Общее понятие

Цепью питания называется логичный порядок взаимодействия организмов, при котором каждый предыдущий бионт представляет собой пищу для следующего. Происходит перенос энергии от начального источника через цепочку организмов. Живые существа связываются между собой, т. к. являются предметом питания для других особей.

Пищевая нить обычно включает 3−5 звеньев. Каждый новый вид приобретает приблизительно 10% энергии от предыдущего элемента цепи. Около 90% биоэнергии преобразовывается в тепло.

Последовательность звеньев

Если особь прекращает существование, то организм становится питательным ресурсом для животных, употребляющих падаль. Остатки после поедания переходят к редуцентам, которые представлены классом грибов и бактерий. Эти компоненты способствуют окончательному разложению.

Расстановка элементов в цепи питания:

1. На первом уровне находятся организмы, которые самостоятельно производят пищу и вырабатывают органику из природных компонентов. Они получают питание посредством фотосинтеза, используют биологическую энергию и называются продуцентами. К этому виду относятся некоторые растения и бактерии.
2. Вторая ступень включает растительноядные организмы, поедающие продуцентов. Они относятся к категории консументов — гетеротрофных особей, получающих готовую органику. К виду принадлежат хищные и травоядные животные.
3. К организмам третьего уровня относятся животные, которые употребляют в пищу травоядных особей. Они включаются в класс вторичных консументов и являют собой категорию плотоядных. Примером служит соболь, змея, поедающая мышей (первичных потребителей).
4. Четвертый ярус содержит более крупных хищников, которые питаются организмами третьей ступени, например, филин охотится на змей. Называются они консументами третьего порядка.
5. Пятая ступень включает суперхищников, которые выбирают жертву из предыдущего уровня. Такие животные не имеют природных врагов. К категории относятся медведи, крокодилы, львы или акулы в водной среде. Представители являются хозяевами экологической системы обитания.

Консумент любого уровня относится к виду гетеротрофов, т. к. не производит органику из неорганических материалов. Подразделение консументов на несколько порядков позволяет точно определить место бионта в питательной цепочке.

Редуценты также являются гетеротрофами, но отличаются от консументов умением растлевать органику (углеводы, нуклеиновые кислоты, белки) до неорганических видов (сера, водород, аммиак). Последние представители цепи завершают естественный оборот материалов в природе и создают субстрат для работы первичных продуцентов.

Составляющие бионты тайги

Пищевая сеть монтируется из отдельных цепочек пропитания в выбранной экологической системе и представляет собой естественную совокупность. Сети питания показывают взаимную связь всех организмов, отдельные нити перекрываются похожими цепочками.

Тайга представляет собой крупный мировой биом сухопутного порядка, в России занимает самую большую ландшафтную площадь. Разнообразный животный мир представлен множеством насекомых, зверей. Климат позволяет обитать в тайге оседлым видам, но является неприемлемой средой для проживания хладнокровных существ.

Лишь немного пресмыкающихся и земноводных обитают в таежных лесах, их небольшое количество связывается с суровыми зимами:

• гадюка;
• ящерица.

Жизнедеятельность некоторых животных притормаживается в холодные периоды, поэтому приостанавливается действие пищевой цепочки. В лесу гнездится больше 300 разновидностей птиц, среди них дятлы, совы, рябчики, глухари, кедровки. В качестве консументов 1−3 уровня здесь присутствуют грызуны, копытные и хищники:

• белка, мышь, бобер, бурундук;
• олень, косуля, лось;
• медведь, рысь, лисица, волк.

Таежная зона отличаются климатом с повышенной влажностью, поэтому в ареале многочисленных водоемов обитают водоплавающие виды птиц. Особенность экосистемы российской тайги в том, что многие элементы пищевой системы перебираются в другие условия на зиму и выпадают из последовательности. Цепь питания животных тайги делится на порядок выедания (пастбищный) и разложения.

Трофическая цепь выедания

В пастбищной цепи лугового типа, которая является характерной для тайги, присутствуют автотрофные организмы в виде растений травянистого типа, семян. Животные с растительным рационом поедают привычный корм, к ним относятся насекомые, копытные, птицы. В дикой природе такие животные служат пропитанием для ястребов, волков, хорьков. Эти же хищники становятся добычей крупных филинов, тигров, кабанов.

Из понятия системы выедания становится ясно, что между разными организмами ограниченного сообщества леса возникают взаимодействия, которые чаще обуславливаются питанием.

Примеры пищевой цепи тайги:

• зеленой растительностью на лугу питается заяц, на которого охотится волк;
• листья куста съедает жук, он же становится пищей синицы, съедаемой хищным ястребом;
• зелеными водорослями в озере питается дафния, рачок служит едой карасю, которого проглатывает щука;
• семенами на прогалине питается суслик, его останки питают червя и разлагаются под действием бактерий.

В 4 классе схема питания тайги окружающего мира начинается с растительных элементов. Только флора образовывает питательный материал с применением энергии светового луча. Пища обеспечивает организм необходимой биоэнергией и питательными компонентами после переваривания в желудке травоядного населения.

Модель разложения

Большая масса флористических представителей широколиственных, хвойных и смешанных лесных полос не годится в пищу млекопитающим, поэтому отмирает в земле. Детрит образовывается в почве степи, водной толще и на дне таежных рек и озер. Маленькие частицы минерализованной органики, которая является останками мертвых животных и растений, входят в схему цепи питания, характерной для тайги.

