Связи в цепях питания. Формирование экосистемы

Пищевые отношения между организмами в экосистемах выражают в виде диаграмм, называемых цепями питания [7].

7. Цепи питания в экосистемах пустынь [А] относительно просты. В пустынях Северной Америки преобладающей группой продуцентов являются кактусы, а основными хищниками – койоты и ястребы. В лесах умеренного пояса [Б] сложная цепь питания отражает стабильность биома на протяжении многих миллионов лет. Насекомые здесь служат важным источником пищи для птиц. Пастбища океана [В] представлены водорослями - в основном крошечными диатомеями. Любое морское животное зависит в конечном счете от этого важного источника пищи. Для гор [Г] характерны довольно простые цепи питания.

Чаще всего такая цепь представляет собой совокупность видов, связанных между собой отношениями хищника и жертвы, причем сложные цепи обычно имеют еще поперечные связи, превращающие их в сеть, иногда столь сложную, что ее уже невозможно изобразить.

4. Суровые условия ограничивают флору и фауну пустыни лишь немногими видами, способными выдерживать резкие перепады температур и постоянный недостаток влаги.

5. Леса умеренного пояса, хоть и не так богаты видами растений и животных, как тропические леса - одни из наиболее сложных естественных биомов. Листва у большинства видов деревьев опадающая.

Поток энергии в каждой цепи питания, даже в масштабах мира, удивительно постоянен и почти всегда соответствует «правилу 10%», согласно которому от одного звена цепи к другому передается только 10% энергии. Так, травоядное получает 10% калорий, содержащихся в съеденной им траве и т.д. Потеря 90% доступной энергии определяет длину цепи питания: животные, находящиеся на ее конце, например лисицы, составляют в целом слишком небольшой запас калорий, чтобы какое-либо другое животное могло существовать за их счет.

Экосистемы создаются не сразу, но формируются на протяжении многих лет [9], постепенно становясь все более сложными.

9. Формирование эко- 9 систем - длительный д процесс. Так, мелкие ледниковые озера [А] зарастают лесом [Г] на протяжении нескольких тысяч лет. Их первыми поселенцами оказываются водоросли, споры которых заносятся ветром. Водорослями питаются личинки летающих насекомых, а остатки живых организмов оседают на дно. Бактерии и простейшие превращают детрит в питательные соли, что способствует подключению к системе ряда растений и мелких животных. Смываемая с берегов почва заполняет водоем [Б], постепенно зарастающий болотными растениями, а им на смену по мере уплотнения почвы приходят наземные растения [В].

Как правило, чем старше экосистема, тем больше видов она объединяет. Высшее, наиболее устойчивое и длительно существующее состояние экосистемы называют климаксом сообщества.

Формирование экосистемы.Всякое новое местообитание (например, вновь образовавшийся пруд, опустошенное огнем поле или ледниковая морена, оставшаяся после отступания ледника) развивается путем сукцессий. Сначала новые места заселяются выносливыми видами растений, которые могут расти без укрытий, и животными, способными жить среди них. Эти животные обычно отличаются быстрым размножением, а растения представлены лишайниками, мхами и многочисленными сорняками. Первые поселенцы в цепи сукцессий изменяют среду, добавляя к почве гумус и питательные вещества, служа укрытием от солнца и ветра, т. е. делая среду обитания более благоприятной для других организмов. И чем больше этих видов-беженцев, тем больше будет экологических ниш. В установившихся экосистемах первые «колонисты», как правило, исчезают, уступив место более конкурентоспособным видам.

В Гималаях, например, преобладают травоядные, которыми питаются лишь несколько видов хищников. Тропический лес [Д] объединяет множество крайне специализированных растений и животных, и каждое из них занимает свое определенное место в сложных цепях питания. Богатство жизненных форм в саваннах [Е] отражает зрелость этих экосистем. Как и в лесных биомах, стабильность условий, сохраняющаяся здесь на протяжении тысяч лет, позволяет адаптироваться к ним многим видам живых существ.

Экологически поверхность нашей планеты принято делить на десять зон, которым соответствует свой растительный фон [Ключ].

Ключ. Экологи делят Землю на ряд биомов; каждый из них отличается определенным типом растительного покрова или характером водных масс. Наземные биомы варьируют от тропических лесов, необычайно богатых всевозможными жизненными формами, до холодных безлесных тундр, покрытых лишайниками, травами и карликовыми деревцами.

Эти зоны наряду с такими районами, как моря [6] и полярные массы льда, обычно называют биомами.

6. Жизненные формы океана значительно разнообразнее наземных и варьируют от крупнейшего животного Земли - голубого кита - до микроскопических планктонных организмов.

Самые сложные экосистемы на Земле — во влажных тропических лесах [2], которые отличаются высокой продуктивностью и стабильностью условий на протяжении многих миллионов лет.

2. Влажный тропический лес - самый богатый из всех биомов. Крупных животных здесь сравнительно мало, но мелкие очень многочисленны.

Самые простые экосистемы свойственны полярным районам, где запасы доступной энергии беднее и где лишь немногие организмы успели приспособиться к новым, освободившимся после отступания ледового покрова местообитаниям.

Раз экосистемы могут создаваться, они могут быть и разрушены либо естественным путем, либо, что более вероятно, под влиянием жизнедеятельности человека. Экосистемы разрушаются чаще всего в результате уничтожения или катастрофического сокращения в числе ряда видов, что изменяет весь энергетический баланс сообщества.