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Catena in natura. Circuito di potenza: concetto e rappresentazione grafica

Esistono interazioni nutrizionali complesse tra autotrofi ed eterotrofi negli ecosistemi. Alcuni organismi ne mangiano altri e quindi effettuano il trasferimento di sostanze ed energia, la base per il funzionamento dell'ecosistema.

All'interno di un ecosistema, la materia organica viene creata da organismi autotrofi come le piante. Le piante vengono mangiate dagli animali, che a loro volta vengono mangiati da altri animali. Questa sequenza è chiamata catena alimentare (Fig. 1) e ogni anello della catena alimentare è chiamato livello trofico.

Distinguere

Catene alimentari delle praterie(catene di pascolo) - catene alimentari che iniziano con organismi fotosintetici o chemiosintetici autotrofi (Fig. 2.). Le catene alimentari dei pascoli si trovano prevalentemente negli ecosistemi terrestri e marini.

Un esempio è la catena alimentare delle praterie. Questa catena inizia con la cattura dell'energia solare da parte della pianta. La farfalla, nutrendosi del nettare di un fiore, rappresenta il secondo anello di questa catena. Una libellula, un insetto volante predatore, attacca una farfalla. Una rana nascosta tra l'erba verde cattura una libellula, ma essa stessa funge da preda per un predatore come la biscia. Avrebbe potuto passare l'intera giornata a digerire la rana, ma prima ancora che il sole fosse tramontato, lui stesso divenne preda di un altro predatore.

La catena alimentare, che va dalla pianta attraverso la farfalla, la libellula, la rana, il serpente fino al falco, indica la direzione del movimento delle sostanze organiche, nonché l'energia in esse contenuta.

Negli oceani e nei mari gli organismi autotrofi (alghe unicellulari) esistono solo fino alla profondità di penetrazione della luce (massimo fino a 150-200 m). Gli organismi eterotrofi che vivono negli strati più profondi dell'acqua salgono in superficie di notte per nutrirsi di alghe, e al mattino scendono di nuovo più in profondità, compiendo migrazioni verticali giornaliere lunghe fino a 500-1000 m. gli organismi provenienti dagli strati ancora più profondi salgono in superficie per nutrirsi di altri organismi che scendono dagli strati superficiali.

Pertanto, nei mari profondi e negli oceani esiste una sorta di "scala alimentare", grazie alla quale la materia organica creata dagli organismi autotrofi negli strati superficiali dell'acqua viene trasportata lungo la catena degli organismi viventi fino al fondo. A questo proposito, alcuni ecologisti marini considerano l'intera colonna d'acqua come un'unica biogeocenosi. Altri credono che le condizioni ambientali negli strati superficiali e inferiori dell'acqua siano così diverse da non poter essere considerate un'unica biogeocenosi.

Catene alimentari detritiche(catene di decomposizione) - catene alimentari che iniziano con detriti - resti morti di piante, cadaveri ed escrementi di animali (Fig. 2).

Le catene detritiche sono più tipiche per le comunità di serbatoi continentali, il fondo di laghi profondi, oceani, dove molti organismi si nutrono di detriti formati da organismi morti degli strati illuminati superiori del serbatoio o che sono entrati nel serbatoio da ecosistemi terrestri, ad esempio, in sotto forma di lettiera di foglie.

Gli ecosistemi del fondo dei mari e degli oceani, dove la luce solare non penetra, esistono solo a causa del costante insediamento di organismi morti che vivono negli strati superficiali dell'acqua. La massa totale di questa sostanza nell'Oceano Mondiale ogni anno raggiunge almeno diverse centinaia di milioni di tonnellate.

Le catene detritiche sono comuni anche nelle foreste, dove la maggior parte dell'aumento annuale del peso vivo delle piante non viene consumato direttamente dagli erbivori, ma muore, formando rifiuti, e viene quindi decomposto da organismi saprotrofi, seguito da mineralizzazione da parte dei decompositori. I funghi sono di grande importanza nella decomposizione della materia vegetale morta, in particolare del legno.

Gli organismi eterotrofi che si nutrono direttamente di detriti sono detti detritivori. Negli ecosistemi terrestri si trovano molte specie di insetti, vermi, ecc. I grandi detritivori, che includono alcune specie di uccelli (avvoltoi, corvi, ecc.) e mammiferi (iene, ecc.) sono chiamati spazzini.

Negli ecosistemi acquatici, i detritivori più comuni sono gli artropodi: insetti acquatici e le loro larve e crostacei. I detritivori possono nutrirsi di altri organismi eterotrofi più grandi, che a loro volta possono servire da cibo per i predatori.

Livelli trofici

Tipicamente, i diversi livelli trofici negli ecosistemi non sono separati nello spazio. Tuttavia, in alcuni casi essi sono abbastanza chiaramente differenziati. Ad esempio, nelle fonti geotermiche, gli organismi autotrofi - alghe blu-verdi e batteri autotrofi, che formano specifiche comunità algali-batteriche ("stuoie") sono comuni a temperature superiori a 40-45 ° C. A temperature più basse non sopravvivono.

Nelle sorgenti geotermali a temperature superiori a 33-36°C non si trovano invece organismi eterotrofi (molluschi, larve di insetti acquatici, ecc.), per cui si nutrono di frammenti di stuoie trasportate dalla corrente verso zone con temperature più basse.

Pertanto, in tali sorgenti geotermiche, si distingue chiaramente una zona autotrofa, dove sono comuni solo organismi autotrofi, e una zona eterotrofa, dove gli organismi autotrofi sono assenti e si trovano solo organismi eterotrofi.

