Основні поняття і ключові терміни: Ланцюги харчування. Правило екологічної піраміди. Кругообіг речовин і потік енергії. Згадайте! Що таке екосистема?

Подумайте!

Що пов'язує ці організми між собою?

ЗМІСТ

Які зв'язку є визначальними у функціонуванні екосистеми?

Всередині екосистеми обмін речовин, енергії та інформації здійснюється завдяки діяльності продуцентів, консументів і редуцентов, пов'язаних між собою харчовими зв'язками. Наприклад, в лісі гусениця споживає листя, їх поїдають синиці, на яких полює яструб. Така послідовність називається ланцюгом харчування, а кожне її ланка -трофіческім рівнем. Ланцюг живлення (трофічний ланцюг) - це послідовний ряд живих організмів, пов'язаних харчовими зв'язками, що відображає передачу речовини і енергії в екосистемі. Термін «ланцюг харчування» запропонував Ч. Елтон в 1934 р Першою ланкою більшості ланцюгів харчування є продуценти - автотрофні організми. Наступні ланки трофічних ланцюгів займають гетеротрофні консументи: рослиноїдні, хижі і всеїдні тварини. Залишки організмів ще містять органічні речовини і енергію, тому можуть бути використані редуцентамі.

Це сапротрофного бактерії, гриби і тварини. Таким чином, функціональними компонентами екосистем є продуценти, консументи і редуценти.

За джерела надходження енергії до консументам ланцюга харчування діляться на пасовищні і детрітние. Пасовищні, або ланцюга виїданням (мул. 149), - це ряд організмів, який починаючи-

ється з зелених рослин (наприклад, трава - коник зелений - ящірка - яструб). Детрітние, або ланцюга розщеплення (мул. 150), - це ряд організмів, який починається з мертвого органічної речовини (наприклад, опале листя - дощовий черв'як - кріт - лисиця).

У будь-якій екосистемі різні ланцюги живлення не існують окремо один від одного, а взаємопов'язані, оскільки один і той же вид одночасно може бути ланкою різних ланцюгів харчування. Переплітаючись, ланцюги харчування формують мережу живлення (трофічну мережу) (мул. 151).

Отже, функціонування екосистем забезпечується харчовими зв'язками, що об'єднують продуцентів, консументів і редуцентов в ланцюзі і мережі.

Які основні закономірності функціонування екосистем?

ФУНКЦІОНУВАННЯ ЕКОСИСТЕМ

забезпечують діяльність, існування і розвиток екосистеми в часі. Основні закономірності функціонування екосистем такі.

1. Правило екологічної піраміди (закон піраміди енергії Р. Линдемана (1942), правило «десяти відсотків»): екологічна ефективність кожної наступної ланки приблизно в 10 разів менше попереднього внаслідок втрат енергії на кожному трофічному рівні.

Графічно це правило можна зобразити у вигляді піраміди, складеної з окремих блоків (мул. 152). Екологічна піраміда це графічне відображення трофічної структури ланцюга харчування. Залежно від показника, визначеного в основу, розрізняють такі види екологічних пірамід:

• піраміда чисел - відображає кількість особин в кожному рівні ланцюга харчування; може бути зворотною;

• піраміда біомаси - кількість органічної речовини; тільки прямого типу;

• піраміда енергії - кількість енергії в їжі; тільки прямого типу.

2. Закон односпрямованість потоку енергії: енергія, яку отримує екосистема, передається в одному напрямку від продуцентів до консументів і редуцентам.

Ця закономірність ілюструє другий закон термодинаміки: будь-який вид енергії в кінці кінців перетворюється в теплоту.

3. Закон внутрішньої динамічної рівноваги: ​​речовина, енергія, інформація і процеси, їх зв'язують, знаходяться в тісному взаємозв'язку. Зміна одного з показників неминуче призводить до змін інших за умови збереження фундаментальних властивостей - саморегуляції, самовідновлення і самовідновлення.

Отже, основні закономірності функціонування екосистем: правило екологічної піраміди, закон односпрямованість потоку енергії і закон внутрішньої динамічної рівноваги.

