· Ілля Добрий · ГДЗ · 4 хв. читати

§ 53. Потоки енергії та колообіг речовин в екосистемах

ЗАВДАННЯ В ПАРАГРАФІ

Прокоментуйте схему, наведену на малюнку 53.1.

Схема ілюструє функціонування екосистеми як відкритої біологічної системи. Сонячна енергія вловлюється продуцентами (автотрофами) і трансформується в енергію хімічних зв’язків органічних речовин. Надалі ця енергія та речовина передаються консументам (гетеротрофам) і редуцентам. На кожному трофічному рівні значна частина енергії втрачається у вигляді розсіяного тепла. На відміну від речовин, які завдяки діяльності редуцентів здійснюють замкнений колообіг, енергія через екосистему проходить односпрямованим потоком і не повертається назад, тому для існування екосистеми потрібне її безперервне надходження ззовні.

Проаналізуйте структуру наведених на малюнку 53.2 трофічних ланцюгів й установіть трофічні рівні організмів, що входять до їхнього складу; запропонуйте свої варіанти пасовищного й детритного трофічних ланцюгів.

Аналіз трофічних ланцюгів на малюнку 53.2:

  1. Пасовищний ланцюг (ланцюг виїдання):
    • Рослина (конюшина/квітка) — продуцент (II трофічний рівень);
    • Гусінь (рослиноїдна комаха) — консумент I порядку (IIII трофічний рівень);
    • Синиця (комахоїдний птах) — консумент II порядку (IIIIII трофічний рівень);
    • Хижий птах (яструб) — консумент III порядку (IVIV трофічний рівень).
  2. Детритний ланцюг (ланцюг розкладання):
    • Листяний опад (детрит) — мертва органіка, початкове джерело енергії та речовин;
    • Дощовий черв’як — детритофаг / консумент I порядку (IIII трофічний рівень);
    • Чорний дрізд — консумент II порядку (IIIIII трофічний рівень);
    • Яструб — консумент III порядку (IVIV трофічний рівень).

Власні приклади:

  • Пасовищний ланцюг: Люцерна \rightarrow Заєць-русак \rightarrow Лисиця звичайна \rightarrow Вовк.
  • Детритний ланцюг: Опала кора дуба \rightarrow Гриб-трутовик \rightarrow Личинка жука-короїда \rightarrow Дятел.

Спробуйте визначити окремі трофічні ланцюги та схарактеризуйте їх (за малюнком 53.3).

У трофічній мережі лісової екосистеми (мал. 53.3) можна виділити такі взаємопов’язані пасовищні ланцюги:

  1. Рослини \rightarrow Рослиноїдні комахи \rightarrow Хижі комахи \rightarrow Дятел \rightarrow Яструб.
  2. Рослини \rightarrow Мишоподібні гризуни \rightarrow Лисиця.
  3. Рослини \rightarrow Мишоподібні гризуни \rightarrow Сова.
  4. Рослини \rightarrow Рослиноїдні птахи \rightarrow Яструб.

Ці ланцюги переплітаються, оскільки один і той самий вид (наприклад, мишоподібні гризуни або хижі птахи) може споживати різні види кормів або сам слугувати здобиччю для кількох хижаків. Що більше таких взаємозв’язків, то стабільнішою є екосистема.

Визначте трофічні рівні, на яких розміщені організми, що входять до трофічних ланцюгів піраміди біомаси (за малюнком 53.4).

  • II трофічний рівень (основа піраміди): Продуценти (дерева, трави, чагарники) — мають найбільшу біомасу.
  • IIII трофічний рівень: Консументи I порядку (рослиноїдні тварини: гризуни, копитні, рослиноїдні комахи).
  • IIIIII трофічний рівень: Консументи II порядку (дрібні хижаки, комахоїдні тварини, хижі птахи).
  • IVIV трофічний рівень (верхівка піраміди): Консументи III порядку (великі верхівкові хижаки: рись, вовк, великі хижі птахи) — мають найменшу сумарну біомасу.

До складу екосистем входять такі екологічні групи організмів: продуценти, консументи та редуценти. Без якої з них, на вашу думку, можуть існувати екосистеми? Відповідь обґрунтуйте.

Теоретично екосистеми можуть функціонувати без групи консументів. Для підтримання базового колообігу речовин достатньо продуцентів, які синтезують органічні речовини з неорганічних сполук за рахунок світлової або хімічної енергії, та редуцентів, які мінералізують відмерлу органічну масу назад до неорганічних сполук (води, вуглекислого газу, мінеральних солей). Консументи є регуляторами чисельності та темпів колообігу, але не є абсолютно обов’язковою ланкою для мінімального замкненого циклу речовин.

ПОМІРКУЙТЕ

1. Які екосистеми продуктивніші – із більш розгалуженою чи менш розгалуженою трофічною мережею?

Продуктивнішими та біологічно стійкішими є екосистеми з більш розгалуженою трофічною мережею (наприклад, вологі тропічні ліси, діброви). У них наявна значна кількість видів-продуцентів, які ефективніше використовують ресурси середовища, а розгалужена сітка взаємозв’язків забезпечує повне засвоєння енергії та взаємозамінність видів у ланцюгах живлення.

2. Чому в піраміді біомаси біомаса продуцентів має переважати над біомасою організмів, що перебувають на вищих трофічних рівнях?

Згідно з правилом екологічної піраміди, під час переходу з одного трофічного рівня на інший втрачається близько 80–90 % енергії у вигляді тепла та витрат на процеси життєдіяльності, і лише 10–20 % перетворюється на новоутворену біомасу організмів наступного рівня. Через це загальна маса консументів кожного наступного порядку закономірно зменшується, а продуценти на першому рівні повинні мати найбільшу біомасу, щоб забезпечити кормом усі наступні ланки.

3. Без яких трофічних рівнів можуть функціонувати екосистеми?

Екосистеми можуть функціонувати без рівнів вторинних і подальших консументів (IIIIII, IVIV і наступні рівні — хижаків вищих порядків), а за крайніх умов — повністю без рівнів консументів. Основними й обов’язковими трофічними рівнями для здійснення біогенного колообігу є рівень автотрофних продуцентів (II рівень) та рівень деструкторів-редуцентів.

Оцініть матеріал

Натисніть на зірку для оцінки:

Коментарі

Залишити відповідь:

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься

Назад