Chaîne de relations avec les oiseaux dans la nature. Signification de la chaîne alimentaire
Une chaîne alimentaire est le transfert d’énergie depuis sa source à travers un certain nombre d’organismes. Tous les êtres vivants sont connectés car ils servent de source de nourriture à d’autres organismes. Toutes les chaînes de puissance sont constituées de trois à cinq maillons. Les premiers sont généralement des producteurs, des organismes capables de produire des substances organiques à partir de substances inorganiques. Ce sont des plantes qui obtiennent des nutriments grâce à la photosynthèse. Viennent ensuite les consommateurs - ce sont des organismes hétérotrophes qui reçoivent des substances organiques prêtes à l'emploi. Ce seront des animaux : à la fois herbivores et prédateurs. Le dernier maillon de la chaîne alimentaire est généralement constitué de décomposeurs, des micro-organismes qui décomposent la matière organique.
La chaîne alimentaire ne peut pas être composée de six maillons ou plus, puisque chaque nouveau maillon ne reçoit que 10 % de l'énergie du maillon précédent, 90 % supplémentaires sont perdus sous forme de chaleur.
À quoi ressemblent les chaînes alimentaires ?
Il en existe deux types : les pâturages et les détritiques. Les premiers sont de nature plus courante. Dans de telles chaînes, le premier maillon est toujours les producteurs (usines). Ils sont suivis par les consommateurs de premier ordre, les herbivores. Viennent ensuite les consommateurs de second ordre - les petits prédateurs. Derrière eux se trouvent des consommateurs du troisième ordre, de grands prédateurs. En outre, il peut également y avoir des consommateurs de quatrième ordre, ces longues chaînes alimentaires se trouvant généralement dans les océans. Le dernier lien concerne les décomposeurs.
Le deuxième type de circuit de puissance est détritique- plus commun dans les forêts et les savanes. Ils surviennent du fait que la majeure partie de l'énergie végétale n'est pas consommée par les herbivores, mais meurt, subissant ensuite la décomposition par les décomposeurs et la minéralisation.
Les chaînes alimentaires de ce type partent de détritus - restes organiques d'origine végétale et animale. Les consommateurs de premier ordre dans ces chaînes alimentaires sont les insectes, par exemple les bousiers, ou les animaux charognards, par exemple les hyènes, les loups et les vautours. De plus, les bactéries qui se nourrissent de résidus végétaux peuvent être des consommateurs de premier ordre dans de telles chaînes.
Dans les biogéocénoses, tout est lié de telle manière que la plupart des espèces d'organismes vivants peuvent devenir participants aux deux types de chaînes alimentaires.
Chaînes alimentaires dans les forêts de feuillus et mixtes
Les forêts de feuillus se trouvent principalement dans l’hémisphère nord de la planète. On les trouve en Europe occidentale et centrale, dans le sud de la Scandinavie, dans l'Oural, en Sibérie occidentale, en Asie de l'Est et dans le nord de la Floride.
Les forêts de feuillus sont divisées en feuillus et à petites feuilles. Les premiers sont caractérisés par des arbres comme le chêne, le tilleul, le frêne, l'érable et l'orme. Pour la seconde - bouleau, aulne, tremble.
Les forêts mixtes sont celles dans lesquelles poussent à la fois des conifères et des feuillus. Les forêts mixtes sont caractéristiques de la zone climatique tempérée. On les trouve dans le sud de la Scandinavie, dans le Caucase, dans les Carpates, en Extrême-Orient, en Sibérie, en Californie, dans les Appalaches et dans les Grands Lacs.
Les forêts mixtes sont constituées d'arbres tels que l'épicéa, le pin, le chêne, le tilleul, l'érable, l'orme, le pommier, le sapin, le hêtre et le charme.
Très commun dans les forêts de feuillus et mixtes filières alimentaires pastorales. Le premier maillon de la chaîne alimentaire dans les forêts est généralement constitué de nombreux types d’herbes et de baies, comme les framboises, les myrtilles et les fraises. sureau, écorce d'arbre, noix, cônes.
Les consommateurs de premier ordre seront le plus souvent des herbivores comme les chevreuils, les élans, les cerfs, les rongeurs par exemple, les écureuils, les souris, les musaraignes et les lièvres.
Les consommateurs de second ordre sont des prédateurs. Il s'agit généralement du renard, du loup, de la belette, de l'hermine, du lynx, du hibou et autres. Un exemple frappant du fait qu’une même espèce participe à la fois aux chaînes alimentaires de pâturage et aux chaînes alimentaires détritiques est le loup : il peut à la fois chasser de petits mammifères et manger des charognes.
Les consommateurs de second ordre peuvent eux-mêmes devenir la proie de prédateurs plus grands, notamment les oiseaux : par exemple, les petits hiboux peuvent être mangés par les faucons.
Le lien de clôture sera décomposeurs(bactéries en décomposition).
Exemples de chaînes alimentaires dans une forêt de feuillus-conifères :
- écorce de bouleau - lièvre - loup - décomposeurs ;
- bois - larve de hanneton - pic - faucon - décomposeurs ;
- litière de feuilles (détritus) - vers - musaraignes - chouette - décomposeurs.
Caractéristiques des chaînes alimentaires dans les forêts de conifères
Ces forêts sont situées dans le nord de l’Eurasie et en Amérique du Nord. Ils sont constitués d'arbres comme le pin, l'épicéa, le sapin, le cèdre, le mélèze et autres.
Ici, tout est sensiblement différent de forêts mixtes et feuillues.
Le premier maillon dans ce cas ne sera pas l’herbe, mais la mousse, les arbustes ou les lichens. Cela est dû au fait que dans les forêts de conifères, il n’y a pas assez de lumière pour qu’il y ait une couverture herbeuse dense.
En conséquence, les animaux qui deviendront des consommateurs de premier ordre seront différents: ils ne devraient pas se nourrir d'herbe, mais de mousse, de lichens ou d'arbustes. Cela pourrait être certains types de cerfs.
Bien que les arbustes et les mousses soient plus courants, on trouve encore des plantes herbacées et des arbustes dans les forêts de conifères. Ce sont l'ortie, la chélidoine, la fraise, le sureau. Les lièvres, les élans et les écureuils consomment habituellement ce type d’aliments, qui peuvent aussi devenir des consommateurs de premier ordre.
Les consommateurs de second ordre seront, comme dans les forêts mixtes, des prédateurs. Ce sont le vison, l'ours, le carcajou, le lynx et autres.
Les petits prédateurs comme le vison peuvent devenir des proies pour consommateurs de troisième ordre.
Le maillon final sera la pourriture des micro-organismes.
De plus, dans les forêts de conifères, ils sont très courants chaînes alimentaires détritiques. Ici, le premier maillon sera le plus souvent l'humus végétal, qui nourrit les bactéries du sol, devenant à son tour la nourriture des animaux unicellulaires mangés par les champignons. Ces chaînes sont généralement longues et peuvent comporter plus de cinq maillons.
Vous vous souciez de la santé de votre animal ?
Nous sommes responsables de ceux que nous avons apprivoisés !" - dit une citation de l'histoire "Le Petit Prince". Maintenir la santé d'un animal de compagnie est l'une des principales responsabilités du propriétaire. Prenez soin de votre animal en lui offrant un complexe. Le complexe unique est conçu pour les chats et les chiens , ainsi que les oiseaux et les rongeurs.
Un complément actif qui aidera votre animal à briller de santé et à partager le bonheur avec vous !
