Файл: Рындевич. Основы экологии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.09.2020

Просмотров: 4586

Скачиваний: 25

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

126 

чивость

 

обеспечивается

 

большим

 

разнообразием

 

видов

входящих

 

в

 

экосистему

по

 

сравнению

 

с

 

другими

 

антропогенными

 

экосистема

-

ми

Обычно

 

воздействие

 

человека

 

на

 

эти

 

экосистемы

 

минимально

и

 

по

 

своим

 

экологическим

 

характеристикам

 

они

 

приближаются

 

к

 

есте

-

ственным

 

экосистемам

В

 

них

 

могут

 

идти

 

процессы

 

саморегуляции

 

и

 

круговорота

 

веществ

Большинство

 

же

 

антропогенных

 

экосистем

 

подвергается

 

постоянному

 

воздействию

 

со

 

стороны

 

человека

кото

-

рый

 

использует

 

их

 

в

 

различных

 

хозяйственных

 

целях

 (

сельскохозяй

-

ственных

рекреационных

промышленных

 

и

 

др

.).  

 

 

4.2.3 

Пищевые

 (

трофические

цепи

 

 

Между

 

организмами

 

в

 

экосистеме

как

 

говорилось

 

выше

уста

-

навливаются

 

взаимоотношения

 

самого

 

разного

 

характера

Самыми

 

прочными

 

из

 

них

 

являются

 

пищевые

 

взаимоотношения

в

 

результа

-

те

 

которых

 

возникают

 

цепи

 

питания

  (

пищевые

 

или

 

трофические

). 

Эти

 

объединения

 

прямо

 

или

 

косвенно

 

связывают

 

большую

 

группу

 

организмов

 

в

 

единый

 

комплекс

.  

Пищевая

 (

трофическая

цепь

 — 

последовательность

 

организ

-

мов

 

и

 

их

 

производных

в

 

которой

 

один

 

организм

 

использует

 

пре

-

дыдущий

 

в

 

качестве

 

пищи

.  

Цепь

 

питания

 

обычно

 

состоит

 

из

 

трех

 

основных

 

компонентов

Этими

 

компонентами

 

выступают

 

продуценты

консументы

 

и

 

реду

-

центы

Однако

 

звеньев

 

пищевой

 

цепи

 

обычно

 

значительно

 

больше

Это

 

число

 

увеличивается

 

за

 

счет

 

консументов

.  

Все

 

звенья

 

пищевой

 

цепи

 

взаимосвязаны

 

и

 

взаимозависимы

Ме

-

жду

 

ними

 

от

 

первого

 

к

 

последнему

 

звену

 

осуществляется

 

передача

 

вещества

 

и

 

энергии

При

 

передаче

 

энергии

 

с

 

одного

 

трофического

 

уровня

 

на

 

другой

 

происходит

 

ее

 

потеря

В

 

результате

 

цепь

 

питания

 

не

 

может

 

быть

 

длинной

Обычно

 

в

 

состав

 

пищевой

 

цепи

 

входят

 

четыре

-

восемь

 

звеньев

Например

:

 

дуб

 

 

дубовая

 

тля

 

 

божья

 

коровка

 

се

-

миточечная

 

 

травяная

 

лягушка

 

 

уж

 

 

ястреб

-

тетеревятник

 

 

гнилостные

 

бактерии

 

Дуб

 

является

 

продуцентом

преобразующим

 

неорганические

 

ве

-

щества

 

в

 

органические

запасая

 

в

 

них

 

энергию

 

солнечного

 

света

по

-

ступающего

 

в

 

экосистему

 

дубравы

Дубовая

 

тля

 

является

 

консумен

-

том

 

первого

 

порядка

 

и

 

потребляет

 

первичное

 

органическое

 

вещество

 

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

127

продуцента

В

 

свою

 

очередь

 

это

 

насекомое

-

фитофаг

 

является

 

пищей

 

консументу

 

второго

 

порядка

 — 

божьей

 

коровке

 — 

и

 

т

п

Ястреб

-

тетеревятник

 (

консумент

 

пятого

 

порядка

после

 

смерти

 

является

 

ис

-

точником

 

пищи

 

для

 

редуцентов

 — 

гнилостных

 

бактерий

.  

В

 

состав

 

пищевой

 

цепи

 

могут

 

не

 

входить

 

консументы

Приме

-

ром

 

может

 

служить

 

следующая

 

последовательность

:

 

дуб

  (

опавшая

 

листва

 

сапротрофные

 

бактерии

.  

Опавшая

 

листва

 

дуба

 

в

 

данном

 

случае

 

не

 

потребляется

 

консументами

 

(

фитофагами

), 

а

 

отмирает

 

и

 

перерабатывается

 

редуцентами

 (

бактериями

).  

Пищевые

 

цепи

 

являются

 

очень

 

важными

 

для

 

обеспечения

 

ста

-

бильности

 

и

 

динамики

 

экосистемы

так

 

как

 

любая

 

из

 

них

 

выполня

-

ет

 

свою

 

функциональную

 

роль

.  

