Трофическая структура биоценоза. Продуценты, консументы и редуценты

Содержание

Слайд 2

Продуценты – (=автотрофы) организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических. Консументы

Продуценты – (=автотрофы) организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических.
Консументы  — гетеротрофные организмы,

потребляющие готовые органические вещества , создаваемые продуцентами.Консументы не способны разлагать органические вещества до неорганических.
Редуценты — микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие остатки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения.
Слайд 3

Функциональная структура экосистемы Продуценты – консументы – редуценты (трофические уровни) Автотрофы – гетеротрофы

Функциональная структура экосистемы

Продуценты – консументы – редуценты (трофические уровни)

Автотрофы – гетеротрофы


Слайд 4

Продуценты Фототрофы Хемотрофы Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет

Продуценты

Фототрофы

Хемотрофы

Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет (фотоны, благодаря которым

появляются доноры, или источники электронов), называются фототрофами. Такой тип питания носит название фотосинтеза.

Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии (доноров, или источников электронов) используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений — таких, как сероводород, метан, сера, двухвалентное железо и др.

Слайд 5

Биофаги Сапрофаги Фитофаги (консументы I порядка) Хищники (консументы II порядка) Суперхищники

Биофаги

Сапрофаги

Фитофаги (консументы I порядка)

Хищники (консументы II порядка)

Суперхищники (иногда называют консументы III

порядка)

В сообществах гетеротрофы —
это консументы различных порядков и редуценты.

Слайд 6

Пищевая цепь в океане I II II-III III-IV IV-V

Пищевая цепь в океане

I

II

II-III

III-IV

IV-V

Слайд 7

Пищевая (энергетическая) пирамида

Пищевая (энергетическая) пирамида

Слайд 8

Пищевые пирамиды: Пирамиды чисел; Пирамиды биомасс; Пирамиды энергии.

Пищевые пирамиды:
Пирамиды чисел;
Пирамиды биомасс;
Пирамиды энергии.

Слайд 9

Пищевые цепи Пастбищные (цепи хищников) Детритные В пастбищной трофической цепи (цепь

Пищевые цепи

Пастбищные (цепи хищников)

Детритные

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу

составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространенных в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Слайд 10

Устойчивость экосистемы Экосистема может быть описана комплексной схемой прямых и обратных

Устойчивость экосистемы

Экосистема может быть описана комплексной схемой прямых и обратных связей,

поддерживающих гомеостаз системы в некоторых пределах параметров окружающей среды. Таким образом, в некоторых пределах экосистема способна при внешних воздействиях поддерживать свою структуру и функции относительно неизменными. Обычно выделяют два типа гомеостаза: резистентный — способность экосистем сохранять структуру и функции при негативном внешнем воздействии (см. Принцип Ле Шателье — Брауна) и упругий — способность экосистемы восстанавливать структуру и функции при утрате части компонентов экосистемы. В англоязычной литературе используются сходные понятия: локальная устойчивость — англ. local stability (резистентный гомеостаз) и общая устойчивость — англ. global stability (упругий гомеостаз)
Слайд 11

Переход вещества и энергии с одного трофического уровня на другой связан

Переход вещества и энергии с одного трофического уровня на другой связан

с потерями. Считается, что на каждом последующем уровне усваивается лишь 10% энергии предыдущего уровня.

Эта закономерность получила название правила 10-ти % (правило Линдемана).

Слайд 12

Продуктивность – это способность живых организмов и экосистемы в целом производить

Продуктивность – это способность живых организмов и экосистемы в целом производить

органическое вещество. Измеряется в количестве продукции, образуемой на единице земной поверхности за единицу времени (г/м2·год или ккал/м2·год).
Первичная продукция – результат фотосинтеза растений, а также фотосинтеза и хемосинтеза бактерий.
Слайд 13

Общее количество энергии, связываемой в органическом веществе продуцентами – валовая первичная

Общее количество энергии, связываемой в органическом веществе продуцентами – валовая первичная

продукция (ВПП).
Чистая первичная продукция представляет собой разность между ВПП и затратами на дыхание (Д): ЧПП = ВПП – Д.

Вторичная продукция – продукция животных. Ее учет еще более сложен. Это связано с особенностями животных: они растут до определенного возраста, затем энергия тратится на дыхание и размножение.

Слайд 14

Первичная продуктивность экосистем Земли

Первичная продуктивность экосистем Земли

Слайд 15

Биом – совокупность экосистем одной природно-климатической зоны. Или более крупная, чем

Биом – совокупность экосистем одной природно-климатической зоны. Или более крупная, чем

биоценоз, биосистема, включающая в себя множество тесно связанных биоценозов. Или «крупная региональная или субконтинентальная биосистема, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта» (Ю.Одум).
Существует несколько классификаций биомов, включающих от 10 до 32 типов. Распределение биомов происходит по принципу широтной и вертикальной зональностей.
Примеры крупных биомов:
Сухие субтропики (Крым).
Влажные субтропики на (Кавказское побережье Черного моря).
Тропические болота (Эверглейдс, штат Флорида, США)
Слайд 16

Биосфера, по В.И. Вернадскому, это оболочка Земли, в пределах которой существует

Биосфера, по В.И. Вернадскому, это оболочка Земли, в пределах которой существует

жизнь.
Большинство ученых в качестве верхней теоретической границы биосферы указывают озоновый слой, средняя высота которого составляет 25 км. Выше живые организмы погибают от жесткого космического излучения, хотя споры бактерий обнаруживали и на высоте до 70 км.
Слайд 17

Основные характеристики биосферы. 1. Биосфера обладает свойством гомеостаза – поддержания постоянства

Основные характеристики биосферы.
1. Биосфера обладает свойством гомеостаза – поддержания постоянства физических

и химических параметров среды.

2. Биосфера имеет мозаичное и иерархическое строение – состоит из экосистем различного типа и ранга.

3. Важной характеристикой биосферы является биологическая миграция элементов и их биологический круговорот.

4. Живые организмы заполняют все пригодные для жизни среды. Эта закономерность отражает «всюдность жизни».

5. Относительный баланс процессов образования органического вещества в биосфере и его разложения обеспечивает постоянство количества живого вещества.

Слайд 18

Постоянство биомассы и состава живого вещества на Земле обеспечивается балансом процессов

Постоянство биомассы и состава живого вещества на Земле обеспечивается балансом процессов

биосинтеза и разложения (распада) органического вещества, а также биогенной миграцией химических элементов – биогеохимическими циклами.

Основным законом геохимии биосферы является закон биогенной миграции В.И. Вернадского: «миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории».

Слайд 19

Слайд 20

РО43- в почве, пресной воде, океане Фосфаты горных пород Фосфор в

РО43- в почве, пресной воде, океане

Фосфаты горных пород

Фосфор в живых организмах

Поглощение

Эрозия

Отложение

Редуценты

Слайд 21

Атмосферный N2 NO3- NO2- NH3, NH4+ Растения, микробы Животные Мертвая органика

Атмосферный N2

NO3-

NO2-

NH3, NH4+

Растения, микробы

Животные

Мертвая органика

Азотфиксация

Денитрификация

Биологическая фиксация: клубеньковые бактерии Rhizobium, с.-з. водоросли

Anabaena, Nostoc; свободноживущие Azotobacter, Clostridium

Промышленная фиксация

Молнии, промышленная фиксация

Восстановление
в расте-ниях

Аммонификация:

Бактерии,
актиномицеты,
грибы

Нитрификация

Nitrosomonas

Nitrobacter

Thiobacillus denitrificans, Pseudomonas denitrificans, Micrococcus