Втрати енергії в ланцюгах живлення
Втрати енергії в ланцюгах живлення - розділ Біологія, Біогеоциноз Втрати Енергії У Ланцюгах Харчування. Всі види, що утворюють харчовий ланцюг, існують.
Втрата енергії в ланцюгах живлення. Усі види, що утворюють харчовий ланцюг, існують за рахунок органічної речовини, створеної зеленими рослинами.
При цьому діє важлива закономірність, пов'язана з ефективністю використання та перетворення енергії в процесі живлення. Сутність її полягає в наступному. Сумарно лише близько 1% променистої енергії Сонця, що падає на рослину, перетворюється на потенційну енергію хімічних зв'язків синтезованих органічних речовин і може бути використане надалі гетеротрофними організмами під час харчування.
Коли тварина поїдає рослина, більшість енергії, що міститься в їжі, витрачається на різні процеси життєдіяльності, перетворюючись при цьому на тепло і розсіюючись. Тільки 5-20% енергії їжі переходить у знову побудовану речовину тіла тварини. Якщо хижак поїдає травоїдна тварина, то знову втрачається більшість ув'язненої в їжі енергії. Внаслідок таких великих втрат корисної енергії харчові ланцюги не можуть бути дуже довгими: зазвичай вони складаються не більше ніж з 3-5 ланок (харчових рівнів). Завжди кількість рослинної речовини, що служить основою ланцюга харчування, у кілька разів більша, ніж загальна маса рослиноїдних тварин, а маса кожної з наступних ланок харчового ланцюга також зменшується ПН o Цю дуже важливу закономірність називають правилом екологічної піраміди. 4 Зміни в біогеоценозах Хоча біогеоценоз є саморегулюючою системою, що прагне стійкого стану, проте останнє ніколи не досягається повністю.
Цьому перешкоджає мінливість зовнішніх умов, наприклад кліматичних, а також зміни,що виникають у результаті життєдіяльності організмів, у тому числі складається біогеоценоз. Зупинимося на двох проявах мінливості біогеоценозу: на зміні чисельності окремих видів та на змінах самих біогеоценозів. 4.1.Коливання чисельності.
Чисельність популяції будь-якого виду тварин чи рослин залежить від балансу народжуваності та загибелі. Збільшення популяції то, можливо викликано підвищенням народжуваності, як і зниженням кількості погибающих.
У природі обидва показники залежать від багатьох екологічних факторів, що діють часто в протилежних напрямках. У наземних біогеоценозах особливо виражені коливання чисельності у популяціях тварин. В результаті взаємних пристроїв різних видів у біогеоценозі встановлюється певний для кожного виду рівень таких коливань. Для одних видів коливання не великі, для інших можуть бути значними, і вид, рідкісний цього року, наступного може стати звичайним.
Щоб встановити безпосередні причини коливання чисельності, необхідно детально знати біологію виду, що цікавить нас, і його ворогів, особливості впливу на даний вид різних екологічних факторів і, нарешті, мінливість цих факторів. Зіставляючи такі дані, можна знайти той із чинників середовища, який частіше і відхиляється від оптимальної для виду величини і, отже, змінює чисельність популяції.
Розглянемо деякі приклади. Чисельність багатьох видів тварин залежить від змін кількості кормів. Такий зв'язок особливо помітний на видах, вузькопристосованих до певного типу їжі. Так, білка харчується головним чином насінням хвойних дерев, і тому чисельність її залежить від урожаю шишок. Їжа є основним обмежуючим фактором для хижаків. Розмноження рослиноїдних комахстримується переважно хижаками, паразитами та хвороботворними мікроорганізмами.
Але якщо нормальні співвідношення між рослиноїдними комахами та їх ворогами порушуються, то чисельність перших може збільшуватися в десятки та сотні разів. Спалахи розмноження шкідника бувають різної сили і зазвичай тривають недовго. Чисельність шкідника, досягнувши максимуму, дуже швидко знижується. Більшість шкідників причини зниження подібні. Вони полягають у прискореному розмноженні хижаків та паразитів, а також у розвитку різних вірусних, бактеріальних та грибкових захворювань.
Дія цих біологічних факторів сприяє нестача корму, що виникає при масових розмноженнях. Важче визначити безпосередні причини, що спричиняють спалахи розмноження. Найчастіше вони пов'язані з прямим мулом непрямою дією умов погоди. Так, масове розмноження сибірського шовкопряда, що завдає іноді на мільйонах гектарів величезних збитків лісам Сибіру, зазвичай настає після сухого теплого літа. Велике впливом геть співвідношення видів у біогеоценозі надає діяльність людини. Загальновідомо, що необмежене полювання призвело місцями до майже повного знищення багатьох цінних промислових звірів і птахів, наприклад бобрів, копитних, водоплавної дичини та ін. Іноді діяльність людини призводить і до посиленого розмноження ряду видів.
Так, проти комах-шкідників почали широко застосовувати деякі отрути. Вони знищують не лише цих комах, а й частину хижих та паразитичних тварин. Разом з тим деякі стійкі до отрути комахи і рослиноїдні кліщі, які раніше пригнічувалися хижаками, стали посилено розмножуватися і завдавати шкоди сільському і лісовому господарству.
Вивчення динаміки чисельності різних організмів у біогеоценозі та причин, їївизначальних, необхідно для того, щоб передбачати та запобігати масовому розмноженню комах-шкідників. Це одне з найважливіших завдань екології. 4.2.Зміна біогеоценозу. Будь-який біогеоценоз розвивається та еволюціонує. Провідне значення процесі зміни наземних біогеоценозів належить рослинам, та його діяльність невіддільна від діяльності інших компонентів системи, і біогеоценоз завжди живе і змінюється як єдине ціле.
Велика також роль діяльності. Знати закономірності та напрямок природної зміни біогеоценозу необхідно не тільки для розуміння причин різноманітності навколишньої природи, але і для управління цими процесами. Зміна йде у певних напрямках, а тривалість існування різних біогеоценозів дуже різна.
Прикладом зміни недостатньо збалансованої системи може бути заростання водойми. Внаслідок нестачі кисню в придонних шарах води частина органічної речовини залишається неокисленою і не використовується в подальшому кругообігу. У глибоких місцях залишки планктону відкладаються на дні, утворюючи дрібнозернистий мул. У прибережній зоні накопичуються залишки водної рослинності, що утворюють торф'янисті відкладення. Водойма меліє, чому сприяють також відкладення глини та піску, що надходять з водозбірної площі.
Прибережна водяна рослинність поширюється до центру водойми, утворюються торф'яні відкладення. Озеро поступово перетворюється на болото. Зникають риби та рланктон відкритих ділянок. Багато рослин та тварин заміщаються іншими видами, більш пристосованими до умов боліт. Навколишня наземна рослинність поступово насувається на місце колишньої водойми. Залежно від місцевих умов, тут може виникнути осоковий луг, ліс або інший тип біогеоценозу.
Деякістійкі біогеоценози після порушення здатні до самовідновлення, що здійснюється через низку етапів. Прикладом може бути закономірна