Väčšina živých organizmov sa živí biopotravinami, v tom je špecifikum ich životnej činnosti na našej planéte. Medzi touto potravou sú rastliny, mäso iných zvierat, ich produkty a mŕtve hmoty pripravené na rozklad. Samotný proces výživy u rôznych druhov rastlín a živočíchov prebieha rôznymi spôsobmi, ale vždy vznikajú tzv.. Premieňajú hmotu a energiu a živiny tak môžu prechádzať z jedného tvora na druhého, pričom uskutočňujú kolobeh látok v prírode.

V lesoch

Pomerne veľkú plochu pôdy pokrývajú lesy rôzneho druhu. Sú to pľúca a nástroj na očistu našej planéty. Nie nadarmo sa dnes mnohí pokrokoví moderní vedci a aktivisti stavajú proti masovému odlesňovaniu. Potravinový reťazec v lese môže byť dosť rôznorodý, ale spravidla neobsahuje viac ako 3-5 článkov. Aby sme pochopili podstatu problému, obráťme sa na možné zložky tohto reťazca.

Výrobcovia a spotrebitelia

1. Prvým sú autotrofné organizmy, ktoré sa živia anorganickými potravinami. Berú energiu a hmotu na vytvorenie vlastného tela pomocou plynov a solí zo svojho prostredia. Príkladom sú zelené rastliny, ktoré získavajú potravu zo slnečného žiarenia prostredníctvom fotosyntézy. Alebo početné druhy mikroorganizmov, ktoré žijú všade: vo vzduchu, v pôde, vo vode. Sú to výrobcovia, ktorí z väčšej časti tvoria prvý článok takmer každého potravinového reťazca v lese (príklady budú uvedené nižšie).
2. Druhým sú heterotrofné organizmy, ktoré sa živia organickou hmotou. Medzi nimi sú tie prvého radu, ktoré priamo zabezpečujú výživu prostredníctvom rastlín a producentov baktérií. Druhý rád - tí, ktorí jedia živočíšnu potravu (dravce alebo mäsožravce).

Rastliny

Spravidla sa nimi začína potravinový reťazec v lese. Pôsobia ako prvý článok v tomto cykle. Stromy a kríky, trávy a machy získavajú potravu z anorganických látok pomocou slnečného žiarenia, plynov a minerálov. Potravinový reťazec v lese môže napríklad začínať brezou, ktorej kôru žerie zajac, ktorého zas zabije a zožerie vlk.

Bylinožravce

Zvieratá, ktoré sa živia rastlinnou potravou, sa vyskytujú v hojnom množstve v rôznych lesoch. Samozrejme, že je napríklad obsahovo veľmi odlišný od pozemkov stredného pásma. Džungľa je domovom rôznych druhov zvierat, z ktorých mnohé sú bylinožravce, čo znamená, že tvoria druhý článok v potravinovom reťazci, ktorý sa živí rastlinnou potravou. Od slonov a nosorožcov až po sotva viditeľný hmyz, od obojživelníkov a vtákov až po cicavce. Napríklad v Brazílii je viac ako 700 druhov motýľov, z ktorých takmer všetky sú bylinožravce.

Fauna je, samozrejme, chudobnejšia v lesnom pásme stredného Ruska. V súlade s tým existuje oveľa menej možností napájania. Veveričky a zajace, iné hlodavce, jelene a losy, zajace - to je základ pre takéto reťaze.

Dravce alebo mäsožravce

Nazývajú sa tak, pretože jedia mäso a živia sa mäsom iných zvierat. Zaberajú dominantné postavenie v potravinovom reťazci, často sú posledným článkom. V našich lesoch sú to líšky a vlky, sovy a orly, občas medvede (vo všeobecnosti však patria k tým, ktorí môžu jesť rastlinnú aj živočíšnu potravu). Potravinový reťazec môže zahŕňať jedného alebo viacerých predátorov, ktorí sa navzájom požierajú. Posledným článkom je spravidla najväčší a najsilnejší mäsožravec. V strednom lese môže túto úlohu plniť napríklad vlk. Takýchto predátorov nie je príliš veľa a ich populácia je limitovaná nutričnou základňou a energetickými zásobami. Keďže podľa zákona o zachovaní energie sa pri prechode živín z jedného článku na druhý môže stratiť až 90 % zdrojov. To je pravdepodobne dôvod, prečo počet článkov vo väčšine potravinových reťazcov nemôže presiahnuť päť.

Scavengers

Živia sa zvyškami iných organizmov. Napodiv, v prírodnom lese je ich tiež pomerne veľa: od mikroorganizmov a hmyzu až po vtáky a cicavce. Mnoho chrobákov napríklad používa ako potravu mŕtvoly iného hmyzu a dokonca aj stavovcov. A baktérie sú schopné rozložiť mŕtve telá cicavcov v pomerne krátkom čase. Scavenger organizmy zohrávajú v prírode obrovskú úlohu. Ničia hmotu, premieňajú ju na anorganické látky, uvoľňujú energiu, využívajú ju na svoju životnú činnosť. Keby nebolo mrchožrútov, potom by bol pravdepodobne celý pozemský priestor pokrytý telami zvierat a rastlín, ktoré v priebehu času zomreli.

V lesoch

Ak chcete vytvoriť potravinový reťazec v lese, musíte vedieť o obyvateľoch, ktorí tam žijú. A tiež o tom, čo môžu tieto zvieratá jesť.

1. Brezová kôra - larvy hmyzu - malé vtáky - dravé vtáky.
2. Opadané listy sú baktérie.
3. Húsenica motýľa - myš - had - ježko - líška.
4. Žaluď - myš - líška.
5. Obilniny - myš - výr.

Existuje aj jeden autentickejší: opadané lístie - baktérie - dážďovky - myši - krtko - ježko - líška - vlk. Počet odkazov však spravidla nie je väčší ako päť. Potravinový reťazec v smrekovom lese je trochu iný ako v listnatom lese.

1. Semená obilnín - vrabec - mačka divá.
2. Kvety (nektár) - motýľ - žaba - had.
3. Jedľová šiška - ďateľ - orol.

Potravinové reťazce sa niekedy môžu navzájom prelínať a vytvárať zložitejšie, viacúrovňové štruktúry, ktoré sa spájajú do jedného lesného ekosystému. Napríklad líška nepohrdne konzumáciou hmyzu a jeho lariev a cicavcov, čím sa prelínajú viaceré potravinové reťazce.

Potravinový alebo trofický reťazec nazývame vzťah medzi rôznymi skupinami organizmov (rastliny, huby, zvieratá a mikróby), v ktorých dochádza k transportu energie v dôsledku spotreby niektorých jedincov inými. Prenos energie je základom normálneho fungovania ekosystému. Určite tieto pojmy poznáte z 9. ročníka školy z kurzu všeobecnej biológie.

