงวัน – แมงมุม – นกกระจอก – แบคทีเรีย

2) โคลเวอร์ – เหยี่ยว – บัมเบิลบี – หนู

3) ข้าวไรย์ – หัวนม – แมว – แบคทีเรีย

4) ยุง - นกกระจอก - เหยี่ยว - หนอน

A9. แหล่งพลังงานเริ่มต้นใน biocenosis คือพลังงาน

1) สารประกอบอินทรีย์

2) สารประกอบอนินทรีย์

4) การสังเคราะห์ทางเคมี

1) กระต่าย

2) ผึ้ง

3) นักร้องหญิงอาชีพ

4) หมาป่า

A11. ในระบบนิเวศหนึ่งคุณจะพบต้นโอ๊กและ

1) โกเฟอร์

3) สนุกสนาน

4) คอร์นฟลาวเวอร์สีน้ำเงิน

A12. เครือข่ายพลังงานคือ:

1) ความสัมพันธ์ระหว่างพ่อแม่และลูก

2) การเชื่อมต่อในครอบครัว (ทางพันธุกรรม)

3) การเผาผลาญในเซลล์ร่างกาย

4) วิธีการถ่ายเทสารและพลังงานในระบบนิเวศ

A13. ปิรามิดเชิงนิเวศแห่งตัวเลขสะท้อนถึง:

1) อัตราส่วนของชีวมวลในแต่ละระดับโภชนาการ

2) อัตราส่วนของมวลของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในระดับโภชนาการที่แตกต่างกัน

3) โครงสร้างของห่วงโซ่อาหาร

4) ความหลากหลายของสายพันธุ์ในระดับโภชนาการที่แตกต่างกัน