Élelmiszerháló. Trófiai szintek

NAK NEK Az élőlények közötti legfontosabb kapcsolatok közé tartoznak a táplálkozási kapcsolatok. Egy ökoszisztémában számtalan anyagmozgási út nyomon követhető, amelyben az egyik szervezetet a másik felfalja, egy harmadikat stb. Az ilyen láncszemek sorozatát táplálékláncnak nevezzük. A táplálékláncok összefonódnak és táplálék- (trófikus) hálót alkotnak.

A táplálékláncokat két típusra osztják. A tápláléklánc egyik típusa a növényekből indul ki, és a növényevőkhöz, majd a ragadozókhoz vezet – ez a legeltetési lánc.

Viszonylag egyszerű és rövid tápláléklánc:
fű → nyúl → róka

(termelő) (fogyasztó (fogyasztó)

Megrendelem) II Megrendelem)

Egy másik típus a növényi és állati maradványoktól a kis állatokig és mikroorganizmusokig terjed, majd a ragadozókig - ez a bomlási lánc (detritus).

Tehát minden élelmiszerlánc a termelőkkel kezdődik. Folyamatos szervesanyag-termelésük nélkül az ökoszisztéma gyorsan felemésztené magát, és megszűnne létezni.

Az élelmiszer-kapcsolatok a tápanyagok és az energia egyik trofikus szintről a másikra való áramlásához hasonlíthatók.

Az élőlények össztömege (biomasszája) minden egyes trófikus szinten mérhető úgy, hogy megfelelő állat- és növénymintákat gyűjtünk vagy befogunk, majd lemérünk. Minden trófiai szinten a biomassza az 90-99% kevesebb, mint az előző. Tegyük fel, hogy egy 0,4 hektáros réti területen a termelők biomasszája 10 tonna, akkor a fitofágok biomasszája ugyanazon a területen nem lesz többé 1000 kg. A természetben a táplálékláncok általában 3-4 láncszemet tartalmaznak, nagyobb számú trofikus szint megléte lehetetlen a biomassza gyors közeledése miatt a nullához.

A kapott energia nagy részét (80-90%) az élőlények a test felépítésére és az életfunkciók fenntartására használják fel. Mindegyik trofikus szinten az egyedek száma fokozatosan csökken. Ezt a mintát hívják ökológiai piramis . Az ökológiai piramis tükrözi az egyedek számát a tápláléklánc egyes szakaszaiban, vagy a biomassza mennyiségét vagy az energia mennyiségét. Ezek a mennyiségek azonos irányúak. A lánc minden egyes láncszemével az élőlények nagyobbakká válnak, lassabban szaporodnak, számuk csökken.

A különböző biogeocenózisok termelékenységükben, az elsődleges termékek fogyasztásának mértékében, valamint a különféle táplálékláncokban különböznek egymástól. Az elfogyasztott és tárolt termékek arányát illetően azonban minden élelmiszerláncra jellemzőek bizonyos minták, pl. biomasszát a benne lévő energiával az egyes trofikus szinteken. Ezeket a mintákat „az ökológiai piramis szabályainak” nevezik. Különféle típusú ökológiai piramisok léteznek, attól függően, hogy milyen mutatót használnak az alapjául. Így a biomassza piramis megjeleníti a szerves anyagok tömegének a táplálékláncban való átvitelének mennyiségi mintázatait. Az energiapiramis az energialánc egyik láncszemétől a másikhoz való energiaátvitel megfelelő mintáit jeleníti meg. Kifejlesztettek egy számpiramist is, amely a tápláléklánc egyes trofikus szintjein az egyedek számát mutatja.

A biocenózisban lévő fajok anyagcsere- és energiafolyamatok, azaz táplálkozási kapcsolatok révén kapcsolódnak egymáshoz. A biocenózis tagjai közötti táplálékkapcsolatok nyomon követésével („ki kit és mennyit eszik”) megkonstruálható élelmiszerláncok és hálózatok.

Trófikus láncok (a görög trophe - élelmiszer) - a táplálékláncok az anyag és az energia egymás utáni átvitele. Például az állatok tápláléklánca a Jeges-tengerben: mikroalgák (fitoplankton) → kisméretű növényevő rákfélék (zooplankton) → húsevő planktonfágok (férgek, puhatestűek, rákfélék) → halak (a ragadozóhalak sorrendjében 2-4 láncszem) lehetséges) → fókák → jegesmedvék. Ez a tápláléklánc hosszú; a szárazföldi ökoszisztémák táplálékláncai rövidebbek, mert nagyobb az energiaveszteség a szárazföldön. Több típusa van szárazföldi táplálékláncok .

1. A legelő élelmiszerláncok (kizsákmányoló láncok) a termelőkkel kezdődnek. Az egyik trofikus szintről a másikra való átlépéskor az egyedek mérete növekszik a populációsűrűség, a szaporodási ráta és a tömegtermelékenység egyidejű csökkenésével.

Fű → pocok → róka

Fű → rovarok → béka → gém → sárkány

Almafa → pikkelyes rovar → parazita

Tehén → lólégy → baktériumok → fágok

Törmelékláncok. Csak a bontókat tartalmazza.

Lehullott levelek → penészgombák → baktériumok

Bármely tápláléklánc bármely tagja egyidejűleg egy másik tápláléklánc láncszeme: más élőlények több faja is fogyaszt és fogyaszt. Így keletkeznek táplálékhálók. Például a réti farkas-prérifarkas tápláléka akár 14 ezer állat- és növényfajt is tartalmaz. Az anyagok és az energia egyik szervezetcsoportból a másikba történő átvitelének sorrendjében vannak trofikus szintek. A láncok általában nem haladják meg az 5-7 szintet. Az első trofikus szintet a termelők alkotják, mivel csak ők táplálkozhatnak napenergiával. Minden más szinten - növényevők (fitofágok), elsődleges ragadozók, másodlagos ragadozók stb. - a kezdetben felhalmozott energiát az anyagcsere folyamatok fenntartásához használják fel.

Kényelmes az étkezési kapcsolatokat a formában ábrázolni trófiai piramisok(szám, biomassza, energia). A populációs piramis az egyes trófiai szinteken lévő egyedek számát mutatja egységekben (darabokban).

Nagyon széles az alapja és élesen szűkül a terminálfogyasztók felé. Ez egy gyakori piramistípus a lágyszárú közösségekben - réti és sztyepp biocenózisokban. Ha figyelembe vesszük az erdei közösséget, akkor a kép torz lehet: egy fán több ezer fitofág táplálkozhat, vagy a levéltetvek és az elefántok (különböző fitofágok) lehetnek azonos trofikus szinten. Ekkor a fogyasztók száma nagyobb lehet, mint a termelők száma. Az esetleges torzulások leküzdésére biomassza piramist használnak. Száraz vagy nedves tömeg űrtartalmának egységeiben van kifejezve: kg, t stb.