Jednotlivci nasledujúceho článku jedia organizmy predchádzajúceho článku, a tak sa hmota a energia prepravujú pozdĺž reťazca. Tento sled procesov je základom životného cyklu látok v prírode. Stojí za to povedať, že veľká časť potenciálnej energie (približne 85%) sa stratí pri prenose z jedného článku na druhý, rozptýli sa, to znamená, že sa rozptýli vo forme tepla. Tento faktor je limitujúci vo vzťahu k dĺžke potravinových reťazcov, ktoré majú v prírode zvyčajne 4-5 článkov.

Typy potravinových vzťahov

V rámci ekosystémov organickú hmotu produkujú autotrofy (producenti). Rastliny zase jedia bylinožravé živočíchy (konzumenti prvého rádu), ktoré potom konzumujú mäsožravé zvieratá (konzumenti druhého rádu). Tento 3-článkový potravinový reťazec je príkladom správneho potravinového reťazca.

Existujú:

Pasienkové reťazce

Trofické reťazce začínajú auto- alebo chemotrofmi (producentmi) a zahŕňajú heterotrofy vo forme konzumentov rôznych rádov. Takéto potravinové reťazce sú rozšírené v suchozemských a morských ekosystémoch. Môžu byť nakreslené a zostavené vo forme diagramu:

Výrobcovia -> Spotrebitelia 1. rádu -> Spotrebitelia 1. rádu -> Spotrebitelia 3. rádu.

Typickým príkladom je potravinový reťazec lúky (môže ísť o pásmo lesa alebo púšte, v tomto prípade sa budú líšiť len biologické druhy rôznych účastníkov potravinového reťazca a rozvetvenie siete potravinových interakcií).

Takže kvetina pomocou energie Slnka produkuje živiny pre seba, to znamená, že je výrobcom a prvým článkom v reťazci. Motýľ, ktorý sa živí nektárom tohto kvetu, je konzumentom prvého rádu a druhého článku. Žaba, ktorá tiež žije na lúke a je hmyzožravým živočíchom, zožerie motýľa – tretí článok reťaze, konzumenta druhého rádu. Žabu prehltne had - štvrtý článok a konzument tretieho rádu, hada zožerie jastrab - konzument štvrtého rádu a piaty spravidla posledný článok potravinového reťazca. V tomto reťazci môže byť prítomná aj osoba ako spotrebiteľ.

Vo vodách Svetového oceánu môžu autotrofy, reprezentované jednobunkovými riasami, existovať len dovtedy, kým slnečné svetlo môže preniknúť cez vodný stĺpec. Ide o hĺbku 150-200 metrov. Heterotrofy môžu žiť aj v hlbších vrstvách, v noci stúpajú na povrch, aby sa živili riasami, a ráno zase idú do obvyklej hĺbky, čím sa pohybujú vertikálne až 1 kilometer za deň. Na druhej strane, heterotrofy, ktoré sú konzumentmi nasledujúcich rádov a žijú ešte hlbšie, stúpajú ráno na úroveň biotopu konzumentov prvého rádu, aby sa nimi živili.

Vidíme teda, že v hlbokých vodách, zvyčajne v moriach a oceánoch, existuje niečo ako „potravinový rebrík“. Jeho význam spočíva v tom, že organické látky, ktoré vytvárajú riasy v povrchových vrstvách zeme, sú transportované po potravinovom reťazci až na samé dno. Berúc do úvahy túto skutočnosť, názor niektorých ekológov, že celú nádrž možno považovať za jednu biogeocenózu, možno považovať za opodstatnený.

Detritálne trofické vzťahy

Aby ste pochopili, čo je detriálny potravinový reťazec, musíte začať so samotným pojmom „detritus“. Detritus je súbor zvyškov odumretých rastlín, mŕtvol a konečných produktov živočíšneho metabolizmu.

Suťové reťazce sú typické pre spoločenstvá vnútrozemských vôd, hlbokého dna jazier a oceánov, z ktorých mnohí zástupcovia sa živia suťami tvorenými zvyškami mŕtvych organizmov z horných vrstiev alebo náhodne zavlečenými do nádrže z ekologických systémov nachádzajúcich sa na súši vo forme napríklad listového odpadu.

Dnové ekologické systémy oceánov a morí, kde nie sú producenti pre nedostatok slnečného žiarenia, môžu existovať len vďaka detritom, ktorých celková hmotnosť vo Svetovom oceáne za kalendárny rok môže dosiahnuť stovky miliónov ton.

Detritové reťazce sú bežné aj v lesoch, kde značnú časť ročného prírastku biomasy výrobcov nedokáže spotrebovať priamo prvý článok spotrebiteľov. Preto odumiera a vytvára podstielku, ktorá je zase rozložená saprotrofmi a potom mineralizovaná rozkladačmi. Huby zohrávajú významnú úlohu pri tvorbe detritu v lesných spoločenstvách.

Heterotrofy, ktoré sa živia priamo detritom, sú detritivory. V suchozemských ekologických systémoch patria medzi detritivy niektoré druhy článkonožcov, najmä hmyz, ako aj annelidky. Veľké detritivory medzi vtákmi (supy, vrany) a cicavcami (hyeny) sa zvyčajne nazývajú mrchožrúty.

V ekologických systémoch vôd tvoria väčšinu detritivov vodný hmyz a jeho larvy, ako aj niektorí zástupcovia kôrovcov. Detritivory môžu slúžiť ako potrava pre väčšie heterotrofy, ktoré sa následne môžu stať potravou aj pre konzumentov vyšších rádov.

Články v potravinovom reťazci sa inak nazývajú trofické úrovne. Podľa definície ide o skupinu organizmov, ktorá zaberá špecifické miesto v potravinovom reťazci a poskytuje zdroj energie pre každú z nasledujúcich úrovní – potravu.

Organizmy I trofická úroveň v pastvinových potravinových reťazcoch sú prvovýrobcovia, autotrofy, teda rastliny, a chemotrofy – baktérie, ktoré využívajú energiu chemických reakcií na syntézu organických látok. V detritálnych systémoch nie sú žiadne autotrofy a prvá trofická úroveň detritálneho trofického reťazca tvorí samotný detritus.

posledný, V trofická úroveň reprezentované organizmami, ktoré konzumujú odumretú organickú hmotu a konečné produkty rozpadu. Tieto organizmy sa nazývajú deštruktory alebo rozkladače. Rozkladačmi sú najmä bezstavovce, ktoré sú nekro-, sapro- a koprofágy, využívajúce na potravu zvyšky, odpad a odumretú organickú hmotu. Do tejto skupiny patria aj saprofágne rastliny, ktoré rozkladajú opad listov.

Do úrovne deštruktorov sú zaradené aj heterotrofné mikroorganizmy, ktoré sú schopné premieňať organické látky na anorganické (minerálne) látky, pričom vznikajú finálne produkty – oxid uhličitý a voda, ktoré sa vracajú do ekologického systému a znovu vstupujú do prirodzeného kolobehu látok.

