Jaringan makanan. Tingkat trofik

KE Di antara hubungan terpenting antar organisme adalah hubungan makanan. Anda dapat menelusuri jalur pergerakan materi yang tak terhitung jumlahnya dalam suatu ekosistem, di mana satu organisme dimakan oleh organisme lain, organisme ketiga, dan seterusnya. Serangkaian mata rantai seperti itu disebut rantai makanan. Rantai makanan saling terkait dan membentuk jaring makanan (trofik).

Rantai makanan dibagi menjadi dua jenis. Salah satu jenis rantai makanan dimulai dari tumbuhan dan berlanjut ke herbivora dan kemudian ke predator - ini adalah rantai penggembalaan.

Rantai makanan yang relatif sederhana dan pendek:
rumput → kelinci → rubah

(produsen) (konsumen (konsumen)

Saya memesan) II memesan)

Jenis lainnya dimulai dari sisa tumbuhan dan hewan hingga hewan kecil dan mikroorganisme, dan kemudian ke predator - rantai pembusukan (detritus).

Jadi, semua rantai makanan dimulai dari produsen. Tanpa produksi bahan organik yang berkelanjutan, ekosistem akan cepat memakan dirinya sendiri dan punah.

Hubungan makanan dapat diibaratkan sebagai aliran nutrisi dan energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya.

Massa total organisme (biomassanya) pada setiap tingkat trofik dapat diukur dengan mengumpulkan atau menangkap dan kemudian menimbang sampel hewan dan tumbuhan yang sesuai. Pada setiap tingkat trofik, biomassanya adalah 90-99% kurang dari yang sebelumnya. Misalkan biomassa produsen pada lahan padang rumput seluas 0,4 hektar adalah 10 ton, maka biomassa fitofag pada lahan yang sama tidak ada lagi. 1000 kg. Rantai makanan di alam biasanya mencakup 3-4 mata rantai; keberadaan tingkat trofik dalam jumlah yang lebih besar tidak mungkin terjadi karena biomassa mendekati nol dengan cepat.

Sebagian besar energi yang diterima (80-90%) digunakan oleh organisme untuk membangun tubuh dan mempertahankan fungsi vital. Pada setiap tingkat trofik, jumlah individu semakin berkurang. Pola ini disebut piramida ekologi . Piramida ekologi mencerminkan jumlah individu pada setiap tahap rantai makanan, atau jumlah biomassa, atau jumlah energi. Besaran-besaran ini mempunyai arah yang sama. Dengan setiap mata rantai dalam rantai, organisme menjadi lebih besar, berkembang biak lebih lambat, dan jumlahnya berkurang.

Biogeocenosis yang berbeda berbeda dalam produktivitasnya, tingkat konsumsi produk primer, serta rantai makanan yang berbeda. Namun, semua rantai makanan dicirikan oleh pola tertentu mengenai rasio produk yang dikonsumsi dan disimpan, yaitu. biomassa dengan energi yang terkandung di dalamnya pada setiap tingkat trofik. Pola-pola ini disebut “aturan piramida ekologi”. Ada berbagai jenis piramida ekologi, bergantung pada indikator apa yang digunakan sebagai dasarnya. Dengan demikian, piramida biomassa menampilkan pola kuantitatif perpindahan massa bahan organik sepanjang rantai makanan. Piramida energi menampilkan pola transfer energi yang sesuai dari satu mata rantai dalam rantai daya ke mata rantai lainnya. Piramida jumlah juga telah dikembangkan, menampilkan jumlah individu di setiap tingkat trofik dalam rantai makanan.

Spesies dalam biocenosis saling berhubungan melalui proses metabolisme dan energi, yaitu melalui hubungan makanan. Dengan menelusuri hubungan makanan antara anggota biocenosis (“siapa yang makan siapa dan berapa banyak”), kita dapat membangun rantai dan jaringan makanan.

Rantai trofik (dari bahasa Yunani trophe - makanan) - rantai makanan adalah transfer materi dan energi secara berurutan. Misalnya, rantai makanan hewan di laut Arktik: mikroalga (fitoplankton) → krustasea herbivora kecil (zooplankton) → fag plankton karnivora (cacing, moluska, krustasea) → ikan (2-4 mata rantai dalam urutan ikan predator adalah mungkin) → anjing laut → beruang kutub. Rantai makanan ini panjang; rantai makanan di ekosistem darat lebih pendek karena lebih banyak energi yang hilang di darat. Ada beberapa jenis rantai makanan terestrial .

1. Rantai makanan padang rumput (rantai pengeksploitasi) dimulai dari produsen. Ketika berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya, ukuran individu meningkat seiring dengan penurunan kepadatan populasi, laju reproduksi, dan produktivitas massal.

Rumput → tikus → rubah

Rumput → serangga → katak → bangau → layang-layang

Pohon apel → serangga skala → parasit

Sapi → lalat kuda → bakteri → fag

Rantai detrital. Hanya pengurai yang disertakan.

Daun berguguran → jamur → bakteri

Setiap anggota rantai makanan mana pun secara bersamaan merupakan mata rantai dalam rantai makanan lain: ia mengonsumsi dan dikonsumsi oleh beberapa spesies organisme lain. Beginilah cara mereka terbentuk jaring makanan. Misalnya, makanan serigala-coyote padang rumput mencakup hingga 14 ribu spesies hewan dan tumbuhan. Dalam urutan perpindahan zat dan energi dari satu kelompok organisme ke kelompok organisme lain, terdapat tingkat trofik. Biasanya, rantai tidak melebihi level 5–7. Tingkat trofik pertama terdiri dari produsen, karena hanya mereka yang dapat memakan energi matahari. Di semua tingkat lainnya - herbivora (fitofag), predator primer, predator sekunder, dll. - energi yang awalnya terakumulasi dikonsumsi untuk mempertahankan proses metabolisme.

Lebih mudah untuk merepresentasikan hubungan makanan dalam bentuk piramida trofik(jumlah, biomassa, energi). Piramida populasi merupakan tampilan jumlah individu pada setiap tingkat trofik dalam satuan (buah).

Ia mempunyai basis yang sangat luas dan penyempitan yang tajam ke arah konsumen terminal. Ini adalah jenis piramida yang umum untuk komunitas herba - biocenosis padang rumput dan stepa. Jika kita mempertimbangkan komunitas hutan, gambarannya mungkin terdistorsi: ribuan fitofag dapat memakan satu pohon, atau kutu daun dan gajah (fitofag berbeda) mungkin berada pada tingkat trofik yang sama. Maka jumlah konsumen mungkin lebih banyak dibandingkan jumlah produsen. Untuk mengatasi kemungkinan distorsi, digunakan piramida biomassa. Hal ini dinyatakan dalam satuan tonase berat kering atau basah: kg, t, dll.

