Трофическая структура: уровни питания и устройство экосистемы

Уровни питания и устройство экосистемы

Жизнь любого сообщества держится на питании: одни организмы создают органическое вещество, другие его поедают, третьи разлагают. Через эти связи проходит поток энергии, который и формирует внутреннее устройство экосистемы. Чтобы понять, как именно оно складывается, разберёмся с понятием трофических уровней и трофической структуры сообщества.

Трофические уровни

Пищевые цепи в природе не существуют по отдельности — они тесно переплетаются между собой. Такое переплетение и называют пищевой сетью.

В природном сообществе организмы, которые получают пищу от растительности через равное число этапов, относят к одному трофическому уровню. Важно подчеркнуть: подобная трофическая классификация распределяет по группам не сами биологические виды, а типы их жизнедеятельности. Поэтому популяция одного вида может занимать сразу один или несколько уровней — всё зависит от того, какие источники энергии она использует.

В каждой экосистеме можно выделить несколько трофических звеньев, или уровней. Первый из них представлен продуцентами, второй и последующие — консументами разных порядков. Замыкающий уровень образуют преимущественно грибы и микроорганизмы, питающиеся мёртвым органическим веществом, — редуценты.

Главная задача редуцентов — разложить органические соединения до исходных минеральных элементов. Именно взаимосвязанный ряд таких трофических уровней и образует трофическую цепь, или цепь питания.

Стоит отметить, что цепь питания не всегда бывает полной. Во-первых, в ней могут отсутствовать продуценты, то есть растения. Подобные цепи характерны для сообществ, которые развиваются на основе распада растительных или животных остатков — например, лесной подстилки, скапливающейся на почве. Во-вторых, в цепях питания могут почти полностью отсутствовать гетеротрофы, то есть животные. Так, в лесах отмершие растения и их части — ветви, листья и прочее — сразу поступают к редуцентам, минуя промежуточные звенья.

Относительная роль пищевых цепей в экосистеме определяется величиной потока энергии, поступающего в каждую из них, а также тем, насколько эффективно эту энергию используют сами трофические уровни.

Трофическая структура

Количество энергии, поступающей в ту или иную пищевую цепь, задаёт так называемую трофическую структуру сообщества. От неё зависят число трофических уровней, то есть длина пищевой цепи, соотношение пастбищного и детритного путей переноса энергии, стационарные величины биомассы и детрита, а также скорость круговорота минеральных соединений в экосистеме. При этом важен не только объём энергии на входе в цепь, но и то, насколько эффективно она расходуется при движении по уровням.

Трофическую структуру характеризуют сразу несколько показателей: соотношение числа организмов на разных уровнях, соотношение групп с разными способами питания, количество трофических связей и другие признаки. Структура считается наиболее простой, когда все особи одного уровня относятся к одной и той же пищевой группе, а представители иных групп играют здесь крайне незначительную роль. Напротив, самая сложная трофическая структура складывается в тех экосистемах, где группы с разными способами питания многочисленны и представлены примерно сопоставимым числом особей.