Reti trofiche

Nei sistemi ecologici, sebbene esistano numerose catene alimentari parallele, ad es.

vegetazione erbacea -> roditori -> piccoli predatori
vegetazione erbacea -> ungulati -> grandi predatori,

che uniscono gli abitanti del suolo, della copertura erbacea, dello strato arboreo, ci sono altri rapporti. Nella maggior parte dei casi, lo stesso organismo può fungere da fonte di cibo per molti organismi e quindi far parte di diverse catene alimentari ed essere preda di diversi predatori. Ad esempio, la dafnia può essere mangiata non solo dai piccoli pesci, ma anche dal crostaceo predatore Ciclope, e lo scarafaggio può essere mangiato non solo dal luccio, ma anche dalla lontra.

La struttura trofica di una comunità riflette il rapporto tra produttori, consumatori (separatamente del primo, secondo ordine, ecc.) e decompositori, espresso sia dal numero di individui di organismi viventi, sia dalla loro biomassa, sia dall'energia in essi contenuta, calcolato per unità di superficie per unità di tempo.

Bersaglio: ampliare la conoscenza dei fattori biotici ambientali.

Attrezzatura: piante d'erbario, cordati impagliati (pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi), collezioni di insetti, preparazioni umide di animali, illustrazioni di piante e animali vari.

Progresso:

1. Utilizzare l'apparecchiatura e realizzare due circuiti di alimentazione. Ricordatevi che la filiera inizia sempre con un produttore e termina con un riduttore.

Impiantiinsettilucertolabatteri

Impianticavallettaranabatteri

Ricorda le tue osservazioni in natura e crea due catene alimentari. Produttori di etichette, consumatori (1° e 2° ordine), decompositori.

ViolaCollemboliacari predatorimillepiedi predatoribatteri

Produttore - consumatore1 - consumatore2 - consumatore2 - decompositore

Cavololumacaranabatteri

Produttore – consumatore1 - consumatore2 - decompositore

Cos’è una catena alimentare e cosa è alla base? Cosa determina la stabilità di una biocenosi? Esprimi la tua conclusione.

Conclusione:

Cibo (trofico) catena- una serie di specie di piante, animali, funghi e microrganismi che sono collegati tra loro dalla relazione: cibo - consumatore (una sequenza di organismi in cui avviene un trasferimento graduale di materia ed energia dalla fonte al consumatore). Gli organismi del collegamento successivo mangiano gli organismi del collegamento precedente e quindi avviene un trasferimento a catena di energia e materia, che è alla base del ciclo delle sostanze in natura. Ad ogni trasferimento da collegamento a collegamento, gran parte (fino all'80-90%) dell'energia potenziale viene persa, dissipata sotto forma di calore. Per questo motivo il numero di anelli (tipologie) nella catena alimentare è limitato e solitamente non supera i 4-5. La stabilità di una biocenosi è determinata dalla diversità della sua composizione in specie. Produttori- organismi capaci di sintetizzare sostanze organiche da quelle inorganiche, cioè tutti gli autotrofi. Consumatori- eterotrofi, organismi che consumano sostanze organiche già pronte create da autotrofi (produttori). A differenza dei decompositori

I consumatori non sono in grado di decomporre le sostanze organiche in sostanze inorganiche. Decompositori- microrganismi (batteri e funghi) che distruggono i resti morti degli esseri viventi, trasformandoli in composti organici inorganici e semplici.

3. Nomina gli organismi che dovrebbero occupare il posto mancante nelle seguenti catene alimentari.

1) Ragno, volpe

2) bruco mangiatore di alberi, falco-serpente

3) bruco

4. Dall'elenco proposto di organismi viventi, creare una rete trofica:

erba, cespuglio di bacche, mosca, cincia, rana, biscia, lepre, lupo, batteri in decomposizione, zanzara, cavalletta. Indica la quantità di energia che si sposta da un livello all'altro.

1. Erba (100%) - cavalletta (10%) - rana (1%) - serpente (0,1%) - batteri in decomposizione (0,01%).

2. Arbusto (100%) - lepre (10%) - lupo (1%) - batteri in decomposizione (0,1%).

3. Erba (100%) - mosca (10%) - cincia (1%) - lupo (0,1%) - batteri in decomposizione (0,01%).

4. Erba (100%) - zanzara (10%) - rana (1%) - serpente (0,1%) - batteri in decomposizione (0,01%).

5. Conoscendo la regola per il trasferimento di energia da un livello trofico all'altro (circa 10%), costruire una piramide di biomassa per la terza catena alimentare (compito 1). La biomassa vegetale è di 40 tonnellate.

Erba (40 tonnellate) -- cavalletta (4 tonnellate) -- passero (0,4 tonnellate) -- volpe (0,04).



6. Conclusione: cosa riflettono le regole delle piramidi ecologiche?

La regola delle piramidi ecologiche trasmette in modo molto condizionato il modello di trasferimento di energia da un livello di nutrizione a quello successivo nella catena alimentare. Questi modelli grafici furono sviluppati per la prima volta da Charles Elton nel 1927. Secondo questo modello, la massa totale delle piante dovrebbe essere un ordine di grandezza maggiore di quella degli animali erbivori e la massa totale degli animali erbivori dovrebbe essere un ordine di grandezza maggiore di quella dei predatori di primo livello, ecc. fino alla fine della catena alimentare.

