POZIOMY

POZIOMY

ORGANIZACJI

ORGANIZACJI

W PRZYRODZIE

W PRZYRODZIE

BIOCENOZA

BIOCENOZA



To ożywiona część ekosystemu,
czyli zbiór populacji
organizmów różnych gatunków,
żyjących na tym samym
obszarze, powiązanych ze sobą
wzajemnymi zależnościami
przede wszystkim
pokarmowymi.



Wielkość biocenozy może być różna.
Może nią być na przykład las
sosnowy, jak również pień
obumarłego drzewa
w lesie zamieszkany przez owady.
Biocenozy oddziałują na siebie przez
cały czas i to w różny sposób,
ponieważ nie mają zazwyczaj jasno
wytyczonych granic. Może się też na
przykład zdarzyć, że jedna biocenoza
będzie się znajdować wewnątrz
drugiej.

Możemy wyróżnić dwa rodzaje

Możemy wyróżnić dwa rodzaje

biocenoz:

biocenoz:



naturalna

- zbiorowisko roślin, zwierząt

i mikroorganizmów zasiedlających dany
teren, nie przekształcone przez człowieka,
np. biocenoza rezerwatu, torfowiska,
jeziora, rzeki, morza;



sztuczna

- zbiorowisko roślin i zwierząt

oraz mikroorganizmów przekształcone
przez człowieka np. biocenoza pola, sadu,
pastwiska.

Również biotop - nieożywiona część

ekosystemu i biocenoza

wzajemnie na

siebie wpływają i są ze sobą
nierozerwalnie związane.

Aby dana biocenoza mogła istnieć

samodzielnie potrzebne jest istnienie
trzech grup organizmów.
Są to producenci, konsumenci i
reducenci. Wszystkie te grupy są
wzajemnie uzależnione
i tworzą strukturę troficzną biocenozy.

STRUKTURA TROFICZNA

STRUKTURA TROFICZNA

BIOCENOZY

BIOCENOZY



Każdy organizm, w zależności od tego w

jaki sposób zdobywa materię organiczną,

może być przyporządkowany do jednej z

trzech grup organizmów, tj. producentów,

konsumentów lub reducentów.Te trzy

grupy i powiązania pokarmowe pomiędzy

nimi określa się mianem struktury

troficznej biocenozy.

Od ich obecności uzależnione jest, czy

dana biocenoza jest samowystarczalna i

tym samym - czy może istnieć

samodzielnie.



Producenci

(autotrofy) są to

organizmy samożywne, które

przetwarzają substancje nieorganiczne

w cząsteczki organiczne przy pomocy

energii słonecznej. Dzieje się to

w procesie

fotosyntezy.

W przypadku braku dostępu do światła

może zachodzić proces

chemosyntezy

,

gdzie jako źródłem energii może być

wykorzystywane na przykład utlenianie

siarkowodoru.

Masa organiczna wytworzona przez

producentów staje się źródłem

pokarmu dla innych organizmów.



Do producentów - autotrofów
należą wszystkie rośliny
zielone, bakterie
fotosyntetyzujące i
chemosyntetyzujące,
a w biocenozach wodnych glony
i sinice.



Może się zdarzyć, że w jakimś
ekosystemie nie będą
występować producenci.
Mówimy wówczas o ekosystemie
niepełnym. Do takich należą na
przykład jaskinie, gdzie materia
organiczna dostarczana jest z
zewnątrz.

Konsumenci (heterotrofy)

to organizmy

cudzożywne. Energię potrzebną im do
funkcjonowania pobierają ze związków
organicznych innych organizmów. Materię
organiczną zyskują z roślin lub zwierząt.
Organizmy odżywiające się roślinami
(

roślinożercy

) - określamy mianem

fitofagów,
te które odżywiają się zwierzętami
(

mięsożercy

) to zoofagi, natomiast

odżywiające się martwymi szczątkami
roślin i zwierząt (

detrytusożercy

)

- to

saprofagi

.