A szárazföldi ökoszisztémákban a növényi biomassza mindig nagyobb, mint az állati biomassza. A biomassza piramis másképp néz ki a vízi, különösen a tengeri ökoszisztémák esetében. Az állatok biomasszája sokkal nagyobb, mint a növényeké. Ez a helytelenség abból adódik, hogy a biomassza piramisok nem veszik figyelembe a különböző trofikus szintű egyedek generációinak fennállásának időtartamát, valamint a biomassza képződésének és felhasználásának sebességét. A tengeri ökoszisztémák fő termelője a fitoplankton. Egy év alatt akár 50 fitoplanktongeneráció is megváltozhat az óceánban. Amíg a ragadozóhalak (és különösen a bálnák) felhalmozzák biomasszáját, a fitoplankton számos generációja megváltozik, és teljes biomasszája sokkal nagyobb lesz. Ezért az ökoszisztémák trofikus szerkezetének egy univerzális kifejezési módja a termelékenységi piramisok, amelyeket általában energiapiramisoknak neveznek, ami a termékek energiakifejezését jelenti.

Az elnyelt napenergia a szénhidrátok és más szerves anyagok kémiai kötéseinek energiájává alakul át. Egyes anyagok a növények légzése során oxidálódnak és energiát szabadítanak fel. Ez az energia végül hőként disszipálódik. A fennmaradó energia a biomassza növekedését okozza. Egy stabil ökoszisztéma teljes biomasszája viszonylag állandó. Így az egyik trofikus szintről a másikra való átmenet során a rendelkezésre álló energia egy része nem érzékelhető, egy része hő formájában leadódik, egy részét pedig légzésre fordítják. Átlagosan, amikor az egyik trofikus szintről a másikra haladunk, a teljes energia körülbelül 10-szeresére csökken. Ezt a mintát hívják Lindemann energiapiramisszabály (1942) illa 10%-os szabály. Minél hosszabb a tápláléklánc, annál kevesebb energia áll rendelkezésre a lánc végén, így a trofikus szintek száma soha nem lehet túl nagy.

Ha az ökológiai piramis következő szakaszába való átmenet során a szerves anyagok energiája és tömege csökken, akkor a szervezetbe jutó, a normál anyagcserében nem részt vevő anyagok (szintetikus mérgek) felhalmozódása megközelítőleg ugyanilyen arányban nő. Ezt a jelenséget az ún a biológiai fokozás szabálya.

Ökológiai rendszerek működésének alapelvei

A napenergia folyamatos beáramlása- az ökoszisztéma létezésének szükséges feltétele.

Tápanyag ciklus. Az anyagok körforgásának mozgatórugói a Napból érkező energiaáramlás és az élő anyagok tevékenysége. A tápanyag körforgásnak köszönhetően az összes ökoszisztéma és a bioszféra egészének stabil szerveződése jön létre, és normális működésük is megvalósul.

A biomassza csökkenése magasabb trofikus szinteken: A rendelkezésre álló energia mennyiségének csökkenése általában a biomassza és az egyedszám csökkenésével jár az egyes trofikus szinteken (emlékezzünk az energia, a bőség és a biomassza piramisaira).

Ezekkel az elvekkel már az előadás során részletesen foglalkoztunk.

A biocenózisok trofikus szerkezete

A KÖZÖSSÉGEK ÖKOLÓGIÁJA (SZINEKOLÓGIA)

A különböző fajok populációi természetes körülmények között magasabb rangú rendszerekbe egyesülnek - közösségekÉs biocenózis.

A „biocenózis” kifejezést K. Mobius német zoológus javasolta, és a növények, állatok és mikroorganizmusok populációinak szervezett csoportját jelöli, amelyek alkalmazkodtak egy bizonyos tértérfogaton belüli együttéléshez.

Bármely biocenózis az abiotikus környezet egy bizonyos területét foglalja el. Biotóp– többé-kevésbé homogén feltételekkel rendelkező tér, ahol élőlények egyik vagy másik közössége él.

A biocenotikus élőlénycsoportok mérete rendkívül változatos - a fatörzsön vagy a mocsári mohák közösségeitől a tollfüves sztyepp biocenózisáig. A biocenózis (közösség) nemcsak az őt alkotó fajok összessége, hanem a köztük lévő kölcsönhatások összessége is. A közösségi ökológia (szinekológia) az ökológia tudományos megközelítése is, amely szerint mindenekelőtt a kapcsolatok és a domináns kapcsolatok komplexét vizsgálják a biocenózisban. A szinekológia elsősorban a környezet biotikus környezeti tényezőivel foglalkozik.

A biocenózison belül vannak fitocenózis- stabil növényi közösség, zoocenosis- egymással összefüggő állatfajok gyűjteménye és mikrobiocenózis - mikroorganizmusok közössége:

FITOCENÓZIS + ZOOCENÓZIS + MIKROBIOCENÓZIS = BIOCENÓZIS.

Ugyanakkor a természetben sem a fitocenózis, sem a zoocenózis, sem a mikrobiocenózis nem fordul elő tiszta formában, és a biocönózis sem a biotóptól elszigetelten.

A biocenózist a biocenózis szerkezetét - az egyedek számát, térbeli eloszlását, fajösszetételét stb. -, valamint a táplálékhálózat szerkezetét, termelékenységét és biomasszáját biztosító interspecifikus kapcsolatok alkotják. Az egyes fajoknak a biocenózis fajszerkezetében betöltött szerepének felmérésére a fajok abundanciáját használják - egy mutatót, amely megegyezik az egységnyi területre vagy az elfoglalt terület térfogatára eső egyedszámmal.

A biocenózisban a szerkezetét ténylegesen alkotó élőlények közötti kapcsolat legfontosabb típusa a ragadozó és a zsákmány közötti táplálékkapcsolat: egyesek az evők, mások az elfogyasztottak. Ezen túlmenően minden élőlény és halott élőlény tápláléka más szervezeteknek: a nyúl füvet eszik, a róka és a farkas nyúlra vadászik, a ragadozó madarak (sólymok, sasok stb.) képesek elrángatni és megenni mindkét rókakölyköt. és egy farkaskölyök. Az elhullott növények, mezei nyulak, rókák, farkasok, madarak a detritivorok (lebontó vagy más módon pusztító) táplálékává válnak.

A tápláléklánc olyan organizmusok sorozata, amelyekben minden szervezet megeszi vagy lebontja a másikat. A fotoszintézis során elnyelt, rendkívül hatékony napenergia kis részének egyirányú áramlásának útját ábrázolja, amely élő szervezeteken áthaladva eléri a Földet. Végül ez a lánc visszakerül a természetes környezetbe alacsony hatásfokú hőenergia formájában. Ezen túlmenően a tápanyagok is eljutnak a termelőktől a fogyasztókhoz, majd a lebontókhoz, majd vissza a termelőkhöz.

A tápláléklánc minden láncszemét ún táplálkozási szint. Az első trofikus szintet az autotrófok foglalják el, más néven elsődleges termelőknek. A második trofikus szint élőlényeit elsődleges fogyasztóknak, a harmadikat másodlagos fogyasztóknak nevezzük, stb. Általában négy vagy öt trofikus szint van, és ritkán több mint hat (5.1. ábra).

A táplálékláncnak két fő típusa van – a legeltetés (vagy „legeltetés”) és a detritus (vagy „lebomló”).

Rizs. 5.1. A biocenózis táplálékláncai N. F. Reimers szerint: általánosított (A)és valódi (b). A nyilak az energia mozgásának irányát mutatják, a számok pedig a trofikus szintre jutó energia relatív mennyiségét

BAN BEN lelkipásztori táplálékláncok Az első trofikus szintet a zöld növények, a másodikat a legelő állatok foglalják el (a „legeltetés” kifejezés minden olyan organizmusra vonatkozik, amely növényekkel táplálkozik), a harmadikat pedig a húsevők. Így a legelő táplálékláncai a következők:

Törmelékes tápláléklánc törmelékkel kezdődik a séma szerint:

DETRITE → DETRITIFOGER → PREDATOR

A tipikus törmelékes táplálékláncok a következők:

A tápláléklánc fogalma lehetővé teszi a kémiai elemek körforgásának további nyomon követését a természetben, bár olyan egyszerű táplálékláncok, mint amilyeneket korábban ábrázoltunk, ahol minden organizmus csak egyfajta szervezetből táplálkozik, ritkán fordul elő a természetben. A valódi táplálékkapcsolatok sokkal összetettebbek, mivel egy állat különböző típusú, ugyanabban a táplálékláncban vagy különböző láncokban lévő élőlényekkel táplálkozhat, ami különösen jellemző a magasabb trofikus szintű ragadozókra (fogyasztókra). A legeltetés és a törmelékes tápláléklánc kapcsolatát a Yu. Odum által javasolt energiaáramlási modell szemlélteti (5.2. ábra).

A mindenevők (különösen az emberek) mind a fogyasztókkal, mind a termelőkkel táplálkoznak. Így a természetben a táplálékláncok összefonódnak és táplálék (trófikus) hálózatokat alkotnak.

A különböző trofikus szintek képviselőit a biomassza egyirányú irányított átvitele kapcsolja össze a táplálékláncokba. Minden egyes átmenetnél a következő trofikus szintre a rendelkezésre álló energia egy része nem érzékelhető, egy részét hőként adják le, egy részét pedig légzésre fordítják. Ebben az esetben a teljes energia minden alkalommal többszörösére csökken. Ennek következménye a táplálékláncok korlátozott hossza. Minél rövidebb a tápláléklánc, vagy minél közelebb van a szervezet annak kezdetéhez, annál nagyobb a rendelkezésre álló energia.

A húsevők táplálékláncai a termelőktől a növényevőkig terjednek, amelyeket a kisragadozók megesznek, amelyek táplálékul szolgálnak a nagyobb ragadozóknak stb.

Ahogy az állatok felfelé haladnak a ragadozók láncolatában, nő a méretük és csökken a számuk. A ragadozók viszonylag egyszerű és rövid tápláléklánca magában foglalja a második rendű fogyasztókat:

Egy hosszabb és összetettebb lánc az ötödik rendű fogyasztókat foglalja magában:

A lánc meghosszabbodása a ragadozók részvétele miatt következik be.

A törmelékláncokban a fogyasztók különböző szisztematikus csoportokba tartozó detritivoók: a talajban élő, lehullott levelekkel táplálkozó kistestű állatok, főként gerinctelenek, vagy a szerves anyagokat az alábbi séma szerint lebontó baktériumok és gombák:

A legtöbb esetben a detritivorok mindkét csoportjának tevékenységét szigorú koordináció jellemzi: az állatok feltételeket teremtenek a mikroorganizmusok munkájához, az állati tetemeket és az elhullott növényeket apró részekre osztják.

A zöld növényekből és az elhalt szerves anyagokból kiinduló táplálékláncok leggyakrabban együtt vannak jelen az ökoszisztémákban, de szinte mindig az egyik dominálja a másikat. Egyes speciális környezetben (például mélységben és földalattiban), ahol a fényhiány miatt a klorofilltartalmú szervezetek léte lehetetlen, csak a törmelékes típusú táplálékláncok őrződnek meg.

A táplálékláncok nem különülnek el egymástól, hanem szorosan összefonódnak. Ezek alkotják az úgynevezett táplálékhálókat. A táplálékháló kialakításának elve a következő. Minden termelőnek nem egy, hanem több fogyasztója van. A fogyasztók viszont, akik között a polifágok dominálnak, nem egy, hanem több táplálékforrást használnak. Szemléltetésül példákat adunk egyszerű (9.3. ábra, a) és összetett (9.3. ábra, b) élelmiszerhálózatokra.

Egy összetett természeti közösségben azok az élőlények, amelyek

amelyek az elsőt elfoglaló növényektől kapják a táplálékot

trofikus szint, ugyanannyi szakaszon keresztül, ugyanahhoz a trofikus szinthez tartozónak tekintendők. Így a növényevők a második trofikus szintet (az elsődleges fogyasztók szintjét), a növényevőket fogyasztó ragadozók a harmadikat (a másodlagos fogyasztók szintjét), a másodlagos ragadozók pedig a negyediket (a harmadlagos fogyasztók szintjét) foglalják el. Hangsúlyozni kell, hogy a trofikus besorolás nem magát a fajt, hanem élettevékenységük típusait osztja csoportokra. Egy faj populációja egy vagy több trofikus szintet foglalhat el attól függően, hogy a faj milyen energiaforrásokat használ. Hasonlóképpen, bármely trofikus szintet nem egy, hanem több faj képvisel, ami bonyolultan összefonódó táplálékláncokat eredményez.

Tekintsünk egy diagramot az energia áramlásáról egy egyszerű (nem elágazó) táplálékláncban, amely három (1-3) trofikus szintet foglal magában (9.4. ábra).

Az adott ökoszisztéma esetében az energiaköltségvetést a következőképpen becsülték meg: L=3000 kcal/m2 naponta, L A =1500, i.e. 50%-a L, P N = 15, azaz 1%-a LA,

Rizs. 9.3. Kritikus kapcsolatok az amerikai préri élelmiszerhálózatokban ( A) és az északi tengeri ökoszisztémák a hering számára ( b),

A- Ricklefs szerint, 1979; b - Alimovtól, 1989.

Rizs. 9.4. Egyszerűsített energiaáramlási diagram,

három trofikus szintet mutat

lineáris táplálékláncban (utána: Odum, 1975).

