المستوى الغذائي (السلسلة الغذائية والويب): التعريف والأمثلة (مع رسم بياني)

في النظام البيئي ، يتم حفظ المادة أثناء تدفقات الطاقة من خلاله. يمكن تمثيل طريقة وكفاءة هذا التدفق من خلال المستويات الغذائية.

المصدر الرئيسي للطاقة للنظم البيئية هو ضوء الشمس ، على الرغم من أن كبريتيد الهيدروجين من الفتحات الحرارية المائية يوفر الطاقة أيضًا. تساعد دراسة الطريقة التي تتدفق بها الطاقة إلى كل مستوى غذائي علماء البيئة على وضع استراتيجية للإدارة البيئية.

أ المستوى الغذائي يمكن تخيله كخطوة في الهرم ، مع مجموعات مكدسة تمثل الكائنات الحية ودورها في النظام البيئي. يساعد هذا الهرم الغذائي في تنظيم التفاعلات المختلفة بين تلك الكائنات الحية.

من مستوى غذائي إلى آخر ، يتم تحويل 10 بالمائة فقط من الطاقة إلى كتلة حيوية. يتم فقد نسبة 90 بالمائة المتبقية.

أ سلسلة غذائية يصنف الكائنات الحية بطريقة خطية ، وفقًا لدورها في توليد الطاقة واستهلاكها.

تتكون القاعدة الأدنى في السلسلة الغذائية من كائنات التمثيل الضوئي مثل النباتات والعوالق النباتية. هذه الكائنات تسمى المنتجين.

يقوم المنتجون بتحويل ضوء الشمس والجزيئات غير العضوية إلى طاقة. بسبب قدرتهم على صنع طعامهم ، يتم استدعاء المنتجين أيضًا

التغذية الكيميائية يمكن العثور عليها في أماكن مثل فتحات أعماق البحار. تساعد الطاقة الكيميائية من كبريتيد الهيدروجين في تلك الفتحات الحرارية المائية هذه الكائنات على تصنيع الجزيئات العضوية لإمدادها بالطاقة.

الخطوة التالية في السلسلة الغذائية تنتمي إلى المستهلكين الأساسيين. المستهلكون الأساسيون يأكلون المنتجين. المستهلكون الأساسيون هم عادةً حيوانات صغيرة ، آكلات أعشاب تأكل النباتات أو العوالق النباتية. يُطلق على المستهلكين أيضًا تسمية غيرية التغذية ، ولا يمكنهم تلبية احتياجات الطاقة إلا عن طريق تناول الطعام.

يدمج المستهلكون طاقة المنتجين في الكتلة الحيوية الخاصة بهم. يشكل المستهلكون الأساسيون المستوى الغذائي الثاني.

المستهلكون الثانويون، أو آكلات اللحوم ، تأكل المستهلكين الأساسيين. هم بشكل عام حيوانات أكبر ، على الرغم من وجود عدد أقل منهم. هناك بعض التداخل في بعض الحيوانات آكلة اللحوم ، مثل الدببة التي تأكل الفاكهة والسلمون. يشكل المستهلكون الثانويون المستوى الغذائي الثالث.

يتم فقدان قدر كبير من الطاقة عند المستويات الغذائية ، لذلك في هرم المستوى الغذائي ينشأ معظم فقدان الطاقة من المستهلكين الثانويين. يؤدي هذا في النهاية إلى سيناريو يوجد فيه عدد أقل من الكائنات الحية في الجزء العلوي من الهرم الغذائي ، بينما تحتوي قاعدته على العديد من الأنواع.

الشبكات الغذائية مزيد من وصف الأنواع المترابطة على مستويات غذائية مختلفة. تظهر شبكات الغذاء طبيعة تدفق الطاقة عبر النظم البيئية. قد تكون معقدة للغاية وتتأثر أيضًا بالموسمية الغذائية. يمثل الدب المذكور أعلاه مثالًا واحدًا للحيوانات ذات الأدوار المتعددة في النظام البيئي.