 
 

4.2.4 

Функциональное

 

значение

 

пищевых

 

цепей

 

 

Функциональное

 

значение

 

пищевых

 

цепей

 

заключается

 

в

 

трех

 

основных

 

аспектах

:  

 

обеспечение

 

процесса

 

саморегуляции

 

и

соответственно

ус

-

тойчивости

 

экосистемы

;  

 

перенос

 

вещества

 

и

 

энергии

 

обеспечение

 

круговорота

 

веществ

 

в

 

экосистеме

.  

 
 

4.2.5 

Саморегуляция

 

в

 

экосистеме

 

 

Саморегуляция

 

численности

 

отдельных

 

популяций

 

в

 

соста

-

ве

 

экосистемы

 

осуществляется

 

благодаря

 

пищевым

 

взаимоот

-

ношениям

 

в

 

трофических

 

цепях

В

 

них

 

каждое

 

последующее

 

звено

 

регулирует

 

численность

 

предыдущего

Саморегуляция

 

на

 

уровне

 

биоценоза

-

экосистемы

 

является

 

следующим

 

уровнем

 

после

 

саморегуляции

 

популяции

Гомеостаз

 

экосистем

  (

биоце

-

нозов

основан

 

на

 

межвидовых

 

трофических

 

отношениях

Так

консументы

 

первого

 

порядка

 

регулируют

 

численность

 

проду

-

центов

не

 

позволяя

 

одному

 

виду

продуцирующему

 

первичное

 

органическое

 

вещество

захватить

 

все

 

жизненное

 

пространство

 

в

 

экосистеме

что

 

негативно

 

отразится

 

на

 

устойчивости

 

по

-

следней

Численность

 

консументов

 

первого

 

порядка

 

регулиру

-

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

128 

ют

 

консументы

 

второго

 

порядка

 

и

 

т

д

Например

если

 

резко

 

возрастает

 

численность

 

дубовой

 

тли

это

 

создает

 

угрозу

 

попу

-

ляции

 

дуба

 

и

 

всей

 

экосистеме

 

дубравы

так

 

как

 

дуб

 

в

 

этом

 

слу

-

чае

 — 

эдификатор

 

сообщества

Увеличение

 

численности

 

тлей

 

влечет

 

за

 

собой

 

увеличение

 

численности

 

божьих

 

коровок

ко

-

торые

 

гасят

 

вспышку

 

численности

 

этого

 

насекомого

.  

Редуценты

 

в

 

пищевых

 

цепях

 

не

 

являются

 

регуляторами

 

чис

-

ленности

Численность

 

крупных

 

хищников

находящихся

 

в

 

конце

 

пищевых

 

цепей

регулируется

 

паразитами

 (

рис

. 4.2.1).  

Одни

 

и

 

те

 

же

 

виды

 

могут

 

быть

 

одновременно

 

в

 

разных

 

пищевых

 

цепях

Это

 

происходит

 

потому

что

 

монофагов

,

 

которые

 

питаются

 

одним

 

видом

 

пищевых

 

объектов

в

 

природе

 

немного

чаще

 

встреча

-

ются

 

олигофаги

,

 

использующие

 

в

 

пищу

 

несколько

 

близкородствен

-

ных

 

видов

и

 

полифаги

,

 

имеющие

 

широкую

 

пищевую

 

специализа

-

цию

Например

дуб

как

 

первое

 

звено

 

пищевой

 

цепи

является

 

пи

-

щей

 

не

 

одному

а

 

многим

 

видам

 

животных

Следующим

 

звеном

 

в

 

цепи

 

будут

 

животные

-

фитофаги

Листьями

 

дуба

 

питается

 

не

 

только

 

дубовая

 

тля

но

 

и

 

гусеницы

 

бабочек

 

дубовой

 

листовертки

 

и

 

непарно

-

го

 

шелкопряда

его

 

плодами

 

питаются

 

кабан

 

и

 

белка

сойка

 

и

 

мы

-

шевидные

 

грызуны

побегами

 — 

лось

 

и

 

благородный

 

олень

древе

-

синой

 — 

дубовый

 

усач

Следовательно

дуб

 

выступает

 

основным

 

звеном

 

не

 

одной

а

 

многих

 

цепей

поскольку

 

от

 

последующего

 

звена

 

(

тли

гусениц

белки

оленя

 

и

 

т

п

.) 

могут

 

тянуться

 

другие

 

цепи

При

 

этом

 

каждый

 

организм

питающийся

 

дубом

одновременно

 

может

 

быть

 

 
 

 

 

Рисунок

 4.2.1 — 

Схема

 

пищевых

 

цепей

 [16]

 

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

129

составной

 

частью

 

не

 

одной

а

 

нескольких

 

цепей

Кроме

 

того

мно

-

гие

 

фитофаги

 

могут

 

питаться

 

несколькими

 

видами

 

продуцентов

Так

благородный

 

олень

 

и

 

лось

 

используют

 

также

 

в

 

пищу

 

побеги

 

многих

 

лиственных

 

деревьев

 

и

 

кустарников

 (

липы

березы

осины

клена

 

и

 

др

.). 