Egymást követő energiaáramlások: L-általános világítás, L A - fény,

elnyeli a növényzet ( én- kapott ill

elnyelt energia), P G - bruttó elsődleges termelés,

P N - tiszta elsődleges termelés, R- másodlagos termékek (fogyasztói

tov), NU - nem felhasznált energia, N.A.- nem asszimilálódott

a fogyasztók által felszabaduló energia (ürülékkel együtt), R-energia.

Az alábbi számok az egyes átvitel során elvesztett energia sorrendjét mutatják.

P2 = 1,5, azaz 10%-a P N' ,És R 3= napi 0,3 kcal/m2, azaz az előző szint 20%-a. Az első trofikus szinten a beeső fény 50%-a elnyelődik, és az elnyelt energiának csak 1%-a alakul át az élelmiszer kémiai energiájává. A másodlagos termelés a fogyasztók minden egyes következő trofikus szintjén körülbelül 10% -a az előzőnek, bár a ragadozók szintjén a hatékonyság magasabb lehet.

Az energia átvétel és fogyasztás tételei, pl. Az energiaegyensúlyt kényelmesen meg lehet vizsgálni egy univerzális modell segítségével, amely alkalmazható a rendszer bármely élő összetevőjére, legyen az növény, állat, mikroorganizmus, vagy egyed, populáció, trofikus csoport (9.5. ábra). Nem minden biomasszába belépő energia (/) alakul át. Része ( N.A.) nem vesz részt az anyagcserében. Például az élelmiszer átjuthat az emésztőrendszeren anélkül, hogy metabolizálódna.

Rizs. 9.5. Egy „univerzális” modell alkotóelemei

energiaáramlás (után: Odum, 1975).

Magyarázat a szövegben.

bolizmus, és a fényenergia egy része felszívódás nélkül áthalad a növényeken. Az energia felhasznált vagy asszimilált része ( A) légzésre fordított ( R) és szerves anyagok előállítása ( R). A termékek különböző formájúak lehetnek: G– a biomassza növekedése vagy növekedése; E– asszimilált szerves anyagok, amelyek kiválasztódnak vagy kiválasztódnak (egyszerű cukrok, aminosavak, karbamid, nyálka stb.), S-tartalék (például zsírlerakódások, amelyek később újra asszimilálhatók). A tárolt termékek visszatérési útját „munkahuroknak” is nevezik, mivel a termelésnek ez az a része, amely a jövőben energiával látja el a szervezetet (például egy ragadozó a tárolt anyagok energiáját használja fel arra, hogy újat találjon áldozat). Maradt mínusz E a termék egy része biomassza ( BAN BEN). Az energia bevétel és fogyasztás összes tételét összegezve a következőket kapjuk: A=I-NA; P = A-R; P=G+E+S; B = P-E; B = G + S.

Az univerzális energiaáramlási modell kétféleképpen használható. Először is, egy faj populációját képviselheti. Ebben az esetben egy adott faj energiaáramlási csatornái és másokkal való kapcsolatai alkotják a táplálékháló diagramját, melynek csomópontjaiban az egyes fajok neve szerepel (9.6. ábra). A hálózati diagram elkészítésének eljárása a következőket tartalmazza: 1) a populációk trofikus szintek szerinti megoszlásának diagramjának elkészítése; 2) ezek összekapcsolása élelmiszer-kapcsolatokon keresztül; 3) az energiaáramlási csatornák szélességének meghatározása univerzális modell segítségével; ebben az esetben a legszélesebb csatornák a polifág fajok populációin haladnak keresztül, jelen esetben a májusi légy-, szúnyog- és szúnyogpopulációkon (9.6. ábra).

Rizs. 9.6. Egy édesvízi tározó táplálékhálózatának töredéke.

Másodszor, egy univerzális energiaáramlási minta egy adott energiaszintet képviselhet. Ebben a kiviteli alakban a biomassza téglalapok és az energiaáramlási csatornák képviselik az összes populációt, amelyet egyetlen energiaforrás támogat. A rókák jellemzően részben növényeket (gyümölcsöket stb.), részben növényevőket (nyúl, mezei egerek stb.) esznek. Ha a populáción belüli energia szempontját szeretnénk hangsúlyozni, akkor a teljes rókapopulációt egyetlen téglalapként kell ábrázolni. Ha egy rókapopuláció anyagcseréjét a növényi és állati táplálék arányának megfelelően két trofikus szintre kell felosztani, akkor két vagy több téglalapot kell megszerkeszteni.

Az energiaáramlás univerzális modelljének ismeretében meg lehet határozni az energiaáramlási értékek arányát a tápláléklánc különböző pontjain. Százalékban kifejezve ezeket az arányokat ún környezeti hatékonyság. A vizsgálat céljaitól függően az ökológus a környezeti hatékonyság bizonyos csoportjait tanulmányozza. Ezek közül a legfontosabbakat az alábbiakban tárgyaljuk.

Az energiakapcsolatok első csoportja: B/RÉs P/R. A légzésre fordított energia egy része, pl. a biomassza szerkezetének fenntartására, magas a nagy organizmusok populációiban (emberek, fák stb.) Súlyos stressz alatt R növeli. Nagyságrend R jelentős a kis organizmusok, például baktériumok és algák aktív populációiban, valamint olyan rendszerekben, amelyek kívülről kapják az energiát.

A kapcsolatok második csoportja: A/IÉs R/A. Az elsőt az asszimiláció hatékonyságának, a másodikat a szövetnövekedés hatékonyságának nevezik. Az asszimiláció hatékonysága 10-50% vagy több között változik. Lehet nagyon kicsi, mint a növények fényenergia-felhasználása vagy a táplálék asszimilációja során a detritivo állatok által, vagy nagyon nagy, mint az állatok vagy baktériumok által táplált élelmiszerek asszimilációja esetén. -kalóriatartalmú élelmiszerek, például cukrok vagy aminosavak.

A növényevő állatoknál az asszimiláció hatékonysága megfelel táplálékuk táplálkozási tulajdonságainak: magvak evésénél eléri a 80%-ot, a fiatal lombozat 60%-át, az idősebb levelek 30-40%-át és a fától függően 10-20%-ot vagy még kevesebbet. bomlási fokán. Az állati eredetű táplálék könnyebben emészthető, mint a növényi. A ragadozó fajoknál az asszimiláció hatékonysága az elfogyasztott táplálék 60-90%-a, a rovarevő fajok a sor alján, a húst és halat fogyasztó fajok állnak a legfelül. Ennek az az oka, hogy a kemény, kitinszerű külső váz, amely sok rovarfaj testsúlyának jelentős részét teszi ki, nem emészthető. Ez csökkenti az asszimiláció hatékonyságát a rovarokkal táplálkozó állatoknál.

A szövetnövekedés hatékonysága is nagyon változó. Legnagyobb értékeit azokban az esetekben éri el, amikor az élőlények kicsik, és a környezeti feltételek, amelyekben élnek, nem igényelnek nagy kiadásokat az élőlények növekedéséhez optimális hőmérséklet fenntartásához.