Generalnie konsumentów

Generalnie konsumentów

możemy podzielić na trzy

możemy podzielić na trzy

podstawowe grupy:

podstawowe grupy:



Konsumenci I rzędu

– są to organizmy

odżywiające się wyłącznie producentami,

czyli roślinożercy.

Do najbardziej typowych przykładów

tej grupy należą np. krowa i antylopa.



Konsumenci II rzędu

- to gatunki

żywiące się konsumentami I rzędu, czyli

gatunki mięsożerne. Do nich możemy

zaliczyć między innymi bażanta (zjada on

owady roślinożerne, czyli konsumentów I

rzędu).



Konsumenci III rzędu

-to organizmy

mięsożerne odżywiające się
konsumentami II rzędu, np. wilk albo
szczupak.

Oczywiście może się zdarzyć, że
wystąpią jeszcze kolejne grupy
konsumentów np. IV rzędu itd. Niektóre
gatunki trudno umiejscowić na stałe w
jednej z powyższych grup. Do takich
gatunków należą zarówno lis,
niedźwiedź, szczur, świnia jak i człowiek.



W sytuacji kiedy człowiek zjada

ziemniaki jest konsumentem I rzędu.

Kiedy zjada krowę (konsumenta I

rzędu), która odżywia się wyłącznie

produ- centami, staje się

konsumentem II rzędu. Natomiast

kiedy spożywa świnię (gatunek

zarówno roślino jak i mięsożerny),

która wcześniej zjadła konsumenta I

rzędu

i tym sposobem stała się

konsumentem II rzędu, człowiek staje

się konsumentem III rzędu.



Reducenci (destruenci)

, nazywani są

też

saprofitami

. Jest to grupa

organizmów heterotroficznych, które
rozkładają martwe związki organiczne
(pochodzące zarówno od roślin jak i
zwierząt) do prostych substancji
nieorganicznych (dwutlenek węgla i
woda), jednocześnie uwalniając między
innymi azot, fosfor i potas. Te
substancje są z kolei przyswajane przez
producentów. Typowy przykład
reducentów stanowią grzyby
saprofityczne i bakterie.



Przepływ materii i energii w
ekosystemie możemy przedstawić
za pomocą.

łańcuchów

pokarmowych

(troficznych).

Zjawisko to polega na pobieraniu

i przyswajaniu pokarmu przez
organizmy reprezentujące
kolejne ogniwa łańcucha.

Można wyróżnić dwa typy

Można wyróżnić dwa typy

łańcuchów troficznych:

łańcuchów troficznych:

1.

Łańcuch spasania:

1.

producenci

2.

konsumenci I

3.

konsumenci II i III

4.

reducenci.

Przykładem tutaj mogą być

zależności
w środowisku wodnym.



Fitoplankton (

producenci

) jest

konsumowany przez rozwielitkę
(roślinożerca, czyli

konsument I

rzędu

).

Ta z kolei może zostać zjedzona
przez ukleję (rybę, będącą

konsumentem II rzędu

). Ryba

może zostać zjedzona przez
kaczkę (

konsumenta III rzędu

),

natomiast odchody kaczki będą
rozkładane przez

reducentów

.



Niekoniecznie rola
konsumentów w tej sytuacji
musi się skończyć na
konsumentach III rzędu. Kiedy
kaczka zostanie zjedzona na
przykład przez człowieka stanie
się on w tym wypadku
konsumentem IV rzędu, itd.

2.

Łańcuch detrytusowy

:

1.

martwa materia organiczna -
detrytusożercy (detrytofagi.
saprofagi)

2.

konsumenci I

3.

konsumenci II

4.

konsumenci III

5.

reducenci.



Obumarle liście (

detrytus

) są

spożywane przez dżdżownicę
(detrytusożercę-

konsument I rzędu

),

która z kolei może stanowić
pożywienie ptaka (

konsument II

rzędu

), ten zaś może paść ofiarą ptaka

drapieżnego (

konsument III rzędu

).