Pada ekosistem darat, biomassa tumbuhan selalu lebih besar dibandingkan biomassa hewan. Piramida biomassa terlihat berbeda untuk ekosistem perairan, khususnya ekosistem laut. Biomassa hewan jauh lebih besar dibandingkan biomassa tumbuhan. Ketidakbenaran ini disebabkan oleh fakta bahwa piramida biomassa tidak memperhitungkan lamanya keberadaan generasi individu pada tingkat trofik yang berbeda serta laju pembentukan dan konsumsi biomassa. Penghasil utama ekosistem laut adalah fitoplankton. Dalam setahun, hingga 50 generasi fitoplankton dapat berubah di lautan. Selama ikan predator (dan khususnya paus) mengumpulkan biomassanya, banyak generasi fitoplankton akan berubah dan total biomassanya akan jauh lebih besar. Oleh karena itu, cara universal untuk mengekspresikan struktur trofik ekosistem adalah piramida produktivitas; biasanya disebut piramida energi, yang berarti ekspresi energi produk.

Energi matahari yang diserap diubah menjadi energi ikatan kimia karbohidrat dan zat organik lainnya. Beberapa zat teroksidasi selama respirasi tanaman dan melepaskan energi. Energi ini pada akhirnya hilang sebagai panas. Energi yang tersisa menyebabkan peningkatan biomassa. Total biomassa ekosistem yang stabil relatif konstan. Jadi, selama transisi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya, sebagian energi yang tersedia tidak dirasakan, sebagian dilepaskan dalam bentuk panas, dan sebagian lagi digunakan untuk respirasi. Rata-rata, ketika berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya, energi total berkurang sekitar 10 kali lipat. Pola ini disebut Aturan piramida energi Lindemann (1942) atauaturan 10%. Semakin panjang rantai makanan, semakin sedikit energi yang tersedia di ujung rantai, sehingga jumlah tingkat trofik tidak akan pernah terlalu banyak.

Jika energi dan sebagian besar bahan organik berkurang selama transisi ke tahap berikutnya dari piramida ekologi, maka akumulasi zat yang masuk ke dalam tubuh yang tidak berpartisipasi dalam metabolisme normal (racun sintetis) meningkat kira-kira dalam proporsi yang sama. Fenomena ini disebut aturan peningkatan biologis.

Prinsip dasar berfungsinya sistem ekologi

Masuknya energi matahari secara konstan- syarat yang diperlukan bagi keberadaan suatu ekosistem.

Siklus nutrisi. Kekuatan pendorong siklus zat adalah aliran energi dari matahari dan aktivitas makhluk hidup. Berkat siklus nutrisi, organisasi yang stabil dari semua ekosistem dan biosfer secara keseluruhan tercipta, dan fungsi normalnya terlaksana.

Penurunan biomassa pada tingkat trofik yang lebih tinggi: Penurunan jumlah energi yang tersedia biasanya dibarengi dengan penurunan biomassa dan jumlah individu pada setiap tingkat trofik (ingat piramida energi, kelimpahan dan biomassa).

Kami telah membahas prinsip-prinsip ini secara rinci selama kuliah.

Struktur trofik biocenosis

EKOLOGI MASYARAKAT (SINEKOLOGI)

Populasi spesies yang berbeda dalam kondisi alami digabungkan ke dalam sistem dengan peringkat yang lebih tinggi - komunitas Dan biocenosis.

Istilah “biocenosis” dikemukakan oleh ahli zoologi Jerman K. Moebius dan mengacu pada sekelompok populasi tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme yang terorganisir yang beradaptasi untuk hidup bersama dalam volume ruang tertentu.

Setiap biocenosis menempati area tertentu dari lingkungan abiotik. Biotope– suatu ruang dengan kondisi yang kurang lebih homogen, dihuni oleh satu atau beberapa komunitas organisme.

Ukuran kelompok organisme biocenosis sangat beragam - mulai dari komunitas di batang pohon atau di gundukan lumut rawa hingga biocenosis di padang rumput bulu. Biocenosis (komunitas) bukan hanya sekedar penjumlahan spesies yang membentuknya, tetapi juga totalitas interaksi di antara mereka. Ekologi komunitas (sinekologi) juga merupakan pendekatan ilmiah dalam ekologi, yang pertama-tama mempelajari kompleks hubungan dan hubungan dominan dalam biocenosis. Synecology terutama berkaitan dengan faktor lingkungan biotik dari lingkungan.

Dalam biocenosis ada fitocenosis– komunitas organisme tumbuhan yang stabil, zoocenosis– sekumpulan spesies hewan yang saling terkait dan mikrobiocenosis – komunitas mikroorganisme:

FITOKOENOSIS + ZOOCOENOSIS + MIKROBIOCENOSIS = BIOCENOSIS.

Pada saat yang sama, baik fitocenosis, zoocenosis, maupun mikrobiocenosis tidak terjadi di alam dalam bentuk murninya, begitu pula biocenosis yang diisolasi dari biotope.

Biocenosis dibentuk oleh hubungan interspesifik yang menyediakan struktur biocenosis - jumlah individu, distribusinya dalam ruang, komposisi spesies, dll., serta struktur jaring makanan, produktivitas dan biomassa. Untuk menilai peran suatu spesies individu dalam struktur spesies biocenosis, digunakan kelimpahan spesies - indikator yang sama dengan jumlah individu per satuan luas atau volume ruang yang ditempati.

Jenis hubungan yang paling penting antara organisme dalam biocenosis, yang sebenarnya membentuk strukturnya, adalah hubungan makanan antara predator dan mangsa: ada yang pemakan, ada yang dimakan. Selain itu, semua organisme, hidup dan mati, adalah makanan bagi organisme lain: kelinci memakan rumput, rubah dan serigala berburu kelinci, burung pemangsa (elang, elang, dll.) dapat menyeret dan memakan kedua anak rubah. dan seekor anak serigala. Tumbuhan mati, kelinci, rubah, serigala, burung menjadi makanan bagi detritivora (pengurai atau perusak).

Rantai makanan adalah urutan organisme di mana setiap organisme memakan atau menguraikan organisme lain. Ini mewakili jalur aliran searah dari sebagian kecil energi matahari yang sangat efektif yang diserap selama fotosintesis yang bergerak melalui organisme hidup dan mencapai Bumi. Pada akhirnya, rantai ini dikembalikan ke lingkungan alami dalam bentuk energi panas dengan efisiensi rendah. Nutrisi juga berpindah dari produsen ke konsumen dan kemudian ke pengurai, dan kemudian kembali ke produsen.

Setiap mata rantai dalam rantai makanan disebut tingkat trofik. Tingkat trofik pertama ditempati oleh autotrof, atau disebut produsen primer. Organisme pada tingkat trofik kedua disebut konsumen primer, konsumen sekunder ketiga, dan seterusnya. Biasanya ada empat atau lima tingkat trofik dan jarang lebih dari enam (Gbr. 5.1).

