Biocenosis.

Keanekaragaman organisme hidup dalam proses hidup berdampingan membentuk kesatuan biologis - komunitas, atau biocenosis.

Istilah “biocenosis” diusulkan pada tahun 1877 oleh ahli hidrobiologi Jerman K. Moebius.

Karl Mobius (1825-1908)

Biocenosis adalah kumpulan populasi berbagai spesies tumbuhan (phytocenosis), hewan (zoocenosis) dan mikroorganisme (microbiocenosis) yang menghuni ruang hidup yang relatif homogen.

Biocenosis adalah komunitas organisme yang saling berhubungan yang hidup di sebidang tanah atau perairan:

• liang biocenosis,
• biocenosis rawa hummock,
• kawasan hutan,
• sungai kecil,
• kolam,
• ladang gandum,
• padang rumput bulu.

Batas-batas biocenosis tertentu di darat ditentukan oleh kawasan vegetasi yang relatif homogen; di lingkungan perairan - pembagian ekologis bagian-bagian waduk (biocenosis jurang dan pelagis; biocenosis kerikil pantai, tanah berpasir atau berlumpur).

Namun, batas-batas komunitas sangat jarang terlihat jelas. Biasanya, biocenosis yang berdekatan secara bertahap berubah menjadi satu sama lain. Akibatnya, terbentuklah zona perbatasan atau transisi yang luas, yang dicirikan oleh kondisi khusus. Di antara dua biocenosis terdapat garis perbatasan, atau ecotone, menempati posisi perantara, berbeda dari mereka dalam kondisi suhu, kelembaban, pencahayaan, menggabungkan kondisi khas biocenosis tetangga. Kelimpahan tumbuhan yang tumbuh di zona transisi, ciri khas kedua biocenosis, juga menarik keanekaragaman hewan, sehingga zona perbatasan biasanya lebih kaya kehidupan dibandingkan masing-masing biocenosis yang berdekatan. Kondisi khusus jalur perbatasan tidak hanya sekedar penjumlahan dari sifat-sifat biocenosis yang berdekatan, tetapi juga membentuk habitatnya dengan spesies spesifiknya sendiri. Di zona transisi seperti itu, terjadi konsentrasi spesies dan individu, yang disebut efek tepi, atau efek tepi. Aturan ekoton, atau efek tepi, adalah bahwa di persimpangan biocenosis, jumlah spesies dan individu di dalamnya meningkat. Ekoton kaya akan spesies terutama karena mereka datang ke sini dari semua komunitas perbatasan, namun, selain itu, ekoton juga dapat mengandung spesies khasnya sendiri yang tidak terdapat dalam komunitas tersebut. Contoh mencolok dari hal ini adalah tepi hutan, di mana terdapat vegetasi yang subur dan kaya, lebih banyak sarang burung, dan lebih banyak serangga yang hidup.siapa selain di kedalaman hutan. Setiap biocenosis spesifik memiliki struktur internal yang kompleks.

Spesies dan struktur spasial biocenosis dibedakan.

Struktur spesies Biocenosis dicirikan oleh keanekaragaman spesies dan rasio kuantitatif spesies, bergantung pada sejumlah faktor. Spesies yang jumlahnya mendominasi disebut dominan, atau dominan dari komunitas tertentu. Mereka menempati posisi dominan dan terdepan dalam biocenosis. Biasanya, biocenosis terestrial diberi nama berdasarkan spesies dominannya: hutan larch, rawa sphagnum, padang rumput bulu-fescue.

Spesies yang hidup dari dominan disebut dominan. Misalnya, di hutan ek, spesies dominannya adalah serangga, burung jay, dan hewan pengerat mirip tikus yang memakan pohon ek.

Dalam suatu biocenosis terdapat spesies yang menciptakan kondisi bagi kehidupan spesies lain dari biocenosis tersebut; mereka disebut pembangun. Mereka adalah pembangun komunitas. Mereka menentukan lingkungan mikro (iklim mikro) seluruh komunitas dan penghapusannya mengancam kehancuran total biocenosis. Spesies yang membangun ditemukan di hampir semua biocenosis. Biasanya, pembangunnya adalah tumbuhan (cemara, pinus, cedar) dan hanya kadang-kadang hewan (marmut); di rawa gambut sphagnum ini adalah lumut sphagnum. Mereka menciptakan kondisi biocenosis tertentu, yang ditandai dengan aerasi yang buruk dan konduktivitas termal gambut yang rendah, reaksi asam lingkungan, dan kemiskinan unsur nutrisi mineral untuk tanaman tingkat tinggi. Dalam biocenosis stepa, rumput bulu adalah pembangun yang kuat. Namun, spesies edificator mungkin kehilangan perannya ketika kondisi tertentu berubah. Dengan demikian, pohon cemara dapat kehilangan fungsi sebagai pembangun yang kuat ketika hutan pohon cemara menipis, karena hal ini menyebabkan hutan menjadi lebih cerah dan spesies pohon lain masuk ke dalamnya, sehingga mengurangi sifat-sifat pembangun pohon cemara.

