Структура экосистемы
Экосистема — это система живых организмов и неживых компонентов среды, связанных обменом веществ и передачей энергии. Чтобы решать задания по теме, нужно различать состав экосистемы, роли организмов и направление связей в пищевой цепи.
Что входит в экосистему
Любая экосистема состоит из двух крупных частей: биотической и абиотической. Биотическая часть включает все живые организмы. Абиотическая часть — неживые компоненты среды: свет, температуру, воду, воздух, почву, минеральные соли, влажность и другие факторы.
Экосистема — совокупность живых организмов и условий неживой среды, между которыми происходят взаимосвязи, обмен веществ и поток энергии. Примеры: пруд, лес, луг, аквариум.
Живые организмы в экосистеме обычно распределяют по функциональным группам. Продуценты создают органические вещества из неорганических, чаще всего используя энергию света. Консументы получают готовые органические вещества, поедая другие организмы или их части. Редуценты разлагают остатки организмов до простых неорганических веществ.
| Компонент | Роль | Примеры |
|---|---|---|
| Продуценты | Создают органические вещества | зелёные растения, водоросли |
| Консументы | Потребляют готовые органические вещества | животные, многие простейшие |
| Редуценты | Разлагают остатки и возвращают вещества в среду | бактерии, грибы |
| Абиотические факторы | Обеспечивают условия жизни | свет, вода, температура, соли |
Подробное деление экосистемы на живые и неживые компоненты приведено на странице компоненты экосистемы. Важно не путать экосистему с отдельной популяцией: популяция — это особи одного вида, живущие на общей территории, а экосистема объединяет разные виды и среду их обитания.
Связи и уровни питания
Главная связь между организмами в экосистеме — пищевая: один организм служит пищей для другого. Такая связь одновременно показывает передачу вещества и энергии. Совокупность организмов, последовательно связанных отношениями «пища — потребитель», называют пищевой цепью.
Трофический уровень — положение организма или группы организмов в пищевой цепи. Первый уровень занимают продуценты, второй — растительноядные консументы, следующие — хищники и всеядные организмы.
В типичной цепи сначала находятся продуценты, затем консументы первого порядка, второго порядка и далее. Редуценты разлагают остатки организмов всех уровней; поэтому их нельзя считать только «последним звеном» одной цепи.
- Первый трофический уровень: растения и водоросли — продуценты.
- Второй уровень: растительноядные животные — консументы первого порядка.
- Третий уровень: хищники, поедающие растительноядных, — консументы второго порядка.
- Следующие уровни: более крупные или специализированные хищники.
Какое звено должно стоять первым в цепи «ель — гусеница — синица — ястреб»?
Пищевые цепи в природе пересекаются: один вид может питаться несколькими видами и сам быть пищей для нескольких видов. Так образуется пищевая сеть. Для экзамена важно уметь выделить из сети отдельную цепь и определить трофический уровень каждого участника.
Как правильно составлять пищевую цепь
Стрелка в пищевой цепи направлена от пищи к тому, кто её потребляет. Она показывает, куда передаются органические вещества и энергия, а не направление движения животного. Поэтому запись «трава → заяц → лиса» означает: заяц ест траву, а лиса ест зайца.
Начинайте цепь с продуцента, затем ставьте организм, который питается предыдущим звеном. Каждая стрелка должна отвечать на вопрос: «Кто кого съедает?» В конце обычно находится консумент более высокого порядка.
- Найти растение или водоросль — возможного продуцента.
- Определить, кто питается этим организмом.
- Продолжить цепь по отношениям питания.
- Проверить направление каждой стрелки.
- Подсчитать трофические уровни, начиная с продуцента как первого.
Не ставьте стрелку от хищника к добыче: запись «лиса → заяц» обычно неверна. Не начинайте цепь с животного, если в условии требуется полная цепь. Не считайте редуцентов обязательным последним звеном. Также не путайте пищевую цепь с последовательностью размеров животных: крупный организм не всегда находится на более высоком уровне.
Разобранный пример: цепь и трофические уровни
В озере живут водоросли, дафнии, мелкие рыбы, щука и бактерии. Составим пищевую цепь и определим трофический уровень щуки.
Пищевая цепь: водоросли → дафнии → мелкие рыбы → щука. Щука занимает четвёртый трофический уровень, а бактерии выполняют роль редуцентов.
В реальной экосистеме часть энергии теряется при переходе между уровнями: она расходуется на движение, дыхание и поддержание жизнедеятельности. Поэтому длинные цепи встречаются реже, чем короткие. Передачу энергии и её уменьшение по уровням подробнее рассматривает страница поток энергии в экосистеме, а количество организмов и биомассу на уровнях сравнивают с помощью экологической пирамиды.
Вещества, в отличие от энергии, могут многократно переходить между живой и неживой частью экосистемы. Остатки организмов разлагаются, минеральные вещества возвращаются в почву или воду и снова используются продуцентами. Это называют круговоротом веществ. Связь организма с условиями среды и его способом существования помогает понять тема экологическая ниша.
Дополнительные признаки устойчивой экосистемы
Экосистема существует благодаря одновременному действию нескольких связей: пищевых, конкурентных, взаимовыгодных и связей организмов с абиотическими факторами. Например, растения используют свет, воду и соли; животные зависят от растений как от пищи; редуценты возвращают минеральные вещества в среду.
Количество органического вещества, создаваемого продуцентами за определённое время, называют продуктивностью. Она зависит от света, температуры, воды, доступности минеральных веществ и других факторов. С этим понятием связана страница продуктивность экосистемы. В школьных заданиях достаточно помнить: чем благоприятнее условия для продуцентов, тем больше энергии может поступить в пищевые цепи.
В экосистеме энергия проходит через пищевые уровни и постепенно рассеивается, а вещества возвращаются в среду и вовлекаются в новый круговорот. Продуценты начинают поток энергии, консументы передают её дальше, редуценты обеспечивают возвращение веществ.
Быстрая проверка
Главное
- Экосистема включает живые организмы и абиотические факторы среды.
- Продуценты создают органическое вещество, консументы его потребляют, редуценты разлагают остатки.
- Пищевая цепь начинается с продуцента; стрелка направлена от пищи к потребителю.
- Номер трофического уровня считают от продуцента: 1, 2, 3 и далее.
- Энергия передаётся по цепи и уменьшается, а вещества участвуют в круговороте.