Тема 9 · Биология
Экосистемы. Цепи питания и пирамиды
Биогеоценоз и его структура, продуценты, консументы и редуценты, пастбищные и детритные цепи, сети питания, правило десяти процентов, продуктивность и смена сообществ. 100 заданий на отработку.
Простыми словами
Трава растёт на солнечной энергии, кузнечик ест траву, ящерица — кузнечика. На каждом шаге большая часть энергии «сгорает» на жизнь и уходит теплом — дальше передаётся лишь около десятой части. Поэтому травы на лугу — тонны, а хищников — единицы.
Экосистема — совокупность организмов и условий среды, связанных обменом веществ и энергии. Биогеоценоз (понятие ввёл В. Н. Сукачёв) — экосистема, занимающая однородный участок земной поверхности; состоит из биоценоза (все живые организмы) и биотопа (условия неживой природы).
Роли организмов
| Группа | Что делают | Примеры |
|---|---|---|
| Продуценты | создают органические вещества из неорганических (фотосинтез) | берёза, клевер, полевой хвощ, зелёные водоросли, цианобактерии |
| Консументы | потребляют готовые органические вещества: I порядка — растительноядные, II и III — хищники | заяц-беляк, кузнечик, полевая мышь; волк, окунь |
| Редуценты | разлагают остатки до неорганических веществ | бактерии гниения, плесневый гриб мукор, грибы-сапротрофы |
Хвощ, папоротник, мох — тоже продуценты: всё зелёное, что фотосинтезирует. Гриб — не растение и не продуцент.
Цепи и сети питания
Ещё цепи: фитопланктон → дафния → плотва → щука; пшеница → полевая мышь → гадюка → змееяд; капустный лист → слизень → ...
Сеть питания — переплетение цепей: большинство организмов питается не одним видом. Чтобы найти пропущенное звено сети, смотрят, кого оно ест (стрелка входит) и кому служит пищей (стрелка выходит): «ест листья дуба, служит пищей синице» → гусеница. Трофический уровень — место организма в цепи по числу звеньев. Цепи редко длиннее 5 звеньев: на каждом уровне теряется около 90 % энергии. Устойчивость экосистеме дают разнообразие видов и разветвлённые сети.
Экологические пирамиды и правило 10 %
На следующий трофический уровень переходит примерно 10 % энергии (биомассы) предыдущего; остальное тратится на жизнедеятельность и рассеивается теплом. Основание пирамиды — всегда продуценты. Бывают пирамиды чисел (число особей), биомассы и энергии.
- Прямой расчёт. Продуцентов 2500 кг. Третий уровень: кг.
- Обратный расчёт. Нужно 15 кг консументов II порядка (3-й уровень): продуцентов кг.
- На пирамиде. Под «?» стоит 40 кг, сверху — неизвестно: кг. Если «?» внизу, а над ним 7 кг: кг.
Консументы II порядка — это третий трофический уровень (первый — продуценты). Делим на 10 столько раз, сколько шагов вверх.
Продуктивность и смена сообществ
Биомасса — общая масса всех организмов сообщества. Первичная продукция — органическое вещество, созданное продуцентами за единицу времени; вторичная — созданное консументами. Ярусность — расположение организмов по этажам; эдификаторы — виды, определяющие облик сообщества (ель в ельнике).
Сукцессия — закономерная смена сообществ на одном участке до устойчивого сообщества, которое дальше не сменяется.
Сети питания и продуктивность
- Верхнее звено сети — крупный хищник, который сам никому не служит пищей (например, ястреб, рысь, волк). Рысь охотится и на копытных — молодых кабанов, косуль.
- Наибольшую продукцию из наземных экосистем дают влажные тропические леса (много тепла, света и влаги), наименьшую — пустыни и полярные области.
Цепи и сети питания
Стрелка идёт от того, кого съедают, к тому, кто ест
Цепи, начинающиеся с живого растения, называют пастбищными; начинающиеся с мёртвого органического вещества — детритными. В природе цепи переплетаются в сети питания: большинство организмов питается не одним видом.
Разветвлённая сеть делает экосистему устойчивой
Смена сообществ — сукцессия
Первичная сукцессия: начинается там, где почвы ещё нет
Вторичная сукцессия: почва сохранилась, поэтому смена идёт быстрее
Сукцессия заканчивается устойчивым сообществом, которое дальше не сменяется.
Готовые работы по теме
Собраны заранее — одним нажатием: распечатать с ключом, раздать ученикам ссылкой или QR-кодом, поменять настройки. Номер набора постоянный: по этой ссылке всегда та же работа.
теория этой темы, 8 заданий по подтемам и ключ — файлом DOCX, который можно править под себя.
Прохождение онлайн
Имя ученика никуда не отправляется: он вводит только номер по списку, а таблицу «номер → фамилия» видите только вы.
Классы, выданные работы и результаты учеников по кодам — в журнале учителя: без регистрации, хранится только на этом компьютере.