Di hutan pinus di rawa sphagnum, pinus juga kehilangan nilai membangunnya. Itu diakuisisi oleh lumut sphagnum.

Struktur spasial biocenosis meliputi struktur vertikal dan horizontal.

Struktur vertikal biocenosis bersifat berjenjang.

Tiering adalah fenomena stratifikasi vertikal biocenosis menjadi beberapa bagian dengan ketinggian berbeda . Pertama-tama, struktur berlapis vertikal dalam komunitas tumbuhan (phytocenosis) didefinisikan dengan jelas. Di hutan, misalnya, tingkatan tegakan pohon di atas tanah berikut ini dibedakan: tingkat pertama - ini adalah pohon dengan ukuran pertama (ek, cemara, pinus, birch, aspen); 2 - pohon ukuran kedua (rowan, ceri burung, apel, pir); 3 - semak belukar (hazel, euonymus, rosehip, honeysuckle, buckthorn); 4 - semak semak tinggi dan rumput besar (ledum, blueberry, heather, aconite, fireweed); 5 - semak rendah dan tumbuhan kecil (cranberry, oxalis); 6 - lumut, lumut tanah.

Bagian bawah tanah tumbuhan juga tersusun berjenjang, membentuk jenjang akar tumbuhan perdu, akar perdu, serta jenjang sekunder dan utama akar pohon. Pada saat yang sama, terdapat lebih banyak akar di lapisan permukaan tanah daripada di lapisan dalam. Tumbuhan dari setiap tingkatan dan iklim mikro yang ditentukan olehnya berkontribusi pada pembentukan tingkat fauna tertentu - dari serangga, burung hingga mamalia. Akibatnya, tingkatan dalam biocenosis berbeda tidak hanya dalam ketinggian, tetapi juga dalam komposisi organisme, ekologi dan peran yang dimainkannya dalam kehidupan.seluruh komunitas.

Dengan demikian, tingkat adalah bagian dari lapisan dalam komunitas yang dibentuk oleh organ tumbuhan yang berbeda secara fungsional (di atas tanah - daun dan batang; di bawah tanah - akar, rimpang, umbi dan umbi) dan konsumen serta pengurai terkait .

Berkat layering, tanaman yang berbeda, terutama organ makanannya (daun, ujung akar), ditempatkan pada ketinggian (atau kedalaman) yang berbeda, sehingga tanaman dapat hidup berdampingan dengan aman di masyarakat. Tiering memungkinkan mereka untuk menggunakan fluks cahaya secara lebih penuh: di tingkat atas ada tanaman yang menyukai cahaya, di tingkat bawah ada tanaman yang menyukai naungan.

Struktur horizontal suatu biocenosis adalah sebaran horizontal organisme dalam suatu biocenosis. Diseksi dalam arah horizontal disebut mosaikisme dan merupakan karakteristik hampir semua fitocenosis. Pola mosaik ini disebabkan oleh heterogenitas microrelief tanah dan karakteristik biologis tanaman. Mosaik dapat timbul sebagai akibat dari aktivitas manusia (penebangan selektif, lubang api) atau hewan (pembuangan tanah dan pertumbuhan berlebih selanjutnya, pembentukan sarang semut, injakan rumput oleh hewan berkuku). Dalam struktur horizontal biocenosis ada synusia adalah bagian terisolasi dari suatu fitocenosis, yang dicirikan oleh komposisi spesies tertentu dan kesatuan ekologi dan biologis dari spesies yang termasuk di dalamnya. Misalnya pinus synusia, lingonberry synusia, green moss synusia. Di gurun apsintus, kita dapat membedakan sinusia ephemeral awal musim semi dan sinusia semak musim panas-musim gugur (apsintus, lumut garam).

Synusias terbentuk karena tumbuhan, yang tersebar tidak merata, membentuk kelompok (kondensasi) dengan ukuran berbeda, memberikan tutupan vegetasi karakter mosaik yang khas.

Struktur trofik biocenosis .