La condition principale de l'existence d'un écosystème est le maintien de la circulation des substances et la transformation de l'énergie. Il est fourni grâce à trophique (nourriture) liens entre des espèces appartenant à des groupes fonctionnels différents. C'est sur la base de ces connexions que les substances organiques, synthétisées par les producteurs à partir de substances minérales avec absorption de l'énergie solaire, sont transférées aux consommateurs et subissent des transformations chimiques. En raison de l'activité vitale des décomposeurs principalement, les atomes des principaux éléments chimiques biogènes passent des substances organiques aux substances inorganiques (CO 2, NH 3, H 2 S, H 2 O). Les substances inorganiques sont ensuite utilisées par les producteurs pour créer de nouvelles substances organiques à partir d'elles. Et ils sont à nouveau entraînés dans le cycle avec l'aide des producteurs. Si ces substances n’étaient pas réutilisées, la vie sur Terre serait impossible. Après tout, les réserves de substances absorbées par les producteurs dans la nature ne sont pas illimitées. Pour réaliser un cycle complet de substances dans l'écosystème, les trois groupes fonctionnels d'organismes doivent être présents. Et entre eux, il doit y avoir une interaction constante sous la forme de connexions trophiques avec la formation de chaînes trophiques (alimentaires) ou de chaînes alimentaires.
Une chaîne alimentaire (chaîne alimentaire) est une séquence d'organismes dans laquelle un transfert progressif de matière et d'énergie se produit de la source (maillon précédent) au consommateur (maillon suivant).
Dans ce cas, un organisme peut en manger un autre, se nourrissant de ses restes morts ou de ses déchets. Selon le type de source initiale de matière et d'énergie, les chaînes alimentaires sont divisées en deux types : les pâturages (chaînes de pâturage) et les détritiques (chaînes de décomposition).
Chaînes de pâturage (chaînes de pâturage)- des chaînes alimentaires qui commencent par les producteurs et incluent des consommateurs de différents ordres. De manière générale, la chaîne pastorale peut être représentée par le schéma suivant :
Producteurs -> Consommateurs de premier ordre -> Consommateurs de deuxième ordre -> Consommateurs de troisième ordre
Par exemple : 1) chaîne alimentaire d'une prairie : trèfle rouge - papillon - grenouille - serpent ; 2) chaîne alimentaire du réservoir : chlamydomonas - daphnies - goujon - sandre. Les flèches sur le diagramme montrent la direction du transfert de matière et d'énergie dans le circuit électrique.
Chaque organisme de la chaîne alimentaire appartient à un niveau trophique spécifique.
Le niveau trophique est un ensemble d'organismes qui, selon leur mode de nutrition et leur type d'alimentation, constituent un certain maillon de la chaîne alimentaire.
Les niveaux trophiques sont généralement numérotés. Le premier niveau trophique est constitué d'organismes autotrophes - plantes (producteurs), au deuxième niveau trophique il y a des animaux herbivores (consommateurs du 1er ordre), au troisième niveau et suivants - des carnivores (consommateurs des 2e, 3e, etc. ordres ).
Dans la nature, presque tous les organismes se nourrissent non pas d’un seul, mais de plusieurs types d’aliments. Par conséquent, tout organisme peut se trouver à différents niveaux trophiques dans la même chaîne alimentaire selon la nature de l’aliment. Par exemple, un faucon mangeant des souris occupe le troisième niveau trophique et mangeant des serpents le quatrième. De plus, le même organisme peut constituer un maillon de différentes chaînes alimentaires, les reliant les unes aux autres. Ainsi, un faucon peut manger un lézard, un lièvre ou un serpent, qui font partie de différentes chaînes alimentaires.
Dans la nature, les chaînes de pâturages n’existent pas sous leur forme pure. Ils sont interconnectés par des liens nutritionnels communs et forment réseau alimentaire, ou réseau électrique. Sa présence dans l'écosystème contribue à la survie des organismes lorsqu'il y a un manque d'un certain type de nourriture en raison de la capacité d'utiliser d'autres aliments. Et plus la diversité des espèces d’individus dans un écosystème est grande, plus il y a de chaînes alimentaires dans le réseau alimentaire et plus l’écosystème est stable. La perte d’un maillon de la chaîne alimentaire ne perturbera pas l’ensemble de l’écosystème, puisque des sources alimentaires provenant d’autres chaînes alimentaires peuvent être utilisées.
Chaînes détritiques (chaînes de décomposition)- les chaînes alimentaires qui commencent par les détritus, incluent les détritivores et les décomposeurs, et se terminent par les minéraux. Dans les chaînes détritiques, la matière et l'énergie des détritus sont transférées entre détritivores et décomposeurs à travers les produits de leur activité vitale.
Par exemple : oiseau mort – larves de mouches – moisissures – bactéries – minéraux. Si les détritus ne nécessitent pas de destruction mécanique, ils se transforment immédiatement en humus suivi d'une minéralisation.
Grâce aux chaînes détritiques, le cycle des substances dans la nature est fermé. Les substances organiques mortes dans les chaînes détritiques sont transformées en minéraux qui pénètrent dans l'environnement et sont absorbés par les plantes (producteurs).
Les chaînes de pâturage sont principalement situées en surface et les chaînes de décomposition - dans les couches souterraines des écosystèmes. La relation entre les chaînes pastorales et les chaînes détritiques se produit grâce à l’entrée de détritus dans le sol. Les chaînes détritiques sont reliées aux chaînes pastorales grâce aux substances minérales extraites du sol par les producteurs. Grâce à l'interconnexion des chaînes de pâturage et de détritus, un réseau alimentaire complexe se forme dans l'écosystème, assurant la constance des processus de transformation de la matière et de l'énergie.
Pyramides écologiques
Le processus de transformation de la matière et de l'énergie dans les chaînes pastorales présente certains schémas. A chaque niveau trophique de la chaîne pastorale, la totalité de la biomasse consommée ne va pas à la formation de la biomasse des consommateurs à ce niveau. Une partie importante est consacrée aux processus vitaux des organismes : mouvement, reproduction, maintien de la température corporelle, etc. De plus, une partie de l'aliment n'est pas digérée et finit dans l'environnement sous forme de déchets. Autrement dit, l’essentiel de la matière et de l’énergie qu’elle contient est perdue lors du passage d’un niveau trophique à un autre. Le pourcentage de digestibilité varie considérablement et dépend de la composition de l'aliment et des caractéristiques biologiques des organismes. De nombreuses études ont montré qu'à chaque niveau trophique de la chaîne alimentaire, en moyenne, environ 90 % de l'énergie est perdue et seulement 10 % passent au niveau suivant. L'écologiste américain R. Lindeman a formulé en 1942 ce modèle comme suit : Règle des 10 %. Grâce à cette règle, il est possible de calculer la quantité d'énergie à n'importe quel niveau trophique de la chaîne alimentaire, si son indicateur est connu à l'un d'eux. Avec un certain degré d'hypothèse, cette règle est également utilisée pour déterminer la transition de la biomasse entre les niveaux trophiques.
Si à chaque niveau trophique d’une chaîne alimentaire on détermine le nombre d’individus, ou leur biomasse, ou la quantité d’énergie qu’elle contient, alors une diminution de ces quantités deviendra évidente à mesure que l’on avance vers la fin de la chaîne alimentaire. Ce modèle a été établi pour la première fois par l'écologiste anglais C. Elton en 1927. Il l'a appelé règle de la pyramide écologique et a suggéré de l'exprimer graphiquement. Si l'une des caractéristiques ci-dessus des niveaux trophiques est représentée sous la forme de rectangles de même échelle et placés les uns sur les autres, alors le résultat sera pyramide écologique.