Dôležitosť potravinových vzťahov

V prírode žiadne druhy, populácia a dokonca aj jednotlivci nežijú izolovane od seba a svojho biotopu, ale naopak zažívajú početné vzájomné vplyvy. Biotické spoločenstvá alebo biocenózy - spoločenstvá vzájomne sa ovplyvňujúcich živých organizmov, ktoré sú stabilným systémom spojeným početnými vnútornými prepojeniami, s relatívne stálou štruktúrou a vzájomne závislým súborom druhov.

Biocenóza sa vyznačuje určitými štruktúry: druhové, priestorové a trofické.

Organické zložky biocenózy sú neoddeliteľne spojené s anorganickými - pôda, vlhkosť, atmosféra, tvoria spolu s nimi stabilný ekosystém - biogeocenóza .

Biogenocenóza– samoregulačný ekologický systém tvorený populáciami rôznych druhov žijúcich spolu a interagujúcich medzi sebou a s neživou prírodou v relatívne homogénnych podmienkach prostredia.

Ekologické systémy

Funkčné systémy vrátane spoločenstiev živých organizmov rôznych druhov a ich biotopov. Prepojenia medzi zložkami ekosystému vznikajú predovšetkým na základe potravných vzťahov a spôsobov získavania energie.

Ekosystém

Súbor druhov rastlín, živočíchov, húb, mikroorganizmov, ktoré medzi sebou a s prostredím interagujú tak, že takéto spoločenstvo môže prežiť a fungovať neobmedzene dlho. Biotické spoločenstvo (biocenóza) pozostáva z rastlinného spoločenstva ( fytocenóza), zvieratá ( zoocenóza), mikroorganizmy ( mikrobiocenóza).

Všetky organizmy Zeme a ich biotopy tiež predstavujú ekosystém najvyššej úrovne - biosféra , ktorý má stabilitu a ďalšie vlastnosti ekosystému.

Existencia ekosystému je možná vďaka neustálemu toku energie zvonku – takým zdrojom energie je zvyčajne slnko, aj keď to neplatí pre všetky ekosystémy. Stabilita ekosystému je zabezpečená priamymi a spätnými väzbami medzi jeho zložkami, vnútorným kolobehom látok a účasťou na globálnych cykloch.

Doktrína biogeocenóz vyvinutý V.N. Sukačev. Termín " ekosystému"zaviedol do používania anglický geobotanik A. Tansley v roku 1935, termín " biogeocenóza“ - Akademik V.N. Sukačev v roku 1942 biogeocenóza Je potrebné mať rastlinné spoločenstvo (fytocenózu) ako hlavný článok zabezpečujúci potenciálnu nesmrteľnosť biogeocenózy vďaka energii generovanej rastlinami. Ekosystémy nesmie obsahovať fytocenózu.

Fytocenóza

Rastlinná komunita vytvorená historicky ako výsledok kombinácie vzájomne pôsobiacich rastlín v homogénnej oblasti územia.

Je charakterizovaný:

- určité druhové zloženie,

- formy života,

- vrstvenie (nadzemné a podzemné),

- početnosť (frekvencia výskytu druhov),

- ubytovanie,

- vzhľad (vzhľad),

- vitalita,

- sezónne zmeny,

- rozvoj (zmena spoločenstiev).

Tiering (počet poschodí)

Jednou z charakteristických čŕt rastlinného spoločenstva je takpovediac jeho poschodové členenie na nadzemný aj podzemný priestor.

Nadzemné úrovne umožňuje lepšie využitie svetla a podzemných - vody a minerálov. V lese je zvyčajne možné rozlíšiť až päť úrovní: horná (prvá) - vysoké stromy, druhá - krátke stromy, tretia - kríky, štvrtá - trávy, piata - machy.

Podzemné vrstvenie - zrkadlový obraz nadzemia: korene stromov siahajú najhlbšie, podzemné časti machov sa nachádzajú blízko povrchu pôdy.

Podľa spôsobu získavania a využívania živín všetky organizmy sa delia na autotrofy a heterotrofy. V prírode existuje nepretržitý kolobeh živín nevyhnutných pre život. Chemické látky extrahujú autotrofy z prostredia a vracajú sa doň cez heterotrofy. Tento proces má veľmi zložité formy. Každý druh využíva iba časť energie obsiahnutej v organickej hmote, čím sa jej rozklad dostáva do určitého štádia. V procese evolúcie sa teda vyvinuli ekologické systémy reťaze A napájacia sieť .

Väčšina biogeocenóz má podobné trofická štruktúra. Sú založené na zelených rastlinách - výrobcov. Bylinožravce a mäsožravce sú nevyhnutne prítomné: konzumenti organickej hmoty - spotrebiteľov a ničiteľov organických zvyškov - rozkladačov.

Počet jedincov v potravinovom reťazci neustále klesá, počet obetí je väčší ako počet ich konzumentov, keďže v každom článku potravinového reťazca sa pri každom prenose energie stratí 80 – 90 % energie, ktorá sa rozptýli. forma tepla. Preto je počet článkov v reťazi obmedzený (3-5).

Druhová diverzita biocenózy zastúpené všetkými skupinami organizmov – producentmi, konzumentmi a rozkladačmi.

Porušenie akéhokoľvek odkazu v potravinovom reťazci spôsobuje narušenie biocenózy ako celku. Napríklad odlesňovanie vedie k zmene druhovej skladby hmyzu, vtákov a následne aj zvierat. V oblasti bez stromov sa vyvinú ďalšie potravinové reťazce a vytvorí sa iná biocenóza, čo bude trvať niekoľko desaťročí.

Potravinový reťazec (trofický alebo jedlo )

Vzájomne príbuzné druhy, ktoré postupne extrahujú organickú hmotu a energiu z pôvodnej potravinovej substancie; Navyše, každý predchádzajúci článok v reťazci je potravou pre ďalší.

Potravinové reťazce v každej prírodnej oblasti s viac-menej homogénnymi podmienkami existencie sú zložené z komplexov vzájomne prepojených druhov, ktoré sa navzájom živia a tvoria sebestačný systém, v ktorom dochádza k obehu látok a energie.

Komponenty ekosystému:

- Výrobcovia - autotrofné organizmy (väčšinou zelené rastliny) sú jedinými producentmi organickej hmoty na Zemi. Energeticky bohatá organická hmota sa pri fotosyntéze syntetizuje z energeticky chudobných anorganických látok (H 2 0 a C0 2).

- Spotrebitelia - bylinožravce a mäsožravce, konzumenti organických látok. Spotrebiteľmi môžu byť bylinožravce, keď priamo využívajú producentov, alebo mäsožravce, keď sa živia inými zvieratami. V potravinovom reťazci najčastejšie môžu mať poradové číslo od I do IV.

- Rozkladače - heterotrofné mikroorganizmy (baktérie) a huby - ničitelia organických zvyškov, deštruktory. Nazývajú sa aj zemské poriadky.

Trofická (nutričná) úroveň - súbor organizmov spojených druhom výživy. Koncept trofickej úrovne nám umožňuje pochopiť dynamiku toku energie v ekosystéme.