بسبب الطبيعة الديناميكية لشبكة الغذاء ، يمكن أن تكون أداة أكثر فائدة لوصف التفاعلات في نظام بيئي من الهرم الغذائي. داخل بعض شبكات الغذاء ، يوجد حيوان يسمى أ الأنواع الرئيسية. يعتمد باقي النظام البيئي على وجود هذه الأنواع لتظل سليمة ومستدامة. عند إزالتها ، قد ينهار النظام البيئي.

تميل الأنواع الأساسية إلى أن تكون من أعلى الحيوانات المفترسة مثل الذئاب والدببة الرمادية. يطلق على المفترس الأعلى اسم مفترس القمة. ان شديد الفراسة هو في الأساس مستهلك من الدرجة الثالثة ويتم منحه المستوى الرابع والأخير من المستوى الغذائي في الهرم.

عامل آخر في استقرار النظام البيئي هو عامل التنوع البيولوجي. عندما يكون هناك تنوع أقل في الأنواع ، يعاني النظام البيئي. هذا يؤثر على المستويات الغذائية إذا تمت إزالة الأنواع منها. يؤثر تأثير التموج على توازن النظام بأكمله.

ديناميكية أخرى تلعب في شبكة الغذاء تشمل تلك الكائنات الحية المسماة المحللات. تقوم هذه المُحلِّلات بتفكيك الكائنات الحية (النباتية والحيوانية) وتطلق المغذيات منها إلى البيئة. ثم هذه المعادن متاحة للمنتجين الأساسيين للهرم الغذائي.

تشمل الأمثلة على المُحلِّلات الديدان والعفن والحشرات والفطريات والبكتيريا. ومع ذلك ، هذا لا يعتبر إعادة تدوير للطاقة. يمثل إطلاق الطاقة وغالبًا ما يحدث على شكل حرارة.

الكتلة الحيوية يصف الكتلة الكلية لجميع الكائنات الحية ، سواء كانت حية أو ميتة ، في المستوى الغذائي. كل مستوى غذائي يمتلك كمية معينة من الكتلة الحيوية.

إنتاجية المنتجين الأوليين يشير إلى مقدار الطاقة التي يمكنهم جلبها للكائنات الحية الأخرى. هذا المبلغ يعتبر صافي الإنتاجية الأولية. يمثل إجمالي الإنتاجية الأولية المعدل الذي يمكن للمنتجين الأساسيين الذين يقومون بعملية التمثيل الضوئي لها تحويل طاقة الشمس.

التراكم البيولوجي أو يشير مصطلح التضخم البيولوجي إلى زيادة المواد السامة التي ترتفع أعلى الهرم الغذائي. تتركز المادة في الأنسجة الحيوانية. ومن الأمثلة على ذلك التلوث بثنائي كلورو ثنائي الفينيل ثلاثي كلورو الإيثان (DDT). تتراكم هذه المادة الكيميائية في البيئة.

مع كل مستوى من المستهلكين ، تتراكم تركيزات أكبر من الـ دي.دي.تي في أجسامهم. في أعلى المستويات الغذائية ، مثل النسور الصلعاء ، ينتج عن هذا التراكم الأحيائي آثار مدمرة على صحة الحيوان وبقائه. تم حظر استخدام الـ دي.دي.تي في السبعينيات ، ولكن هناك مواد كيميائية أخرى من صنع الإنسان تشكل خطراً على صحة البيئة. لذلك يصبح من المهم تحديد هذه المواد وإزالتها من البيئة قبل أن يترسخ هذا التلوث.

يحدث التراكم البيولوجي أيضًا مع بعض المعادن الثقيلة التي يمكن العثور عليها في الأسماك. هذا هو السبب في وجود توصيات للحد من استهلاك بعض الأسماك للأشخاص في الفئات الضعيفة ، مثل الأطفال الصغار والنساء الحوامل.

من أجل فهم هذه المفاهيم ، من المفيد الحصول على أمثلة من العالم الحقيقي. يوفر المحيط دليلاً جيدًا على المستويات الغذائية والشبكات الغذائية. كما ذكرنا سابقًا ، تعد العوالق النباتية مثالًا على المنتجين الأساسيين. تعتبر العوالق الحيوانية مستهلكة ثانوية للعوالق النباتية.

المستوى الغذائي الثالث ، للمستهلك الثانوي ، ينتمي إلى القشريات التي تأكل العوالق الحيوانية. والمستوى الغذائي الرابع سيكون السمك. يمكن أن يمتد هذا إلى أبعد من الحيوانات مثل الفقمة وحتى الأسماك الأخرى التي تأكل تلك الأسماك. قد يأخذ مفترس قمة مثل حوت أوركا المستوى الغذائي الأعلى. مع كل مستوى ، المزيد فقدت الطاقة.

تتضمن أمثلة التغذية الضوئية بكتيريا التمثيل الضوئي والنباتات والطحالب. يقومون بتحويل طاقة الشمس إلى ATP و NADP ، والذي يستخدم بدوره لصنع جزيئات عضوية مثل الجلوكوز.

تشمل أمثلة المواد الكيميائية المغذية البكتيريا الموجودة في الكهوف أو الفتحات الحرارية المائية المذكورة أعلاه. حول هذه الفتحات ، تستهلك الكائنات غيرية التغذية مثل الجمبري والكركند وبلح البحر المواد الكيميائية في أعماق المحيط.

فيما يتعلق بأمثلة الهرم الغذائي في العالم الحقيقي ، توجد أنواع عديدة. يمكن أن تكون مستقيمة أو مقلوبة.

يتم تمثيل الهرم المستقيم بالأراضي العشبية نظرًا لوجود عدد أقل من الكائنات الحية التي تصل إلى المستوى الأعلى. قد تحتوي المنطقة الأحيائية للأراضي العشبية على أعشاب كأدنى مستوى كمنتج أساسي. سيكون المستهلك الأساسي هو الجندب. المستهلك الثانوي سيكون الفأر. المستهلك من الدرجة الثالثة سيكون ثعبانًا يأكل الفأر. سيكون المستهلك الرابع والمفترس الرئيسي في الأراضي العشبية هو الصقر الذي يأكل الثعبان.

قد تكون البركة هي منطقة حيوية أخرى ذات ديناميكيات مماثلة. المنتج سيكون الطحالب ، والمستهلك الرئيسي سيكون يرقات الحشرات. سيكون المستهلك الثانوي سمكة ، والمستهلك الثالث سيكون ضفدعًا. سيكون الراكون الأخير آكل اللحوم أو المستهلك الرباعي في المنطقة الأحيائية للبركة هو الراكون الذي يأكل الضفدع.

في الصحراء ، يكون المنتج الرئيسي هو عشب الصبار ، ويكون المستهلك الأساسي هو الفراشة. سوف تأكل السحلية الفراشة ، مما يجعلها المستهلك الثانوي. الأفعى تلتهم السحلية ، وتصنفها على أنها مستهلك من الدرجة الثالثة. ويقترب عداء الطريق من المستوى العلوي والرابع ، بعد أن يأكل الثعبان.

على النقيض من الهرم القائم ، في غابة معتدلة ، فإن قاعدة الهرم ستكون مصنوعة من الأشجار فقط. يشكل المستهلكون الأساسيون ، الحشرات ، جزءًا كبيرًا من الهرم.

نظرًا للترابط الدقيق بين الكائنات الحية وبيئتها ، يصبح من الضروري حماية الرصيد النظم البيئية في العالم. تلعب تأثيرات تدفق الطاقة والكتلة الحيوية والتراكم الأحيائي دورًا في استراتيجيات إدارة علماء البيئة للحفظ.

محتوى ذو صلة: كيفية الاتصال بممثلك بخصوص تغير المناخ