Il existe trois types de pyramides écologiques. Pyramide des nombres reflète le nombre d’individus dans chaque maillon de la chaîne alimentaire. Cependant, dans l'écosystème, le deuxième niveau trophique ( consommateurs de premier ordre) peut être numériquement plus riche que le premier niveau trophique ( producteurs). Dans ce cas, vous obtenez une pyramide de nombres inversée. Cela s'explique par la participation à de telles pyramides d'individus de taille inégale. Un exemple est une pyramide de nombres composée d'un arbre à feuilles caduques, d'insectes mangeurs de feuilles, de petits insectivores et de grands oiseaux de proie. Pyramide de la biomasse reflète la quantité de matière organique accumulée à chaque niveau trophique de la chaîne alimentaire. La pyramide de la biomasse dans les écosystèmes terrestres est correcte. Et dans la pyramide de la biomasse des écosystèmes aquatiques, la biomasse du deuxième niveau trophique est généralement supérieure à la biomasse du premier lorsqu'elle est déterminée à un moment donné. Mais comme les producteurs aquatiques (phytoplancton) ont un taux de production élevé, leur biomasse par saison sera finalement toujours supérieure à la biomasse des consommateurs de premier ordre. Cela signifie que dans les écosystèmes aquatiques, la règle de la pyramide écologique est également respectée. Pyramide d'énergie reflète les modèles de dépense énergétique à différents niveaux trophiques.
Ainsi, l’apport de matière et d’énergie accumulé par les plantes dans les chaînes alimentaires des pâturages est rapidement consommé (rongé), de sorte que ces chaînes ne peuvent pas être longues. Ils comprennent généralement trois à cinq niveaux trophiques.
Dans un écosystème, producteurs, consommateurs et décomposeurs sont reliés par des liens trophiques et forment des chaînes alimentaires : pâturages et détritus. Dans les filières pastorales, la règle des 10 % et la règle de la pyramide écologique s'appliquent. Trois types de pyramides écologiques peuvent être construites : les nombres, la biomasse et l'énergie.
Question 28. Chaîne alimentaire. Types de chaînes alimentaires.
CHAÎNE ALIMENTAIRE(chaîne trophique, chaîne alimentaire), l'interconnexion des organismes à travers les relations nourriture-consommateur (certains servent de nourriture à d'autres). Dans ce cas, une transformation de la matière et de l'énergie se produit à partir de producteurs(producteurs primaires) à travers consommateurs(consommateurs) à décomposeurs(convertisseurs de matière organique morte en substances inorganiques assimilées par les producteurs). Il existe 2 types de chaînes alimentaires : les pâturages et les détritus. La chaîne de pâturage commence par les plantes vertes, va aux animaux herbivores au pâturage (consommateurs du 1er ordre) puis aux prédateurs qui s'attaquent à ces animaux (selon la place dans la chaîne - consommateurs du 2e ordre et suivants). La chaîne détritique commence par les détritus (produit de la dégradation de la matière organique), va aux micro-organismes qui s'en nourrissent, puis aux détritivores (animaux et micro-organismes impliqués dans le processus de décomposition de la matière organique mourante).
Un exemple de chaîne de pâturage est son modèle multicanal dans la savane africaine. Les producteurs primaires sont l'herbe et les arbres, les consommateurs de 1er ordre sont les insectes herbivores et les herbivores (ongulés, éléphants, rhinocéros, etc.), le 2ème ordre sont les insectes prédateurs, le 3ème ordre sont les reptiles carnivores (serpents, etc.), le 4ème – les mammifères et les oiseaux prédateurs. de proie. À leur tour, les détritivores (scarabées, hyènes, chacals, vautours, etc.) détruisent à chaque étape de la chaîne de pâturage les carcasses d'animaux morts et les restes alimentaires des prédateurs. Le nombre d'individus inclus dans la chaîne alimentaire dans chacun de ses maillons diminue régulièrement (règle de la pyramide écologique), c'est-à-dire que le nombre de victimes dépasse à chaque fois largement le nombre de leurs consommateurs. Les chaînes alimentaires ne sont pas isolées les unes des autres, mais s’entrelacent les unes avec les autres pour former des réseaux trophiques.
Question 29. A quoi servent les pyramides écologiques ?
Pyramide écologique- des images graphiques de la relation entre producteurs et consommateurs de tous niveaux (herbivores, prédateurs, espèces se nourrissant d'autres prédateurs) dans l'écosystème.
Le zoologiste américain Charles Elton a proposé de représenter schématiquement ces relations en 1927.
Dans une représentation schématique, chaque niveau est représenté par un rectangle dont la longueur ou l'aire correspond aux valeurs numériques d'un maillon de la chaîne alimentaire (pyramide d'Elton), à leur masse ou à leur énergie. Les rectangles disposés dans un certain ordre créent des pyramides de formes variées.
La base de la pyramide est le premier niveau trophique - le niveau des producteurs ; les étages suivants de la pyramide sont formés par les niveaux suivants de la chaîne alimentaire - les consommateurs de divers ordres. La hauteur de tous les blocs de la pyramide est la même et la longueur est proportionnelle au nombre, à la biomasse ou à l'énergie au niveau correspondant.
Les pyramides écologiques se distinguent en fonction des indicateurs sur la base desquels la pyramide est construite. Dans le même temps, la règle de base a été établie pour toutes les pyramides, selon laquelle dans tout écosystème il y a plus de plantes que d'animaux, d'herbivores que de carnivores, d'insectes que d'oiseaux.
Sur la base de la règle de la pyramide écologique, il est possible de déterminer ou de calculer les ratios quantitatifs de différentes espèces de plantes et d'animaux dans des systèmes écologiques naturels et artificiellement créés. Par exemple, 1 kg de masse d'un animal marin (phoque, dauphin) nécessite 10 kg de poisson mangé, et ces 10 kg ont déjà besoin de 100 kg de leur nourriture - des invertébrés aquatiques, qui, à leur tour, doivent manger 1000 kg d'algues. et des bactéries pour former une telle masse. Dans ce cas, la pyramide écologique sera durable.
Cependant, comme vous le savez, il existe des exceptions à chaque règle, qui seront prises en compte dans chaque type de pyramide écologique.
Les premiers aménagements écologiques en forme de pyramides ont été construits dans les années vingt du 20e siècle. Charles Elton. Ils étaient basés sur des observations sur le terrain d'un certain nombre d'animaux de différentes classes de taille. Elton n'a pas inclus les producteurs primaires et n'a fait aucune distinction entre les détritivores et les décomposeurs. Cependant, il a noté que les prédateurs sont généralement plus gros que leurs proies et s'est rendu compte que ce rapport n'est extrêmement spécifique qu'à certaines classes de taille d'animaux. Dans les années quarante, l'écologiste américain Raymond Lindeman a appliqué l'idée d'Elton aux niveaux trophiques, en faisant abstraction des organismes spécifiques qui les composent. Cependant, s’il est facile de répartir les animaux en classes de taille, il est beaucoup plus difficile de déterminer à quel niveau trophique ils appartiennent. Quoi qu’il en soit, cela ne peut se faire que de manière très simplifiée et généralisée. Les relations nutritionnelles et l’efficacité du transfert d’énergie dans la composante biotique d’un écosystème sont traditionnellement représentées sous la forme de pyramides à degrés. Cela fournit une base claire pour comparer : 1) différents écosystèmes ; 2) les états saisonniers du même écosystème ; 3) différentes phases de changement des écosystèmes. Il existe trois types de pyramides : 1) les pyramides de nombres, basées sur le comptage des organismes à chaque niveau trophique ; 2) les pyramides de biomasse, qui utilisent la masse totale (généralement sèche) des organismes à chaque niveau trophique ; 3) des pyramides énergétiques, prenant en compte l'intensité énergétique des organismes à chaque niveau trophique.
Types de pyramides écologiques
pyramides de nombres- à chaque niveau, le nombre d'organismes individuels est tracé
La pyramide des nombres présente un schéma clair découvert par Elton : le nombre d'individus constituant une série séquentielle de liens allant des producteurs aux consommateurs diminue régulièrement (Fig. 3).