Мертвый материал временно выходит из природного оборота питательных элементов. Время отсутствия может составить короткий промежуток, т. к. тушки и отходы животных в теплом лесном климате перерабатываются за несколько суток, например, мушиными личинками. Трава и листья преобразовываются за 3−5 месяцев, время разложения мертвых древесных стволов соответствует нескольким годам.

Виды почвенной органики

К длинным промежуткам отсутствия материала в пищевой цепи относится образование вековых залежей полезных ископаемых. Детрит представляет собой запасник питания в экологической системе и помогает сложиться нормальной модели биологического круговорота. В природе есть своеобразные организмы, которые перерабатывают детрит.

Таежная зона дает такие разновидности детрита:

• гумус;
• лесная подстилка;
• торф.

Гумус представляет собой темноокрашенную органику, образующуюся посредством биологического химического разложения остатков флоры и фауны. Материал скапливается в верхнем слое почвы.

Около 90% гумуса является гумусовыми материалами:

• гумином;
• гуминовой щелочной кислотой;
• агрессивной фракцией растворимой гумусовой кислоты.

Остальная часть органического почвенного вещества представлена мало разложившимися животными и растительными остатками. В гумусе содержится 50% углерода, а его объем зависит от процесса превращения праха организмов и стадии минерализации (аэробного разложения на органику и породообразующие вещества).

Лесная подстилка является слоем детрита сверху почвы и появляется из слоя сброшенных листьев, упавших веток. Эта часть запасного питания является важной составляющей в структуре пищевой цепочки таежной экосистемы. В слое концентрируется большое количество разных форм детритофагов и редуцентов. Последний вид почти всегда представлен грибами.

Торфяной слой состоит из мало разложившихся останков растительности, которые скапливаются в экосистеме болота. Остатки травы и листьев хорошо видны под микроскопом. В разных болотных бассейнах формируются свои виды торфа, обогащенные характерной органикой и минералами.

Роль детритофагов

Крупицы гумуса используются в рационе биологических пожирателей, занятием которых в лесу является употребление в пищу консументов первого уровня. Детритофаги относятся к важной части в круговороте природных материалов, они усиливают доступность энергетики минералов и органики для существ высшего ранга.

К разряду детритофагов относятся:

• бактерии, малощетинковые черви, клещи, личинки;
• падальщики — животные, птицы рыбы, питающиеся мертвыми останками.

В науке предусматриваются различие между детритофагами и редуцентами. Те и другие перерабатывают органику, но первые передают энергию высшим организмам, а вторые способствуют минерализации животных и растительных останков.

Млекопитающие выделяют в процессе жизнедеятельности углекислород, воду, соли, мочевину, аммиак. Так они участвуют в разложении органических веществ, но их не относят к редуцентам. В эту группу попадают только гетеротрофные грибы и бактерии, которым доверена ключевая роль в процессе минерализации органических компонентов.

Питание умершей плотью относится к важной ступени в природном круговороте органики. Некоторые организмы употребляют материал в пищу эпизодически, рацион других состоит только их останков. Питание трупами встречается часто среди птиц, насекомых и крупных зверей. Останки перерабатываются в течение короткого промежутка времени. Например, тушу слона различные некрофаги могут съесть за 2−3 суток.

Преимущественно падаль едят млекопитающие, например, шакалы, гиены. Среди птиц такими являются грифы, отдельные аисты, медведи и львы, причастны к такому питанию и некоторые разновидности собачьей породы. Для основного контингента такой рацион является вынужденной мерой.

Лиственные и смешанные зоны

Лиственные леса располагаются в Северной части России и включают стволы дуба, клена, липы, ольхи, березы Смешанные полосы включают хвойные породы и лесообразующие кустовые и цветковые экземпляры, встречаются сосна, ель, пихта, граб, бук.

Примеры цепей в смешанных лесных зонах:

• березовая кора — русак — волк — разлагающие организмы;
• дерево — личинки жуков — дятел — тетеревятник — редуценты;
• листовая подстилка — черви — белозубки — филин — редуценты.

В этом ареале встречаются пастбищные питательные цепи. Первым звеном служит растительность в виде ягод, трав, орехов, древесной коры, шишек. Консументами первого плана выступают олени, косули, грызуны, землеройки и др. Хищники являются потребителями второй ступени, обычно это рысь, горностай, лиса. Волк в этой модели является одновременно участником детритных и пастбищных цепочек, он поедает мелких зверей, иногда питается падалью.

Особенности хвойной полосы

В таких ареалах растут сосны, пихты, ели, лиственницы, кедры и другие стволы. От лиственных и смешанных зон такие полосы отличаются тем, что в качестве первоначального основания берется не трава, а лишайник, мелкий кустарник и мох. Эта растительность не требует много света и приживается под круглогодичными густыми ветками.

В хвойных зонах являются распространенными детритные цепи питания. В качестве первого элемента выступает перегной, который поедают бактерии, одноклеточные и грибы.

Примеры пищевых схем в хвойном лесу:

• орехи кедра — белка — норка — разлагающие виды;
• растительный перегной — одноклеточные бактерии — простейшие организмы — грибы — бурый медведь — редуценты.

Консументы первой ступени будут такими, которые питаются не зеленой травой, а поедают традиционный покров для этих мест. В основном такими представителями являются олени и некоторые виды грызунов. Изредка встречается низкорослая крапива, бузина, чистотел, земляника. Растения съедаются белками, лосями, зайцами. Потребители второго уровня не отличаются от ареала смешанных и лиственных лесов и представлены хищниками.