Ada dua jenis utama rantai makanan – penggembalaan (atau “penggembalaan”) dan detritus (atau “penguraian”).

Beras. 5.1. Rantai makanan biocenosis menurut N.F. Reimers: digeneralisasi (A) dan nyata (B). Panah menunjukkan arah pergerakan energi, dan angka menunjukkan jumlah relatif energi yang mencapai tingkat trofik

DI DALAM rantai makanan pastoral Tingkat trofik pertama ditempati oleh tumbuhan hijau, tingkat kedua oleh hewan penggembala (istilah “penggembalaan” mencakup semua organisme yang memakan tumbuhan), dan tingkat ketiga oleh karnivora. Jadi, rantai makanan padang rumput adalah:

Rantai makanan yang merusak dimulai dengan detritus sesuai skema:

DETRIT → DETRITIFOGER → PREDATOR

Rantai makanan detrital yang khas adalah:

Konsep rantai makanan memungkinkan kita menelusuri lebih jauh siklus unsur-unsur kimia di alam, meskipun rantai makanan sederhana seperti yang digambarkan sebelumnya, di mana setiap organisme direpresentasikan hanya memakan satu jenis organisme, jarang ditemukan di alam. Hubungan makanan sebenarnya jauh lebih kompleks, karena hewan dapat memakan organisme dari berbagai jenis yang merupakan bagian dari rantai makanan yang sama atau dalam rantai yang berbeda, yang merupakan ciri khas predator (konsumen) dengan tingkat trofik yang lebih tinggi. Hubungan antara rantai makanan penggembalaan dan detritus diilustrasikan oleh model aliran energi yang diusulkan oleh Yu Odum (Gbr. 5.2).

Omnivora (khususnya manusia) memakan konsumen dan produsen. Dengan demikian, di alam, rantai makanan saling terkait dan membentuk jaringan makanan (trofik).

Perwakilan dari tingkat trofik yang berbeda saling berhubungan melalui transfer biomassa satu arah ke dalam rantai makanan. Dengan setiap transisi ke tingkat trofik berikutnya, sebagian energi yang tersedia tidak dirasakan, sebagian dilepaskan sebagai panas, dan sebagian lagi digunakan untuk respirasi. Dalam hal ini, energi total berkurang beberapa kali setiap kalinya. Dampaknya adalah terbatasnya panjang rantai makanan. Semakin pendek rantai makanan, atau semakin dekat organisme tersebut dengan permulaannya, semakin besar jumlah energi yang tersedia.

Rantai makanan karnivora berpindah dari produsen ke herbivora, yang dimakan oleh karnivora kecil, yang menjadi makanan bagi predator yang lebih besar, dll.

Saat hewan naik ke rantai predator, ukuran mereka bertambah dan jumlahnya berkurang. Rantai makanan predator yang relatif sederhana dan pendek mencakup konsumen tingkat kedua:

Rantai yang lebih panjang dan kompleks mencakup konsumen urutan kelima:

Perpanjangan rantai terjadi karena adanya partisipasi predator di dalamnya.

Dalam rantai detrital, konsumen adalah detritivora yang termasuk dalam berbagai kelompok sistematis: hewan kecil, terutama invertebrata, yang hidup di tanah dan memakan daun-daun yang berguguran, atau bakteri dan jamur yang menguraikan bahan organik menurut skema berikut:

Dalam kebanyakan kasus, aktivitas kedua kelompok detritivora dicirikan oleh koordinasi yang ketat: hewan menciptakan kondisi untuk kerja mikroorganisme, membagi bangkai hewan dan tumbuhan mati menjadi bagian-bagian kecil.

Rantai makanan yang dimulai dari tumbuhan hijau dan bahan organik mati paling sering hadir bersama dalam suatu ekosistem, namun hampir selalu salah satu dari mereka mendominasi yang lain. Namun, di beberapa lingkungan tertentu (misalnya, jurang dan bawah tanah), di mana keberadaan organisme dengan klorofil tidak mungkin terjadi karena kurangnya cahaya, hanya rantai makanan tipe detrital yang dipertahankan.

Rantai makanan tidak terisolasi satu sama lain, namun saling terkait erat. Mereka membentuk apa yang disebut jaring makanan. Prinsip terbentuknya jaring makanan adalah sebagai berikut. Setiap produsen tidak hanya mempunyai satu, tetapi beberapa konsumen. Pada gilirannya, konsumen, yang didominasi polifag, tidak hanya menggunakan satu, tetapi beberapa sumber makanan. Sebagai ilustrasi, kami memberikan contoh jaringan makanan sederhana (Gbr. 9.3, a) dan kompleks (Gbr. 9.3, b).

Dalam komunitas alami yang kompleks, organisme-organisme itu

yang menerima makanan dari tanaman yang menempati yang pertama

tingkat trofik, melalui jumlah tahapan yang sama, dianggap termasuk dalam tingkat trofik yang sama. Dengan demikian, herbivora menempati tingkat trofik kedua (tingkat konsumen primer), predator yang memakan herbivora menempati tingkat trofik ketiga (tingkat konsumen sekunder), dan predator sekunder menempati tingkat keempat (tingkat konsumen tersier). Harus ditekankan bahwa klasifikasi trofik tidak membagi spesies itu sendiri menjadi beberapa kelompok, tetapi jenis aktivitas hidupnya. Populasi suatu spesies dapat menempati satu atau lebih tingkat trofik, bergantung pada sumber energi yang digunakan spesies tersebut. Demikian pula, setiap tingkat trofik diwakili bukan oleh satu, namun oleh beberapa spesies, sehingga menghasilkan rantai makanan yang saling terkait secara rumit.

Perhatikan diagram aliran energi dalam rantai makanan sederhana (tidak bercabang), termasuk tiga (1-3) tingkat trofik (Gbr. 9.4).

Untuk ekosistem khusus ini, anggaran energi diperkirakan sebagai berikut: L=3000 kkal/m2 per hari, L A =1500, mis. 50% dari L, P N = 15, yaitu 1% dari LA,

Beras. 9.3. Koneksi penting dalam jaring makanan padang rumput Amerika ( A) dan ekosistem laut utara untuk ikan haring ( B),

A- menurut Ricklefs, 1979; B - dari Alimov, 1989.

Beras. 9.4. Diagram aliran energi yang disederhanakan,

menunjukkan tiga tingkat trofik

dalam rantai makanan linier (setelah: Odum, 1975).

Aliran energi berturut-turut: aku- pencahayaan umum, LA - lampu,

diserap oleh tumbuh-tumbuhan ( SAYA- diterima atau

energi yang diserap), P G - produksi primer bruto,

P N - produksi primer murni, R- produk sekunder (konsumen-

tov), NU - tidak energi yang digunakan, N.A.- tidak berasimilasi

energi yang dikeluarkan oleh konsumen (dilepaskan bersama kotoran), R-energi.