1. prvú trofickú úroveň vždy zaberajú producenti (rastliny),
2. druhý - spotrebitelia prvého rádu (bylinožravé zvieratá),
3. tretí - spotrebitelia druhého rádu - predátori, ktorí sa živia bylinožravými zvieratami),
4. štvrtý - spotrebitelia tretieho rádu (sekundárne predátori).

Rozlišujú sa tieto typy: potravinové reťazce:

IN pasienkový reťazec (stravovacie reťazce) hlavným zdrojom potravy sú zelené rastliny. Napríklad: tráva -> hmyz -> obojživelníky -> hady -> dravé vtáky.

- troska reťazce (reťazce rozkladu) začínajú detritom – mŕtvou biomasou. Napríklad: podstielka z listov -> dážďovky -> baktérie. Ďalším znakom detritálnych reťazcov je, že rastlinné produkty v nich často nekonzumujú priamo bylinožravce, ale odumierajú a sú mineralizované saprofytmi. Detritálne reťazce sú charakteristické aj pre ekosystémy hlbokých oceánov, ktorých obyvatelia sa živia mŕtvymi organizmami, ktoré klesli z horných vrstiev vody.

Vzťahy medzi druhmi v ekologických systémoch, ktoré sa vyvinuli počas procesu evolúcie, v ktorých sa mnohé zložky živia rôznymi objektmi a samotné slúžia ako potrava pre rôznych členov ekosystému. Jednoducho povedané, potravinová sieť môže byť reprezentovaná ako systém prepleteného potravinového reťazca.

Organizmy rôznych potravinových reťazcov, ktoré prijímajú potravu cez rovnaký počet článkov v týchto reťazcoch, sú zapnuté rovnakú trofickú úroveň. Súčasne sa na ňom môžu nachádzať rôzne populácie toho istého druhu, zahrnuté v rôznych potravinových reťazcoch rôzne trofické úrovne. Vzťah medzi rôznymi trofickými úrovňami v ekosystéme možno graficky znázorniť ako ekologická pyramída.

Ekologická pyramída

Metóda grafického zobrazenia vzťahu medzi rôznymi trofickými úrovňami v ekosystéme – existujú tri typy:

Populačná pyramída odráža počet organizmov na každej trofickej úrovni;

Pyramída biomasy odráža biomasu každej trofickej úrovne;

Energetická pyramída ukazuje množstvo energie prechádzajúcej cez každú trofickú úroveň za určité časové obdobie.

Pravidlo ekologickej pyramídy

Vzorec odrážajúci progresívny pokles hmotnosti (energie, počtu jedincov) každého nasledujúceho článku v potravinovom reťazci.

Číselná pyramída

Ekologická pyramída zobrazujúca počet jedincov na každej úrovni výživy. Pyramída čísel nezohľadňuje veľkosť a hmotnosť jedincov, očakávanú dĺžku života, rýchlosť metabolizmu, no hlavný trend je vždy viditeľný – pokles počtu jedincov od odkazu k odkazu. Napríklad v stepnom ekosystéme je počet jedincov rozdelený nasledovne: producenti - 150 000, bylinožraví konzumenti - 20 000, mäsožraví konzumenti - 9 000 jedincov/plocha. Lúčna biocenóza je charakterizovaná nasledovným počtom jedincov na ploche 4000 m2: producenti - 5 842 424, bylinožraví konzumenti 1. radu - 708 624, mäsožraví konzumenti 2. radu - 35 490, mäsožraví konzumenti 3. radu - 3 .

Pyramída z biomasy

Vzorec, podľa ktorého je množstvo rastlinnej hmoty, ktorá slúži ako základ potravinového reťazca (producenti), približne 10-krát väčšie ako hmotnosť bylinožravých zvierat (spotrebitelia prvého rádu) a množstvo bylinožravých zvierat je 10-krát väčšie. väčšia ako u mäsožravcov (konzumentov druhého rádu), t. j. každá ďalšia úroveň potravy má hmotnosť 10-krát menšiu ako predchádzajúca. V priemere 1000 kg rastlín vyprodukuje 100 kg tela bylinožravcov. Dravce, ktoré jedia bylinožravce, dokážu vybudovať 10 kg svojej biomasy, sekundárne predátory - 1 kg.

Pyramída energie

vyjadruje vzorec, podľa ktorého sa tok energie pri prechode od článku k článku potravinového reťazca postupne znižuje a znehodnocuje. V biocenóze jazera tak zelené rastliny - producenti - vytvárajú biomasu s obsahom 295,3 kJ/cm 2, konzumenti I. radu, konzumujúci rastlinnú biomasu, si vytvárajú vlastnú biomasu s obsahom 29,4 kJ/cm 2; Spotrebitelia druhého rádu, využívajúci spotrebiteľov prvého rádu ako potraviny, vytvárajú svoju vlastnú biomasu obsahujúcu 5,46 kJ/cm2. Zvyšuje sa strata energie pri prechode od konzumentov prvého rádu k konzumentom druhého rádu, ak ide o teplokrvné živočíchy. Vysvetľuje to skutočnosť, že tieto zvieratá vynakladajú veľa energie nielen na budovanie svojej biomasy, ale aj na udržiavanie konštantnej telesnej teploty. Ak porovnáme chov teľaťa a ostrieža, z rovnakého množstva vynaloženej potravinovej energie sa získa 7 kg hovädzieho mäsa a iba 1 kg rýb, pretože teľa žerie trávu a dravý ostriež ryby.

Prvé dva typy pyramíd teda majú niekoľko významných nevýhod:

Pyramída biomasy odráža stav ekosystému v čase odberu vzoriek, a preto ukazuje pomer biomasy v danom momente a neodráža produktivitu každej trofickej úrovne (t. j. jej schopnosť produkovať biomasu za určité časové obdobie). Preto v prípade, že počet producentov zahŕňa rýchlo rastúce druhy, pyramída biomasy sa môže ukázať ako prevrátená.

Energetická pyramída vám umožňuje porovnávať produktivitu rôznych trofických úrovní, pretože berie do úvahy časový faktor. Navyše zohľadňuje rozdiel v energetickej hodnote rôznych látok (napr. 1 g tuku poskytuje takmer dvojnásobok energie ako 1 g glukózy). Preto sa pyramída energie vždy zužuje smerom nahor a nikdy nie je obrátená.

Ekologická plasticita

Stupeň odolnosti organizmov alebo ich spoločenstiev (biocenóz) voči vplyvu faktorov prostredia. Ekologicky plastové druhy majú široké spektrum reakčná norma t.j. sú široko prispôsobené rôznym biotopom (ryby lipne a úhor, niektoré prvoky žijú v sladkých aj slaných vodách). Vysoko špecializované druhy môžu existovať len v určitom prostredí: morské živočíchy a riasy – v slanej vode riečne ryby a lotosové rastliny, lekná, žaburinka žijú len v sladkej vode.

Vo všeobecnosti ekosystém (biogeocenóza) charakterizované nasledujúcimi ukazovateľmi:

Druhová diverzita

hustota populácií druhov,

Biomasa.