Par exemple, pour nourrir un loup, il lui faut au moins plusieurs lièvres pour chasser ; Pour nourrir ces lièvres, il faut une assez grande variété de plantes. Dans ce cas, la pyramide ressemblera à un triangle avec une large base se rétrécissant vers le haut.
Cependant, cette forme de pyramide de nombres n'est pas typique de tous les écosystèmes. Parfois, ils peuvent être inversés ou inversés. Cela s’applique aux chaînes alimentaires forestières, où les arbres servent de producteurs et les insectes de principaux consommateurs. Dans ce cas, le niveau des consommateurs primaires est numériquement plus riche que le niveau des producteurs (un grand nombre d'insectes se nourrissent d'un arbre), donc les pyramides de nombres sont les moins informatives et les moins indicatives, c'est-à-dire le nombre d'organismes d'un même niveau trophique dépend en grande partie de leur taille.
pyramides de biomasse- caractérise la masse totale sèche ou humide des organismes à un niveau trophique donné, par exemple, en unités de masse par unité de surface - g/m2, kg/ha, t/km2 ou par volume - g/m3 (Fig. 4)
Habituellement, dans les biocénoses terrestres, la masse totale des producteurs est supérieure à chaque maillon ultérieur. À son tour, la masse totale des consommateurs de premier ordre est supérieure à celle des consommateurs de second ordre, etc.
Dans ce cas (si les organismes ne diffèrent pas trop en taille), la pyramide aura également l'apparence d'un triangle avec une large base se rétrécissant vers le haut. Il existe cependant des exceptions significatives à cette règle. Par exemple, dans les mers, la biomasse du zooplancton herbivore est significativement (parfois 2 à 3 fois) supérieure à la biomasse du phytoplancton, représenté principalement par des algues unicellulaires. Cela s'explique par le fait que les algues sont très rapidement mangées par le zooplancton, mais elles sont protégées d'une consommation complète par le taux de division cellulaire très élevé.
En général, les biogéocénoses terrestres, où les producteurs sont importants et vivent relativement longtemps, sont caractérisées par des pyramides relativement stables et à base large. Dans les écosystèmes aquatiques, où les producteurs sont de petite taille et ont des cycles de vie courts, la pyramide de la biomasse peut être inversée ou inversée (avec la pointe vers le bas). Ainsi, dans les lacs et les mers, la masse des plantes ne dépasse la masse des consommateurs que pendant la période de floraison (printemps), et pendant le reste de l'année, la situation inverse peut se produire.
Les pyramides de nombres et de biomasse reflètent la statique du système, c'est-à-dire qu'elles caractérisent le nombre ou la biomasse des organismes sur une certaine période de temps. Ils ne fournissent pas d'informations complètes sur la structure trophique d'un écosystème, bien qu'ils permettent de résoudre un certain nombre de problèmes pratiques, notamment liés au maintien de la durabilité des écosystèmes.
La pyramide des nombres permet, par exemple, de calculer la quantité autorisée de captures de poissons ou d'abattage d'animaux pendant la saison de chasse sans conséquences sur leur reproduction normale.
pyramides énergétiques- montre la quantité de flux d'énergie ou de productivité à des niveaux successifs (Fig. 5).
Contrairement aux pyramides des nombres et de la biomasse, qui reflètent la statique du système (le nombre d'organismes à un moment donné), la pyramide de l'énergie, reflétant l'image de la vitesse de passage de la masse alimentaire (quantité d'énergie) à travers chaque niveau trophique de la chaîne alimentaire donne l'image la plus complète de l'organisation fonctionnelle des communautés.
La forme de cette pyramide n'est pas affectée par les changements de taille et de taux métabolique des individus, et si toutes les sources d'énergie sont prises en compte, la pyramide aura toujours une apparence typique avec une base large et un sommet effilé. Lors de la construction d’une pyramide d’énergie, un rectangle est souvent ajouté à sa base pour montrer l’afflux d’énergie solaire.
En 1942, l'écologiste américain R. Lindeman a formulé la loi de la pyramide énergétique (la loi des 10 %), selon laquelle, en moyenne, environ 10 % de l'énergie reçue au niveau précédent de la pyramide écologique passe d'un trophique. niveau trophique à travers les chaînes alimentaires jusqu'à un autre niveau trophique. Le reste de l’énergie est perdu sous forme de rayonnement thermique, de mouvement, etc. En raison des processus métaboliques, les organismes perdent environ 90 % de toute l'énergie dans chaque maillon de la chaîne alimentaire, qui est consacrée au maintien de leurs fonctions vitales.
Si un lièvre mange 10 kg de matière végétale, son propre poids peut augmenter de 1 kg. Un renard ou un loup, mangeant 1 kg de viande de lièvre, n'augmente sa masse que de 100 g. Chez les plantes ligneuses, cette proportion est bien inférieure du fait que le bois est mal absorbé par les organismes. Pour les graminées et les algues, cette valeur est beaucoup plus élevée, car elles ne possèdent pas de tissus difficiles à digérer. Cependant, le schéma général du processus de transfert d'énergie demeure : beaucoup moins d'énergie passe par les niveaux trophiques supérieurs que par les niveaux trophiques inférieurs.
Dans la nature, toute espèce, population et même individu ne vivent pas isolés les uns des autres et de leur habitat, mais subissent au contraire de nombreuses influences mutuelles. Communautés biotiques ou biocénoses - les communautés d'organismes vivants en interaction, qui constituent un système stable relié par de nombreuses connexions internes, avec une structure relativement constante et un ensemble d'espèces interdépendantes.
La biocénose se caractérise par certains constructions: espèce, spatiale et trophique.
Les composants organiques de la biocénose sont inextricablement liés aux composants inorganiques - sol, humidité, atmosphère, formant avec eux un écosystème stable - biogéocénose .
Biogénocénose– un système écologique autorégulé formé de populations de différentes espèces vivant ensemble et interagissant entre elles et avec la nature inanimée dans des conditions environnementales relativement homogènes.
Systèmes écologiques
Systèmes fonctionnels, y compris les communautés d'organismes vivants de différentes espèces et leur habitat. Les liens entre les composants de l'écosystème découlent principalement des relations alimentaires et des méthodes d'obtention d'énergie.
Écosystème
Ensemble d’espèces de plantes, d’animaux, de champignons et de micro-organismes qui interagissent entre eux et avec l’environnement de telle manière qu’une telle communauté puisse survivre et fonctionner indéfiniment. Communauté biotique (biocénose) se compose d'une communauté végétale ( phytocénose), les animaux ( zoocénose), les micro-organismes ( microbiocénose).
Tous les organismes de la Terre et leur habitat représentent également un écosystème du plus haut rang - biosphère , possédant la stabilité et d'autres propriétés de l'écosystème.
L'existence d'un écosystème est possible grâce à un flux constant d'énergie provenant de l'extérieur - une telle source d'énergie est généralement le soleil, bien que cela ne soit pas vrai pour tous les écosystèmes. La stabilité d'un écosystème est assurée par des connexions directes et rétroactives entre ses composants, le cycle interne des substances et la participation aux cycles globaux.
La doctrine des biogéocénoses développé par V.N. Soukatchev. Le terme " écosystème"introduit en usage par le géobotaniste anglais A. Tansley en 1935, le terme" biogéocénose" - L'académicien V.N. Soukatchev en 1942 biogéocénose Il est nécessaire d'avoir comme maillon principal une communauté végétale (phytocénose), assurant l'immortalité potentielle de la biogéocénose grâce à l'énergie générée par les plantes. Écosystèmes ne peut pas contenir de phytocénose.
Phytocénose
Une communauté végétale s'est formée historiquement à la suite d'une combinaison de plantes en interaction dans une zone homogène du territoire.
Il est caractérisé:
- une certaine composition en espèces,
- les formes de vie,
- l'étagement (aérien et souterrain),
- abondance (fréquence d'apparition des espèces),
- hébergement,
- aspect (apparence),
- la vitalité,
- les changements saisonniers,
- développement (changement de communautés).