Angka-angka di bawah ini adalah urutan energi yang hilang pada setiap perpindahan.

P2 = 1,5, yaitu 10% dari PN' , Dan R 3= 0,3 kkal/m2 per hari, yaitu 20% dari level sebelumnya. Pada tingkat trofik pertama, 50% cahaya datang diserap, dan hanya 1% energi yang diserap diubah menjadi energi kimia makanan. Produksi sekunder pada setiap tingkat trofik konsumen berikutnya adalah sekitar 10% dari tingkat trofik sebelumnya, meskipun efisiensinya mungkin lebih tinggi pada tingkat predator.

Pos penerimaan dan konsumsi energi, mis. Keseimbangan energi dapat dengan mudah dipertimbangkan dengan menggunakan model universal yang dapat diterapkan pada setiap komponen kehidupan dalam sistem, baik itu tumbuhan, hewan, mikroorganisme, atau individu, populasi, kelompok trofik (Gbr. 9.5). Tidak semua energi yang masuk ke biomassa (/) diubah. Bagian dari itu ( N.A.) tidak termasuk dalam metabolisme. Misalnya, makanan bisa melewati saluran pencernaan tanpa dimetabolisme.

Beras. 9.5. Komponen model “universal”.

aliran energi (setelah: Odum, 1975).

Penjelasan dalam teks.

bolisme, dan sebagian energi cahaya melewati tanaman tanpa diserap. Bagian energi yang digunakan atau diasimilasikan ( A) dihabiskan untuk bernapas ( R) dan produksi bahan organik ( R). Produk dapat mempunyai berbagai bentuk: G– pertumbuhan, atau peningkatan biomassa; E– bahan organik yang diasimilasi dikeluarkan atau disekresikan (gula sederhana, asam amino, urea, lendir, dll.), S-cadangan (misalnya timbunan lemak yang nantinya dapat diasimilasi kembali). Jalur kembalinya produk yang disimpan juga disebut “putaran kerja”, karena ini adalah bagian dari produksi yang menyediakan energi bagi tubuh di masa depan (misalnya, predator menggunakan energi dari zat yang disimpan untuk menemukan yang baru. korban). Sisa minusnya E bagian dari produknya adalah biomassa ( DI DALAM). Menjumlahkan semua item penerimaan dan konsumsi energi, kita memperoleh: A=DI-NA; P = SEBUAH-R; P=G+E+S; B = PE; B = G + S.

Model aliran energi universal dapat digunakan dalam dua cara. Pertama, ini mungkin mewakili populasi suatu spesies. Dalam hal ini, saluran aliran energi dan hubungan suatu spesies dengan spesies lain membentuk diagram jaring makanan dengan nama individu spesies di simpulnya (Gbr. 9.6). Tata cara pembuatan diagram jaringan meliputi: 1) menyusun diagram sebaran populasi menurut tingkat trofik; 2) menghubungkan mereka melalui sambungan makanan; 3) penentuan lebar saluran aliran energi menggunakan model universal; dalam hal ini saluran terluas akan melewati populasi spesies polifag, dalam hal ini melalui populasi lalat capung, pengusir hama dan nyamuk (Gbr. 9.6).

Beras. 9.6. Fragmen jaring makanan di reservoir air tawar.

Kedua, pola aliran energi universal dapat mewakili tingkat energi tertentu. Dalam perwujudan ini, persegi panjang biomassa dan saluran aliran energi mewakili seluruh populasi yang didukung oleh satu sumber energi. Biasanya rubah memakan sebagian tumbuhan (buah-buahan, dll.), sebagian herbivora (kelinci, tikus lapangan, dll.). Jika kita ingin menekankan aspek energi intrapopulasi, maka seluruh populasi rubah harus digambarkan sebagai satu persegi panjang. Jika metabolisme populasi rubah perlu didistribusikan ke dalam dua tingkat trofik, sesuai dengan proporsi makanan nabati dan hewani, maka dua atau lebih persegi panjang harus dibuat.

Mengetahui model aliran energi universal, adalah mungkin untuk menentukan rasio nilai aliran energi di berbagai titik rantai makanan. Dinyatakan dalam persentase, rasio ini disebut efisiensi lingkungan. Tergantung pada tujuan penelitiannya, ahli ekologi mempelajari kelompok efisiensi lingkungan tertentu. Yang paling penting dibahas di bawah ini.

Kelompok pertama hubungan energi: B/R Dan P/R. Bagian dari energi yang dihabiskan untuk bernafas, mis. dalam mempertahankan struktur biomassa, populasi organisme besar (manusia, pohon, dll.) yang tinggi di bawah tekanan yang parah R meningkat. Besarnya R signifikan dalam populasi aktif organisme kecil, seperti bakteri dan alga, serta dalam sistem yang menerima energi dari luar.

Kelompok hubungan kedua: A/saya Dan R/A. Yang pertama disebut efisiensi asimilasi, yang kedua disebut efisiensi pertumbuhan jaringan. Efisiensi asimilasi bervariasi dari 10 hingga 50% atau lebih. Ukurannya bisa sangat kecil, seperti dalam kasus penggunaan energi cahaya oleh tumbuhan atau dalam asimilasi makanan oleh hewan detritivor, atau sangat besar, seperti dalam kasus asimilasi makanan oleh hewan atau bakteri yang memakan energi tinggi. -makanan berkalori, seperti gula atau asam amino.

Efisiensi asimilasi pada hewan herbivora sesuai dengan sifat nutrisi makanannya: mencapai 80% saat memakan biji, 60% dedaunan muda, 30-40% daun tua, dan 10-20% atau bahkan kurang saat memakan kayu, tergantung pada tingkat dekomposisinya. Makanan hewani lebih mudah dicerna dibandingkan makanan nabati. Efisiensi asimilasi pada spesies predator adalah 60-90% dari makanan yang dikonsumsi, dengan spesies pemakan serangga berada di urutan terbawah, dan spesies pemakan daging dan ikan berada di urutan teratas. Alasan untuk situasi ini adalah bahwa kerangka luar yang keras dan mengandung kitin, yang menyumbang sebagian besar berat tubuh pada banyak spesies serangga, tidak dapat dicerna. Hal ini mengurangi efisiensi asimilasi pada hewan pemakan serangga.

Efisiensi pertumbuhan jaringan juga sangat bervariasi. Ini mencapai nilai terbesarnya ketika organisme berukuran kecil dan kondisi lingkungan tempat mereka hidup tidak memerlukan pengeluaran besar untuk menjaga suhu optimal untuk pertumbuhan organisme.

Dan terakhir, kelompok hubungan energi ketiga: R/V.