Biomasa

Celkové množstvo organickej hmoty všetkých jedincov biocenózy alebo druhov s energiou v nej obsiahnutou. Biomasa sa zvyčajne vyjadruje v jednotkách hmotnosti v sušine na jednotku plochy alebo objemu. Biomasu je možné určiť samostatne pre živočíchy, rastliny alebo jednotlivé druhy. Biomasa húb v pôde je teda 0,05-0,35 t/ha, rias - 0,06-0,5, koreňov vyšších rastlín - 3,0-5,0, dážďoviek - 0,2-0,5, stavovcov - 0,001-0,015 t/ha.

V biogeocenózach sú primárna a sekundárna biologická produktivita :

ü Primárna biologická produktivita biocenóz- celková celková produktivita fotosyntézy, ktorá je výsledkom činnosti autotrofov - zelených rastlín napr.

ü Sekundárna biologická produktivita biocenóz- celková celková produktivita heterotrofných organizmov (spotrebiteľov), ktorá vzniká využívaním látok a energie akumulovanej výrobcami.

Populácie. Štruktúra a dynamika čísel.

Každý druh na Zemi zaberá špecifické rozsah, pretože je schopný existovať len v určitých podmienkach prostredia. Životné podmienky v dosahu jedného druhu sa však môžu výrazne líšiť, čo vedie k rozpadu druhu na elementárne skupiny jedincov – populácie.

Populácia

Súbor jedincov toho istého druhu, ktorí zaberajú samostatné územie v rámci rozsahu druhu (s relatívne homogénnymi životnými podmienkami), voľne sa navzájom krížia (majú spoločný genofond) a izolujú sa od ostatných populácií tohto druhu, pričom majú všetky potrebné podmienky na udržanie ich stability po dlhú dobu v meniacich sa podmienkach prostredia. Najdôležitejšie vlastnosti populácie sú jej štruktúra (vekové, pohlavné zloženie) a populačná dynamika.

Podľa demografickej štruktúry populácia chápe jeho pohlavie a vekové zloženie.

Priestorová štruktúra Populácie sú charakteristikou rozloženia jedincov v populácii v priestore.

Veková štruktúra populácie súvisí s pomerom jedincov rôzneho veku v populácii. Jednotlivci rovnakého veku sa združujú do kohort – vekových skupín.

IN veková štruktúra populácií rastlín prideliť nasledujúce obdobia:

Latentný - stav semena;

Pregeneratívne (zahŕňa stavy semenáčikov, juvenilných rastlín, nezrelých a panenských rastlín);

Generatívne (zvyčajne rozdelené do troch podobdobí - mladí, zrelí a starí generatívni jedinci);

Postgeneratívne (zahŕňa stavy subsenilných, senilných rastlín a fázu odumierania).

Príslušnosť k určitému veku sa určuje podľa biologický vek- stupeň prejavu určitých morfologických (napríklad stupeň rozrezania zložitého listu) a fyziologických (napríklad schopnosť produkovať potomstvo) vlastností.

V populáciách zvierat je tiež možné rozlíšiť rôzne vekových štádiách. Napríklad hmyz, ktorý sa vyvíja s úplnou metamorfózou, prechádza fázami:

larvy,

bábiky,

Imago (dospelý hmyz).

Charakter vekovej štruktúry obyvateľstvazávisí od typu krivky prežitia charakteristickej pre danú populáciu.

Krivka prežitiaodráža mieru úmrtnosti v rôznych vekových skupinách a predstavuje klesajúcu čiaru:

1. Ak úmrtnosť nezávisí od veku jedincov, úmrtnosť jedincov nastáva v danom type rovnomerne, úmrtnosť zostáva konštantná počas celého života ( typ I ). Takáto krivka prežitia je charakteristická pre druhy, ktorých vývoj prebieha bez metamorfózy s dostatočnou stabilitou narodených potomkov. Tento typ sa zvyčajne nazýva typ hydry- charakterizuje ho krivka prežitia približujúca sa k priamke.
2. U druhov, u ktorých je úloha vonkajších faktorov v úmrtnosti malá, je krivka prežitia charakterizovaná miernym poklesom do určitého veku, po ktorom nastáva prudký pokles v dôsledku prirodzenej (fyziologickej) úmrtnosti ( typ II ). Charakter krivky prežitia blízka tomuto typu je charakteristický pre ľudí (hoci krivka prežitia človeka je o niečo plochejšia a je niečo medzi typmi I a II). Tento typ je tzv Drosophila typ: Toto demonštrujú ovocné mušky v laboratórnych podmienkach (nežrali ich dravci).
3. Mnohé druhy sa vyznačujú vysokou mortalitou v skorých štádiách ontogenézy. U takýchto druhov je krivka prežitia charakterizovaná prudkým poklesom v mladšom veku. Jedinci, ktorí prežijú „kritický“ vek, vykazujú nízku úmrtnosť a dožívajú sa vyššieho veku. Typ je tzv druh ustrice (typ III ).

Sexuálna štruktúra populácií

Pomer pohlaví má priamy vplyv na reprodukciu a udržateľnosť populácie.

V populácii existujú primárne, sekundárne a terciárne pomery pohlaví:

- Primárny pomer pohlavia determinovaná genetickými mechanizmami - jednotnosť divergencie pohlavných chromozómov. Napríklad u ľudí chromozómy XY určujú vývoj mužského pohlavia a chromozómy XX určujú vývoj ženského pohlavia. V tomto prípade je pomer primárneho pohlavia 1:1, teda rovnako pravdepodobný.

- Pomer sekundárneho pohlavia je pomer pohlaví v čase narodenia (medzi novorodencami). Môže sa výrazne líšiť od primárneho z niekoľkých dôvodov: selektivita vajíčok voči spermiám nesúcim chromozóm X alebo Y, nerovnaká schopnosť takýchto spermií oplodniť sa a rôzne vonkajšie faktory. Zoológovia napríklad popísali vplyv teploty na pomer sekundárneho pohlavia u plazov. Podobný vzor je typický pre niektorý hmyz. U mravcov je teda zabezpečené oplodnenie pri teplotách nad 20 °C a pri nižších teplotách sa kladú neoplodnené vajíčka. Z tých druhých sa liahnu samce az tých, ktoré sú oplodnené, prevažne samice.

- Terciárny pomer pohlaví - pomer pohlaví medzi dospelými zvieratami.

Priestorová štruktúra populácií odráža povahu rozmiestnenia jedincov v priestore.

Zlatý klinec tri hlavné typy distribúcie jednotlivcov vo vesmíre:

- uniforma alebo uniforma(jedinci sú rozmiestnení rovnomerne v priestore, v rovnakej vzdialenosti od seba); má zriedkavý charakter a je najčastejšie spôsobený akútnou vnútrodruhovou konkurenciou (napríklad u dravých rýb);

- zborový alebo mozaika(„škvrnité“, jednotlivci sa nachádzajú v izolovaných zhlukoch); vyskytuje oveľa častejšie. Je spojená s charakteristikami mikroprostredia alebo správania zvierat;

- náhodný alebo difúzne(jedinci sú náhodne rozmiestnení v priestore) - možno pozorovať len v homogénnom prostredí a len u druhov, ktoré nevykazujú žiadnu tendenciu k vytváraniu skupín (napríklad chrobák v múke).