És végül az energiakapcsolatok harmadik csoportja: R/V.

Azokban az esetekben, amikor R sebességként becsülik, R/V egy adott időpontban a termelés biomasszához viszonyított arányát jelenti: P/B = B/(VT) = T - 1, ahol T - idő. Ha az integrál termelést egy bizonyos időtartamra számítjuk, akkor az arány értéke R/V ugyanazon időszak átlagos biomasszáját figyelembe véve kerül meghatározásra. Ebben az esetben a kapcsolat R/V - a mennyiség dimenzió nélküli, megmutatja, hogy a termelés hányszor nagyobb vagy kevesebb a biomasszánál. A termelékenység biomasszához viszonyított aránya egy trófikus szinten belül és a szomszédos szintek között egyaránt figyelembe vehető.

A termelékenység összehasonlítása P tés a biomassza Bt egy trofikus szinten belül (t), jegyzet S-alakú a változás természete P t a változások egy bizonyos tartományán belül Bt. Például az első trofikus szinten a termelés eleinte lassan növekszik, mivel kicsi a levélfelület, majd gyorsabban és nagy biomassza sűrűségnél - ismét lassan, mert

A fotoszintézis az alsóbb rétegek leveleinek jelentős árnyékolásának körülményei között gyengül. A második és harmadik trofikus szinten az egységnyi területre jutó nagyon kis és nagyon nagy állatlétszám mellett a termelékenység biomasszához viszonyított aránya csökken, elsősorban a születésszám csökkenése miatt.

Az előző trofikus szint termelékenységének aránya ( P t -1) a jelen biomasszájához ( Bt) Az határozza meg, hogy a fitofágok, amelyek a növények egy részét felfalják, ezáltal hozzájárulnak növekedésük felgyorsulásához, azaz a fitofágok tevékenységükkel hozzájárulnak a növényi termelékenységhez. Az elsőrendű fogyasztók termelékenységére hasonló hatást gyakorolnak a ragadozók, amelyek a beteg és idős állatok elpusztításával hozzájárulnak a fitofágok születési arányának növekedéséhez.

A következő trofikus szint termelékenységének legegyszerűbb függése az (P t +1) a jelenkori biomasszából (T-nél). Minden egyes következő trofikus szint termelékenysége az előző biomasszájának növekedésével növekszik. Р t +1 /B t különösen azt mutatja meg, hogy mitől függ a másodlagos termelés mennyisége, nevezetesen tól től az elsődleges termelés nagysága, a tápláléklánc hossza, a kívülről az ökoszisztémába bevitt energia jellege és mennyisége.

A fenti érvelés lehetővé teszi számunkra, hogy megjegyezzük, hogy az egyedek mérete bizonyos mértékben befolyásolja az ökoszisztéma energetikai jellemzőit. Minél kisebb a szervezet, annál magasabb a fajlagos anyagcseréje (tömegegységre vetítve), és ennélfogva annál kisebb a biomassza, amely egy adott trofikus szinten tartható. Ezzel szemben minél nagyobb a szervezet, annál nagyobb az álló biomassza. Így a baktériumok „hozama” egy adott pillanatban jóval alacsonyabb lesz, mint a halak vagy emlősök „hozama”, bár ezek a csoportok ugyanannyi energiát használtak fel. Más a helyzet a termelékenységgel. Mivel a termelékenység a biomassza növekedési üteme, a kis szervezeteknek itt vannak előnyei, amelyek a magasabb szintnek köszönhetően

az anyagcsere gyorsabban szaporodik és megújul a biomassza, azaz nagyobb a termelékenység.

A tápláléklánc különböző fajok élőlényeiből áll. Ugyanakkor az azonos fajhoz tartozó szervezetek különböző táplálékláncok részei lehetnek. Ezért a táplálékláncok összefonódnak, összetett táplálékhálókat alkotva, amelyek a bolygó összes ökoszisztémáját lefedik.[...]

A táplálék- (trófikus) lánc az energia átadása a forrásától - termelőitől - számos szervezeten keresztül. A táplálékláncok két fő típusra oszthatók: a legeltetési láncra, amely egy zöld növényből indul ki, majd a legeltető növényevőkig és ragadozókig tart, valamint a törmelékláncra (a latin csiszolt szóból), amely az elhalt szerves anyagok bomlástermékeiből indul ki. . Ennek a láncnak a kialakításában döntő szerepet játszanak a különféle mikroorganizmusok, amelyek elhalt szerves anyagokkal táplálkoznak és mineralizálják azt, ismét a legegyszerűbb szervetlen vegyületekké alakítva. A táplálékláncok nincsenek elszigetelve egymástól, hanem szorosan összefonódnak egymással. Gyakran előfordul, hogy egy élő szerves anyagot fogyasztó állat olyan mikrobákat is megeszik, amelyek nem élő szerves anyagokat fogyasztanak. Így az élelmiszer-fogyasztás útvonalai elágaznak, úgynevezett táplálékhálókat alkotva.[...]

A táplálékhálózat összetett összefonódás a táplálékláncok közösségében.[...]

Táplálékhálók azért jönnek létre, mert bármely tápláléklánc szinte bármely tagja egy másik tápláléklánc láncszeme is: más élőlények több faja is fogyaszt és fogyaszt. Így a réti farkas-prérifarkas tápláléka akár 14 ezer állat- és növényfajt is tartalmaz. Valószínűleg ez a nagyságrend a prérifarkastetemek elfogyasztásában, lebontásában és megsemmisítésében részt vevő fajok számában.

Táplálékláncok és trofikus szintek. A biocenózis tagjai közötti táplálékviszonyok nyomon követésével („ki kit és mennyit eszik”) lehetővé válik a különféle élőlények táplálékláncának kialakítása. A hosszú táplálékláncra példa a Jeges-tenger lakóinak sorrendje: „mikroalgák (fitoplankton) -> kis növényevő rákfélék (zooplankton) - húsevő planktievők (férgek, rákfélék, puhatestűek, tüskésbőrűek) -> halak (2-3 láncszem) ragadozóhalak sorrendjében lehetséges) - > fókák -> jegesmedve." A szárazföldi ökoszisztéma láncai általában rövidebbek. A tápláléklánc általában mesterségesen el van szigetelve egy valóban létező táplálékhálózattól - sok tápláléklánc plexusától.[...]

Az élelmiszer-hálózat élelmiszer-kapcsolatok összetett hálózata.[...]