Hiérarchisation (nombre d'étages)
L’un des traits caractéristiques d’une communauté végétale consiste en quelque sorte dans sa division étage par étage en espace aérien et souterrain.
Niveaux hors sol permet une meilleure utilisation de la lumière, de l'eau souterraine et des minéraux. En règle générale, jusqu'à cinq niveaux peuvent être distingués dans une forêt : le supérieur (premier) - les grands arbres, le deuxième - les arbres courts, le troisième - les arbustes, le quatrième - les herbes, le cinquième - les mousses.
Hiérarchisation souterraine - une image miroir de la surface : les racines des arbres sont les plus profondes, les parties souterraines des mousses sont situées près de la surface du sol.
Selon la méthode d'obtention et d'utilisation des nutriments tous les organismes sont divisés en autotrophes et hétérotrophes. Dans la nature, il existe un cycle continu de nutriments nécessaires à la vie. Les substances chimiques sont extraites de l'environnement par les autotrophes et y sont restituées par les hétérotrophes. Ce processus prend des formes très complexes. Chaque espèce n'utilise qu'une partie de l'énergie contenue dans la matière organique, amenant sa décomposition à un certain stade. Ainsi, au cours du processus d'évolution, les systèmes écologiques se sont développés chaînes Et réseau d'alimentation électrique .
La plupart des biogéocénoses ont des caractéristiques similaires structure trophique. Ils sont à base de plantes vertes - producteurs. Les herbivores et carnivores sont forcément présents : consommateurs de matière organique - consommateurs et destructeurs de résidus organiques - décomposeurs.
Le nombre d'individus dans la chaîne alimentaire diminue constamment, le nombre de victimes est supérieur au nombre de leurs consommateurs, puisque dans chaque maillon de la chaîne alimentaire, à chaque transfert d'énergie, 80 à 90 % de celle-ci est perdue, se dissipant dans sous forme de chaleur. Le nombre de maillons de la chaîne est donc limité (3-5).
Diversité des espèces de la biocénose représenté par tous les groupes d'organismes - producteurs, consommateurs et décomposeurs.
Violation de tout lien dans la chaîne alimentaire provoque une perturbation de la biocénose dans son ensemble. Par exemple, la déforestation entraîne une modification de la composition spécifique des insectes, des oiseaux et, par conséquent, des animaux. Dans une zone sans arbres, d’autres chaînes alimentaires se développeront et une biocénose différente se formera, qui prendra plusieurs décennies.
Chaîne alimentaire (trophique ou nourriture )
Espèces interconnectées qui extraient séquentiellement la matière organique et l'énergie de la substance alimentaire d'origine ; De plus, chaque maillon précédent de la chaîne est la nourriture du suivant.
Les chaînes alimentaires de chaque espace naturel aux conditions d'existence plus ou moins homogènes sont composées de complexes d'espèces interconnectées qui se nourrissent les unes des autres et forment un système autonome dans lequel s'effectue la circulation des substances et de l'énergie.
Composants de l'écosystème :
- Producteurs - les organismes autotrophes (principalement les plantes vertes) sont les seuls producteurs de matière organique sur Terre. La matière organique riche en énergie est synthétisée lors de la photosynthèse à partir de substances inorganiques pauvres en énergie (H 2 0 et C0 2).
- Consommateurs - les herbivores et carnivores, consommateurs de matière organique. Les consommateurs peuvent être herbivores, lorsqu'ils font directement appel aux producteurs, ou carnivores, lorsqu'ils se nourrissent d'autres animaux. Dans la chaîne alimentaire, ils peuvent le plus souvent avoir numéro de série de I à IV.
- Décomposeurs - micro-organismes hétérotrophes (bactéries) et champignons - destructeurs de résidus organiques, destructeurs. On les appelle aussi les aides-soignants de la Terre.
Niveau trophique (nutritionnel) - un ensemble d'organismes unis par un type de nutrition. La notion de niveau trophique permet de comprendre la dynamique des flux d'énergie dans un écosystème.
- le premier niveau trophique est toujours occupé par les producteurs (plantes),
- deuxièmement - les consommateurs de premier ordre (animaux herbivores),
- troisième - consommateurs de deuxième ordre - prédateurs qui se nourrissent d'animaux herbivores),
- quatrièmement - les consommateurs du troisième ordre (prédateurs secondaires).
On distingue les types suivants : chaînes alimentaires :
DANS chaîne de pâturage (manger des chaînes) la principale source de nourriture est constituée de plantes vertes. Par exemple : herbe -> insectes -> amphibiens -> serpents -> oiseaux de proie.
- détritique les chaînes (chaînes de décomposition) commencent par des détritus - biomasse morte. Par exemple : litière de feuilles -> vers de terre -> bactéries. Une autre caractéristique des chaînes détritiques est que les produits végétaux qu'elles contiennent ne sont souvent pas consommés directement par les animaux herbivores, mais meurent et sont minéralisés par les saprophytes. Les chaînes détritiques sont également caractéristiques des écosystèmes océaniques profonds, dont les habitants se nourrissent d’organismes morts descendus des couches supérieures de l’eau.
Les relations entre les espèces dans les systèmes écologiques qui se sont développés au cours du processus d'évolution, dans lesquels de nombreux composants se nourrissent de différents objets et servent eux-mêmes de nourriture à divers membres de l'écosystème. En termes simples, un réseau alimentaire peut être représenté comme système de chaîne alimentaire entrelacée.
Les organismes des différentes chaînes alimentaires qui reçoivent de la nourriture via un nombre égal de maillons de ces chaînes sont en activité. même niveau trophique. Dans le même temps, différentes populations de la même espèce, incluses dans des chaînes alimentaires différentes, peuvent être localisées sur différents niveaux trophiques. La relation entre les différents niveaux trophiques dans un écosystème peut être représentée graphiquement comme pyramide écologique.
Pyramide écologique
Méthode d'affichage graphique de la relation entre les différents niveaux trophiques d'un écosystème. Il en existe trois types :
La pyramide des âges reflète le nombre d'organismes à chaque niveau trophique ;
La pyramide de la biomasse reflète la biomasse de chaque niveau trophique ;
La pyramide énergétique montre la quantité d'énergie traversant chaque niveau trophique sur une période de temps spécifiée.
Règle de la pyramide écologique
Une tendance reflétant une diminution progressive de la masse (énergie, nombre d’individus) de chaque maillon suivant de la chaîne alimentaire.
Pyramide des nombres
Une pyramide écologique montrant le nombre d'individus à chaque niveau nutritionnel. La pyramide des nombres ne prend pas en compte la taille et la masse des individus, l'espérance de vie et le taux métabolique, mais la tendance principale est toujours visible : une diminution du nombre d'individus d'un lien à l'autre. Par exemple, dans un écosystème steppique, le nombre d'individus est réparti comme suit : producteurs - 150 000, consommateurs herbivores - 20 000, consommateurs carnivores - 9 000 individus/superficie. La biocénose de la prairie est caractérisée par le nombre d'individus suivant sur une superficie de 4000 m2 : producteurs - 5 842 424, consommateurs herbivores du premier ordre - 708 624, consommateurs carnivores du deuxième ordre - 35 490, consommateurs carnivores du troisième ordre - 3.
Pyramide de la biomasse
Le schéma selon lequel la quantité de matière végétale qui sert de base à la chaîne alimentaire (producteurs) est environ 10 fois supérieure à la masse des animaux herbivores (consommateurs de premier ordre), et la masse des animaux herbivores est 10 fois supérieur à celui des carnivores (consommateurs du second ordre), t C'est-à-dire que chaque niveau de nourriture suivant a une masse 10 fois inférieure au précédent. En moyenne, 1 000 kg de plantes produisent 100 kg de corps herbivore. Les prédateurs qui mangent des herbivores peuvent construire 10 kg de leur biomasse, les prédateurs secondaires - 1 kg.