Dalam kasus di mana R diperkirakan sebagai kecepatan, R/V mewakili rasio produksi pada titik waktu tertentu terhadap biomassa: P/B = B/(VT) = T - 1, dimana T - waktu. Jika produksi integral dihitung untuk jangka waktu tertentu, nilai rasionya R/V ditentukan dengan mempertimbangkan rata-rata biomassa untuk periode waktu yang sama. Dalam hal ini relasinya R/V - kuantitasnya tidak berdimensi; ini menunjukkan berapa kali produksinya lebih besar atau lebih kecil dari biomassa. Rasio produktivitas terhadap biomassa dapat dipertimbangkan baik dalam tingkat trofik yang sama maupun antara tingkat trofik yang berdekatan.

Membandingkan produktivitas Pt dan biomassa Bt dalam satu tingkat trofik (T), catatan S sifat perubahan yang berbentuk Pt dalam rentang perubahan tertentu Bt. Misalnya, pada tingkat trofik pertama, produksi mula-mula meningkat secara perlahan, karena permukaan daun kecil, kemudian lebih cepat dan pada kepadatan biomassa yang tinggi, lagi-lagi secara perlahan, karena

Fotosintesis dalam kondisi naungan yang signifikan pada daun di tingkat bawah melemah. Pada tingkat trofik kedua dan ketiga, dengan jumlah hewan per satuan luas yang sangat sedikit dan sangat besar, rasio produktivitas terhadap biomassa menurun, terutama disebabkan oleh penurunan angka kelahiran.

Rasio produktivitas tingkat trofik sebelumnya ( Pt -1) dengan biomassa saat ini ( Bt) ditentukan oleh fakta bahwa fitofag, yang memakan sebagian tanaman, dengan demikian berkontribusi pada percepatan pertumbuhannya, yaitu fitofag, melalui aktivitasnya, berkontribusi pada produktivitas tanaman. Pengaruh serupa terhadap produktivitas konsumen tingkat pertama diberikan oleh predator, yang dengan memusnahkan hewan yang sakit dan tua, berkontribusi pada peningkatan angka kelahiran fitofag.

Ketergantungan produktivitas yang paling sederhana pada tingkat trofik berikutnya adalah (Halaman +1) dari biomassa saat ini (Pada t). Produktivitas setiap tingkat trofik berikutnya meningkat seiring dengan pertumbuhan biomassa tingkat trofik sebelumnya Р t +1 /B t menunjukkan, khususnya, pada apa jumlah produksi sekunder bergantung, yaitu dari besarnya produksi primer, panjang rantai makanan, sifat dan jumlah energi yang dibawa dari luar ke dalam ekosistem.

Alasan di atas memungkinkan kita untuk mencatat bahwa ukuran individu memiliki pengaruh tertentu terhadap karakteristik energi ekosistem. Semakin kecil suatu organisme, semakin tinggi metabolisme spesifiknya (per satuan massa) dan, oleh karena itu, semakin rendah biomassa yang dapat dipertahankan pada tingkat trofik tertentu. Sebaliknya, semakin besar suatu organisme maka semakin besar pula biomassa tegakannya. Dengan demikian, “hasil” bakteri pada saat tertentu akan jauh lebih rendah dibandingkan “hasil” ikan atau mamalia, meskipun kelompok-kelompok ini menggunakan jumlah energi yang sama. Situasinya berbeda dengan produktivitas. Karena produktivitas adalah laju pertumbuhan biomassa, organisme kecil memiliki keunggulan di sini, karena tingkatnya yang lebih tinggi

metabolisme memiliki tingkat reproduksi dan pembaruan biomassa yang lebih tinggi, yaitu produktivitas yang lebih tinggi.

Rantai makanan terdiri dari organisme dari spesies yang berbeda. Pada saat yang sama, organisme dari spesies yang sama dapat menjadi bagian dari rantai makanan yang berbeda. Oleh karena itu, rantai makanan saling terkait, membentuk jaring makanan kompleks yang mencakup seluruh ekosistem di planet ini.[...]

Rantai makanan (trofik) adalah transfer energi dari sumbernya – produsen – melalui sejumlah organisme. Rantai makanan dapat dibagi menjadi dua jenis utama: rantai penggembalaan, yang dimulai dengan tumbuhan hijau dan berlanjut ke penggembalaan herbivora dan predator, dan rantai detrital (dari bahasa Latin terabrasi), yang dimulai dari penguraian bahan organik mati. . Dalam pembentukan rantai ini, peran penting dimainkan oleh berbagai mikroorganisme yang memakan bahan organik mati dan memineralisasikannya, sekali lagi mengubahnya menjadi senyawa anorganik paling sederhana. Rantai makanan tidak terisolasi satu sama lain, namun saling terkait erat satu sama lain. Seringkali hewan yang mengonsumsi bahan organik hidup juga memakan mikroba yang mengonsumsi bahan organik tak hidup. Dengan demikian, jalur konsumsi makanan bercabang, membentuk apa yang disebut jaring makanan.[...]

Jaring makanan adalah jalinan kompleks dalam komunitas rantai makanan.[...]

Jaring makanan terbentuk karena hampir semua anggota rantai makanan juga merupakan mata rantai dalam rantai makanan lain: ia mengkonsumsi dan dikonsumsi oleh beberapa spesies organisme lain. Dengan demikian, makanan serigala-coyote padang rumput mencakup hingga 14 ribu spesies hewan dan tumbuhan. Jumlah ini mungkin sama besarnya dengan jumlah spesies yang memakan, menguraikan, dan menghancurkan zat-zat bangkai coyote.

Rantai makanan dan tingkat trofik. Dengan menelusuri hubungan makanan antara anggota biocenosis (“siapa yang makan siapa dan berapa banyak”), dimungkinkan untuk membangun rantai makanan untuk berbagai organisme. Contoh rantai makanan yang panjang adalah urutan penghuni laut Arktik: “mikroalga (fitoplankton) -> krustasea herbivora kecil (zooplankton) - planktivora karnivora (cacing, krustasea, moluska, echinodermata) -> ikan (2-3 tautan dalam urutan ikan predator dimungkinkan) -> anjing laut -> beruang kutub.” Rantai ekosistem darat biasanya lebih pendek. Sebuah rantai makanan, sebagai suatu peraturan, diisolasi secara artifisial dari jaringan makanan yang benar-benar ada - sebuah jalinan dari banyak rantai makanan [...].

Jaring-jaring makanan adalah jaringan hubungan makanan yang kompleks.[...]

Rantai makanan menyiratkan aliran sumber daya yang linier dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya (Gambar 22.1a). Dalam desain ini, interaksi antar spesies dilakukan secara sederhana. Namun, tidak ada sistem aliran sumber daya di BE yang mengikuti struktur sederhana ini; mereka lebih mirip struktur jaringan (Gbr. 22.1, b). Di sini, spesies pada satu tingkat trofik memakan beberapa spesies pada tingkat trofik berikutnya yang lebih rendah, dan omnivora tersebar luas (Gambar 22.1c). Terakhir, jaring makanan yang terdefinisi sepenuhnya mungkin menunjukkan beragam ciri: berbagai tingkat trofik, predasi, dan omnivora (Gambar 22.1, [...]