Lavoro di laboratorio n. 1

  • Domanda 11. Materia vivente. Nominare e caratterizzare le proprietà della materia vivente.
  • Domanda 12. Materia vivente. Funzioni della materia vivente.
  • Domanda 13. Quale funzione della materia vivente è associata al Primo e al Secondo Punto Pasteur?
  • Domanda 14. Biosfera. Nominare e caratterizzare le principali proprietà della biosfera.
  • Domanda 15. Qual è l'essenza del principio di Le Chatelier-Brown.
  • Domanda 16. Formulare la legge di Ashby.
  • Domanda 17. Qual è la base dell'equilibrio dinamico e della sostenibilità degli ecosistemi. Sostenibilità dell’ecosistema e autoregolamentazione
  • Domanda 18. Ciclo delle sostanze. Tipi di cicli delle sostanze.
  • Domanda 19. Disegna e spiega il modello a blocchi di un ecosistema.
  • Domanda 20. Bioma. Nomina i biomi terrestri più grandi.
  • Domanda 21. Qual è l'essenza della "regola dell'effetto bordo".
  • Domanda 22. Specie edificatori, dominanti.
  • Domanda 23. Catena trofica. Autotrofi, eterotrofi, decompositori.
  • Domanda 24. Nicchia ecologica. La regola dell'esclusione competitiva di F. Gause.
  • Domanda 25. Presenta sotto forma di un'equazione l'equilibrio di cibo ed energia per un organismo vivente.
  • Domanda 26. La regola del 10%, chi l'ha formulata e quando.
  • Domanda 27. Prodotti. Prodotti primari e secondari. Biomassa del corpo.
  • Domanda 28. Catena alimentare. Tipi di catene alimentari.
  • Domanda 29. A cosa servono le piramidi ecologiche?
  • Domanda 30. Successione. Successione primaria e secondaria.
  • Domanda 31. Nomina le fasi successive della successione primaria. Climax.
  • Domanda 32. Nomina e caratterizza le fasi dell'impatto umano sulla biosfera.
  • Domanda 33. Risorse della biosfera. Classificazione delle risorse.
  • Domanda 34. Atmosfera: composizione, ruolo nella biosfera.
  • Domanda 35. Il significato dell'acqua. Classificazione delle acque.
  • Classificazione delle acque sotterranee
  • Domanda 36. Biolitosfera. Risorse della biolitosfera.
  • Domanda 37. Suolo. Fertilità. Humus. Formazione del suolo.
  • Domanda 38. Risorse vegetali. Risorse forestali. Risorse animali.
  • Domanda 39. Biocenosi. Biotopo. Biogeocenosi.
  • Domanda 40. Ecologia fattoriale e di popolazione, sinecologia.
  • Domanda 41. Nominare e caratterizzare i fattori ambientali.
  • Domanda 42. Processi biogeochimici. Come funziona il ciclo dell'azoto?
  • Domanda 43. Processi biogeochimici. Come funziona il ciclo dell'ossigeno? Ciclo dell'ossigeno nella biosfera
  • Domanda 44. Processi biogeochimici. Come funziona il ciclo del carbonio?
  • Domanda 45. Processi biogeochimici. Come funziona il ciclo dell'acqua?
  • Domanda 46. Processi biogeochimici. Come funziona il ciclo del fosforo?
  • Domanda 47. Processi biogeochimici. Come funziona il ciclo dello zolfo?
  • Domanda 49. Bilancio energetico della biosfera.
  • Domanda 50. Atmosfera. Dai un nome agli strati dell'atmosfera.
  • Domanda 51. Tipi di inquinanti atmosferici.
  • Domanda 52. Come si verifica l'inquinamento atmosferico naturale?
  • Domanda 54. Gli ingredienti principali dell'inquinamento atmosferico.
  • Domanda 55. Quali gas causano l'effetto serra. Conseguenze dell'aumento dei gas serra nell'atmosfera.
  • Domanda 56. Ozono. Il buco dell'ozono. Quali gas causano la distruzione dello strato di ozono. Conseguenze per gli organismi viventi.
  • Domanda 57. Cause di formazione e precipitazione di precipitazioni acide. Quali gas causano la formazione di precipitazioni acide. Conseguenze.
  • Conseguenze delle piogge acide
  • Domanda 58. Smog, sua formazione e influenza sull'uomo.
  • Domanda 59. MPC, MPC una tantum, MPC medio giornaliero. Pdv.
  • Domanda 60. A cosa servono i collettori di polveri? Tipi di depolveratori.
  • Domanda 63. Nominare e descrivere i metodi per purificare l'aria dal vapore e dagli inquinanti gassosi.
  • Domanda 64. In che modo il metodo di assorbimento differisce dal metodo di adsorbimento.
  • Domanda 65. Cosa determina la scelta del metodo di purificazione del gas?
  • Domanda 66. Indica quali gas si formano durante la combustione del carburante del veicolo.
  • Domanda 67. Modi per purificare i gas di scarico dei veicoli.
  • Domanda 69. Qualità dell'acqua. Criteri di qualità dell'acqua. 4 classi d'acqua.
  • Domanda 70. Consumo idrico e standard di smaltimento delle acque reflue.
  • Domanda 71. Nomina i metodi fisico-chimici e biochimici di purificazione dell'acqua. Metodo fisico-chimico di depurazione dell'acqua
  • Coagulazione
  • Selezione del coagulante
  • Coagulanti organici
  • Coagulanti inorganici
  • Domanda 72. Acque reflue. Descrivere i metodi idromeccanici per il trattamento delle acque reflue da impurità solide (filtrazione, decantazione, filtrazione).
  • Domanda 73. Descrivere i metodi chimici di trattamento delle acque reflue.
  • Domanda 74. Descrivere i metodi biochimici di trattamento delle acque reflue. Vantaggi e svantaggi di questo metodo.
  • Domanda 75. Carri armati aeronautici. Classificazione dei serbatoi di aerazione.
  • Domanda 76. Terra. Due tipi di effetti dannosi sul suolo.
  • Domanda 77. Citare le misure per proteggere i suoli dall'inquinamento.
  • Domanda 78. Smaltimento e riciclaggio dei rifiuti.
  • 3.1 Metodo del fuoco.
  • 3.2. Tecnologie di pirolisi ad alta temperatura.
  • 3.3. Tecnologia plasmachimica.
  • 3.4.Utilizzo delle risorse secondarie.
  • 3.5 Smaltimento dei rifiuti
  • 3.5.1.Poligoni
  • 3.5.2 Isolatori, strutture di stoccaggio sotterraneo.
  • 3.5.3 Riempimento delle cave.
  • Domanda 79. Nomina le organizzazioni ambientaliste internazionali. Organizzazioni ambientali intergovernative
  • Domanda 80. Nomina i movimenti ambientalisti internazionali. Organizzazioni internazionali non governative
  • Domanda 81. Nomina le organizzazioni ambientaliste della Federazione Russa.
  • Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN) in Russia
  • Domanda 82. Tipi di misure di protezione ambientale.
  • 1. Misure ambientali nel campo della tutela e dell'uso razionale delle risorse idriche:
  • 2. Misure ambientali nel campo della protezione dell'aria atmosferica:
  • 3. Misure ambientali nel campo della protezione e dell'uso razionale delle risorse del territorio:
  • 4. Misure ambientali nel campo della gestione dei rifiuti:
  • 5. Misure di risparmio energetico:
  • Domanda 83. Perché il 5 giugno si celebra la Giornata mondiale della conservazione?
  • Domanda 85. Sviluppo sostenibile. Tutela giuridica della biosfera.
  • Tutela giuridica della biosfera
  • Domanda 86. Finanziamento delle attività ambientali.
  • Domanda 87. Normativa ambientale. Monitoraggio ambientale. Valutazione ambientale.
  • Domanda 88. Violazioni ambientali. Responsabilità per violazioni ambientali.
  • Domanda 89. Uso razionale delle risorse naturali.
  • Gestione ambientale razionale
  • Domanda 90. Problemi ambientali globali e misure per prevenire le minacce ambientali.
  • Domanda 91. Quali gas infiammabili sono componenti del combustibile gassoso.
  • Domanda 92. Descrivi i seguenti gas e il loro effetto sugli esseri umani: metano, propano, butano.
  • Proprietà fisiche
  • Proprietà chimiche
  • Applicazioni del propano
  • Domanda 93. Descrivi i seguenti gas e il loro effetto sull'uomo: etilene, propilene, idrogeno solforato.
  • Domanda 94. Di conseguenza, si formano anidride carbonica e monossido di carbonio, il loro effetto sugli organismi viventi.
  • Domanda 95. Di conseguenza, si formano ossido di azoto, ossido di zolfo e vapore acqueo, il loro effetto sugli organismi viventi.
  • Domanda 28. Catena alimentare. Tipi di catene alimentari.