A táplálékláncok az erőforrások lineáris áramlását jelentik egyik trofikus szintről a másikra (22.1a. ábra). Ebben a kialakításban a fajok közötti kölcsönhatások egyszerűek. A BE-ben azonban egyetlen erőforrás-áramlási rendszer sem követi ezt az egyszerű struktúrát; sokkal inkább egy hálózati struktúrára emlékeztetnek (22.1. ábra, b). Itt az egyik trofikus szinten lévő fajok több, a következő alacsonyabb szinten lévő fajból táplálkoznak, és a mindenevő elterjedt (22.1c. ábra). Végül egy teljesen meghatározott táplálékháló számos jellemzőt mutathat: többféle trofikus szint, ragadozóság és mindenevő (22.1. ábra, [...]

Számos tápláléklánc, amely biocenózisokban és ökoszisztémákban fonódik össze, táplálékhálót alkot. Ha az általános táplálékláncot építőelemek formájában ábrázoljuk, amelyek hagyományosan az egyes szakaszokban elnyelt energia mennyiségi arányát jelentik, és egymásra rakjuk, akkor egy piramist kapunk. Az energiák ökológiai piramisának nevezik (5. ábra).[...]

Tápláléklánc és táplálékháló diagramok. A pontok a fajokat, a vonalak a kölcsönhatásokat jelentik. A magasabb fajok az alacsonyabbak ragadozói, így az erőforrások alulról felfelé áramlanak.[...]

Az első típusú táplálékhálóban az energiaáramlás a növényektől a növényevőkhöz, majd a magasabb rendű fogyasztókhoz jut. Ez egy legeltetési hálózat, vagy egy legeltetési hálózat. A biocenózis és az élőhely méretétől függetlenül a növényevő állatok (szárazföldi, vízi, talaj) legelnek, felfalják a zöld növényeket és energiát adnak át a következő szintekre (96. ábra).[...]

A közösségekben a táplálékláncok összetett módon fonódnak össze, és táplálékhálót alkotnak. Az egyes fajok táplálékösszetétele általában nem egy, hanem több fajt foglal magában, amelyek mindegyike több faj táplálékául szolgálhat. Egyrészt minden egyes trofikus szintet különböző fajok sok populációja képvisel, másrészt sok populáció egyszerre több trofikus szinthez tartozik. Ebből kifolyólag a táplálékviszonyok bonyolultsága miatt egy-egy faj elvesztése gyakran nem borítja fel az egyensúlyt az ökoszisztémában.[...]

[ ...]

Ez a diagram nemcsak a táplálékviszonyok összefonódását és a három trofikus szintet mutatja be, hanem azt a tényt is feltárja, hogy egyes organizmusok köztes helyet foglalnak el a három fő trofikus szint rendszerében. Így a csapdázóhálót építő caddisfly lárvák növényekből és állatokból táplálkoznak, és közbenső helyet foglalnak el az elsődleges és másodlagos fogyasztók között.[...]

Az emberi élelmiszerforrások elsődleges forrása azok az ökoszisztémák voltak, amelyekben létezhetett. Az élelemszerzés módjai a gyűjtés és a vadászat voltak, az egyre korszerűbb eszközök gyártásának és felhasználásának fejlődésével pedig megnőtt a vadászzsákmány részaránya, ami a hús, azaz a teljes értékű fehérjék arányát jelenti az étrendben. A nagy stabil csoportok szervezésének képessége, a beszédfejlődés, amely lehetővé teszi sok ember összetett, összehangolt viselkedésének megszervezését, az embert „szuperragadozóvá” tette, aki az ökoszisztémák táplálékhálózatában a legfelső pozíciót foglalja el, amelyet elsajátított. letelepedett a Földön. Így a mamut egyetlen ellensége az ember volt, aki a gleccser visszahúzódásával és a klímaváltozással együtt ezen északi elefántok, mint fajok pusztulásának egyik oka lett. [...]

[ ...]

A közösségekben található 14 táplálékháló tanulmányozása alapján Cohen figyelemreméltóan konzisztens arányt talált a zsákmány "típusai" és a ragadozó "típusok" számában, körülbelül 3:4. További bizonyítékot szolgáltatott az arány alátámasztására Bryand és Cohen , aki 62 hasonló hálózatot tanulmányozott. Az ilyen arányosságú grafikon meredeksége 1-nél kisebb mind ingadozó, mind állandó közegben. Az élőlények „típusainak” használata a tényleges fajok helyett általában kevesebb, mint objektív eredményt ad, de bár a kapott zsákmány/ragadozó arány esetleg alulbecsült, konzisztenciája figyelemre méltó.[...]

BE-ben sok (de biztosan nem mindegyik) élelmiszerhálózatban nagyszámú őstermelő, kevesebb fogyasztó és nagyon kevés csúcsragadozó található, így a hálózat az 1. ábrán látható formát adja. 22.1, b. A mindenevők ezekben a rendszerekben ritkák lehetnek, míg a lebontók bőségesek. Az élelmiszerhálózat-modellek potenciális alapot biztosítottak az erőforrás-áramlás gyümölcsöző elemzéséhez mind a BE-ben, mind a PE-ben. Nehézségek merülnek fel azonban, amikor megpróbáljuk számszerűsíteni az erőforrás-áramlást, és a hálózat szerkezetét és stabilitási tulajdonságait matematikai elemzésnek vetjük alá. Kiderült, hogy sok szükséges adatot nehéz biztosan azonosítani, különösen olyan szervezetek esetében, amelyek egynél több trofikus szinten működnek. Ez a tulajdonság nem jelenti a fő nehézséget az erőforrás-áramlások tanulmányozásában, de komolyan megnehezíti a stabilitás elemzését. Még mindig heves vita tárgya az az állítás, hogy a bonyolultabb rendszerek stabilabbak – mivel az egyik típus vagy áramlási útvonal megsemmisítése egyszerűen az energiát és az erőforrásokat más utakra viszi át, ahelyett, hogy elzárná az utat a teljes energia- vagy erőforrás-áramlás számára.[...]

Nagyszámú ipari élelmiszerlánc elemzése tehát olyan jellemzőket tárhat fel, amelyeket más megközelítések nem mutatnak be. ábra szerinti ökoszisztéma projektben. 22.5, például a hálózatelemzés tükrözhet egy hiányzó ágazatot vagy ipari tevékenységtípust, amely potenciálisan növelheti az összeköttetést. Ezek a témák gazdag területet biztosítanak a részletes kutatásokhoz.[...]

Az egyes ökoszisztémákon belül a táplálékhálózatok jól meghatározott szerkezettel rendelkeznek, amelyet a különböző táplálékláncok egyes szintjein képviselt élőlények természete és száma jellemez. Az ökoszisztéma élőlényei közötti kapcsolatok tanulmányozásához és grafikus ábrázolásához általában ökológiai piramisokat használnak, nem pedig táplálékhálózat-diagramokat. Az ökológiai piramisok egy ökoszisztéma trofikus szerkezetét fejezik ki geometriai formában.[...]

