Pengguna peringkat ketiga dalam rantaian trofik takungan. Rantai trofik dan rangkaian trofik dalam badan air

Dalam ekosistem, pengeluar, pengguna dan pengurai disatukan oleh proses pemindahan bahan dan tenaga yang kompleks, yang terkandung dalam makanan yang dicipta terutamanya oleh tumbuhan.

Pemindahan tenaga makanan berpotensi yang dicipta oleh tumbuhan melalui beberapa organisma dengan memakan beberapa spesies oleh yang lain dipanggil rantai trofik (makanan), dan setiap pautan dipanggil aras trofik.

Semua organisma yang menggunakan jenis makanan yang sama tergolong dalam tahap trofik yang sama.

Dalam Rajah.4. gambar rajah rantai trofik dibentangkan.

Rajah.4. Gambar rajah rantai makanan.

Rajah.4. Gambar rajah rantai makanan.

Tahap trofik pertama membentuk pengeluar (tumbuhan hijau) yang terkumpul tenaga suria dan mencipta bahan organik melalui proses fotosintesis.

Dalam kes ini, lebih separuh daripada tenaga yang tersimpan dalam bahan organik digunakan dalam proses hidup tumbuhan, bertukar menjadi haba dan melesap di angkasa, dan selebihnya memasuki rantai makanan dan boleh digunakan oleh organisma heterotrofik tahap trofik berikutnya semasa pemakanan.

Tahap trofik kedua membentuk pengguna urutan pertama - ini adalah organisma herbivor (phytophages) yang memakan pengeluar.

Pengguna pesanan pertama menghabiskan sebahagian besar tenaga yang terkandung dalam makanan untuk menyokong proses kehidupan mereka, dan tenaga selebihnya digunakan untuk membina badan mereka sendiri, dengan itu mengubah tisu tumbuhan menjadi tisu haiwan.

Justeru , Pengguna pesanan pertama melaksanakan peringkat pertama, asas dalam transformasi bahan organik yang disintesis oleh pengeluar.

Pengguna utama boleh berfungsi sebagai sumber pemakanan untuk pengguna pesanan kedua.

Tahap trofik ketiga membentuk pengguna urutan ke-2 - ini adalah organisma karnivor (zoophages) yang memakan secara eksklusif organisma herbivor (phytophages).

Pengguna peringkat kedua menjalankan tahap kedua transformasi bahan organik dalam rantai makanan.

Walau bagaimanapun, bahan kimia dari mana tisu organisma haiwan dibina agak homogen dan oleh itu transformasi bahan organik semasa peralihan dari tahap trofik kedua pengguna kepada tahap ketiga tidak begitu asas seperti semasa peralihan dari tahap trofik pertama. ke yang kedua, di mana tisu tumbuhan berubah menjadi haiwan.

Pengguna sekunder boleh berfungsi sebagai sumber pemakanan untuk pengguna pesanan ketiga.

Tahap trofik keempat membentuk pengguna urutan ke-3 - ini adalah karnivor yang memakan organisma karnivor sahaja.

Tahap terakhir rantai makanan diduduki oleh pengurai (pemusnah dan detritivor).

Pengurang-pemusnah (bakteria, kulat, protozoa) dalam proses aktiviti kehidupan mereka menguraikan sisa organik semua peringkat trofik pengeluar dan pengguna kepada bahan mineral, yang dikembalikan kepada pengeluar.

Semua pautan rantai makanan saling berkaitan dan saling bergantung.

Di antara mereka, dari pautan pertama hingga terakhir, pemindahan bahan dan tenaga berlaku. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa apabila tenaga dipindahkan dari satu tahap trofik ke tahap yang lain, ia hilang. Akibatnya, rantai kuasa tidak boleh panjang dan paling kerap terdiri daripada 4-6 pautan.

Walau bagaimanapun, rantai makanan tersebut dalam bentuk tulen biasanya tidak ditemui di alam semula jadi, kerana setiap organisma mempunyai beberapa sumber makanan, i.e. menggunakan beberapa jenis makanan, dan ia sendiri digunakan sebagai produk makanan oleh banyak organisma lain dari rantai makanan yang sama atau bahkan dari rantai makanan yang berbeza.

Contohnya:

Organisma omnivor memakan kedua-dua pengeluar dan pengguna sebagai makanan, i.e. adalah pengguna pesanan pertama, kedua, dan kadang-kadang ketiga secara serentak;

nyamuk yang memakan darah manusia dan haiwan pemangsa berada pada tahap trofik yang sangat tinggi. Tetapi tumbuhan sundew paya memakan nyamuk, yang oleh itu merupakan pengeluar dan pengguna pesanan tinggi.