    CATENA ALIMENTARE(catena trofica, catena alimentare), l'interconnessione degli organismi attraverso le relazioni cibo-consumatore (alcuni servono da cibo per altri). In questo caso avviene una trasformazione di materia ed energia produttori(produttori primari) attraverso consumatori(consumatori) a decompositori(convertitori della materia organica morta in sostanze inorganiche assimilate dai produttori). Esistono 2 tipi di catene alimentari: pascolo e detriti. La catena del pascolo inizia con le piante verdi, passa agli animali erbivori al pascolo (consumatori del 1° ordine) e poi ai predatori che predano questi animali (a seconda della posizione nella catena - consumatori del 2° ordine e successivi). La catena detritica inizia con i detriti (un prodotto della decomposizione della materia organica), va ai microrganismi che se ne nutrono e poi ai detritivori (animali e microrganismi coinvolti nel processo di decomposizione della materia organica morente).

    Un esempio di catena di pascolo è il modello multicanale nella savana africana. I produttori primari sono erba e alberi, i consumatori di 1° ordine sono insetti erbivori ed erbivori (ungulati, elefanti, rinoceronti, ecc.), 2° ordine sono insetti predatori, 3° ordine sono rettili carnivori (serpenti, ecc.), 4° – mammiferi e uccelli predatori di preda. A loro volta, i detritivori (scarabei, iene, sciacalli, avvoltoi, ecc.) in ogni fase della catena di pascolo distruggono le carcasse degli animali morti e i resti di cibo dei predatori. Il numero di individui inclusi nella catena alimentare in ciascuno dei suoi anelli diminuisce costantemente (la regola della piramide ecologica), cioè il numero delle vittime ogni volta supera significativamente il numero dei loro consumatori. Le catene alimentari non sono isolate l’una dall’altra, ma sono intrecciate tra loro per formare reti alimentari.

    Domanda 29. A cosa servono le piramidi ecologiche?

    Piramide ecologica- immagini grafiche del rapporto tra produttori e consumatori a tutti i livelli (erbivori, predatori, specie che si nutrono di altri predatori) nell'ecosistema.

    Lo zoologo americano Charles Elton suggerì di rappresentare schematicamente queste relazioni nel 1927.

    In una rappresentazione schematica, ogni livello è mostrato come un rettangolo, la cui lunghezza o area corrisponde ai valori numerici di un anello della catena alimentare (piramide di Elton), alla loro massa o energia. I rettangoli disposti in una certa sequenza creano piramidi di varie forme.

    La base della piramide è il primo livello trofico - il livello dei produttori; i piani successivi della piramide sono formati dai livelli successivi della catena alimentare - consumatori di vari ordini. L'altezza di tutti i blocchi nella piramide è la stessa e la lunghezza è proporzionale al numero, alla biomassa o all'energia al livello corrispondente.

    Le piramidi ecologiche si distinguono in base agli indicatori sulla base dei quali è costruita la piramide. Allo stesso tempo, per tutte le piramidi è stata stabilita la regola di base, secondo la quale in ogni ecosistema ci sono più piante che animali, erbivori che carnivori, insetti che uccelli.

    Sulla base della regola della piramide ecologica è possibile determinare o calcolare i rapporti quantitativi di diverse specie di piante e animali nei sistemi ecologici naturali e creati artificialmente. Ad esempio, 1 kg di massa di un animale marino (foca, delfino) richiede 10 kg di pesce mangiato, e questi 10 kg necessitano già di 100 kg del loro cibo - invertebrati acquatici, che, a loro volta, devono mangiare 1000 kg di alghe e batteri per formare una tale massa. In questo caso, la piramide ecologica sarà sostenibile.

    Tuttavia, come sapete, ci sono delle eccezioni a ogni regola, che verranno prese in considerazione in ogni tipo di piramide ecologica.

    I primi schemi ecologici sotto forma di piramidi furono costruiti negli anni venti del XX secolo. Charles Elton. Si basavano su osservazioni sul campo di un numero di animali di diverse classi di taglia. Elton non ha incluso i produttori primari e non ha fatto alcuna distinzione tra detritivori e decompositori. Tuttavia, notò che i predatori sono generalmente più grandi delle loro prede e si rese conto che questo rapporto è estremamente specifico solo per determinate classi di dimensioni di animali. Negli anni Quaranta, l'ecologo americano Raymond Lindeman applicò l'idea di Elton ai livelli trofici, astraendo dagli organismi specifici che li compongono. Tuttavia, mentre è facile distribuire gli animali in classi di taglia, è molto più difficile determinare a quale livello trofico appartengono. In ogni caso, ciò può essere fatto solo in maniera molto semplificata e generalizzata. Le relazioni nutrizionali e l'efficienza del trasferimento di energia nella componente biotica di un ecosistema sono tradizionalmente rappresentate sotto forma di piramidi a gradoni. Ciò fornisce una base chiara per confrontare: 1) diversi ecosistemi; 2) stati stagionali dello stesso ecosistema; 3) diverse fasi del cambiamento dell'ecosistema. Esistono tre tipi di piramidi: 1) piramidi di numeri, basate sul conteggio degli organismi ad ogni livello trofico; 2) piramidi di biomassa, che utilizzano la massa totale (solitamente secca) degli organismi a ciascun livello trofico; 3) piramidi energetiche, tenendo conto dell'intensità energetica degli organismi a ciascun livello trofico.

    Tipi di piramidi ecologiche

    piramidi di numeri- ad ogni livello viene tracciato il numero dei singoli organismi

    La piramide dei numeri mostra uno schema chiaro scoperto da Elton: il numero di individui che compongono una serie sequenziale di collegamenti dai produttori ai consumatori è in costante diminuzione (Fig. 3).

    Ad esempio, per nutrire un lupo, ha bisogno di almeno diverse lepri da cacciare; Per nutrire queste lepri, hai bisogno di una varietà abbastanza grande di piante. In questo caso, la piramide sembrerà un triangolo con un'ampia base che si assottiglia verso l'alto.

    Tuttavia, questa forma di piramide numerica non è tipica di tutti gli ecosistemi. A volte possono essere invertiti o capovolti. Questo vale per le catene alimentari forestali, dove gli alberi fungono da produttori e gli insetti da consumatori primari. In questo caso, il livello dei consumatori primari è numericamente più ricco del livello dei produttori (un gran numero di insetti si nutrono di un albero), quindi le piramidi di numeri sono le meno informative e meno indicative, cioè il numero di organismi dello stesso livello trofico dipende in gran parte dalle loro dimensioni.

    piramidi di biomassa- caratterizza la massa totale secca o umida degli organismi a un dato livello trofico, ad esempio, in unità di massa per unità di superficie - g/m2, kg/ha, t/km2 o per volume - g/m3 (Fig. 4)

    Di solito nelle biocenosi terrestri la massa totale dei produttori è maggiore di ogni collegamento successivo. A sua volta, la massa totale dei consumatori di primo ordine è maggiore di quella dei consumatori di secondo ordine, ecc.

    In questo caso (se gli organismi non differiscono troppo in dimensioni) la piramide avrà anche l'aspetto di un triangolo a base larga rastremata verso l'alto. Tuttavia, ci sono eccezioni significative a questa regola. Ad esempio, nei mari, la biomassa dello zooplancton erbivoro è significativamente (a volte 2-3 volte) maggiore della biomassa del fitoplancton, rappresentato principalmente da alghe unicellulari. Ciò si spiega con il fatto che le alghe vengono mangiate molto rapidamente dallo zooplancton, ma sono protette dall'essere completamente divorate dall'altissimo tasso di divisione delle loro cellule.

    In generale, le biogeocenosi terrestri, dove i produttori sono grandi e vivono relativamente a lungo, sono caratterizzate da piramidi relativamente stabili con una base ampia. Negli ecosistemi acquatici, dove i produttori sono di piccole dimensioni e hanno cicli di vita brevi, la piramide della biomassa può essere invertita o invertita (con la punta rivolta verso il basso). Pertanto, nei laghi e nei mari, la massa delle piante supera la massa dei consumatori solo durante il periodo della fioritura (primavera), mentre nel resto dell'anno può verificarsi la situazione opposta.

    Le piramidi di numeri e biomassa riflettono la statica del sistema, cioè caratterizzano il numero o la biomassa degli organismi in un certo periodo di tempo. Non forniscono informazioni complete sulla struttura trofica di un ecosistema, sebbene consentano di risolvere una serie di problemi pratici, soprattutto legati al mantenimento della sostenibilità degli ecosistemi.

    La piramide dei numeri consente, ad esempio, di calcolare la quantità consentita di cattura di pesci o di abbattimento di animali durante la stagione di caccia senza conseguenze sulla loro normale riproduzione.

    piramidi energetiche- mostra la quantità di flusso energetico o produttività a livelli successivi (Fig. 5).