Spesialisasi bentuk kehidupan sebagai produsen dan konsumen makanan menciptakan struktur energi tertentu dalam komunitas biologis, yang disebut struktur trofik (dari bahasa Yunani trophe - nutrisi), di mana terjadi transfer energi dan siklus nutrisi.

Berdasarkan partisipasinya dalam siklus biologis zat dalam biocenosis, tiga kelompok organisme dibedakan: produsen, konsumen, dan pengurai.

Produsen - organisme autotrofik - mensintesis senyawa organik dengan bantuan sinar matahari dari CO2 dan H20, serta mineral, sekaligus mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Biomassa bahan organik yang disintesis selama fotosintesis oleh autotrof disebut produksi primer, dan laju pembentukannya disebut produktivitas biologis ekosistem. Produktivitas dinyatakan dengan jumlah biomassa yang disintesis per satuan waktu (atau setara energi), baik dalam satuan energi (joule per 1 m 2 hari) atau dalam satuan bahan organik kering (kilogram

per 1 hektar per hari). Produksi primer murni yang terakumulasi dalam bentuk biomassa organisme autotrofik berfungsi sebagai sumber nutrisi bagi perwakilan kelompok organisme berikut.

Konsumen ~ organisme heterotrofik (organisme hewan) - adalah konsumen langsung dari produksi primer: mereka memakan bahan organik jadi dari tumbuhan atau hewan. Konsumen sendiri tidak dapat mensintesis bahan organik dari bahan anorganik dan memperolehnya dalam bentuk jadi

bentuknya, memakan organisme lain. Konsumen sebagian menggunakan makanan untuk mendukung proses kehidupan, dan sebagian lagi membangun tubuh mereka sendiri berdasarkan makanan tersebut, sehingga melakukan tahap pertama yang penting dalam transformasi bahan organik yang disintesis oleh produsen. Pada saat yang sama, konsumen membuang limbah yang dihasilkan selama aktivitas hidupnya ke lingkungan. Proses penciptaan dan akumulasi biomassa di tingkat konsumen disebut sebagai produksi sekunder.

Pereduksi, atau penghancur (bakteri, jamur), menguraikan seluruh sisa tumbuhan dan hewan menjadi komponen anorganik yang dikonsumsi oleh produsen, sehingga menutup jalur metabolisme, dan dapat kembali terlibat dalam siklus zat.

Sirkuit listrik.

Dalam proses peredaran zat, energi yang terkandung dalam suatu organisme dikonsumsi oleh organisme lain. Perpindahan energi dan makanan dari sumbernya – autotrof (produsen) melalui sejumlah organisme terjadi sepanjang rantai makanan dengan memakan beberapa organisme oleh organisme lain. .

Rantai makanan adalah serangkaian spesies atau kelompok yang masing-masing mata rantai sebelumnya berfungsi sebagai makanan bagi mata rantai berikutnya. Jumlah link di dalamnya mungkin berbeda-beda, tapi biasanya ada 3 - 5.

Rantai makanan dapat dibagi menjadi dua jenis utama:

1. rantai penggembalaan yang dimulai dengan tumbuhan hijau dan berlanjut ke penggembalaan herbivora (yaitu organisme yang memakan sel dan jaringan tumbuhan hidup) dan karnivora (organisme yang memakan hewan),
2. rantai detrital (detritus adalah produk pembusukan, dari bahasa Latin deterere - aus), yang dari bahan organik mati berpindah ke mikroorganisme, dan kemudian ke detritivor (organisme pemakan detritus) dan predator.

Rantai makanan tidak terisolasi satu sama lain, tetapi saling terkait erat sehingga membentuk apa yang disebut jaring makanan.

Jaring-jaring makanan adalah sebutan kiasan konvensional dari hubungan trofik konsumen, produsen, dan pengurai dalam suatu komunitas.

Dalam komunitas alam yang kompleks, organisme yang menerima energi dari Matahari melalui jumlah perantara (langkah) yang sama dianggap termasuk dalam tingkat trofik yang sama.

Tingkat trofik adalah sekumpulan organisme yang menerima energi Matahari dan reaksi kimia yang diubah menjadi makanan (dari autotrof) melalui jumlah perantara rantai trofik yang sama, yaitu. menempati posisi tertentu dalam rantai makanan umum.

Tingkat trofik pertama (I) ditempati oleh autotrof—tumbuhan hijau (produsen),

kedua (II) - herbivora (konsumen tingkat pertama),

ketiga (III) - predator utama yang memakan herbivora (konsumen tingkat kedua),

keempat (IV) - predator sekunder (konsumen tingkat ketiga), memakan predator yang lebih lemah.