Natomiast odchody tego ostatniego
będą rozkładane przez

reducentów

.

Przykład
łańcucha
spasania

Przykład
łańcucha
detrytusowego



Zarówno producenci, jak i organizmy
roślinożerne bądź mięsożerne
stanowią pewne etapy przepływu
energii
w ekosystemie. Są to jednak etapy
całkowicie odmienne. Organizmy,
które należą do grupy znajdującej się
na tej samej pozycji w łańcuchu
pokarmowym zajmują ten sam poziom
troficzny.



W zależności od tego, z jak
złożoną biocenozą mamy do
czynienia, liczba poziomów
troficznych może być różna. Im
biocenoza jest bogatsza, tym
więcej poziomów troficznych w
niej występuje. A im biocenoza
uboższa, tym łańcuchy pokarmowe
są krótsze.

Możemy wyróżnić następujące

Możemy wyróżnić następujące

poziomy troficzne:

poziomy troficzne:



I poziom troficzny. Na najniższym
poziomie troficznym są producenci,
czyli organizmy samożywne (zarówno
organizmy fotosyntetyzujące, jak i
chemosyntetyzujące).



II poziom troficzny. Stanowią go
organizmy roślinożerne, czyli
konsumenci pierwszego rzędu.



III poziom troficzny. Tu z kolei

występują gatunki mięsożerne,

zjadające roślinożerców (czyli drapieżcy

pierwszego rzędu); należą one do grupy

konsumentów drugiego rzędu.



IV poziom troficzny. Stanowią go

drapieżcy drugiego rzędu, żywiący się

drapieżcami pierwszego rzędu (są to

konsumenci trzeciego rzędu).



V poziom troficzny. Tutaj analogicznie

znajdują się konsumenci czwartego

rzędu, czyli drapieżcy trzeciego rzędu,

zjadający drapieżców drugiego rzędu.

Poziomy troficzne - przykłady

Poziomy troficzne - przykłady



Ponieważ większość gatunków to

polifagi

(organizmy odżywiające się

więcej niż jednym rodzajem
pokarmu), mogą one należeć do
kilku poziomów troficznych. Jedynie
gatunki będące

monofagami

(organizmy odżywiające się jednym
rodzajem pożywienia, np. panda
żywiąca się bambusem lub miś
koala - eukaliptusem) mogą być
przypisane do jednego poziomu
troficznego.



Przejście z jednego poziomu na każdy
kolejny powoduje utratę energii
przemieniającej się w ciepło. W
związku
z tym im dłuższy łańcuch pokarmowy
tym większe zachodzą w nim straty
energii. Najkorzystniejsze są więc
krótkie łańcuchy, ponieważ organizm
znajdujący się na końcu takiego
łańcucha ma możliwość zdobycia
największej ilości energii. W związku
z utratą energii przy przechodzeniu
z niższego poziomu na wyższy liczba
poziomów troficznych nie przekracza
sześciu, a optymalna liczba to 3-4.

Prosty łańcuch pokarmowy – rzadko w
przyrodzie



Ponieważ najczęściej jedne gatunki
odżywiają się wieloma gatunkami
z niższego poziomu troficznego lub
nawet z kilku poziomów
troficznych, mamy
w przyrodzie do czynienia
z sieciami zależności
pokarmowych. Przedstawiają one
wzajemnie się przenikające
złożone łańcuchy pokarmowe.



W każdej biocenozie możemy
spotkać się z wzajemnie
przeplatającymi się zależnościami
pokarmowymi - gdzie każdy
łańcuch będzie się zaczynał od
pierwszego poziomu troficznego
(producentów), a kończył na
którymś
z wyższych poziomów.



Przepływ energii i materii w łańcuchu

pokarmowym tworzy odpowiednie

struktury troficzne biocenozy, które

charakteryzują poszczególne typy

ekosystemów.



