1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Біотичні фактори в екології

Біотичні фактори в екології

Живі організми не тільки зазнають впливу абіотичних факторів, а й самі роблять взаємний вплив один на одного. При цьому велике значення мають видове різноманіття біоценозу, чисельність популяцій в ньому і біомаса (загальна кількість органічної маси, що належить всієї сукупності особин разом з укладеної в них енергією). Все розмаїття взаємин між організмами (їх називають коакціямі) можна розділити на прямі і непрямі. Прямі відносини проявляються в безпосередньому впливі організмів один на одного, наприклад, відносини хижак – жертва. Непрямі відносини впливають на організми опосередковано, наприклад, фітоценоз впливає на абіотичні (головним чином кліматичні) фактори (температура, вологість, освітлення та ін.), Тому абіотичні умови ліси відрізняються від таких в степу.

Найбільш міцними зв’язками, що об’єднують спільно живуть організми, є трофічні, або харчові. Харчової, або трофічний, фактор може розрізнятися за кількістю, якістю (складом) і доступності. При цьому діє правило, що кожен організм живиться за рахунок інших організмів (або іншими організмами), але при цьому і сам є їжею для інших. Наприклад, траву їдять травоїдні тварини, тих, в свою чергу, поїдають м’ясоїдні. Але і хижаки так само включені в трофічні зв’язки, оскільки будь-який з них або сам стане жертвою сильнішого хижака, або після природної смерті (у природі таке трапляється виключно рідко) буде розкладатися під дією сапрофітних організмів (бактерій і грибів), які збагачують грунт сполуками , необхідними для життєдіяльності рослин.

Будь біоценоз включає в себе три блоки: продуценти, консу-менти і редуценти. Продуценти – це зелені рослини, які синтезують органічні речовини з неорганічних, використовуючи для цього енергію сонця (детально про це розказано в розділі «Фотосинтез»). Вони створюють первинну органічну масу, за рахунок якої живуть вони самі і всі інші учасники біоценозу. У певних умовах роль продуцентів виконують бактерії-хемотро-фи, які використовують для синтезу органічних речовин енергію, що виділяється в ході хімічних реакцій неорганічних сполук (детально про це розказано в розділі «Хемосинтез»).

Тварини, які харчуються рослинами або поїдають інших тварин, складають блок консументів, подразделяющихся на консументи першого (травоїдні), другого (хижаки, що харчуються травоїдними), третьої і наступної порядків (великі хижаки, які можуть впоратися з менш великими хижаками).

Консументи першого порядку регулюють чисельність продуцентів, але при цьому вони споживають в їжу не більше 5 – 10% рослинної маси, тоді як все інше, а також залишки самих консументів піддаються розкладанню сапрофіти, які складають в біоценозі блок редуцентов. Вони використовують для своєї життєдіяльності органічні сполуки, що містяться в залишках, і переводять продукти деструкції в абиотическую середу, збагачуючи її речовинами, які необхідні продуцентів.

Будь-який організм проявляє виражену вибірковість щодо складу їжі, оскільки кожному з них необхідні певні речовини (в тому числі і рослинам). Залежно від різноманітності раціону розрізняють види, здатні харчуватися одним видом рослини чи тварини (монофаги, або стенофаги), і види, що поглинають широкий асортимент їжі (полифаги, або евріфагі). Проміжне становище займають олигофаги, кормова база яких більш-менш обмежена (відповідно до цього, серед них виділяють вузькі і широкі олигофаги).

Трофічні зв’язки дозволяють найбільш повно використовувати світлову енергію, яка перекладається рослинами в хімічні зв’язки органічних сполук. При переході речовин від одного блоку до іншого значна частина енергії втрачається у вигляді ентропії, що повною мірою відповідає другому закону термодинаміки. Тому сумарна біомаса вищестоящого блоку завжди менше нижчестоящого. Наприклад, біомаса наземних рослин в біоценозі значно перевищує біомасу травоїдних тварин, але біомаса останніх набагато більше, ніж у м’ясоїдних хижаків.

Зовсім інша ситуація в біоценозах морів. Там біомаса рослин значно поступається біомасі тварин. Однак ніякого протиріччя тут немає, просто основна частина морських продуцентів припадає на дрібні водорості, що утворюють фітопланктон. Кількість великих талломних водоростей відносно невелике, тому що водорості (як і всі інші рослини) можуть жити тільки в умовах достатньої освітленості. Тим часом основна частина акваторії Світового океану глибоководна і тому не заселена водоростями, яким доводиться заселяти відносно вузькі прибережні зони мілководдя. Але і фітопланктон має відносно невелику біомасу, тому що його постійно поїдають тварини-фільтратори, що утворюють зоопланктон. Але фітопланктон розмножується настільки швидко, що його просто не встигають з’їсти.

Організми в співтоваристві, об’єднані трофічними зв’язками, утворюють ланцюга харчування. Першою ланкою в такій ланцюга є продуценти, наступними – консументи того чи іншого порядку. Як приклад можна навести такий ланцюг: рослини ? комахи ? птиці ? хижі птахи; або: фітопланктон ?  зоопланктон ? дрібні риби ? більші риби ? рибоядние ластоногие. Зазвичай ланцюг живлення включає в себе не більше чотирьох-п’яти ланок, що пов’язано з втратою енергії на кожному рівні. При цьому кожен трофічний рівень утворений декількома видами. Найчастіше травоїдні тварини харчуються різними видами рослин. У свою чергу, на травоїдних полюють кілька видів хижаків. Тому ланцюга живлення багаторазово розгалужуються, утворюючи харчові мережі. Таким чином, всі організмиl, що утворюють спільноту, є взаємно корисним, оскільки вилучення з ланцюга або мережі одного виду неминуче призведе до порушення ланцюга харчування. Відомо чимало прикладів штучного порушення ланцюгів живлення. Так, в Китаї намагалися знищити виробів, результатом чого став вибуховий розмноження комах-шкідників, які раніше знищувалися цими птахами.

Закономірне зниження біомаси кожного наступного блоку ланцюга живлення отримало назву правила екологічної пірамідиi. При цьому розрізняють піраміду маси (власне зміна біомаси організмів) і піраміду енергії (зміна кількості енергії). При фотосинтезі рослини використовують 0,1 – 0,5% світлової енергії Сонця, падаючої на землю. Кожен наступний блок ланцюга живлення використовує всього 5 – 15% енергії, отриманої від попередньої ланки. Якщо розташувати один над одним енергетичну продуктивність харчування по ходу харчового ланцюга, то якраз вийде екологічна піраміда енергії. Згідно з розрахунками, в середньому 1 га лісу протягом року сприймає приблизно 2,1 х 109 кДж сонячної енергії. Але якщо спалити утворилася за цей час рослинну біомасу, звільниться всього 1,1 х 106 кДж – 0,5% від початкових цифр, що і буде відображати реальну продуктивність фототрофов.

Всього на Землю за рік потрапляє величезна кількість сонячної енергії – 10,5 х 1020, з якої 42% відбивається назад у космос. За рік рослини Землі синтезують близько 100 млрд. Т органічних речовин, що містять 1,8 х 1018 кДж енергії.

ПОДІЛИТИСЯ: