Trofiskais līmenis (pārtikas ķēde un tīkls): definīcija un piemēri (ar diagrammu)

Ekosistēmā viela tiek saglabāta, kamēr enerģijas plūsmas caur to. Šīs plūsmas veidu un efektivitāti var attēlot ar trofiskiem līmeņiem.

Galvenais ekosistēmu enerģijas avots ir saules gaisma, lai arī sērūdeņradis no hidrotermālajām atverēm nodrošina arī enerģiju. Pētot veidu, kā enerģija plūst uz katru trofisko līmeni, ekologi palīdz stratēģizēt vides pārvaldību.

A trofiskais līmenis var iedomāties kā soli piramīdā, grupās sakraujot grupas, kas pārstāv organismus un to lomu ekosistēmā. Šī trofiskā piramīda palīdz organizēt dažādu mijiedarbību starp šiem organismiem.

No viena trofiskā līmeņa uz nākamo tikai 10 procenti enerģijas tiek pārveidoti par biomasu. Atlikušie 90 procenti tiek zaudēti.

A barības ķēde sarindo organismus lineāri, atbilstoši to lomai enerģijas radīšanā un patēriņā.

Pārtikas ķēdes zemāko pamatu veido fotosintētiski organismi, piemēram, augi un fitoplanktons. Šos organismus sauc ražotājiem.

Ražotāji pārvērš saules gaismu un neorganiskās molekulas enerģijā. Ražotāju izsaukuma dēļ viņi paši var gatavot pārtiku

Ķīmotrofi var atrast tādās vietās kā dziļjūras atveres. Ķīmiska enerģija no sērūdeņraža šajās hidrotermālajās atverēs palīdz šiem organismiem sintezēt organiskās molekulas enerģijas piegādei.

Nākamais pārtikas aprites posms pieder primārie patērētāji. Primārie patērētāji ēd ražotājus. Galvenie patērētāji parasti ir mazi dzīvnieki, zālēdāji, kas ēd augus vai fitoplanktonu. Patērētājus sauc arī par heterotrofiem, un enerģijas vajadzības viņi var apmierināt tikai ēdot pārtiku.

Patērētāji iekļauj ražotāju enerģiju savā biomasā. Otro trofisko līmeni veido primārie patērētāji.

Sekundārie patērētājivai gaļēdāji ēd primāros patērētājus. Parasti tie ir lielāki dzīvnieki, lai gan viņu ir mazāk. Daži dzīvnieki, kas ir visēdāji, piemēram, lāči, kas ēd augļus un lasi, nedaudz pārklājas. Trešo trofisko līmeni veido sekundārie patērētāji.

Trofiskajos līmeņos tiek zaudēta ievērojama enerģija, tāpēc trofiskā līmeņa piramīda visvairāk zaudētās enerģijas rodas no sekundārajiem patērētājiem. Galu galā tas noved pie scenārija, kurā trofiskās piramīdas augšpusē ir mazāk organismu, turpretī tā pamatnē ir daudz sugu.

Pārtikas tīkli sīkāk aprakstiet savstarpēji saistītās sugas dažādos trofiskos līmeņos. Pārtikas tīkli parāda enerģijas plūsmas raksturu caur ekosistēmām. Tie var būt diezgan sarežģīti, un tos ietekmē arī pārtikas sezonalitāte. Iepriekš minētais lācis ir viens piemērs dzīvniekiem ar vairākām lomām ekosistēmā.

Pārtikas tīkla dinamiskā rakstura dēļ tas var izrādīties noderīgāks līdzeklis mijiedarbības aprakstīšanai ekosistēmā nekā trofiska piramīda. Dažos barības tīklos ir dzīvnieks ar nosaukumu a pamatakmens sugas. Pārējā ekosistēma paļaujas uz šīs sugas klātbūtni, lai tā būtu neskarta un ilgtspējīga. Noņemot, ekosistēma var sabrukt.

Keystone sugas mēdz būt galvenie plēsēji, piemēram, vilki un grizli. Augšējo plēsēju sauc par virsotnes plēsēju. An virsotnes plēsējs būtībā ir terciārs patērētājs, un tam tiek piešķirts ceturtais un pēdējais trofiskais līmenis piramīdā.

Vēl viens ekosistēmas stabilitātes faktors ir bioloģiskā daudzveidība. Ja sugu daudzveidība ir mazāka, cieš ekosistēma. Tas ietekmē trofisko līmeni, ja no tiem tiek noņemtas sugas. Pulsācijas efekts izjauc visas sistēmas līdzsvaru.

Vēl viena dinamika, kas spēlē pārtikas tīklā, ietver tos organismus, kurus sauc sadalītāji. Šie sadalītāji noārda mirušos organismus (augus un dzīvniekus) un no tiem izlaiž barības vielas vidē. Tad šie minerāli ir pieejami trofiskās piramīdas primārajiem ražotājiem.

Sadalītāju piemēri ir tārpi, pelējums, kukaiņi, sēnītes un baktērijas. Tomēr to neuzskata par enerģijas pārstrādi. Tas attēlo enerģijas izdalīšanos un bieži notiek kā siltums.