Veľkosť populácie označujeme písmenom N. Pomer prírastku N k jednotke času dN / dt vyjadrujeokamžitá rýchlosťzmeny veľkosti populácie, teda zmena počtu v čase t.Rast populáciezávisí od dvoch faktorov – plodnosti a úmrtnosti pri absencii emigrácie a imigrácie (takejto populácii sa hovorí izolovaná). Rozdiel medzi pôrodnosťou b a úmrtnosťou d jeizolovaná miera rastu populácie:

Stabilita populácie

Ide o jeho schopnosť byť v stave dynamickej (t.j. mobilnej, meniacej sa) rovnováhy s prostredím: podmienky prostredia sa menia a mení sa aj populácia. Jednou z najdôležitejších podmienok udržateľnosti je vnútorná rozmanitosť. Vo vzťahu k populácii sú to mechanizmy na udržanie určitej hustoty obyvateľstva.

Zlatý klinec tri typy závislosti veľkosti populácie od jej hustoty .

Prvý typ (I) - najbežnejšia, charakterizovaná poklesom prírastku populácie so zvýšením jej hustoty, čo je zabezpečené rôznymi mechanizmami. Napríklad pre mnohé druhy vtákov je charakteristický pokles plodnosti (úrodnosti) so zvyšujúcou sa hustotou populácie; zvýšená úmrtnosť, znížená odolnosť organizmov so zvýšenou hustotou obyvateľstva; zmena veku v puberte v závislosti od hustoty obyvateľstva.

Tretí typ ( III ) je charakteristický pre populácie, v ktorých je zaznamenaný „skupinový efekt“, t. j. určitá optimálna hustota populácie prispieva k lepšiemu prežívaniu, vývoju a životnej aktivite všetkých jedincov, čo je vlastné väčšine skupinových a spoločenských zvierat. Napríklad na obnovenie populácií heterosexuálnych zvierat je potrebná minimálna hustota, ktorá poskytuje dostatočnú pravdepodobnosť stretnutia samca a samice.

Tematické zadania

A1. Vytvorila sa biogeocenóza

1) rastliny a zvieratá

2) zvieratá a baktérie

3) rastliny, zvieratá, baktérie

4) územie a organizmy

A2. Spotrebitelia organickej hmoty v lesnej biogeocenóze sú

1) smrek a breza

2) huby a červy

3) zajace a veveričky

4) baktérie a vírusy

A3. Výrobcovia v jazere sú

2) pulce

A4. Proces samoregulácie v biogeocenóze ovplyvňuje

1) pomer pohlaví v populáciách rôznych druhov

2) počet mutácií vyskytujúcich sa v populáciách

3) pomer predátor-korisť

4) vnútrodruhová súťaž

A5. Jednou z podmienok udržateľnosti ekosystému môže byť

1) jej schopnosť zmeniť sa

2) rozmanitosť druhov

3) kolísanie počtu druhov

4) stabilita genofondu v populáciách

A6. Medzi rozkladače patria

2) lišajníky

4) paprade

A7. Ak celková hmotnosť prijatá spotrebiteľom 2. rádu je 10 kg, aká bola celková hmotnosť výrobcov, ktorí sa stali zdrojom potravín pre tohto spotrebiteľa?

A8. Označte detritický potravinový reťazec

1) mucha – pavúk – vrabec – baktérie

2) ďatelina – jastrab – čmeliak – myš

3) raž – sýkorka – mačka – baktérie

4) komár – vrabec – jastrab – červy

A9. Počiatočným zdrojom energie v biocenóze je energia

1) organické zlúčeniny

2) anorganické zlúčeniny

4) chemosyntéza

1) zajace

2) včely

3) drozd poľný

4) vlci

A11. V jednom ekosystéme môžete nájsť dub a

1) gopher

3) škovránok

4) modrá nevädza

A12. Napájacie siete sú:

1) spojenie medzi rodičmi a potomkami

2) rodinné (genetické) súvislosti

3) metabolizmus v bunkách tela

4) spôsoby prenosu látok a energie v ekosystéme

A13. Ekologická pyramída čísel odráža:

1) pomer biomasy na každej trofickej úrovni

2) pomer hmotností jednotlivého organizmu na rôznych trofických úrovniach

3) štruktúra potravinového reťazca

4) rozmanitosť druhov na rôznych trofických úrovniach

Hlavnou podmienkou existencie ekosystému je udržanie obehu látok a premena energie. Poskytuje sa vďaka trofický (jedlo) spojenia medzi druhmi patriacimi do rôznych funkčných skupín. Práve na základe týchto súvislostí sa organické látky, syntetizované výrobcami z minerálnych látok s absorpciou slnečnej energie, dostávajú k spotrebiteľom a podliehajú chemickým premenám. V dôsledku životnej činnosti hlavne rozkladačov prechádzajú atómy hlavných biogénnych chemických prvkov z organických látok na látky anorganické (CO 2, NH 3, H 2 S, H 2 O). Anorganické látky potom výrobcovia používajú na vytváranie nových organických látok. A opäť sú vtiahnutí do kolobehu pomocou producentov. Ak by tieto látky neboli znovu použité, život na Zemi by bol nemožný. Koniec koncov, zásoby látok absorbovaných výrobcami v prírode nie sú neobmedzené. Na uskutočnenie celého cyklu látok v ekosystéme musia byť prítomné všetky tri funkčné skupiny organizmov. A medzi nimi musí byť neustála interakcia v podobe trofických spojení s tvorbou trofických (potravných) reťazcov, alebo potravinových reťazcov.

Potravinový reťazec (potravinový reťazec) je sled organizmov, v ktorom dochádza k postupnému prenosu hmoty a energie od zdroja (predchádzajúci článok) k spotrebiteľovi (nasledujúci článok).

V tomto prípade môže jeden organizmus zjesť iný, živiac sa jeho mŕtvymi zvyškami alebo odpadovými produktmi. V závislosti od typu počiatočného zdroja hmoty a energie sa potravinové reťazce delia na dva typy: pasienky (pásové reťazce) a detritálne (rozkladné reťazce).

Pastevné reťaze (pastivé reťaze)- potravinové reťazce, ktoré začínajú výrobcami a zahŕňajú spotrebiteľov rôznych rádov. Vo všeobecnosti možno reťazec pastvín znázorniť pomocou nasledujúceho diagramu:

Výrobcovia -> Spotrebitelia prvého rádu -> Spotrebitelia druhého rádu -> Spotrebitelia tretieho rádu

Napríklad: 1) potravný reťazec lúky: červená ďatelina - motýľ - žaba - had; 2) potravinový reťazec nádrže: chlamydomonas - dafnie - guľáš - zubáč. Šípky v diagrame ukazujú smer prenosu hmoty a energie v silovom obvode.

Každý organizmus v potravinovom reťazci patrí do určitej trofickej úrovne.