Banyak rantai makanan, yang terjalin dalam biocenosis dan ekosistem, membentuk jaring makanan. Jika rantai makanan secara umum digambarkan dalam bentuk blok-blok penyusun, yang secara konvensional mewakili rasio kuantitatif energi yang diserap pada setiap tahap, dan ditumpuk satu sama lain, Anda akan mendapatkan sebuah piramida. Ini disebut piramida energi ekologi (Gbr. 5)

Diagram rantai makanan dan jaring makanan. Titik melambangkan spesies, garis melambangkan interaksi. Spesies yang lebih tinggi merupakan predator bagi spesies yang lebih rendah, sehingga sumber daya mengalir dari bawah ke atas.[...]

Pada jaring makanan jenis pertama, aliran energi berpindah dari tumbuhan ke herbivora, dan kemudian ke konsumen tingkat tinggi. Ini adalah jaringan penggembalaan, atau jaringan penggembalaan. Terlepas dari ukuran biocenosis dan habitatnya, hewan herbivora (terestrial, akuatik, tanah) merumput, memakan tumbuhan hijau dan mentransfer energi ke tingkat berikutnya (Gbr. 96).[...]

Di masyarakat, rantai makanan terjalin secara rumit hingga membentuk jaring makanan. Komposisi makanan setiap spesies biasanya tidak hanya mencakup satu, tetapi beberapa spesies, yang masing-masing pada gilirannya dapat menjadi makanan bagi beberapa spesies. Di satu sisi, setiap tingkat trofik diwakili oleh banyak populasi spesies yang berbeda; di sisi lain, banyak populasi yang termasuk dalam beberapa tingkat trofik sekaligus. Akibatnya, karena rumitnya hubungan pangan, hilangnya satu spesies seringkali tidak mengganggu keseimbangan ekosistem.[...]

[ ...]

Diagram ini tidak hanya menggambarkan jalinan hubungan makanan dan menunjukkan tiga tingkat trofik, tetapi juga mengungkapkan fakta bahwa beberapa organisme menempati posisi perantara dalam sistem tiga tingkat trofik utama. Dengan demikian, larva caddisfly yang membuat jaring perangkap memakan tumbuhan dan hewan, menempati posisi perantara antara konsumen primer dan sekunder.[...]

Sumber utama sumber makanan manusia adalah ekosistem tempat ia bisa hidup. Cara memperoleh makanan adalah dengan mengumpulkan dan berburu, dan dengan berkembangnya pembuatan dan penggunaan alat-alat yang semakin maju, porsi mangsa berburu meningkat, yang berarti porsi daging, yaitu protein lengkap, dalam makanan. Kemampuan untuk mengorganisir kelompok-kelompok besar yang stabil, perkembangan bicara, yang memungkinkan untuk mengatur perilaku terkoordinasi yang kompleks dari banyak orang, menjadikan manusia sebagai “superpredator”, menempati posisi teratas dalam jaring makanan ekosistem yang ia kuasai saat ia menetap di seluruh bumi. Jadi, satu-satunya musuh mamut adalah manusia, yang seiring dengan menyusutnya gletser dan perubahan iklim, menjadi salah satu penyebab kematian gajah utara ini sebagai spesies [...].

[ ...]

Berdasarkan studi terhadap 14 jaring makanan di komunitas, Cohen menemukan rasio yang sangat konsisten antara jumlah "tipe" mangsa dengan jumlah "tipe" predator, yaitu sekitar 3:4. Bukti lebih lanjut yang mendukung rasio ini diberikan oleh Bryand dan Cohen , yang mempelajari 62 jaringan serupa. Grafik proporsionalitas tersebut memiliki kemiringan kurang dari 1 baik pada media yang berfluktuasi maupun konstan. Penggunaan "jenis" organisme dibandingkan spesies sebenarnya biasanya memberikan hasil yang kurang objektif, namun meskipun rasio mangsa/predator yang dihasilkan mungkin terlalu rendah, konsistensinya luar biasa.[...]

Dalam BE, banyak (tapi tentu saja tidak semua) jaring makanan mempunyai produsen primer dalam jumlah besar, konsumen lebih sedikit, dan predator puncak sangat sedikit, sehingga membentuk jaringan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 22.1,b. Omnivora dalam sistem ini mungkin jarang ditemukan, sedangkan pengurai berlimpah. Model jaring makanan telah memberikan dasar potensial untuk analisis aliran sumber daya yang bermanfaat baik di BE maupun PE. Namun, kesulitan muncul ketika mencoba mengukur aliran sumber daya dan menentukan struktur jaringan serta properti stabilitas pada analisis matematis. Ternyata banyak data yang dibutuhkan sulit diidentifikasi secara pasti, terutama untuk organisme yang berfungsi pada lebih dari satu tingkat trofik. Sifat ini tidak menimbulkan kesulitan utama dalam mempelajari aliran sumber daya, namun sangat mempersulit analisis stabilitas. Klaim bahwa sistem yang lebih kompleks lebih stabil - karena penghancuran satu jenis atau jalur aliran hanya memindahkan energi dan sumber daya ke jalur lain daripada memblokir jalur seluruh aliran energi atau sumber daya - masih diperdebatkan dengan hangat.[...]

Analisis terhadap sejumlah besar jaring makanan industri dapat mengungkap karakteristik yang tidak ditunjukkan dalam pendekatan lain. Dalam proyek ekosistem pada Gambar. 22.5, misalnya, analisis jaringan mungkin mencerminkan hilangnya sektor atau jenis kegiatan industri yang berpotensi meningkatkan konektivitas. Topik-topik ini menyediakan area yang kaya untuk penelitian terperinci.[...]

Dalam setiap ekosistem, jaring makanan memiliki struktur yang terdefinisi dengan baik, yang dicirikan oleh sifat dan jumlah organisme yang terwakili di setiap tingkat rantai makanan. Untuk mempelajari hubungan antar organisme dalam suatu ekosistem dan menggambarkannya secara grafis, mereka biasanya menggunakan piramida ekologi daripada diagram jaring makanan. Piramida ekologi mengungkapkan struktur trofik suatu ekosistem dalam bentuk geometris.[...]

Yang menarik adalah panjangnya rantai makanan. Jelas bahwa penurunan energi yang tersedia selama transisi ke setiap mata rantai berikutnya membatasi panjang rantai makanan. Namun, ketersediaan energi tampaknya bukan satu-satunya faktor, karena rantai makanan yang panjang sering ditemukan di sistem yang tidak subur, seperti danau oligotrofik, dan rantai makanan pendek di sistem yang sangat produktif atau eutrofik. Produksi bahan tanaman bergizi yang cepat dapat merangsang penggembalaan yang cepat, sehingga aliran energi terkonsentrasi pada dua hingga tiga tingkat trofik pertama. Eutrofikasi danau juga mengubah komposisi jaring makanan planktonik “fitoplankton-ikan pemangsa zooplankton besar”, mengubahnya menjadi sistem mikrozooplankton mikroba-detrital yang tidak begitu kondusif untuk memelihara olah raga perikanan.[...]