Pyramide d'énergie
exprime un modèle selon lequel le flux d'énergie diminue et se déprécie progressivement lorsqu'on passe d'un maillon à l'autre de la chaîne alimentaire. Ainsi, dans la biocénose du lac, les plantes vertes - productrices - créent une biomasse contenant 295,3 kJ/cm 2, les consommatrices de premier ordre, consommant de la biomasse végétale, créent leur propre biomasse contenant 29,4 kJ/cm 2 ; Les consommateurs de second ordre, utilisant des consommateurs de premier ordre pour se nourrir, créent leur propre biomasse contenant 5,46 kJ/cm2. La perte d'énergie lors du passage des consommateurs du premier ordre aux consommateurs du second ordre, s'il s'agit d'animaux à sang chaud, augmente. Cela s'explique par le fait que ces animaux dépensent beaucoup d'énergie non seulement pour construire leur biomasse, mais aussi pour maintenir une température corporelle constante. Si nous comparons l'élevage d'un veau et d'une perche, alors la même quantité d'énergie alimentaire dépensée donnera 7 kg de bœuf et seulement 1 kg de poisson, puisque le veau mange de l'herbe et la perche prédatrice mange du poisson.
Ainsi, les deux premiers types de pyramides présentent un certain nombre d'inconvénients importants :
La pyramide de la biomasse reflète l'état de l'écosystème au moment de l'échantillonnage et montre donc le ratio de biomasse à un instant donné et ne reflète pas la productivité de chaque niveau trophique (c'est-à-dire sa capacité à produire de la biomasse sur une certaine période de temps). Ainsi, dans le cas où le nombre de producteurs comprend des espèces à croissance rapide, la pyramide de la biomasse peut s'avérer inversée.
La pyramide énergétique permet de comparer la productivité des différents niveaux trophiques car elle prend en compte le facteur temps. De plus, il prend en compte la différence de valeur énergétique de diverses substances (par exemple, 1 g de graisse fournit presque deux fois plus d'énergie que 1 g de glucose). Par conséquent, la pyramide de l’énergie se rétrécit toujours vers le haut et ne s’inverse jamais.
Plasticité écologique
Le degré d'endurance des organismes ou de leurs communautés (biocénoses) à l'influence de facteurs environnementaux. Les espèces écologiquement plastiques ont une large gamme de norme de réaction , c'est-à-dire qu'ils sont largement adaptés à différents habitats (épinoches de poisson et anguilles, certains protozoaires vivent aussi bien dans les eaux douces que salées). Des espèces hautement spécialisées ne peuvent exister que dans un certain environnement : les animaux marins et les algues - dans l'eau salée, les poissons de rivière et les lotus, les nénuphars, les lentilles d'eau ne vivent que dans l'eau douce.
En général écosystème (biogéocénose) caractérisé par les indicateurs suivants :
Diversité des espèces
Densité des populations d'espèces,
Biomasse.
Biomasse
La quantité totale de matière organique de tous les individus d'une biocénose ou d'une espèce avec l'énergie qu'elle contient. La biomasse est généralement exprimée en unités de masse en termes de matière sèche par unité de surface ou de volume. La biomasse peut être déterminée séparément pour les animaux, les plantes ou les espèces individuelles. Ainsi, la biomasse des champignons dans le sol est de 0,05 à 0,35 t/ha, des algues de 0,06 à 0,5, des racines des plantes supérieures de 3,0 à 5,0, des vers de terre de 0,2 à 0,5, des animaux vertébrés de 0,001 à 0,015 t/ha.
Dans les biogéocénoses, il y a productivité biologique primaire et secondaire :
ü Productivité biologique primaire des biocénoses- la productivité totale totale de la photosynthèse, qui est le résultat de l'activité des autotrophes - plantes vertes, par exemple, une pinède de 20-30 ans produit 37,8 t/ha de biomasse par an.
ü Productivité biologique secondaire des biocénoses- la productivité totale totale des organismes hétérotrophes (consommateurs), qui se forme grâce à l'utilisation de substances et d'énergie accumulées par les producteurs.
Populations. Structure et dynamique des nombres.
Chaque espèce sur Terre occupe un espace spécifique gamme, puisqu'il ne peut exister que dans certaines conditions environnementales. Cependant, les conditions de vie au sein de l'aire de répartition d'une espèce peuvent différer considérablement, ce qui conduit à la désintégration de l'espèce en groupes élémentaires d'individus - populations.
Population
Un ensemble d'individus d'une même espèce, occupant un territoire distinct au sein de l'aire de répartition de l'espèce (avec des conditions de vie relativement homogènes), se croisant librement entre eux (ayant un pool génétique commun) et isolés des autres populations de cette espèce, ayant tous les conditions nécessaires pour maintenir leur stabilité pendant une longue période dans des conditions environnementales changeantes. Le plus important caractéristiques La population est sa structure (âge, composition par sexe) et sa dynamique.
Sous la structure démographique les populations comprennent sa composition par sexe et par âge.
Structure spatiale Les populations sont les caractéristiques de la répartition des individus dans une population dans l'espace.
Structure par âge La population est associée au ratio d’individus d’âges différents dans la population. Les individus du même âge sont regroupés en cohortes – groupes d'âge.
DANS structure d'âge des populations végétales allouer périodes suivantes:
Latent – état de la graine ;
Prégénératif (comprend les états de plantule, de plante juvénile, de plante immature et virginale) ;
Génératif (généralement divisé en trois sous-périodes - individus génératifs jeunes, matures et âgés) ;
Postgénératif (comprend les états des plantes subséniles, séniles et la phase mourante).
L'appartenance à un certain statut d'âge est déterminée par âge biologique- le degré d'expression de certaines caractéristiques morphologiques (par exemple, le degré de dissection d'une feuille complexe) et physiologiques (par exemple, la capacité à produire une progéniture).
Dans les populations animales, il est également possible de distinguer différents tranches d'âge. Par exemple, les insectes se développant avec une métamorphose complète passent par les étapes :
Les larves,
des poupées,
Imago (insecte adulte).
La nature de la structure par âge de la populationdépend du type de courbe de survie caractéristique d’une population donnée.
Courbe de surviereflète le taux de mortalité dans différents groupes d'âge et est une ligne décroissante :
- Si le taux de mortalité ne dépend pas de l'âge des individus, la mortalité des individus survient uniformément dans un type donné, le taux de mortalité reste constant tout au long de la vie ( tapez je ). Une telle courbe de survie est caractéristique des espèces dont le développement se fait sans métamorphose avec une stabilité suffisante de la progéniture née. Ce type est généralement appelé type d'hydre- il se caractérise par une courbe de survie se rapprochant d'une droite.
- Chez les espèces pour lesquelles le rôle des facteurs externes dans la mortalité est faible, la courbe de survie se caractérise par une légère diminution jusqu'à un certain âge, après quoi on observe une forte baisse due à la mortalité naturelle (physiologique) ( type II ). La nature de la courbe de survie proche de ce type est caractéristique des humains (bien que la courbe de survie humaine soit un peu plus plate et se situe entre les types I et II). Ce type est appelé Type de drosophile: C'est ce que démontrent les mouches des fruits en conditions de laboratoire (non mangées par les prédateurs).
- De nombreuses espèces se caractérisent par une mortalité élevée aux premiers stades de l’ontogenèse. Chez ces espèces, la courbe de survie se caractérise par une forte baisse chez les plus jeunes. Les individus qui survivent à l’âge « critique » présentent une faible mortalité et vivent jusqu’à un âge plus avancé. Le type s'appelle type d'huître (type III ).