Trofická úroveň je súbor organizmov, ktoré v závislosti od spôsobu výživy a druhu potravy tvoria určitý článok v potravinovom reťazci.

Trofické úrovne sú zvyčajne očíslované. Prvú trofickú úroveň tvoria autotrofné organizmy - rastliny (producenti), na druhej trofickej úrovni sú bylinožravé živočíchy (konzumenti 1. rádu), na tretej a ďalšej úrovni - mäsožravce (konzumenti 2., 3. a pod. rádu). ).

V prírode sa takmer všetky organizmy živia nie jedným, ale niekoľkými druhmi potravy. Preto môže byť každý organizmus na rôznych trofických úrovniach v rovnakom potravinovom reťazci v závislosti od povahy potravy. Napríklad jastrab, ktorý žerie myši, zaberá tretiu trofickú úroveň a jediaci hady štvrtú. Okrem toho ten istý organizmus môže byť článkom v rôznych potravinových reťazcoch, ktoré ich navzájom spájajú. Jastrab tak môže zožrať jaštericu, zajaca či hada, ktoré sú súčasťou rôznych potravinových reťazcov.

V prírode sa pastevné reťazce nevyskytujú v čistej forme. Sú prepojené spoločnými výživovými väzbami a formou internetová stránka o jedle, alebo napájacej siete. Jeho prítomnosť v ekosystéme prispieva k prežitiu organizmov pri nedostatku určitého druhu potravy v dôsledku schopnosti využívať inú potravu. A čím širšia je druhová diverzita jedincov v ekosystéme, tým viac potravinových reťazcov je v potravinovej sieti a tým stabilnejší je ekosystém. Strata jedného článku z potravinového reťazca nenaruší celý ekosystém, keďže možno využiť zdroje potravy z iných potravinových reťazcov.

Detritálne reťazce (dekompozičné reťazce)- potravinové reťazce, ktoré začínajú detritom, zahŕňajú detritivory a rozkladače a končia minerálmi. V detritálnych reťazcoch sa hmota a energia detritu prenáša medzi detritivormi a rozkladačmi prostredníctvom produktov ich životnej činnosti.

Napríklad: mŕtvy vták - larvy múch - plesne - baktérie - minerály. Ak detritus nevyžaduje mechanické zničenie, potom sa okamžite zmení na humus s následnou mineralizáciou.

Vďaka suťovým reťazcom je kolobeh látok v prírode uzavretý. Mŕtve organické látky v detritálnych reťazcoch sa premieňajú na minerály, ktoré sa dostávajú do prostredia a sú z neho prijímané rastlinami (producentmi).

Pasienkové reťazce sa nachádzajú prevažne v nadzemných a rozkladné reťazce - v podzemných vrstvách ekosystémov. Vzťah medzi pastvinovými reťazcami a detritálnymi reťazcami nastáva prostredníctvom detritu vstupujúceho do pôdy. Detritálne reťazce sú prepojené s pastvinovými reťazcami prostredníctvom minerálnych látok, ktoré producenti získavajú z pôdy. Vďaka prepojeniu pasienkových a sutinových reťazcov sa v ekosystéme vytvára komplexná potravinová sieť, ktorá zabezpečuje stálosť procesov premeny hmoty a energie.

Ekologické pyramídy

Proces premeny hmoty a energie v pastvinových reťazcoch má určité zákonitosti. Na každej trofickej úrovni pastevného reťazca nie je všetka spotrebovaná biomasa využitá na vytvorenie biomasy spotrebiteľov na tejto úrovni. Značná časť sa vynakladá na životne dôležité procesy organizmov: pohyb, rozmnožovanie, udržiavanie telesnej teploty atď. Časť krmiva sa navyše nestrávi a končí v životnom prostredí vo forme odpadových látok. Inými slovami, väčšina hmoty a energie, ktorú obsahuje, sa stratí počas prechodu z jednej trofickej úrovne na druhú. Percento stráviteľnosti sa značne líši a závisí od zloženia potravy a biologických vlastností organizmov. Početné štúdie ukázali, že na každej trofickej úrovni potravinového reťazca sa stratí v priemere asi 90 % energie a len 10 % prejde na ďalšiu úroveň. Americký ekológ R. Lindeman v roku 1942 sformuloval tento vzor ako pravidlo 10%.. Pomocou tohto pravidla je možné vypočítať množstvo energie na ktorejkoľvek trofickej úrovni potravinového reťazca, ak je na jednej z nich známy jej ukazovateľ. S určitou mierou predpokladu sa toto pravidlo používa aj na určenie prechodu biomasy medzi trofickými úrovňami.

Ak na každej trofickej úrovni potravinového reťazca určíme počet jedincov alebo ich biomasu alebo množstvo energie v nej obsiahnutej, potom bude pokles týchto množstiev zrejmý, keď sa posunieme ku koncu potravinového reťazca. Tento vzor prvýkrát stanovil anglický ekológ C. Elton v roku 1927. Nazval ho pravidlo ekologickej pyramídy a navrhol to vyjadriť graficky. Ak je ktorákoľvek z vyššie uvedených charakteristík trofických úrovní znázornená vo forme obdĺžnikov s rovnakou mierkou a umiestnených na sebe, výsledkom bude ekologická pyramída.

Existujú tri typy ekologických pyramíd. Pyramída čísel odráža počet jedincov v každom článku potravinového reťazca. Avšak v ekosystéme druhá trofická úroveň ( spotrebiteľov prvého rádu) môže byť numericky bohatšia ako prvá trofická úroveň ( výrobcov). V tomto prípade dostanete obrátenú pyramídu čísel. Vysvetľuje to účasť jednotlivcov, ktorí nie sú rovnakej veľkosti, v takýchto pyramídach. Príkladom je pyramída čísel pozostávajúca z listnatého stromu, listožravého hmyzu, malých hmyzožravcov a veľkých dravých vtákov. Pyramída z biomasy odráža množstvo organickej hmoty nahromadenej na každej trofickej úrovni potravinového reťazca. Pyramída biomasy v suchozemských ekosystémoch je správna. A v pyramíde biomasy pre vodné ekosystémy je biomasa druhej trofickej úrovne spravidla väčšia ako biomasa prvej, keď je určená v určitom okamihu. Ale keďže vodní producenti (fytoplanktón) majú vysokú mieru produkcie, v konečnom dôsledku bude ich biomasa za sezónu stále väčšia ako biomasa spotrebiteľov prvého rádu. To znamená, že aj vo vodných ekosystémoch sa dodržiava pravidlo ekologickej pyramídy. Pyramída energie odráža vzorce výdaja energie na rôznych trofických úrovniach.

Zásoby hmoty a energie nahromadenej rastlinami v potravných reťazcoch pastvín sa teda rýchlo spotrebúvajú (vyžierajú), takže tieto reťazce nemôžu byť dlhé. Zvyčajne zahŕňajú tri až päť trofických úrovní.