Érdekes a táplálékláncok hossza. Nyilvánvaló, hogy a rendelkezésre álló energia csökkenése az egyes további láncszemekre való átmenet során korlátozza a táplálékláncok hosszát. Úgy tűnik azonban, hogy nem az energia rendelkezésre állása az egyetlen tényező, mivel a terméketlen rendszerekben, például oligotróf tavakban gyakran találhatók hosszú táplálékláncok, a nagyon produktív vagy eutróf rendszerekben pedig rövidek. A tápláló növényi anyagok gyors előállítása serkentheti a gyors legeltetést, aminek következtében az energiaáramlás az első két-három trofikus szinten koncentrálódik. A tavak eutrofizációja megváltoztatja a plankton táplálékhálózat „fitoplankton-nagy zooplankton-ragadozóhal” összetételét is, mikrobiális-törmelékes mikrozooplankton rendszerré alakul, amely nem annyira alkalmas a sporthorgászat fenntartására.[...]

A táplálékhálóban vagy láncban állandó energiaáramlás mellett a nagy fajlagos anyagcserével rendelkező kisebb szárazföldi szervezetek viszonylag kevesebb biomasszát termelnek, mint a nagyobbak1. Az energia jelentős részét az anyagcsere fenntartására fordítják. Ezt a szabályt, „az egyedek anyagcseréje és mérete”, vagy Yu. Odum szabályát általában nem alkalmazzák a vízi biocenózisokban, figyelembe véve a bennük fennálló tényleges életkörülményeket (ideális körülmények között egyetemes jelentőséggel bír). Ez annak köszönhető, hogy a kisméretű vízi élőlények anyagcseréjüket nagyrészt a közvetlen környezetükből származó külső energiák hatására támogatják.[...]

A talaj mikroflórájának jól fejlett táplálékhálózata és erőteljes kompenzációs mechanizmusa van, amely egyes fajok más fajokkal való funkcionális felcserélhetőségén alapul. Ráadásul a labilis enzimatikus apparátusnak köszönhetően számos faj könnyen át tud váltani egyik tápanyag-szubsztrátumról a másikra, ezzel biztosítva az ökoszisztéma stabilitását. Ez jelentősen megnehezíti a különböző antropogén tényezők rá gyakorolt ​​hatásának felmérését, és integrál indikátorok alkalmazását igényli.[...]

[ ...]

Először is, a randomizált táplálékhálók gyakran tartalmaznak biológiailag értelmetlen elemeket (például ilyen típusú hurkok: A megeszi B-t, B megeszi C-t, C megeszi A-t). Az „értelmesen” felépített hálózatok elemzése (Lawlor, 1978; Pimm, 1979a) azt mutatja, hogy (a) stabilabbak, mint a vizsgáltak, és (b) nincs ilyen éles átmenet az instabilitás felé (a fenti egyenlőtlenséghez képest), bár a stabilitás még mindig kiesik a növekvő összetettségből.[...]

21.2

Természetesen igen, ha nem a biogeocenózisok – az ökoszisztéma-hierarchia alsóbb szintjei – részeként, akkor mindenképpen a bioszférán belül. Az emberek ezekből a hálózatokból jutnak élelemhez (agrocenózisok – természetes alapú módosult ökoszisztémák). Csak a „vad” természetből nyernek ki üzemanyagot – energiát, alapvető halforrásokat és egyéb „természet ajándékait”. V. I. Vernadsky álma az emberiség teljes autotrófiájáról továbbra is irracionális álom marad1 – az evolúció visszafordíthatatlan (L. Dolo uralma), akárcsak a történelmi folyamat. Valódi autotrófok, főleg növények nélkül az ember nem létezhet heterotróf organizmusként. Végül, ha fizikailag nem kerülne be a természet táplálékhálójába, akkor teste halála után nem lenne kitéve a lebontó szervezetek általi pusztításnak, és a Föld tele lenne el nem rothadt holttestekkel. Az ember és a természetes tápláléklánc szétválasztásáról szóló tézis félreértésen alapul és egyértelműen téves.[...]

ch. 17 elemzi a különböző fogyasztói csoportok és élelmiszereik összekapcsolásának módjait kölcsönhatásban álló elemek hálózatává, amelyen keresztül az anyag és az energia átadódik. ch. 21 visszatérünk ehhez a témához, és megvizsgáljuk a táplálékháló szerkezetének a közösségek egészének dinamikájára gyakorolt ​​hatását, különös figyelmet fordítva szerkezetük azon sajátosságaira, amelyek hozzájárulnak a stabilitáshoz.

Négy példa elegendő a táplálékláncok, táplálékhálók és trófiai szintek alapvető jellemzőinek illusztrálására. Az első példa a Távol-Észak tundrának nevezett régiója, ahol viszonylag kevés olyan organizmusfaj él, amely sikeresen alkalmazkodott az alacsony hőmérséklethez. Ezért a táplálékláncok és táplálékhálózatok itt viszonylag egyszerűek. A modern ökológia egyik megalapítója, Charles Elton brit ökológus ezt felismerve már századunk 20-30-as éveiben megkezdte a sarkvidékek tanulmányozását. Ő volt az egyik első, aki világosan felvázolta a táplálékláncokhoz kapcsolódó elveket és fogalmakat (Elton, 1927). A tundra növények - zuzmó ("szarvasmoha") C1a donia, pázsitfű, sás és törpefűz az észak-amerikai tundrában a karibu, az óvilági tundrában pedig ökológiai megfelelője - a rénszarvas táplálékát képezik. Ezek az állatok pedig táplálékul szolgálnak a farkasoknak és az embereknek. A tundra növényeket a lemmingek is megeszik – bolyhos rövidfarkú rágcsálók, amelyek miniatűr medvére emlékeztetnek, és a tundra fogoly. A hosszú tél és a rövid nyár folyamán a sarki rókák és a hóbaglyok főként lemmingekkel táplálkoznak. A lemming számok bármely jelentős változása más trofikus szinteken is megmutatkozik, mivel más táplálékforrások szűkösek. Ez az oka annak, hogy egyes sarkvidéki élőlénycsoportok száma vadul ingadozik, a bőségtől a kihalás közelébe. Ez gyakran előfordult az emberi társadalmakban, ha egy vagy több élelmiszerforrástól függtek (emlékezzünk az írországi „burgonyaéhségre”1).[...]

Az elvileg tesztelhető reziliencia-hipotézis egyik következménye, hogy a kevésbé kiszámítható viselkedésű környezetben a táplálékláncnak rövidebbnek kell lennie, mivel úgy tűnik, csak a legrugalmasabb táplálékhálók maradnak meg bennük, a rövid láncok rugalmassága pedig nagyobb. . Briand (1983) 40 táplálékhálót osztott fel (az általa gyűjtött adatok alapján) a változó (21.2. táblázat 1-28. pozíciói) és állandó (29-40. pozíciók) környezetekhez kapcsolódókra. A maximális táplálékláncok átlagos hosszában e csoportok között nem volt szignifikáns különbség: a trofikus szintek száma 3,66, illetve 3,60 volt (21.9. ábra). Ezek a rendelkezések még kritikus ellenőrzésre szorulnak.[...]