Oleh itu, hampir mana-mana organisma yang merupakan sebahagian daripada satu rantai trofik secara serentak boleh menjadi sebahagian daripada rantai trofik yang lain.

Oleh itu, rantai trofik boleh bercabang dan berjalin berkali-kali, membentuk kompleks siratan makanan atau siratan trofik (makanan). , di mana kepelbagaian dan kepelbagaian sambungan makanan bertindak sebagai mekanisme penting untuk mengekalkan integriti dan kestabilan fungsi ekosistem.

Dalam Rajah.5. menunjukkan gambar rajah ringkas bagi rangkaian kuasa bagi ekosistem daratan.

Campur tangan manusia dalam komuniti semula jadi organisma melalui penghapusan spesies secara sengaja atau tidak sengaja selalunya mempunyai akibat yang tidak dapat diramalkan. akibat negatif dan membawa kepada gangguan kestabilan ekosistem.

Rajah.5. Skim rangkaian trofik.

Terdapat dua jenis utama rantai trofik:

rantai padang rumput (rantai ragut atau rantai penggunaan);

rantai detrital (rantai penguraian).

Rantai ragut (rantai ragut atau rantai penggunaan) ialah proses sintesis dan transformasi bahan organik dalam rantai trofik.

Rantai padang rumput bermula dengan pengeluar. Tumbuhan hidup dimakan oleh fitofaj (pengguna pesanan pertama), dan fitofaj itu sendiri adalah makanan untuk karnivor (pengguna pesanan kedua), yang boleh dimakan oleh pengguna pesanan ketiga, dsb.

Contoh rantai ragut untuk ekosistem daratan:

3 pautan: aspen → arnab → musang; tumbuhan → biri-biri → manusia.

4 pautan: tumbuhan → belalang → biawak → helang;

nektar bunga tumbuhan → lalat → burung insektivor →

burung pemangsa.

5 pautan: tumbuhan → belalang → katak → ular → helang.

Contoh rantai ragut untuk ekosistem akuatik:→

3 pautan: fitoplankton → zooplankton → ikan;

5 pautan: fitoplankton → zooplankton → ikan → ikan pemangsa →

burung pemangsa.

Rantai detrital (rantai penguraian) ialah proses pemusnahan langkah demi langkah dan mineralisasi bahan organik dalam rantai trofik.

Rantai detrital bermula dengan pemusnahan secara beransur-ansur bahan organik mati oleh detritivor, yang menggantikan satu sama lain secara berturut-turut mengikut jenis pemakanan tertentu.

Pada peringkat terakhir proses pemusnahan, pengurang-pemusnah berfungsi, memineralkan sisa-sisa sebatian organik menjadi bahan bukan organik mudah, yang digunakan sekali lagi oleh pengeluar.

Sebagai contoh, apabila kayu mati terurai, mereka menggantikan satu sama lain secara berturut-turut: kumbang → burung belatuk → semut dan anai-anai → kulat pemusnah.

Rantai detrital adalah yang paling biasa di hutan, di mana kebanyakan (kira-kira 90%) peningkatan tahunan dalam biojisim tumbuhan tidak dimakan secara langsung oleh herbivor, tetapi mati dan memasuki rantai ini dalam bentuk sampah daun, kemudian mengalami penguraian dan mineralisasi.

Dalam ekosistem akuatik, kebanyakan jirim dan tenaga termasuk dalam rantai padang rumput, dan dalam ekosistem daratan, rantai detrital adalah yang paling penting.

Oleh itu, pada peringkat pengguna, aliran bahan organik dibahagikan kepada kumpulan pengguna yang berbeza:

bahan organik hidup mengikuti rantai ragut;

bahan organik mati pergi sepanjang rantai detrital.

Tenaga yang terkandung dalam bahan organik sesetengah organisma digunakan oleh organisma lain. Pemindahan bahan dan tenaga yang terkandung di dalamnya daripada autotrof kepada heterotrof, yang berlaku akibat satu organisma makan yang lain, dipanggil rantai makanan (rantai makanan, rantai trofik).

Tenaga Matahari memainkan peranan yang besar dalam pembiakan hidupan. Jumlah tenaga ini sangat besar (kira-kira 55 kcal setiap 1 cm2 setahun). Daripada jumlah ini, pengeluar - tumbuhan hijau - merekodkan tidak lebih daripada 1-2% tenaga hasil fotosintesis, dan padang pasir dan lautan - perseratus peratus.