V ekosystéme sú producenti, konzumenti a rozkladači spojení trofickými väzbami a tvoria potravinové reťazce: pastviny a detritus. V pastevných reťazcoch platí pravidlo 10 % a pravidlo ekologickej pyramídy. Môžu byť postavené tri typy ekologických pyramíd: čísla, biomasa a energia.

Medzi autotrofmi a heterotrofmi v ekosystémoch existujú komplexné nutričné ​​interakcie. Niektoré organizmy požierajú iné, a tak uskutočňujú prenos látok a energie – základ pre fungovanie ekosystému.

V rámci ekosystému organickú hmotu vytvárajú autotrofné organizmy, ako sú rastliny. Rastliny jedia zvieratá a tie zase iné zvieratá. Táto sekvencia sa nazýva potravinový reťazec (obr. 1) a každý článok v potravinovom reťazci sa nazýva trofická úroveň.

Rozlišovať

Potravinové reťazce na pastvinách(pastivé reťazce) - potravinové reťazce, ktoré začínajú autotrofnými fotosyntetickými alebo chemosyntetickými organizmami (obr. 2.). Potravinové reťazce pasienkov sa nachádzajú prevažne v suchozemských a morských ekosystémoch.

Príkladom je potravinový reťazec pasienkov. Tento reťazec začína zachytávaním slnečnej energie rastlinou. Motýľ, ktorý sa živí nektárom kvetu, predstavuje druhý článok tohto reťazca. Vážka, dravý lietajúci hmyz, útočí na motýľa. Žaba, ktorá sa skrýva medzi zelenou trávou, chytí vážku, ale sama slúži ako korisť pre takého predátora, akým je užovka. Trávením žaby mohol stráviť aj celý deň, no ešte pred západom slnka sa sám stal korisťou iného predátora.

Potravinový reťazec prechádzajúci od rastliny cez motýľa, vážku, žabu, hada až po jastraba udáva smer pohybu organických látok, ako aj energie v nich obsiahnutej.

V oceánoch a moriach existujú autotrofné organizmy (jednobunkové riasy) len do hĺbky prieniku svetla (maximálne do 150-200 m). Heterotrofné organizmy žijúce v hlbších vrstvách vody vystupujú v noci na povrch, aby sa živili riasami, a ráno idú opäť hlbšie, pričom vykonávajú denné vertikálne migrácie dlhé až 500 – 1000 m. organizmy z ešte hlbších vrstiev stúpajú nahor, aby sa živili inými organizmami zostupujúcimi z povrchových vrstiev.

V hlbokých moriach a oceánoch teda existuje akýsi „potravinový rebrík“, vďaka ktorému sa organická hmota vytvorená autotrofnými organizmami v povrchových vrstvách vody prepravuje pozdĺž reťazca živých organizmov až na samé dno. V tomto ohľade niektorí morskí ekológovia považujú celý vodný stĺpec za jedinú biogeocenózu. Iní sa domnievajú, že podmienky prostredia v povrchových a spodných vrstvách vody sú také odlišné, že ich nemožno považovať za jednu biogeocenózu.

Detritické potravinové reťazce(rozkladné reťazce) - potravinové reťazce, ktoré začínajú detritom - odumretými zvyškami rastlín, mŕtvol a zvieracích exkrementov (obr. 2).

Suťové reťazce sú najtypickejšie pre spoločenstvá kontinentálnych nádrží, dna hlbokých jazier, oceánov, kde sa mnohé organizmy živia suťami tvorenými odumretými organizmami z horných osvetlených vrstiev nádrže alebo ktoré sa do nádrže dostali z terestrických ekosystémov napr. forma listového odpadu.

Ekosystémy dna morí a oceánov, kam slnečné svetlo neprenikne, existujú len vďaka neustálemu usadzovaniu mŕtvych organizmov žijúcich v povrchových vrstvách vody. Celková hmotnosť tejto látky vo svetovom oceáne za rok dosahuje najmenej niekoľko stoviek miliónov ton.

Detritálne reťazce sú bežné aj v lesoch, kde väčšinu ročného prírastku živej hmotnosti rastlín nespotrebujú priamo bylinožravce, ale odumierajú, tvoriac opad, a potom sú rozložené saprotrofnými organizmami, po ktorých nasleduje mineralizácia rozkladačmi. Huby majú veľký význam pri rozklade odumretej hmoty rastlín, najmä dreva.

Heterotrofné organizmy, ktoré sa živia priamo detritom, sa nazývajú detritivory. V suchozemských ekosystémoch sú to mnohé druhy hmyzu, červov atď. Veľké detritivory, medzi ktoré patria niektoré druhy vtákov (supy, vrany atď.) a cicavcov (hyeny atď.), sa nazývajú mrchožrúty.

Vo vodných ekosystémoch sú najčastejšími detritívmi článkonožce – vodný hmyz a jeho larvy a kôrovce. Detritivory sa môžu živiť inými, väčšími heterotrofnými organizmami, ktoré samotné môžu slúžiť ako potrava pre predátorov.

Trofické úrovne

Typicky nie sú rôzne trofické úrovne v ekosystémoch oddelené v priestore. V niektorých prípadoch sú však celkom jasne odlíšené. Napríklad v geotermálnych zdrojoch sú autotrofné organizmy – modrozelené riasy a autotrofné baktérie, vytvárajúce špecifické riasovo-bakteriálne spoločenstvá („rohože“) bežné pri teplotách nad 40 – 45 ° C. Pri nižších teplotách neprežijú.

Na druhej strane heterotrofné organizmy (mäkkýše, larvy vodného hmyzu a pod.) sa v geotermálnych prameňoch pri teplotách nad 33-36 °C nevyskytujú, preto sa živia úlomkami rohoží unášaných prúdom do oblastí s nižšími teplotami.

V takýchto geotermálnych zdrojoch sa teda jasne rozlišuje autotrofná zóna, kde sú bežné len autotrofné organizmy, a heterotrofná zóna, kde autotrofné organizmy chýbajú a nachádzajú sa len heterotrofné organizmy.

Trofické siete

V ekologických systémoch je síce množstvo paralelných potravinových reťazcov, napr.

bylinná vegetácia -> hlodavce -> malé dravce
bylinná vegetácia -> kopytníky -> veľké dravce,

ktoré spájajú obyvateľov pôdy, bylinného pokryvu, stromového poschodia, sú tu ďalšie vzťahy. Vo väčšine prípadov môže ten istý organizmus slúžiť ako zdroj potravy pre mnohé organizmy, a tak byť súčasťou rôznych potravinových reťazcov a korisťou rôznych predátorov. Napríklad dafnie môžu zožrať nielen rybičky, ale aj dravý kôrovec Cyclops a ploticu dokáže zožrať nielen šťuka, ale aj vydra.

Trofická štruktúra spoločenstva odzrkadľuje vzťah medzi výrobcami, konzumentmi (zvlášť prvého, druhého, atď. rádu) a rozkladačmi, vyjadrený buď počtom jedincov živých organizmov, alebo ich biomasou, alebo energiou v nich obsiahnutou. vypočítané na jednotku plochy za jednotku času.