Ráadásul a modellezési eredmények eltérőek, ha figyelembe vesszük, hogy a fogyasztói populációkat befolyásolják az élelmiszer-források, és azok nem függnek a fogyasztók befolyásától (¡3,/X), 3(/ = 0: az ún. „donor által szabályozott rendszernek” nevezik), Az ilyen típusú táplálékhálózatban a stabilitás vagy független a komplexitástól, vagy azzal együtt növekszik (DeAngelis, 1975). A gyakorlatban az egyetlen szervezetcsoport, amely általában kielégíti ezt a feltételt, a detritivoók.[...]

Az energia szintről szintre történő átvitelének ilyen szigorú képe azonban nem teljesen reális, mivel az ökoszisztémák trofikus láncai bonyolultan összefonódnak, trófikus hálózatokat alkotva. Például a „trofikus kaszkád” jelensége, ahol a predáció változást okoz egy populáció, közösség vagy trofikus szint sűrűségében, biomasszájában vagy termelékenységében a táplálékhálózat egynél több vonala mentén (Pace et al. 1999). P. Mitchell (2001) a következő példát hozza fel: a tengeri vidrák tengeri sünökkel táplálkoznak, amelyek barna algákat esznek, a vidrák vadászok általi elpusztítása a sünpopuláció növekedése miatt a barna algák pusztulásához vezetett. Amikor betiltották a vidravadászatot, az algák kezdtek visszatérni élőhelyükre.[...]

A zöld növények a napfényből származó fotonok energiáját komplex szerves vegyületek kémiai kötéseinek energiájává alakítják, amelyek a természetes ökoszisztémák elágazó táplálékhálózatain keresztül folytatják útjukat. Egyes helyeken (például mocsarakban, folyók és tengerek torkolatánál) azonban a fenékre hullott szerves növényi anyagok egy részét homokkal borítják, mielőtt állatok vagy mikroorganizmusok táplálékává válnának. Az őrölt kőzetek bizonyos hőmérséklete és nyomása mellett évezredek és milliókig szerves anyagokból szén, olaj és egyéb fosszilis tüzelőanyagok keletkeznek, vagy V. I. Vernadsky szavaival élve „élőanyag kerül a geológiába”. ..]

Példák táplálékláncra: növények - növényevők - ragadozók; gabonaföldi egérróka; tápnövények - tehén - ember. Általában minden faj egynél több fajjal táplálkozik. Ezért a táplálékláncok összefonódnak, és táplálékhálót alkotnak. Minél szorosabban kapcsolódnak az élőlények táplálékhálózaton és egyéb kölcsönhatásokon keresztül, annál ellenállóbb a közösség az esetleges zavarokkal szemben. A természetes, háborítatlan ökoszisztémák az egyensúlyra törekszenek. Az egyensúlyi állapot biotikus és abiotikus környezeti tényezők kölcsönhatásán alapul.[...]

Például a gazdaságilag fontos kártevők növényvédő szerekkel való elpusztítása az erdőkben, az állatpopulációk egy részének kilövése, valamint bizonyos kereskedelmi halfajok kifogása részben zavaró, mivel csak a tápláléklánc egyes láncszemeit érintik, anélkül, hogy az élelmiszer-hálózatokat érintenék. egy egész. Minél összetettebb a táplálékhálózat és az ökoszisztéma szerkezete, annál kisebb az ilyen interferencia, és fordítva. Ugyanakkor a kémiai xenobiotikumok, például kén-, nitrogén-, szénhidrogén-oxidok, fluorvegyületek, klór, nehézfémek légkörbe vagy vízbe történő kibocsátása és kibocsátása radikálisan megváltoztatja a környezet minőségét, interferenciát okoz a szinten. a termelők egészét, és ezért az ökoszisztéma teljes degradációjához vezet: mivel a fő trofikus szint - a termelők - meghal.[...]

Energiafüggő teherbírás = (/gL -)/kV Egy primitív rendszer energiadiagramja Ugandában. D. Az indiai mezőgazdaság energiarendszere, ahol a fő energiaforrás a fény, de az energia áramlását az állatállományon és a gabonán keresztül az ember szabályozza. D. A magasan gépesített mezőgazdaság energiahálózata. A magas hozamok jelentős energiabefektetésen alapulnak, fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával, amelyek korábban emberek és állatok által végzett munkát végeznek; ilyenkor kidől a két előző rendszerben „etetni” kellett állatok és növények táplálékhálózata.[...]

Számos kísérlet történt a közösség összetettsége és stabilitása közötti kapcsolat matematikai elemzésére, amelyek többségében a szerzők megközelítőleg azonos következtetésekre jutottak. Az ilyen publikációkról May (1981) adott áttekintést. Példaként tekintsük az ő munkáját (1972. május), amely bemutatja magát a módszert és annak hiányosságait is. Mindegyik fajra hatással volt az összes többi fajjal való kölcsönhatása; A fajsűrűség / i egyedszám növekedésére gyakorolt ​​mennyiségi hatását a p mutató segítségével értékeltük. Befolyás teljes hiányában nullával egyenlő, két versengő fajnál Рс és Pji negatív, ragadozónál (¿) és zsákmánynál (/) Ру pozitív, jjji negatív.[...]

A savas csapadék halálos hatással van a folyók és tározók életére. Skandináviában és Észak-Amerika keleti részén sok tó annyira elsavasodott, hogy a halak nem csak nem ívnak bennük, hanem egyszerűen túlélik. A 70-es években ezekben a régiókban a tavak felében teljesen eltűntek a halak. A legveszélyesebb az óceánok sekély vizeinek elsavasodása, amely számos tengeri gerinctelen állat szaporodásának ellehetetlenüléséhez vezet, ami a táplálékhálózat megszakadását okozhatja, és mélyen megzavarhatja a Világóceán ökológiai egyensúlyát.[...]

A donor által irányított interakciók modelljei számos tekintetben eltérnek a Lotka-Volterra típusú ragadozó-zsákmány interakciók hagyományos modelljétől (10. fejezet). Az egyik fontos különbség az, hogy a donor által ellenőrzött dinamikával jellemezhető fajcsoportok kölcsönhatásban álló csoportjairól azt gondolják, hogy különösen ellenállóak, és hogy ez a rugalmasság valójában független, vagy akár növekszik a fajok sokféleségének és a táplálékhálózat összetettségének növekedésétől. Ez a helyzet teljesen ellentétes azzal, amelyben a Lotka-Volterra modell alkalmazható. Fejezetben részletesebben megvitatjuk ezeket a fontos kérdéseket az élelmiszerhálózat összetettségével és a közösség ellenálló képességével kapcsolatban. 21.