Bilangan pautan dalam rantai makanan mungkin berbeza-beza, tetapi biasanya terdapat 3-4 (kurang kerap 5). Hakikatnya adalah bahawa tenaga yang sangat sedikit mencapai pautan terakhir rantaian makanan bahawa ia tidak akan mencukupi jika bilangan organisma meningkat.

Organisma pada setiap peringkat trofik disesuaikan secara semula jadi untuk mengambil jenis makanan tertentu, iaitu organisma peringkat trofik sebelumnya (atau beberapa peringkat sebelumnya).

Rantaian makanan paling mudah(atau rantai makanan) mungkin terdiri daripada fitoplankton, diikuti oleh krustasea planktonik herbivor yang lebih besar (zooplankton), dan berakhir dengan ikan paus (atau pemangsa kecil) yang menapis krustasea ini daripada air.

Semua unsur alam, hidup dan tidak hidup, adalah satu keseluruhan, kompleks fenomena yang berinteraksi dan saling berkaitan dan makhluk yang disesuaikan antara satu sama lain. Ini adalah pautan satu rantai. Dan jika anda mengalih keluar sekurang-kurangnya satu pautan sedemikian daripada rantaian keseluruhan, hasilnya mungkin tidak dijangka.

Rantai makanan boleh dibahagikan kepada dua jenis utama: padang rumput dan detritus. Rantai makanan yang bermula dengan organisma fotosintesis autotrof dipanggil rantai ragut atau ragut. Di bahagian atas rantai ragut terdapat tumbuhan hijau. Pada peringkat kedua rantaian padang rumput biasanya terdapat fitofaj, i.e. haiwan yang memakan tumbuhan. Contoh rantai makanan padang rumput ialah hubungan antara organisma di padang rumput dataran banjir. Rantaian sedemikian bermula dengan tumbuhan berbunga padang rumput. Pautan seterusnya ialah rama-rama yang memakan nektar bunga. Kemudian datang penghuni habitat basah - katak. Warna pelindungnya membolehkannya menyerang hendap mangsa, tetapi tidak menyelamatkannya daripada pemangsa lain - ular biasa. Bangau itu, setelah menangkap ular itu, menutup rantai makanan di padang rumput dataran banjir.

Jika rantai makanan bermula dengan sisa tumbuhan mati, bangkai dan najis haiwan - detritus, ia dipanggil detrital, atau rantaian penguraian. Istilah "detritus" bermaksud hasil daripada pereputan. Ia dipinjam daripada geologi, di mana detritus merujuk kepada hasil pemusnahan batuan. Dalam ekologi, detritus adalah bahan organik yang terlibat dalam proses penguraian. Rantaian sedemikian adalah tipikal untuk komuniti di dasar tasik dan lautan yang dalam, di mana banyak organisma memakan pemendapan detritus yang terbentuk oleh organisma mati dari lapisan atas takungan yang diterangi.

Tidak seperti rantai padang rumput, saiz organisma apabila bergerak di sepanjang rantai detritus tidak meningkat, tetapi, sebaliknya, berkurangan. Jadi, di tingkat kedua mungkin terdapat serangga penggali kubur. Tetapi wakil yang paling tipikal dari rantai detrital adalah kulat dan mikroorganisma yang memakan bahan mati dan menyelesaikan proses penguraian bioorganik kepada keadaan bahan mineral dan organik yang paling mudah, yang kemudiannya dimakan dalam bentuk terlarut oleh akar tumbuhan hijau. di bahagian atas rantai padang rumput, dengan itu bermula bulatan baru pergerakan jirim.

Sesetengah ekosistem dikuasai oleh padang rumput, manakala yang lain dikuasai oleh rantai detritus. Sebagai contoh, hutan dianggap sebagai ekosistem yang dikuasai oleh rantai detritus. Dalam ekosistem tunggul yang reput, tidak ada rantai ragut sama sekali. Pada masa yang sama, sebagai contoh, dalam ekosistem permukaan laut, hampir semua pengeluar yang diwakili oleh fitoplankton dimakan oleh haiwan, dan mayat mereka tenggelam ke bawah, i.e. meninggalkan ekosistem yang diterbitkan. Ekosistem sedemikian dikuasai oleh rantai makanan ragut atau ragut.