    In contrasto con le piramidi dei numeri e della biomassa, che riflettono la statica del sistema (il numero di organismi in un dato momento), la piramide dell'energia, riflette l'immagine della velocità di passaggio della massa alimentare (quantità di energia) attraverso ciascun livello trofico della catena alimentare, fornisce il quadro più completo dell'organizzazione funzionale delle comunità.

    La forma di questa piramide non è influenzata dai cambiamenti nelle dimensioni e nel tasso metabolico degli individui e, se si prendono in considerazione tutte le fonti energetiche, la piramide avrà sempre un aspetto tipico con una base ampia e un apice affusolato. Quando si costruisce una piramide di energia, spesso viene aggiunto un rettangolo alla sua base per mostrare l'afflusso di energia solare.

    Nel 1942, l'ecologo americano R. Lindeman formulò la legge della piramide energetica (la legge del 10%), secondo la quale, in media, circa il 10% dell'energia ricevuta al livello precedente della piramide ecologica passa da un trofico livello attraverso le catene alimentari ad un altro livello trofico. Il resto dell’energia viene disperso sotto forma di radiazione termica, movimento, ecc. Come risultato dei processi metabolici, gli organismi perdono circa il 90% di tutta l'energia in ciascun anello della catena alimentare, che viene spesa per mantenere le loro funzioni vitali.

    Se una lepre mangiasse 10 kg di materiale vegetale, il suo peso potrebbe aumentare di 1 kg. Una volpe o un lupo, mangiando 1 kg di carne di lepre, aumenta la sua massa di soli 100 g Nelle piante legnose questa proporzione è molto inferiore a causa del fatto che il legno è scarsamente assorbito dagli organismi. Per le erbe e le alghe questo valore è molto maggiore, poiché non hanno tessuti difficili da digerire. Tuttavia, lo schema generale del processo di trasferimento di energia rimane: molta meno energia passa attraverso i livelli trofici superiori che attraverso quelli inferiori.

    Una catena alimentare è il trasferimento di energia dalla sua fonte attraverso una serie di organismi. Tutti gli esseri viventi sono collegati perché servono come fonti di cibo per altri organismi. Tutte le catene portacavi sono costituite da tre a cinque maglie. I primi sono solitamente produttori, organismi in grado di produrre sostanze organiche da sostanze inorganiche. Queste sono piante che ottengono sostanze nutritive attraverso la fotosintesi. Poi arrivano i consumatori: si tratta di organismi eterotrofi che ricevono sostanze organiche già pronte. Questi saranno animali: sia erbivori che predatori. L'ultimo anello della catena alimentare sono solitamente i decompositori, microrganismi che decompongono la materia organica.

    La catena alimentare non può essere composta da sei o più anelli, poiché ogni nuovo anello riceve solo il 10% dell'energia dell'anello precedente, un altro 90% viene perso sotto forma di calore.

    Come sono le catene alimentari?

    Ne esistono due tipi: pascolo e detritico. I primi sono più comuni in natura. In tali catene il primo anello sono sempre i produttori (i vegetali). Sono seguiti dai consumatori di primo ordine: gli erbivori. Poi ci sono i consumatori di secondo ordine: piccoli predatori. Dietro di loro ci sono i consumatori del terzo ordine: i grandi predatori. Inoltre, potrebbero esserci anche consumatori di quarto ordine, poiché le catene alimentari così lunghe si trovano solitamente negli oceani. L'ultimo collegamento sono i decompositori.

    Il secondo tipo di circuito di alimentazione è detritico- più comune nelle foreste e nelle savane. Sorgono a causa del fatto che la maggior parte dell'energia vegetale non viene consumata dagli erbivori, ma muore, subendo quindi la decomposizione da parte dei decompositori e la mineralizzazione.

    Catene alimentari di questo tipo iniziano dai detriti: resti organici di origine vegetale e animale. I consumatori di primo ordine in tali catene alimentari sono gli insetti, ad esempio gli scarabei stercorari, o gli animali spazzini, ad esempio le iene, i lupi e gli avvoltoi. Inoltre, i batteri che si nutrono di residui vegetali possono essere consumatori di primo ordine in tali catene.

    Nelle biogeocenosi, tutto è collegato in modo tale che la maggior parte delle specie di organismi viventi possono diventarlo partecipanti ad entrambi i tipi di catene alimentari.

    Catene alimentari nelle foreste decidue e miste

    Le foreste decidue si trovano principalmente nell'emisfero settentrionale del pianeta. Si trovano nell'Europa occidentale e centrale, nella Scandinavia meridionale, negli Urali, nella Siberia occidentale, nell'Asia orientale e nella Florida settentrionale.

    Le foreste decidue si dividono in latifoglie e latifoglie. Le prime sono caratterizzate da alberi come la quercia, il tiglio, il frassino, l'acero e l'olmo. Per il secondo - betulla, ontano, pioppo tremulo.

    Le foreste miste sono quelle in cui crescono sia alberi di conifere che latifoglie. Le foreste miste sono caratteristiche della zona climatica temperata. Si trovano nella Scandinavia meridionale, nel Caucaso, nei Carpazi, nell'Estremo Oriente, in Siberia, in California, negli Appalachi e nei Grandi Laghi.

    Le foreste miste sono costituite da alberi come l'abete rosso, il pino, la quercia, il tiglio, l'acero, l'olmo, il melo, l'abete, il faggio e il carpino.

    Molto comune nelle foreste decidue e miste filiere alimentari pastorali. Il primo anello della catena alimentare nelle foreste è solitamente costituito da numerosi tipi di erbe e bacche, come lamponi, mirtilli e fragole. sambuco, corteccia d'albero, noci, coni.

    I consumatori di primo ordine saranno molto spesso erbivori come caprioli, alci, cervi, roditori, ad esempio scoiattoli, topi, toporagni e lepri.

