Солнечная энергия при накоплении органического вещества в экосистемах проходит следующие три этапа: а) участвует в синтезе органического вещества в процессе фотосинтеза; б) первичные органические вещества растений преобразуются в иные формы (древесина, корни, сено и т.д.); в) растительное органическое вещество преобразуется в организме консументов. При этом понятием "органическое вещество" охватываются углеводы, жиры, белки, древесные волокна, торф, кости и другие компоненты организмов, живых или мертвых. Эти три этапа синтеза и превращения органического вещества формируют пищевые цепи.[ ...]
Пищевая (трофическая) цепь - это перенос энергии от ее источника - продуцентов - через ряд организмов. Пищевые цепи можно разделить на два основных типа: пастбищная цепь, которая начинается с зеленого растения и идет далее к пасущимся растительноядным животным и к хищникам, и детритная цепь (от латинского истертый), которая начинается от продуктов распада мертвого органического вещества. В формировании этой цепи решающую роль играют различные микроорганизмы, которые питаются мертвым органическим веществом и минерализуют его, вновь превращая в простейшие неорганические соединения. Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются друг с другом. Часто животное, потребляющее живое органическое вещество, поедает и микробов, потребляющих в пищу неживое органическое вещество. Таким образом, пути потребления пищи разветвляются, образуя так называемые пищевые сети.[ ...]
Пищевые цепи отражают основные этапы биогенного круговорота веществ в природе, непрерывно протекающего в каждой точке земной поверхности. В разных экосистемах пищевые цепи составлены разными видами животных и растений, но построены практически по одной схеме, упрощенно указанной на рис. 13.[ ...]
Удаленность организма пищевой цепи от продуцентов называют пищевым или трофическим уровнем. Организмы, получающие в пищевой цепи энергию от Солнца через одинаковое число ступеней, считаются принадлежащими к одному трофическому уровню. Так. зеленые растения занимают первый трофический уровень (уровень продуцентов), травоядные - второй (уровень первичных консументов) первичные хищники, поедающие травоядных, третий (уровень вторичных консументов), а вторичные хищники - четвертый (уровень третичных консументов). Организм данного вида может занимать один или несколько трофических уровней, смотря по тому, какие источники энергии он использует.[ ...]
Так, человек одновременно является консументом различного порядка, чаше всего первичным и вторичным, так как в его диету обычно входит смесь рас тигельной и животной пищи.[ ...]
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.[ ...]
Третичная продуктивность на уровне хищников составляет около 10 % от вторичной и редко может доходить до 20 %. Таким образом, первичная энергия стремительно сокращается при переходе от низших уровней к высшим.[ ...]
Для того, чтобы образовался 1 кДж биомассы хищника, требуется МО4 кДж энергии солнечного света, 100 кДж биомассы растения или ТО кДж травоядного животного. Чем короче пищевая цепь популяции, тем больше количество энергии, доступной для ее жизнедеятельности. Поэтому при определенной первичной продукции экосистемы переход к каждому следующему уровню пищевой цепи резко сокращает число консументов (до 10 раз), которые могут прокормиться. Наглядный пример такого положения: выход продукции при разведении растительноядных видов рыбы (карпа) в несколько раз выше, чем при разведении хищных (окуней и др.). Это положение справедливо также при изменении соотношения пищи растительного и животного происхождения в рационе питания человека. По указанной причине число уровней в пищевой цепи ограничено и редко превышает 5, лишь в исключительных случаях достигая 10.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Трофическая структура экосистемы |
 |
| Потоки энергии в пищевой цепи Обозначения |
 |