Peraturan am untuk mana-mana rantai makanan ialah pada setiap peringkat trofik komuniti, kebanyakan tenaga yang diserap daripada makanan dibelanjakan untuk mengekalkan kehidupan, hilang dan tidak boleh digunakan lagi oleh organisma lain. Oleh itu, makanan yang diambil pada setiap aras trofik tidak diasimilasikan sepenuhnya. Sebahagian besar daripadanya dibelanjakan untuk metabolisme. Apabila berpindah ke setiap pautan berikutnya dalam rantai makanan jumlah kuantiti tenaga boleh guna yang dipindahkan ke tahap trofik yang lebih tinggi seterusnya berkurangan.

Main kuasa peranan penting dalam mana-mana ekosistem. Makanan merupakan sumber tenaga untuk meneruskan proses hidup organisma. Oleh itu, dalam setiap sistem ekologi ia terbentuk Jika kita mentakrifkannya, kita mendapat yang berikut: rantai trofik atau makanan ialah hubungan antara haiwan, tumbuhan, mikroorganisma mengikut prinsip "makanan - pengguna".

Strukturnya sangat mudah. Wakil pautan seterusnya memakan organisma pautan sebelumnya. Sebagai peraturan, bilangan pautan mencapai 3-4 dan hanya sangat jarang - 5. Rantaian makanan dalam takungan, terutamanya dalam air tawar, benar-benar jatuh di bawah yang trofik dan boleh terdiri daripada dua jenis.

Jenis rantai makanan

Rantai makanan ragut dalam takungan adalah ciri-ciri lapisan atas, dan rantai makanan detrital adalah ciri-ciri lapisan bawah. Tetapi adalah mustahil untuk memisahkan mereka dengan jelas - mereka, seperti segala-galanya di alam semula jadi, saling berkaitan. Tetapi apa sahaja rantai yang terdapat dalam ekosistem, ada peraturan am. Setiap (pautan) menghabiskan sebahagian besar tenaga yang diserap daripada makanan untuk mengekalkan aktiviti kehidupan normal.

Rantai makanan dalam takungan. Contoh

Dalam mana-mana badan air adalah mudah untuk memberikan contoh rantai makanan yang paling mudah. Mari kita pertimbangkan Baikal. Oleh kerana kepelbagaian flora dan fauna, rantai makanan dalam takungan diwakili oleh beberapa spesies. Oleh kerana ia saling berkait, beberapa komponen satu boleh digantikan oleh elemen dari yang lain. Baikal terbahagi kepada dua - epipelegial dan bathypelegial. Yang pertama mendominasi di peringkat pantai dan di kawasan percampuran lapisan air, yang kedua adalah wujud di zon bawah.

Pengeluar (pautan utama) ialah pelbagai jenis rumpai laut epishura muncul. Krustasea planktonik jenis ini merupakan pengguna utama fitoplankton dan alga dan merupakan zooplankton. Epishura berfungsi sebagai makanan untuk pautan seterusnya - pengguna pesanan kedua. Kumpulan ini termasuk macrohectopus (zooplankton) dan omul pada semua peringkat pembangunan. Tetapi jika ikan hanya menggunakan pengguna utama, maka makrohetopus juga menggunakan pengeluar. Sebaliknya, krustasea ini berfungsi sebagai makanan untuk omul, gobies, golomyanka dan ikan lain. Pautan terakhir ialah meterai, yang menggunakan wakil peringkat sebelumnya.

Rantai makanan detrital

Mana-mana tasik, kolam atau laut mempunyai kedalaman yang berbeza di bahagian berlainan kawasan yang didudukinya. Rantai makanan detrital dalam takungan mendominasi dalam ruang air di mana cahaya matahari tidak menembusi. Sisa organik asal tumbuhan dan haiwan bertindak sebagai pengeluar. Krustasea dan bakteria menjadi pengguna urutan pertama. Detritivor yang sama ini sering menjadi makanan untuk pengguna urutan pertama dan kedua rantai makanan trofik.

Kepelbagaian dalam ekosistem

Hampir mustahil untuk mencari badan air, garam atau air tawar, di mana setiap pautan dalam rantai makanan akan diwakili oleh hanya satu spesies haiwan atau tumbuhan. Ekosistem seperti itu ditakdirkan untuk kepupusan, kerana ketiadaan satu unsur membawa kepada gangguan rantai makanan dalam takungan. Jika setiap pautan diisi dengan beberapa spesies haiwan atau tumbuhan, maka sistem sedemikian stabil, kerana ketiadaan satu atau komponen lain digantikan atau ditambah oleh yang lain. Populasi tahunan mengandungi bilangan individu yang berbeza setiap tahun. Dan hanya terima kasih kepada kepelbagaian spesies, rantai makanan tidak terganggu dan ekosistem tidak dimusnahkan.