Structure sexuelle populations
Le rapport de masculinité a une incidence directe sur la reproduction et la durabilité de la population.
Il existe des sex-ratios primaires, secondaires et tertiaires dans la population :
- Sex-ratio primaire déterminé par des mécanismes génétiques - l'uniformité de divergence des chromosomes sexuels. Par exemple, chez l’homme, les chromosomes XY déterminent le développement du sexe masculin et les chromosomes XX déterminent le développement du sexe féminin. Dans ce cas, le sex-ratio primaire est de 1:1, c'est-à-dire également probable.
- Sex-ratio secondaire est le sex-ratio au moment de la naissance (chez les nouveau-nés). Il peut différer considérablement du primaire pour un certain nombre de raisons : la sélectivité des ovules envers les spermatozoïdes porteurs du chromosome X ou Y, la capacité inégale de ces spermatozoïdes à féconder et divers facteurs externes. Par exemple, les zoologistes ont décrit l’effet de la température sur le sex-ratio secondaire chez les reptiles. Un schéma similaire est typique pour certains insectes. Ainsi, chez les fourmis, la fécondation est assurée à des températures supérieures à 20°C, et à des températures plus basses, des œufs non fécondés sont pondus. Ces derniers éclosent en mâles et ceux qui sont fécondés majoritairement en femelles.
- Sex-ratio dans le secteur tertiaire - sex-ratio chez les animaux adultes.
Structure spatiale populations reflète la nature de la répartition des individus dans l’espace.
Souligner trois grands types de répartition des individus dans l'espace :
- uniforme ou uniforme(les individus sont répartis uniformément dans l'espace, à égale distance les uns des autres) ; est rare dans la nature et est le plus souvent causé par une compétition intraspécifique aiguë (par exemple, chez les poissons prédateurs) ;
- congrégationaliste ou mosaïque(« repérés », les individus sont localisés en grappes isolées) ; se produit beaucoup plus souvent. Elle est associée aux caractéristiques du microenvironnement ou du comportement des animaux ;
- aléatoire ou diffuser(les individus sont répartis aléatoirement dans l'espace) - ne peut être observé que dans un environnement homogène et uniquement chez des espèces qui ne montrent aucune tendance à former des groupes (par exemple, un coléoptère dans la farine).
Taille de la population désigné par la lettre N. Le rapport de l'augmentation de N à une unité de temps dN/dt exprimevitesse instantanéechangements dans la taille de la population, c'est-à-dire changement de nombre au temps t.Croissance démographiquedépend de deux facteurs : la fécondité et la mortalité en l'absence d'émigration et d'immigration (une telle population est dite isolée). La différence entre le taux de natalité b et le taux de mortalité d esttaux de croissance de la population isolée:
Stabilité de la population
C'est sa capacité à être dans un état d'équilibre dynamique (c'est-à-dire mobile, changeant) avec l'environnement : les conditions environnementales changent, et la population change également. L’une des conditions les plus importantes de la durabilité est la diversité interne. Par rapport à une population, ce sont des mécanismes permettant de maintenir une certaine densité de population.
Souligner trois types de dépendance de la taille de la population à sa densité .
Premier type (I) - le plus courant, caractérisé par une diminution de la croissance démographique avec une augmentation de sa densité, qui est assurée par divers mécanismes. Par exemple, de nombreuses espèces d'oiseaux se caractérisent par une diminution de la fertilité (fertilité) avec l'augmentation de la densité de population ; mortalité accrue, diminution de la résistance des organismes avec une densité de population accrue ; évolution de l’âge à la puberté en fonction de la densité de population.
Troisième type ( III ) est caractéristique des populations dans lesquelles un « effet de groupe » est constaté, c'est-à-dire qu'une certaine densité de population optimale contribue à une meilleure survie, un meilleur développement et une meilleure activité vitale de tous les individus, ce qui est inhérent à la plupart des animaux de groupe et sociaux. Par exemple, pour renouveler les populations d'animaux de sexes différents, il faut au minimum une densité offrant une probabilité suffisante de rencontrer un mâle et une femelle.
Missions thématiques
A1. Biogéocénose formée
1) plantes et animaux
2) animaux et bactéries
3) plantes, animaux, bactéries
4) territoire et organismes
A2. Les consommateurs de matière organique dans la biogéocénose forestière sont
1) épicéa et bouleau
2) champignons et vers
3) lièvres et écureuils
4) bactéries et virus
A3. Les producteurs du lac sont
2) les têtards
A4. Le processus d'autorégulation dans la biogéocénose affecte
1) sex-ratio dans les populations de différentes espèces
2) le nombre de mutations survenant dans les populations
3) rapport prédateur-proie
4) compétition intraspécifique
A5. L'une des conditions de la durabilité d'un écosystème peut être
1) sa capacité à changer
2) variété d'espèces
3) fluctuations du nombre d'espèces
4) stabilité du pool génétique dans les populations
A6. Les décomposeurs incluent
2) les lichens
4) fougères
A7. Si la masse totale reçue par un consommateur de 2ème ordre est de 10 kg, alors quelle était la masse totale des producteurs qui sont devenus la source de nourriture de ce consommateur ?
A8. Indiquer la chaîne alimentaire détritique
1) mouche – araignée – moineau – bactérie
2) trèfle – faucon – bourdon – souris
3) seigle – mésange – chat – bactéries
4) moustique - moineau - faucon - vers
A9. La source d'énergie initiale dans une biocénose est l'énergie
1) composés organiques
2) composés inorganiques
4) chimiosynthèse
1) lièvres
2) les abeilles
3) grives des champs
4) les loups
A11. Dans un écosystème, vous pouvez trouver du chêne et
1) Gopher
3) alouette
4) bleuet bleu
R12. Les réseaux électriques sont :
1) liens entre parents et progéniture
2) liens familiaux (génétiques)
3) métabolisme dans les cellules du corps
4) les moyens de transférer des substances et de l'énergie dans l'écosystème
R13. La pyramide écologique des nombres reflète :
1) le rapport de la biomasse à chaque niveau trophique
2) le rapport des masses d'un organisme individuel à différents niveaux trophiques
3) structure de la chaîne alimentaire
4) diversité des espèces à différents niveaux trophiques
Précédent Suivant
Attention! Les aperçus des diapositives sont fournis à titre informatif uniquement et peuvent ne pas représenter toutes les fonctionnalités de la présentation. Si ce travail vous intéresse, veuillez télécharger la version complète.
Objectif de la leçon : Former des connaissances sur les composants constitutifs d'une communauté biologique, sur les caractéristiques de la structure trophique de la communauté, sur les connexions alimentaires qui reflètent le chemin de circulation des substances, pour former les concepts de chaîne alimentaire, de réseau alimentaire.
Progression de la leçon
1. Moment organisationnel.
2. Vérification et mise à jour des connaissances sur le thème « Composition et structure de la communauté ».
Au tableau : Notre monde n’est pas un accident, ni un chaos – il y a un système dans tout.
Question. De quel système dans la nature vivante cette déclaration parle-t-elle ?
Travailler avec des termes.
Exercice. Complétez les mots manquants.
Une communauté d’organismes de différentes espèces étroitement interconnectées est appelée …………. . Il se compose de : plantes, animaux, …………. , …………. . Un ensemble d'organismes vivants et de composants de nature inanimée, unis par l'échange de substances et d'énergie sur une zone homogène de la surface terrestre est appelé …………….. ou …………….
Exercice. Sélectionnez quatre composantes de l'écosystème : bactéries, animaux, consommateurs, champignons, composante abiotique, climat, décomposeurs, plantes, producteurs, eau.
Question. Comment les organismes vivants sont-ils connectés les uns aux autres dans un écosystème ?
3. Étudier du nouveau matériel. Expliquez en utilisant la présentation.