Хищники

 

могут

 

регулировать

 

численность

 

не

 

одного

а

 

нескольких

 

видов

 

животных

используя

 

их

 

в

 

пищу

Например

численность

 

гусениц

 

непарного

 

шелкопряда

 

регулируют

 

кукушка

жуки

-

красотелы

 

(Calosoma)

паразитоидные

 

наездники

.  

Полифагия

 

является

 

эффективным

 

приспособлением

 

организ

-

мов

позволяющим

 

избежать

 

недостатка

 

корма

 

и

 

в

 

случае

 

уменьше

-

ния

 

численности

 

или

 

исчезновения

 

из

 

экосистемы

 

какого

-

либо

 

вида

 

пищевого

 

объекта

 

быстро

 

перейти

 

на

 

питание

 

другим

более

 

много

-

численным

 

видом

Поэтому

 

хищники

 

также

 

являются

 

звеньями

 

мно

-

гих

 

цепей

Один

 

вид

входя

 

во

 

многие

 

пищевые

 

цепи

выступает

 

в

 

качестве

 

общего

 

звена

 

для

 

подобных

 

трофических

 

объединений

.  

Подобные

 

общие

 

звенья

 

связывают

 

цепи

 

питания

 

в

 

сложную

 

систему

состоящую

 

из

 

сотен

 

и

 

тысяч

 

цепей

В

 

каждой

 

экосистеме

 

исторически

 

формируются

 

комплексы

 

цепей

 

питания

так

 

называе

-

мые

 

циклы

или

 

сети

питания

.  

Пищевая

 

сеть

 — 

комплекс

 

пищевых

 

цепей

 

экосистемы

  (

био

-

ценоза

), 

объединенных

 

общими

 

звеньями

.  

Нужно

 

принять

 

во

 

внимание

что

 

это

 

очень

 

сложный

 

ком

-

плекс

включающий

 

продуцентов

 

и

 

растительноядных

 

животных

хишников

мицетофагов

 

и

 

бактериофагов

А

 

если

 

учесть

что

 

практически

 

каждый

 

организм

 

в

 

цепи

 

питания

 

выступает

 

в

 

роли

 

хозяина

 

нескольких

 

паразитов

составляющих

 

в

 

свою

 

очередь

 

звенья

 

других

 

цепей

сложно

 

представить

 

всю

 

структуру

 

этих

 

циклов

До

 

сих

 

пор

 

ученые

 

не

 

смогли

 

составить

 

схемы

 

таких

 

се

-

тей

 

даже

 

для

 

небольших

 

экосистем

Как

 

правило

экологи

 

могут

 

представить

 

только

 

отдельные

 

составляющие

 

этих

 

сложных

 

пи

-

щевых

 

связей

.  

Примером

 

пищевой

 

сети

 

может

 

служить

 

достаточно

 

обобщенная

 

схема

 

пищевых

 

связей

 

позвоночных

 

в

 

экосистеме

 

арктической

 

тундры

 

(

рис

. 4.2.2).  

Наличие

 

общих

 

звеньев

 

обеспечивает

 

взаимозаменяемость

 

от

-

дельных

 

звеньев

 

цепи

Например

если

 

из

 

дубравы

 

исчезнут

 

все

 

кукушки

численность

 

гусениц

 

непарного

 

шелкопряда

 

будут

 

регу

-

лировать

 

жуки

-

красотелы

 

и

 

паразитоидные

 

наездники

.  

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У


background image

 

130 

 

 

Рисунок

 4.2.2 — 

Пищевые

 

связи

 

в

 

биоценозе

 

арктических

 

тундр

 

летом

  

(

по

 

В

М

Сдобникову

 [16])

 

 
 

Взаимозаменяемость

 

отдельных

 

звеньев

 

пищевых

 

цепей

 

позво

-

ляет

 

избежать

 

экосистеме

 

серьезных

 

экологических

 

потрясений

а

 

в

 

некоторых

 

случаях

 

и

 

гибели

.  

Разнообразие

 

пищевых

 

цепей

составляющих

 

пищевую

 

сеть

определяется

 

числом

 

видов

 

в

 

экосистеме

т

е

ее

 

биоразнообразием

Биоразнообразие

 — 

это

 

обязательное

 

условие

 

устойчивости

 

эко

-

систем

Чем

 

оно

 

больше

чем

 

эффективнее

 

процесс

 

взаимозаме

-

няемости

 

в

 

пищевых

 

сетях

 

экосистемы

тем

 

устойчивее

 

экосисте

-

ма

Сложные

 

экосистемы

  (

биоценозы

), 

которые

 

имеют

 

большое

 

разнообразие

наиболее

 

устойчивы

 

к

 

неблагоприятным

 

воздейст

-

виям

Даже

 

исчезновение

 

отдельных

 

видов

которые

 

не

 

являются

 

видами

-

эдификаторами

может

 

существенно

 

не

 

отразиться

 

на

 

судьбе

 

таких

 

биоценозов

Произойдет

 

незначительная

 

перестрой

-

ка

 

их

 

организации

и

 

благодаря

 

взаимозаменяемости

 

видов

 

равно

-

весие

 

снова

 

восстановится

.  

 
 

Ре

по

зи

то

ри

й

 

Ба

рГ

У