Що є основною умовою функціонування екосистем?

Кругообіг речовин і потік енергії в екосистемі - перенесення речовин і енергії в екосистемі, здійснюване за участю продуцентів, консументів і редуцентов. Джерелом енергії для переважної більшості екосистем нашої планети є Сонце. Його енергію поглинають зелені рослини і «пов'язують» в органічні речовини, що утворюються в процесах фотосинтезу. Далі ця пов'язана Сонячна енергія у вигляді зеленої органічної маси (первинна продукція) поїдається рослиноїдних тваринами, які, в свою чергу, служать їжею для хижаків.

Для розуміння суті кругообігу речовин і потоку енергії в екосистемах слід запам'ятати, що круговорот речовин в екосистемі має циклічний характер, а потік енергії - лінійний. Живильні елементи і сполуки, які надходять в організми з абіотичним частини, в кінці кінців до нього і повертаються у вигляді залишків або продуктів життєдіяльності живих істот. В круговороті речовин бере участь безліч хімічних елементів і сполук, але найважливішими з них є кругообіг води, кисню, вуглекислого газу. Потік енергії в екосистемах має іншу спрямованість. Енергія Сонця надходить в організми, які перетворюють її в хімічну, механічну, світлову, і при цьому перетворення одного виду енергії в інший, згідно з другим законом термодинаміки, супроводжується втратами у вигляді теплоти. Зрештою вся енергія, що надійшла до живого компоненту екосистеми, розсіюється в середовищі (мул. 153).

Отже, в екосистемах відбувається постійний кругообіг речовин і лінійний потік енергії, що є обов'язковою умовою їх існування.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Завдання на застосування знань

Розпізнайте названі організми з екологічної ролі в мережах харчування екосистем: 1) конюшина луговий; 2) коники зелені; 3) миша польова; 4) заєць-русак; 5) жук-гробарік; 6) яблуня лісова; 7) равлик виноградна; 8) суниця; 9) жук-сонечко; 10) личинки мух; 11) ліщина; 12) бактерії гниття. За допомогою таблиці порівняйте роль продуцентів, консументів і редуцентов в екосистемах. Складіть кілька пасовищних ланцюгів харчування.

Порівняльна характеристика продуцентів, консументів і редуцентов

Практичні вправи «Побудова екологічних пірамід»

Вправа 1. На підставі правила екологічної піраміди визначте, скільки фітопланктону необхідно, щоб в Арктиці зміг вирости і існувати один білий ведмідь вагою 400 кг (ланцюг живлення: фітопланктон - зоопланктон - риби - тюлені - білий ведмідь)? Побудуйте пряму екологічну піраміду біомаси.

Вправа 2. Жгутикові одноклітинні тварини є паразитами бліх, місцем існування для яких служать рослиноїдні ссавці. Побудуйте піраміду чисельності (чисел) для ланцюга харчування: трав'янисті рослини (10 000) - рослиноїдні ссавці (1) - блохи (100) - одноклітинні тварини-паразити (1 000). Побудуйте зворотний екологічну піраміду чисельності.

СТАВЛЕННЯ Біологія + Геометрія

Як визначається площа піраміди? Чому екологічна закономірність, пов'язана з передачею енергії в ланцюгах харчування, названа правилом екологічної піраміди, а не правилом екологічного трикутника?

оцінка

Завдання для самоконтролю

1 - 6

1. Що таке ланцюга харчування? 2. Наведіть приклади ланцюгів харчування. 3. Що таке функціонування екосистеми? 4. Назвіть закономірності функціонування екосистем. 5. Що таке кругообіг речовин і потік енергії? 6. Яке значення кругообігу речовин і потоку енергії в екосистемах?

7 - 9

7. Які зв'язку є визначальними у функціонуванні екосистем?

8. Які закономірності функціонування екосистем? 9. Що є основною умовою функціонування екосистем?

10 - 12

10. Застосуйте знання функціонування екосистем для обґрунтування заходів їх збереження.

Це матеріал підручника Біологія 9 клас Соболь