4. Consolidation du nouveau matériel.
Tâche n°1. Diapositive n°20.
Identifier et étiqueter : les producteurs, les consommateurs et les décomposeurs. Comparez les circuits électriques et établissez des similitudes entre eux. (au début de chaque chaîne il y a la nourriture végétale, puis il y a un herbivore, et à la fin il y a un animal prédateur). Nommez la façon dont les plantes et les animaux se nourrissent. (les plantes sont autotrophes, c’est-à-dire qu’elles produisent elles-mêmes de la matière organique, les animaux – hétérotrophes – consomment de la matière organique finie).
Conclusion : une chaîne alimentaire est une série d’organismes se nourrissant successivement les uns des autres. Les chaînes alimentaires commencent par les autotrophes – les plantes vertes.
Tâche n°2. Comparez deux chaînes alimentaires, identifiez les similitudes et les différences.
- Trèfle - lapin - loup
- Litière végétale - ver de terre - merle - faucon - épervier (La première chaîne alimentaire commence par les producteurs - plantes vivantes, la seconde par les résidus végétaux - matière organique morte).
Dans la nature, il existe deux principaux types de chaînes alimentaires : les pâturages (chaînes de pâturage), qui commencent par les producteurs, les détritiques (chaînes de décomposition), qui commencent par les résidus végétaux et animaux, les excréments d'animaux.
Conclusion : La première chaîne alimentaire est donc le pâturage, car commence par les producteurs, la seconde est détritique, car commence par de la matière organique morte.
Tous les composants des chaînes alimentaires sont répartis en niveaux trophiques. Le niveau trophique est un maillon de la chaîne alimentaire.
Tâche n°3. Réaliser une chaîne alimentaire comprenant les organismes suivants : chenille, coucou, arbre à feuilles, buse, bactéries du sol. Indiquez les producteurs, les consommateurs, les décomposeurs. (arbre à feuilles - chenille - coucou - buse - bactéries du sol). Déterminez combien de niveaux trophiques contient cette chaîne alimentaire (cette chaîne se compose de cinq maillons, il y a donc cinq niveaux trophiques). Déterminez quels organismes se trouvent à chaque niveau trophique. Tirez une conclusion.
- Le premier niveau trophique est celui des plantes vertes (productrices),
- Deuxième niveau trophique – herbivores (consommateurs du 1er ordre)
- Troisième niveau trophique – petits prédateurs (consommateurs de 2ème ordre)
- Quatrième niveau trophique – grands prédateurs (consommateurs de 3ème ordre)
- Cinquième niveau trophique - organismes qui consomment de la matière organique morte - bactéries du sol, champignons (décomposeurs)
Dans la nature, chaque organisme n'utilise pas une source de nourriture, mais plusieurs, mais dans les biogéocénoses, les chaînes alimentaires s'entrelacent et se forment. réseau alimentaire. Pour n'importe quelle communauté, vous pouvez dresser un diagramme de toutes les relations alimentaires des organismes, et ce diagramme aura la forme d'un réseau (nous considérons un exemple de réseau alimentaire sur la Fig. 62 dans le manuel de biologie de A.A. Kamensky et autres )
5. Mise en œuvre des connaissances acquises.
Travaux pratiques en groupe.
Tâche n°1. Résoudre les situations environnementales
1. Dans l'une des réserves canadiennes, tous les loups ont été détruits afin d'augmenter le troupeau de cerfs. Était-il possible d’atteindre l’objectif de cette manière ? Expliquez votre réponse.
2. Les lièvres vivent sur un certain territoire. Parmi eux, il y a 100 petits lièvres pesant 2 kg, et 20 de leurs parents pesant 5 kg. Le poids d'un renard est de 10 kg. Trouvez le nombre de renards dans cette forêt. Combien de plantes doivent pousser dans la forêt pour que les lièvres grandissent ?
3. Un réservoir à la végétation riche abrite 2000 rats d'eau, chaque rat consomme 80 g de plantes par jour. Combien de castors cet étang peut-il nourrir si un castor consomme en moyenne 200 g d’engrais végétal par jour ?
4. Présentez les faits désordonnés dans un ordre logiquement correct (sous forme de nombres).
1. La perche du Nil a commencé à manger beaucoup de poissons herbivores.
2. Après s'être considérablement multipliées, les plantes ont commencé à pourrir, empoisonnant l'eau.
3. Fumer la perche du Nil nécessitait beaucoup de bois.
4. En 1960, les colons britanniques ont relâché des perches du Nil dans les eaux du lac Victoria, qui se sont rapidement multipliées et ont grandi, atteignant un poids de 40 kg et une longueur de 1,5 m.
5. Les forêts sur les rives du lac ont été intensément abattues - c'est ainsi que l'érosion hydrique du sol a commencé.
6. Des zones mortes contenant de l'eau empoisonnée sont apparues dans le lac.
7. Le nombre de poissons herbivores a diminué et le lac a commencé à être envahi par des plantes aquatiques.
8. L'érosion des sols a entraîné une diminution de la fertilité des champs.
9. Les sols pauvres n'ont pas produit de récoltes et les paysans ont fait faillite .
6. Auto-test des connaissances acquises sous forme de test.
1. Producteurs de substances organiques dans l'écosystème
A) producteurs
B) les consommateurs
B) décomposeurs
D) prédateurs
2. À quel groupe appartiennent les micro-organismes vivant dans le sol ?
A) producteurs
B) consommateurs de premier ordre
B) consommateurs du second ordre
D) décomposeurs
3. Nommez l'animal qui doit être inclus dans la chaîne alimentaire : herbe -> ... -> loup
B) faucon
4. Identifiez la bonne chaîne alimentaire
A) hérisson -> plante -> sauterelle -> grenouille
B) sauterelle -> plante -> hérisson -> grenouille
B) plante -> sauterelle -> grenouille -> hérisson
D) hérisson -> grenouille -> sauterelle -> plante
5. Dans un écosystème forestier de conifères, les consommateurs de 2e ordre comprennent
A) épicéa commun
B) souris des forêts
B) tiques de la taïga
D) bactéries du sol
6. Les plantes produisent des substances organiques à partir de substances inorganiques et jouent donc un rôle dans les chaînes alimentaires
A) dernier lien
B) niveau initial
B) organismes de consommation
D) organismes destructeurs
7. Les bactéries et les champignons jouent le rôle de :
A) producteurs de substances organiques
B) consommateurs de substances organiques
B) destructeurs de substances organiques
D) destructeurs de substances inorganiques
8. Identifiez la bonne chaîne alimentaire
A) faucon -> mésange -> larves d'insectes -> pin
B) pin -> mésange -> larves d'insectes -> faucon
B) pin -> larves d'insectes -> mésange -> faucon
D) larves d'insectes -> pin -> mésange -> faucon
9. Déterminer quel animal doit être inclus dans la chaîne alimentaire : céréales -> ? -> déjà -> cerf-volant
A) grenouille
D) alouette
10. Identifiez la bonne chaîne alimentaire
A) mouette -> perche -> alevins -> algues
B) algues -> mouette -> perche -> alevins de poisson
C) alevins -> algues -> perche -> mouette
D) algues -> alevins -> perche -> mouette
11. Continuer la chaîne alimentaire : blé -> souris -> ...
B) Gopher
B) renard
D) triton
7. Conclusions générales de la leçon.
Répondez aux questions:
- Comment les organismes sont-ils interconnectés dans la biogéocénose (connexions alimentaires)
- Qu'est-ce qu'une chaîne alimentaire (une série d'organismes se nourrissant séquentiellement les uns des autres)
- Quels types de chaînes alimentaires existe-t-il (chaînes pastorales et détritiques)
- Quel est le nom du maillon de la chaîne alimentaire (niveau trophique)
- Qu'est-ce qu'un réseau alimentaire (chaînes alimentaires entrelacées)