• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Пищевые сети и трофические уровни

Эволюционная экология / Структура сообщества / Пищевые сети и трофические уровни

Любое сообщество можно представить в виде пищевой сети, которая попросту является схемой всех трофических связей между видами, входящими в его состав. Пищевая сеть обычно состоит из нескольких пищевых цепей, каждая из которых является отдельным ее каналом. Направление потока вещества и энергии между видами может быть изображено стрелками, как на рис. 8.1. В полной схеме пищевой сети должны присутствовать величины скоростей потока энергии между различными популяциями, входящими в состав сообщества.

Рис. 8.1. Часть пищевой сети австралийской песчаной пустыни. Хищник высшего порядка, варан, питается кузнечиками и десятвю видами ящерип, в диетах которых преобладают различпые членистоногие и растения. Для более подробной схємы типы пищи следует разбитв на виды и для каждого звена указатв фактическую скороств потока энергии.

Первый трофический уровень представлен первичными продуцентами, или автотрофами; к ним относятся зеленые растения, которые способны использовать солнечный свет для образования химических соединений, богатых энергией. Первичные продуценты — это весьма важная часть сообщества, потому что практически все остальные организмы, входящие в его состав, прямо или косвенно зависят от снабжения энергией, запасенной растениями. Помимо первичных продуцентов в состав сообщества входят гете-ротрофы, которые представлены консументами и деструкторами, Второй трофический уровень образуют травоядные животные, называемые первичными, консументами. Плотоядных, которые питаются травоядными, называют вторичными консументами или первичными хищниками; они находятся на третьем трофическом уровне. Хищники, питающиеся первичными хищниками, в свою очередь образуют четвертый трофический уровень и называются третичными консументами или вторичными хищниками. Точно так же животные, потребляющие вторичных хищников, называются четвертичными консументами или третичными хищниками, и т. д. Поскольку многие животные всеядны и питаются как растениями, так и животными, т. е. одновременно получают энергию с нескольких разных трофических уровней, их невозможно отнести к определенному уровню. Обычно считают, что такие организмы представляют сразу несколько трофических уровней, а их участие в каждом уровне пропорционально составу их диеты.

Рис. 8.2. Блоковая моделв трофических уровней гипотетического сообщества. Стрелки указывают направление потока энергии. Их ширина пропор-ционалвна скорости переноса энергии между отделвнвгми частями этой системв!.

В исследованиях структуры сообществ понятие трофического уровня оказалось чрезвычайно полезной абстракцией. Оно облегчает изучение потока вещества и энергии через сообщество и подчеркивает различия между взаимодействиями, которые протекают внутри трофических уровней и между ними.

Другой способ удобного схематического изображения главных составных частей экосистемы показан на рис. 8.2. Здесь каждый трофический уровень рассматривается как «блок», а стрелки по-прежнему обозначают направление потока вещества и энергии. Многие вещества, включая те, которые содержат кальций, углерод, азот и фосфор, перемещаются от одного блока к другому по мере того, как организмы, находящиеся на более высоких трофических уровнях, поедают других, находящихся на низших уровнях, и в конечном счете возвращаются в абиотический «фонд питательных веществ», где они снова могут быть использованы первичными продуцентами. Подобные перемещения вещества в экосистемах называются круговоротом (рис. 8.3). Важным компонентом любой экосистемы являются деструкторы, или редуценты, функция которых — возврат элементов в фонд питательных веществ. Если вещества непрерывно циркулируют по разным блокам экосистемы и всегда могут снова войти в круговорот, то энергия может быть использована только один раз. Поэтому существование всех экосистем зависит от постоянного притока энергии (см. также с. 300—302).