Mengingat aliran energi yang konstan dalam jaring atau rantai makanan, organisme darat yang lebih kecil dengan metabolisme spesifik yang tinggi menghasilkan biomassa yang relatif lebih sedikit dibandingkan organisme yang lebih besar1. Sebagian besar energi dihabiskan untuk menjaga metabolisme. Aturan "metabolisme dan ukuran individu", atau aturan Yu.Odum, biasanya tidak diterapkan dalam biocenosis perairan, dengan mempertimbangkan kondisi kehidupan aktual di dalamnya (dalam kondisi ideal, aturan ini memiliki signifikansi universal). Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa organisme akuatik kecil sebagian besar mendukung metabolisme mereka karena energi eksternal dari lingkungan terdekatnya.[...]

Mikroflora tanah memiliki jaringan makanan yang berkembang dengan baik dan mekanisme kompensasi yang kuat berdasarkan fungsi yang dapat dipertukarkan antara beberapa spesies dengan spesies lainnya. Selain itu, berkat peralatan enzimatik yang labil, banyak spesies dapat dengan mudah berpindah dari satu substrat nutrisi ke substrat nutrisi lainnya, sehingga menjamin stabilitas ekosistem. Hal ini secara signifikan mempersulit penilaian dampak berbagai faktor antropogenik terhadapnya dan memerlukan penggunaan indikator integral.[...]

[ ...]

Pertama-tama, jaring-jaring makanan yang diacak sering kali mengandung unsur-unsur yang tidak berarti secara biologis (misalnya, putaran jenis ini: A memakan B, B memakan C, C memakan A). Analisis terhadap jaringan yang dibangun secara “bermakna” (Lawlor, 1978; Pimm, 1979a) menunjukkan bahwa (a) jaringan tersebut lebih stabil daripada yang dipertimbangkan dan (b) tidak ada transisi tajam menuju ketidakstabilan (dibandingkan dengan ketimpangan di atas), meskipun stabilitas masih turun karena meningkatnya kompleksitas.[...]

21.2

Tentu saja ya, jika bukan sebagai bagian dari biogeocenosis - tingkat hierarki ekosistem yang lebih rendah - maka, bagaimanapun juga, di dalam biosfer. Orang-orang mendapatkan makanan dari jaringan ini (agrocenosis - ekosistem yang dimodifikasi dengan dasar alami). Hanya dari alam “liar” manusia memperoleh bahan bakar – energi, sumber daya ikan, dan “hadiah alam” lainnya. Impian V.I. Vernadsky tentang autotrofi umat manusia sepenuhnya masih merupakan mimpi irasional1 - evolusi tidak dapat diubah (aturan L. Dolo), seperti halnya proses sejarah. Tanpa autotrof sejati, terutama tumbuhan, manusia tidak dapat eksis sebagai organisme heterotrofik. Terakhir, jika ia secara fisik tidak termasuk dalam jaring makanan di alam, maka tubuhnya setelah kematian tidak akan mengalami kehancuran oleh organisme pengurai, dan Bumi akan dipenuhi dengan mayat-mayat yang tidak membusuk. Tesis tentang pemisahan manusia dan rantai makanan alami didasarkan pada kesalahpahaman dan jelas keliru.[...]

Dalam bab. 17 menganalisis cara menggabungkan berbagai kelompok konsumen dan makanan mereka ke dalam jaringan elemen yang saling berinteraksi melalui transfer materi dan energi. Dalam bab. 21 kita akan kembali ke topik ini dan mempertimbangkan pengaruh struktur jaring makanan terhadap dinamika komunitas secara keseluruhan, dengan memberikan perhatian khusus pada ciri-ciri struktur mereka yang berkontribusi terhadap stabilitas.

Empat contoh saja sudah cukup untuk mengilustrasikan ciri-ciri dasar rantai makanan, jaring-jaring makanan, dan tingkat trofik. Contoh pertama adalah wilayah Far North, yang disebut tundra, tempat hidup relatif sedikit spesies organisme yang berhasil beradaptasi dengan suhu rendah. Oleh karena itu, rantai makanan dan jaring makanan di sini relatif sederhana. Salah satu pendiri ekologi modern, ahli ekologi Inggris Charles Elton, menyadari hal ini, pada 20-30an abad kita mulai mempelajari daratan Arktik. Dia adalah salah satu orang pertama yang dengan jelas menguraikan prinsip dan konsep yang terkait dengan rantai makanan (Elton, 1927). Tanaman tundra - lumut ("lumut rusa") C1a donia, rumput, sedges, dan pohon willow kerdil membentuk makanan karibu di tundra Amerika Utara dan mitra ekologisnya di tundra Dunia Lama - rusa kutub. Hewan-hewan ini, pada gilirannya, menjadi makanan bagi serigala dan manusia. Tanaman tundra juga dimakan oleh lemming - hewan pengerat berbulu halus berekor pendek yang menyerupai beruang mini, dan ayam hutan tundra. Sepanjang musim dingin yang panjang dan musim panas yang singkat, rubah kutub dan burung hantu bersalju terutama memakan lemming. Setiap perubahan signifikan dalam jumlah lemming tercermin pada tingkat trofik lainnya, karena sumber makanan lain langka. Inilah sebabnya mengapa jumlah beberapa kelompok organisme di Arktik sangat berfluktuasi, dari melimpah hingga mendekati kepunahan. Hal ini sering terjadi pada masyarakat manusia jika mereka bergantung pada satu atau beberapa sumber makanan (ingat “kelaparan kentang” di Irlandia1).[...]

Salah satu implikasi dari hipotesis ketahanan, yang dapat diuji secara prinsip, adalah bahwa di lingkungan dengan perilaku yang kurang dapat diprediksi, rantai makanan seharusnya lebih pendek, karena hanya jaring makanan paling elastis yang bertahan di dalamnya, dan rantai pendek memiliki elastisitas lebih tinggi. . Briand (1983) membagi 40 jaring makanan (berdasarkan data yang dikumpulkannya) menjadi jaring-jaring yang berasosiasi dengan lingkungan variabel (posisi 1-28 pada Tabel 21.2) dan konstan (posisi 29-40). Tidak ada perbedaan yang signifikan dalam rata-rata panjang rantai makanan maksimum antara kelompok-kelompok ini: jumlah tingkat trofik masing-masing adalah 3,66 dan 3,60 (Gambar 21.9). Ketentuan ini masih memerlukan verifikasi kritis.[...]

Selain itu, hasil pemodelan menjadi berbeda ketika memperhitungkan bahwa populasi konsumen dipengaruhi oleh sumber daya pangan, dan tidak bergantung pada pengaruh konsumen (¡3,/X), 3(/ = 0: jadi- disebut “sistem yang diatur oleh donor”), Dalam jenis jaring makanan ini, stabilitas tidak bergantung pada kompleksitas atau meningkat seiring dengan kompleksitas (DeAngelis, 1975). Dalam praktiknya, satu-satunya kelompok organisme yang biasanya memenuhi kondisi ini adalah detritivora.[...]

Namun, gambaran ketat tentang transfer energi dari satu tingkat ke tingkat lainnya tidak sepenuhnya realistis, karena rantai trofik ekosistem saling terkait secara kompleks, membentuk jaringan trofik. Misalnya, fenomena “trek trofik,” di mana predasi menyebabkan perubahan kepadatan, biomassa, atau produktivitas suatu populasi, komunitas, atau tingkat trofik pada lebih dari satu garis keturunan jaring makanan (Pace dkk. 1999). P. Mitchell (2001) memberikan contoh berikut: berang-berang laut memakan bulu babi yang memakan alga coklat; pemusnahan berang-berang oleh pemburu menyebabkan musnahnya alga coklat karena peningkatan populasi bulu babi. Ketika perburuan berang-berang dilarang, alga mulai kembali ke habitatnya.[...]

Tumbuhan hijau mengubah energi foton dari sinar matahari menjadi energi ikatan kimia senyawa organik kompleks, yang melanjutkan jalurnya melalui jaringan makanan yang luas di ekosistem alami. Namun di beberapa tempat (misalnya di rawa-rawa, di muara sungai dan laut), sebagian bahan organik tumbuhan yang jatuh ke dasar tertutup pasir sebelum menjadi makanan bagi hewan atau mikroorganisme. Dengan adanya suhu dan tekanan tertentu pada batuan bumi selama ribuan dan jutaan tahun, batu bara, minyak dan bahan bakar fosil lainnya terbentuk dari bahan organik atau, dalam kata-kata V.I. Vernadsky, “materi hidup masuk ke dalam geologi.”[. ..]

Contoh rantai makanan: tumbuhan - herbivora - predator; rubah tikus ladang sereal; tanaman pangan - sapi - manusia. Biasanya, setiap spesies memakan lebih dari satu spesies. Oleh karena itu, rantai makanan saling terkait membentuk jaring-jaring makanan. Semakin erat organisme terhubung melalui jaring makanan dan interaksi lainnya, semakin besar ketahanan komunitas terhadap kemungkinan gangguan. Ekosistem yang alami dan tidak terganggu berupaya mencapai keseimbangan. Keadaan keseimbangan didasarkan pada interaksi faktor lingkungan biotik dan abiotik.[...]

Misalnya, pemusnahan hama yang penting secara ekonomi di hutan dengan menggunakan pestisida, penembakan sebagian populasi hewan, dan penangkapan spesies ikan komersial tertentu merupakan intervensi parsial, karena hal tersebut hanya berdampak pada mata rantai tertentu dalam rantai makanan, tanpa mempengaruhi jaringan pangan secara keseluruhan. semua. Semakin kompleks jaring makanan dan struktur ekosistem, maka semakin kecil pengaruh gangguan tersebut, dan sebaliknya. Pada saat yang sama, pelepasan dan pembuangan xenobiotik kimia ke atmosfer atau air, misalnya oksida belerang, nitrogen, hidrokarbon, senyawa fluor, klor, logam berat, secara radikal mengubah kualitas lingkungan, menimbulkan gangguan pada tingkat tersebut. produsen secara keseluruhan, dan oleh karena itu menyebabkan degradasi total ekosistem: karena tingkat trofik utama - produsen - mati.[...]

Daya dukung yang bergantung pada energi = (/gL -)/kV. Diagram energi sistem primitif di Uganda. D. Skema energi pertanian di India, dimana sumber energi utama adalah cahaya, namun aliran energi melalui ternak dan biji-bijian diatur oleh manusia. D. Jaringan energi pertanian yang sangat mekanis. Hasil yang tinggi didasarkan pada investasi energi yang signifikan melalui penggunaan bahan bakar fosil, yang melakukan pekerjaan yang sebelumnya dilakukan oleh manusia dan hewan; dalam hal ini, jaring makanan hewan dan tumbuhan yang harus “diberi makan” pada dua sistem sebelumnya terputus.[...]

Sejumlah upaya telah dilakukan untuk menganalisis secara matematis hubungan antara kompleksitas suatu komunitas dan stabilitasnya, yang sebagian besar penulisnya sampai pada kesimpulan yang kurang lebih sama. Tinjauan terhadap publikasi tersebut diberikan pada bulan Mei (1981). Sebagai contoh, perhatikan karyanya (Mei, 1972), yang menunjukkan metode itu sendiri dan kekurangannya. Setiap spesies dipengaruhi oleh interaksinya dengan spesies lainnya; Pengaruh kuantitatif kepadatan spesies / terhadap pertumbuhan jumlah i dinilai dengan indikator p. Jika tidak ada pengaruh, maka sama dengan nol, pada dua spesies yang bersaing, Рс dan Pji bernilai negatif, dalam kasus pemangsa (¿) dan mangsa (/) Ру bernilai positif, dan jjji bernilai negatif.[...]

Curah hujan asam menyebabkan dampak mematikan pada kehidupan di sungai dan waduk. Banyak danau di Skandinavia dan Amerika Utara bagian timur telah menjadi sangat asam sehingga ikan tidak hanya dapat bertelur di dalamnya, namun juga dapat bertahan hidup. Pada tahun 70-an, ikan hilang sama sekali di separuh danau di wilayah ini. Yang paling berbahaya adalah pengasaman perairan laut dangkal, yang menyebabkan ketidakmampuan berkembang biak banyak hewan invertebrata laut, yang dapat menyebabkan putusnya jaringan makanan dan sangat mengganggu keseimbangan ekologi di Samudra Dunia.[...]

Model interaksi yang dikendalikan donor berbeda dalam beberapa hal dari model tradisional interaksi predator-mangsa tipe Lotka-Volterra (Bab 10). Salah satu perbedaan penting adalah bahwa kelompok-kelompok spesies yang saling berinteraksi, yang dicirikan oleh dinamika yang dikendalikan oleh donor, dianggap sangat tangguh dan, lebih jauh lagi, bahwa ketahanan ini tidak bergantung pada atau bahkan meningkat seiring dengan peningkatan keanekaragaman spesies dan kompleksitas jaring makanan. Situasi ini benar-benar berlawanan dengan penerapan model Lotka-Volterra. Kami akan membahas isu-isu penting mengenai kompleksitas jaring makanan dan ketahanan masyarakat secara lebih rinci di Bab. 21.