Biomasa apraksta visu dzīvo vai mirušo organismu kopējo masu trofiskā līmenī. Katrā trofiskajā līmenī ir noteikts daudzums biomasas.

Primāro ražotāju produktivitāte attiecas uz to, cik daudz enerģijas viņi var dot citām dzīvām radībām. Šī summa tiek uzskatīta par neto primāro produktivitāti. Bruto primārā produktivitāte atspoguļo fotosintētisko primāro ražotāju ātrumu, kas var pārvērst saules enerģiju.

Bioakumulācija vai biomagnfikācija attiecas uz toksisko materiālu palielināšanos, kas iet tālāk trofiskajā piramīdā. Materiāls koncentrējas dzīvnieku audos. Piemērs tam būtu piesārņojums ar dihlordifeniltrichloretānu (DDT). Šī ķīmiskā viela bioakumulējas vidē.

Katrā patērētāja līmenī viņu ķermenī veidojas lielāka DDT koncentrācija. Visaugstākajā trofiskajā līmenī, piemēram, kails ērgļi, šī bioakumulācija rada postošu ietekmi uz dzīvnieku veselību un izdzīvošanu. DDT lietošana tika aizliegta pagājušā gadsimta septiņdesmitajos gados, taču ir arī citas cilvēka radītas ķīmiskas vielas, kas rada risku vides veselībai. Tāpēc kļūst svarīgi identificēt un izņemt šādas vielas no vides pirms šāda piesārņojuma noturēšanās.

Bioakumulācija notiek arī ar dažiem smagajiem metāliem, kurus var atrast zivīs. Tāpēc ir ieteikumi ierobežot noteiktu zivju patēriņu mazāk aizsargātu grupu cilvēkiem, piemēram, maziem bērniem un grūtniecēm.

Lai saprastu šos jēdzienus, ir noderīgi piemēri reālajā pasaulē. Okeāns nodrošina labu trofisko līmeņu un pārtikas tīklu demonstrāciju. Kā minēts iepriekš, fitoplanktons ir primāro ražotāju piemērs. Zooplanktons ir sekundārie fitoplanktona patērētāji.

Trešais sekundārā patērētāja trofiskais līmenis piederētu vēžveidīgajiem, kuri ēd zooplanktonu. Un ceturtais trofiskais līmenis būtu zivis. To varētu paplašināt arī ar tādiem dzīvniekiem kā roņi un pat citas zivis, kas šīs zivis patērē. Plēsoņa virsotne, piemēram, orka valis, iegūtu augstāku trofisko līmeni. Ar katru līmeni vairāk enerģija tiek zaudēta.

Fotoautotrofu piemēri ir fotosintēzes baktērijas, augi un aļģes. Viņi pārveido saules enerģiju ATP un NADP, kurus savukārt izmanto organisko molekulu, piemēram, glikozes, ražošanai.

Ķīmoautotrofu piemēri ir baktērijas alās vai iepriekš minētās hidrotermālās atveres. Ap šīm ventilācijas atverēm heterotrofi, piemēram, garneles, omāri un gliemenes, dziļā okeānā patērē ķīmijautotrofus.

Attiecībā uz reālās pasaules trofisko piramīdu piemēriem ir daudz veidu. Tie var būt vertikāli vai apgriezti.

Vertikālu piramīdu attēlotu zālāji, jo augšējā līmenī ir mazāk organismu. Zālāju biomā kā primārais ražotājs var būt zemākā līmeņa zāles. Galvenais patērētājs būtu sienāzis. Sekundārais patērētājs būtu pele. Terciārais patērētājs būtu čūska, kas ēd peli. Ceturtais ceturtā ceturkšņa patērētājs un plēsējs plēsumos zālājā būtu vanags, kurš ēd čūsku.

Vēl viens bioms ar līdzīgu dinamiku varētu būt dīķis. Ražotājs būtu aļģes, un primārais patērētājs būtu kukaiņu kāpuri. Sekundārais patērētājs būtu minnow, bet trešais - varde. Dīķa biomā galīgais plēsējs vai kvartāra patērētājs būtu jenots, kurš apēd vardi.

Tuksnesī galvenais ražotājs būtu kaktusa zāle, un tā galvenais patērētājs būtu tauriņš. Ķirzaka apēdīs tauriņu, padarot to par sekundāro patērētāju. Čūska patērētu ķirzaku, ierindojot to kā terciāro patērētāju. Pēc tam, kad čūska būs apēdusi, ceļinieks noapaļotu augšējo un ceturto līmeni.

Pretstatā vertikālai piramīdai mērenā mežā piramīdas pamatne būtu veidota tikai no kokiem. Galvenie patērētāji - kukaiņi - veidotu lielu piramīdas daļu.

Ņemot vērā smalko savienojamību starp organismiem un to vidi, ir ļoti svarīgi aizsargāt organismu līdzsvars pasaules ekosistēmu. Enerģijas plūsmas, biomasas un bioakumulācijas ietekmei ir nozīme ekoloģistu saglabāšanas pārvaldības stratēģijās.

Saistīts saturs: Kā sazināties ar pārstāvi par klimata pārmaiņām