    I consumatori di secondo ordine sono predatori. Di solito si tratta di volpe, lupo, donnola, ermellino, lince, gufo e altri. Un esempio lampante del fatto che la stessa specie partecipa sia al pascolo che alla catena alimentare detritica è il lupo: può sia cacciare piccoli mammiferi che mangiare carogne.

    I consumatori di secondo ordine possono diventare essi stessi preda di predatori più grandi, in particolare di uccelli: ad esempio, i piccoli gufi possono essere mangiati dai falchi.

    Il collegamento di chiusura sarà decompositori(batteri in decomposizione).

    Esempi di catene alimentari in una foresta di latifoglie e conifere:

    • corteccia di betulla - lepre - lupo - decompositori;
    • legno - larva di chafer - picchio - falco - decompositori;
    • lettiera di foglie (detriti) - vermi - toporagni - civette - decompositori.

    Caratteristiche delle catene alimentari nelle foreste di conifere

    Tali foreste si trovano nell'Eurasia settentrionale e nel Nord America. Sono costituiti da alberi come pino, abete rosso, abete, cedro, larice e altri.

    Qui tutto è significativamente diverso da foreste miste e decidue.

    Il primo collegamento in questo caso non sarà l'erba, ma muschio, arbusti o licheni. Ciò è dovuto al fatto che nelle foreste di conifere non c'è abbastanza luce perché esista una fitta copertura erbosa.

    Di conseguenza, gli animali che diventeranno consumatori di primo ordine saranno diversi: non dovrebbero nutrirsi di erba, ma di muschio, licheni o arbusti. Può essere alcuni tipi di cervi.

    Sebbene arbusti e muschi siano più comuni, piante erbacee e arbusti si trovano ancora nelle foreste di conifere. Queste sono ortica, celidonia, fragola, sambuco. Di questo tipo di cibo sono abituali le lepri, le alci e gli scoiattoli, che possono diventare anche consumatori di prim'ordine.

    I consumatori di secondo ordine saranno, come nelle foreste miste, predatori. Questi sono visoni, orsi, ghiottone, linci e altri.

    Piccoli predatori come i visoni possono diventare prede consumatori di terzo ordine.

    L'anello di chiusura sarà la decomposizione dei microrganismi.

    Inoltre, nelle foreste di conifere sono molto comuni catene alimentari dannose. Qui il primo collegamento sarà molto spesso l'humus vegetale, che nutre i batteri del suolo, diventando, a sua volta, cibo per animali unicellulari che vengono mangiati dai funghi. Tali catene sono generalmente lunghe e possono essere costituite da più di cinque collegamenti.

    Hai a cuore la salute del tuo animale domestico?
    Siamo responsabili di coloro che abbiamo domato!"- dice una citazione dalla storia "Il piccolo principe". Mantenere la salute di un animale domestico è una delle principali responsabilità del proprietario. Prenditi cura del tuo animale domestico dandogli un complesso. Il complesso unico è progettato per cani e gatti , così come uccelli e roditori.
    Un integratore attivo che aiuterà il tuo animale domestico a risplendere di salute e a condividere la felicità con te!

    Nadezhda Lichman
    NOD “Le catene alimentari nella foresta” (gruppo preparatorio)

    Bersaglio. Dare ai bambini un'idea delle relazioni che esistono nella natura e nelle catene alimentari.

    Compiti.

    Espandere la conoscenza dei bambini sulla relazione tra piante e animali, sulla loro dipendenza alimentare reciproca;

    Sviluppare la capacità di creare catene alimentari e giustificarle;

    Sviluppare il discorso dei bambini rispondendo alle domande dell’insegnante; arricchire il vocabolario con nuove parole: relazione in natura, anello, catena, catena alimentare.

    Sviluppa l'attenzione e il pensiero logico dei bambini.

    Promuovere l’interesse per la natura e la curiosità.

    Metodi e tecniche:

    Visivo;

    Verbale;

    Pratico;

    Ricerca del problema.

    Forme di lavoro: conversazione, compito, spiegazione, gioco didattico.

    Aree educative di sviluppo: sviluppo cognitivo, sviluppo del linguaggio, sviluppo comunicativo sociale.

    Materiale: giocattolo nonna bibabo, gufo giocattolo, illustrazioni di piante e animali (trifoglio, topo, gufo, erba, lepre, lupo, carte di piante e animali (foglia, bruco, uccello, spighette, topo, volpe, orologio, palloncino, disposizione del prato, stemmi verdi e rossi a seconda del numero di bambini.

    Riflessione.

    I bambini si siedono sulle sedie in semicerchio. Bussano alla porta. La nonna (bambola Bibabo) viene a trovarci.

    Ciao ragazzi! Sono venuto a trovarti. Voglio raccontarvi una storia accaduta nel nostro villaggio. Viviamo vicino alla foresta. Gli abitanti del nostro villaggio pascolano le mucche nel prato che si trova tra il villaggio e il bosco. Le nostre mucche mangiavano trifoglio e davano molto latte. Ai margini della foresta, nella cavità di un vecchio grande albero, viveva un gufo che di giorno dormiva e di notte volava a caccia e fischiava forte. Il grido del gufo disturbò il sonno degli abitanti del villaggio, che lo scacciarono. Il gufo si offese e volò via. E all'improvviso, dopo un po ', le mucche iniziarono a perdere peso e a dare pochissimo latte, poiché c'era poco trifoglio, ma apparvero molti topi. Non riusciamo a capire perché ciò sia accaduto. Aiutaci a recuperare tutto!

    Impostazione degli obiettivi.

    Ragazzi, pensate che possiamo aiutare la nonna e gli abitanti del villaggio? (Risposte dei bambini)

    Come possiamo aiutare gli abitanti del villaggio? (Risposte dei bambini)

    Attività congiunta di bambini e insegnante.

    Perché è successo che le mucche hanno iniziato a produrre poco latte?