Molekul organik, disintesis oleh autotrof, berfungsi sebagai sumber pemakanan (jirim dan tenaga) untuk haiwan heterotropik. Haiwan ini, seterusnya, dimakan oleh haiwan lain dan dengan cara ini tenaga dipindahkan melalui satu siri organisma, di mana setiap haiwan berikutnya memakan yang sebelumnya. Urutan ini dipanggil rantai makanan, dan setiap pautan dalam rantai sepadan dengan tahap trofik tertentu (dari troph Yunani - makanan). Tahap trofik pertama sentiasa terdiri daripada autotrof, dipanggil pengeluar (daripada pengeluar Latin - untuk menghasilkan). Tahap kedua ialah herbivora (phytophages), yang dipanggil pengguna (dari bahasa Latin consumo - "I devour") dari urutan pertama; peringkat ketiga (contohnya, pemangsa) - pengguna pesanan kedua, dsb.

Biasanya dalam ekosistem kadang-kadang 4-5 aras trofik dan jarang melebihi 6. Ini sebahagiannya disebabkan oleh fakta bahawa pada setiap peringkat sebahagian daripada jirim dan tenaga hilang (penggunaan makanan yang tidak lengkap, pernafasan pengguna, kematian "semula jadi" organisma, dll.); kerugian tersebut ditunjukkan dalam rajah dan dibincangkan dengan lebih terperinci dalam artikel yang sepadan. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini menunjukkan bahawa panjang rantai makanan juga dihadkan oleh faktor lain. Mungkin peranan penting dimainkan oleh ketersediaan makanan pilihan dan tingkah laku wilayah, yang mengurangkan ketumpatan penempatan organisma, dan, oleh itu, bilangan pengguna pesanan yang lebih tinggi dalam habitat tertentu. Oleh anggaran sedia ada, dalam sesetengah ekosistem sehingga 80% pengeluaran primer tidak dimakan oleh fitofaj. Bahan tumbuhan mati menjadi mangsa bagi organisma yang memakan detritus (deritivor) atau pengurai (pemusnah). Dalam kes ini, kita bercakap tentang rantai makanan detrital. Rantai makanan detrital mendominasi, contohnya, di hutan hujan tropika.

Pengeluar

Hampir semua pengeluar- fotoautotrof, iaitu tumbuhan hijau, alga dan beberapa prokariot, seperti cyanobacteria (dahulunya dipanggil alga biru-hijau). Peranan chemoautotrophs pada skala biosfera adalah diabaikan. Alga mikroskopik dan cyanobacteria yang membentuk fitoplankton adalah pengeluar utama ekosistem akuatik. Sebaliknya, tahap tropika pertama ekosistem daratan dikuasai oleh tumbuhan besar, contohnya, pokok di hutan, rumput di savana, padang rumput, padang, dll.

Pengguna pesanan pertama

Di darat, fitofaj utama- serangga, reptilia, burung dan mamalia. Dalam segar dan air laut ini biasanya krustasea kecil (daphnia, biji laut, larva ketam, dll.) dan bivalvia; kebanyakannya adalah penyuap penapis, menapis keluar pengeluar, seperti yang diterangkan dalam artikel yang sepadan. Bersama-sama dengan protozoa, kebanyakannya adalah sebahagian daripada zooplankton - koleksi heterotrof hanyut mikroskopik yang memakan fitoplankton. Kehidupan lautan dan tasik bergantung hampir sepenuhnya kepada organisma planktonik, yang hampir membentuk permulaan semua rantai makanan dalam ekosistem ini.

Pengguna pesanan kedua, ketiga dan seterusnya

Pengguna pesanan kedua Mereka memakan fitofaj, iaitu organisma karnivor. Pengguna peringkat ketiga dan pengguna peringkat tinggi juga adalah karnivor. Pengguna ini boleh dibahagikan kepada beberapa kumpulan ekologi:

Berikut adalah dua contoh berdasarkan rantai makanan fotosintesis:

Tumbuhan (daun) -> Slug -» Katak -» Ular -* -» Ermine

Tumbuhan (sap floem) -» Aphids -> Kumbang kumbang-> -» Labah-labah -^ Jalak -> Elang