Producenci i konsumenci kolejnych

rzędów stanowią poziomy pokarmowe

ekosystemu, tworzące razem piramidę

ekologiczną. Podstawę piramidy tworzą

producenci, następnym poziomem są

roślinożercy (konsumenci I rzędu) a

później drapieżcy (konsumenci II, III

itd.).

Piramidy ekologiczne możemy

Piramidy ekologiczne możemy

podzielić biorąc pod uwagę:

podzielić biorąc pod uwagę:



liczebność

- liczba osobników

reprezentujących kolejne poziomy troficzne

w ekosystemie (piramida liczebności);



biomasę

- łączna masa osobników

reprezentujących kolejne poziomy troficzne

w ekosystemie (piramida biomasy);



energię

przepływającą poprzez ekosystem

(piramida produkcji).



Piramida liczebności

obrazuje liczbę

osobników na poszczególnych
poziomach troficznych. Widoczne jest
to w szerokości poszczególnych
elementów. Piramida ta może mieć
zarówno kształt typowy, kiedy
największa jest ilość producentów, a
następne poziomy są stosunkowo
mniejsze. Jako przykład może tu
posłużyć łąka.
Może też wystąpić piramida odwrócona,
kiedy konsumentów jest więcej niż
producentów.



Piramida biomasy

pokazuje łączną

biomasę gatunków składającą się na dany

poziom troficzny. Biomasę można określić

w jednostkach wagowych lub

energetycznych na jednostkę powierzchni.

Najczęściej piramidy biomasy mają kształt

typowy, to znaczy, że następuje spadek

biomasy na wyższych poziomach

troficznych. Możemy zauważyć, że

odwrócona piramida liczebności, będzie

miała w przypadku piramidy biomasy

kształt typowy.



W przypadku piramidy biomasy
również może wystąpić piramida
odwrócona, ale będzie to miało
miejsce tylko wówczas, gdy
organizmy niższego poziomu
troficznego będą się
charakteryzowały krótszym cyklem
życiowym niż organizmy z wyższego
poziomu troficznego. Sytuacja taka
ma miejsce
w przypadku ekosystemów wodnych.



Biomasa fitoplanktonu w danym
momencie jest mniejsza od biomasy
zooplanktonu. Fitoplankton jest
wprawdzie produkowany w ogromnej
ilości, ale również w ogromnej ilości
jest on zjadany przez zooplankton,
przez co
w danej jednostce czasu producentów
jest mniej od konsumentów.

Piramida produkcji

(nazywana

również piramidą energii)
obrazuje przepływ energii przez
poszczególne poziomy troficzne.
Jest to jedyna piramida, która
zawsze będzie miała kształt
typowy.



Jednostkami, w jakich jest ona

przedstawiana, są kalorie. Piramida

produkcji jest najdokładniejszym

sposobem przedstawienia zależności

troficznych w biocenozie. Nigdy 100%

energii nie jest przekazywane do

następnego poziomu troficznego. Dzieje

się tak z kilku powodów. Podczas

przechodzenia na kolejny poziom energia

ulega zagubieniu

i rozproszeniu - nigdy zatem drapieżca

nie uzyskuje całej energii jaką posiada

ofiara.

Na poszczególnych poziomach również

następuje utrata energii.



W procesie wydalania energia dostaje się
do reducentów, a w procesie oddychania
zostaje uwolniona do atmosfery Szacuje
się, że tylko 10-20% energii zostaje
przekazane do kolejnego poziomu
troficznego.
Powoduje to, że liczba osobników na
wyższych poziomach musi się zmniejszać
i im wyższy poziom, tym rzadsze
osobniki. Tak drastyczna utrata energii
determinuje również długość łańcuchów
pokarmowych. W wyniku tego
w przyrodzie najczęściej spotyka się
krótkie łańcuchy pokarmowe.