    (Non c'è abbastanza trifoglio.) L'insegnante mette un'immagine di trifoglio sul tavolo.

    Perché non c'è abbastanza trifoglio?

    (I topi rosicchiavano.) L'insegnante pubblica la foto di un topo.

    Perché ci sono così tanti topi? (Il gufo volò via.)

    Chi cacciava i topi?

    (Non c'è nessuno a cui cacciare, il gufo è volato via.) Viene pubblicata una foto di un gufo.

    Ragazzi, abbiamo una catena: trifoglio - topo - gufo.

    Sapete quali altre catene ci sono?

    L'insegnante mostra una decorazione, una catena, una catena per la porta, l'immagine di un cane su una catena.

    Cos'è una catena? In cosa consiste? (Risposte dei bambini)

    Dai link.

    Se un anello della catena si rompe, cosa succede alla catena?

    (La catena si spezzerà e crollerà.)

    Giusto. Diamo un'occhiata alla nostra catena: trifoglio - topo - gufo. Questa catena è chiamata catena alimentare. Perché pensi? Il trifoglio è cibo per un topo, un topo è cibo per un gufo. Ecco perché la catena è chiamata catena alimentare. Trifoglio, topo, gufo sono anelli di questa catena. Pensateci: è possibile rimuovere un anello dalla nostra catena alimentare?

    No, la catena si spezzerà.

    Togliamo il trifoglio dalla nostra catena. Cosa accadrà ai topi?

    Non avranno nulla da mangiare.

    E se i topi sparissero?

    E se un gufo vola via?

    Che errore hanno commesso gli abitanti del villaggio?

    Hanno distrutto la catena alimentare.

    Giusto. Quale conclusione possiamo trarre?

    Si scopre che in natura tutte le piante e gli animali sono interconnessi. Non possono fare a meno l'uno dell'altro. Cosa è necessario fare affinché le mucche producano nuovamente molto latte?

    Riporta indietro il gufo, ripristina la catena alimentare. I bambini chiamano il gufo, il gufo ritorna nella cavità del grande vecchio albero.

    Allora abbiamo aiutato la nonna e tutti gli abitanti del villaggio e abbiamo riportato tutto indietro.

    E ora tu, la nonna e io giocheremo al gioco didattico “Chi mangia chi?”, eserciteremo e addestreremo la nonna a tracciare catene alimentari.

    Ma prima ricordiamo chi vive nella foresta?

    Animali, insetti, uccelli.

    Come si chiamano gli animali e gli uccelli che mangiano le piante?

    Erbivori.

    Come si chiamano gli animali e gli uccelli che mangiano altri animali?

    Quali sono i nomi degli animali e degli uccelli che mangiano piante e altri animali?

    Onnivori.

    Ecco le immagini di animali e uccelli. Cerchi di diversi colori sono incollati sulle immagini raffiguranti animali e uccelli. Gli animali predatori e gli uccelli sono contrassegnati da un cerchio rosso.

    Erbivori e uccelli sono contrassegnati da un cerchio verde.

    Onnivori - con un cerchio blu.

    Sui tavoli dei bambini ci sono serie di immagini di uccelli, animali, insetti e carte con un cerchio giallo.

    Ascolta le regole del gioco. Ogni giocatore ha il suo campo, il presentatore mostra un'immagine e nomina l'animale, devi creare la catena alimentare corretta, chi mangia chi:

    1 cella è piante, una carta con un cerchio giallo;

    2a cella - questi sono animali che si nutrono di piante (erbivori - con un cerchio verde, onnivori - con un cerchio blu);

    3a cella: questi sono animali che si nutrono di animali (predatori - con un cerchio rosso; onnivori - blu). Le carte con un trattino chiudono la tua catena.

    Vince chi assembla correttamente la catena, che può essere lunga o corta.

    Attività indipendente dei bambini.

    Piante – topo – gufo.

    Betulla - lepre - volpe.

    Semi di pino – scoiattolo – martora – falco.

    Erba – alce – orso.

    Erba – lepre – martora – gufo reale.

    Noci - scoiattolo - lince.

    Ghiande – cinghiale – orso.

    Grano di cereali – arvicola di topo – furetto – gufo.

    Erba – cavalletta – rana – serpente – falco.

    Noci – scoiattolo – martora.

    Riflessione.

    Ti è piaciuta la nostra comunicazione con te?

    Cosa ti piaceva?

    Che novità hai imparato?

    Chi si ricorda cos'è una catena alimentare?

    È importante preservarlo?

    In natura tutto è interconnesso ed è molto importante che questa relazione venga mantenuta. Tutti gli abitanti della foresta sono membri importanti e preziosi della confraternita della foresta. È molto importante che le persone non interferiscano con la natura, non disperdano l'ambiente e trattino con cura gli animali e la flora.

    Letteratura:

    Il principale programma educativo dell'educazione prescolare Dalla nascita alla scuola, a cura di N. E. Veraksa, T. S. Komarova, M. A. Vasilyeva. Mosaico – Sintesi. Mosca, 2015.

    Kolomina N.V. Educazione dei fondamenti della cultura ecologica nella scuola materna. M: Centro commerciale Sfera, 2003.

    Nikolaeva S. N. Metodi di educazione ambientale dei bambini in età prescolare. M., 1999.

    Nikolaeva S.N. Conosciamo la natura: prepariamoci per la scuola. M.: Educazione, 2009.

    Salimova M.I. Classi di ecologia. Minsk: Amafeja, 2004.

    Ci sono molte festività nel paese,

    Ma la Festa della Donna è data alla Primavera,

    Dopotutto, solo le donne possono

    Crea una vacanza primaverile con affetto.

    Mi congratulo con tutti con tutto il cuore

    Buona Giornata Internazionale della Donna !

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