Klasifikasi trofik ini mengacu pada fungsi, tetapi tidak pada spesies itu sendiri. Sekelompok individu dari spesies yang sama dapat menempati satu atau lebih tingkat trofik, berdasarkan sumber makanan yang digunakannya. Siklus biologis ini biasanya ditutup oleh pengurai yang menguraikan residu organik.

Saat berpindah ke setiap mata rantai berikutnya dalam rantai makanan, sebagian besar (80 - 90%) energi potensial yang dapat digunakan hilang, berubah menjadi panas. Produksi setiap level berikutnya kira-kira 10 kali lebih sedikit dari level sebelumnya .

Oleh karena itu, semakin pendek rantai makanan (semakin dekat organisme tersebut dengan permulaan), semakin besar jumlah energi yang tersedia untuk kelompok organisme tersebut. Rata-rata, hanya sekitar 10% biomassa dan energinya yang berpindah dari satu tingkat ke tingkat berikutnya. Karena itu, total biomassa, produksi dan energi, dan seringkali

jumlah individu semakin berkurang seiring dengan kenaikan mereka melalui tingkat trofik. Pola ini dirumuskan pada tahun 1927 oleh ahli zoologi Amerika Charles Elton dalam bentuk aturan piramida ekologi - model grafis yang menampilkan struktur trofik. Ada tiga jenis utama piramida ekologi: piramida jumlah (angka) mencerminkan jumlah organisme individu sepanjang rantai trofik; piramida biomassa menunjukkan perbandingan produsen, konsumen, dan pengurai dalam suatu ekosistem, yang dinyatakan dalam massanya; piramida biomassa

Piramida biomassa terbalik dibandingkan dengan gambaran klasiknya -diarahkan ke aliran energi matahari melalui mata rantai produsen, yang secara lebih alami mencerminkan kekuatan aliran energi melalui tingkat trofik yang berurutan, yaitu. piramida ini mencerminkan kecepatan sejumlah makanan melewati rantai trofik.

Jenis utama piramida ekologi ini menunjukkan penurunan alami di semua indikator seiring dengan peningkatan tingkat trofik organisme hidup. Pada setiap tingkat trofik, makanan yang dikonsumsi tidak terserap sempurna, karena sebagian besarnya hilang dan digunakan untuk metabolisme, sehingga produksi organisme pada setiap tingkat sebelumnya selalu lebih sedikit dibandingkan tingkat berikutnya. Dalam hal ini, dalam ekosistem darat, jumlah produsen (per satuan luas dan secara absolut) lebih besar dibandingkan jumlah konsumen; ada lebih banyak konsumen urutan pertama daripada konsumenpesanan kedua, dan seterusnya. Oleh karena itu, model grafisnya terlihat seperti piramida. Namun, seringkali di beberapa ekosistem perairan yang ditandai dengan produktivitas biologis produsen yang sangat tinggi, piramida biomassa dapat terbalik ketika biomassa produsen lebih sedikit dibandingkan biomassa konsumen, dan terkadang pengurai. Misalnya, di lautan, dengan produktivitas fitoplankton yang cukup tinggi, massa totalnya pada saat tertentu mungkin lebih kecil dibandingkan massa konsumen (paus, ikan besar, kerang).

Biogeocenosis .

Komunitas organisme terkait erat dengan lingkungan anorganik dan selalu berinteraksi. Komunitas membentuk suatu sistem ekologi, atau ekosistem tertentu, dengan lingkungan anorganik, di mana terjadi perpindahan energi dan peredaran zat antara makhluk hidup dan bagian anorganik, yang disebabkan oleh aktivitas vital organisme.

Ekosistem adalah kumpulan organisme dan komponen anorganik yang berada dalam hubungan alami satu sama lain karena sirkulasi zat yang berkelanjutan.

Sifat utama ekosistem adalah kemampuannya untuk melakukan sirkulasi zat, menahan pengaruh luar, dan menghasilkan produk hayati. Istilah “ekosistem” diusulkan pada tahun 1935 oleh ahli ekologi Inggris A. Tansley. Ini adalah unit fungsional dasar dalam ekologi, karena mencakup organisme dan lingkungan mati - komponen yang saling mempengaruhi sifat satu sama lain, dan kondisi yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan dalam bentuk yang ada di Bumi.

Konsep “ekosistem” pada dasarnya mirip dengan konsep “biogeocenosis” yang dikemukakan oleh ahli botani V. N. Sukachev pada tahun 1940.

Struktur biogeocenosis mencakup bagian-bagian utama yang terkait secara fungsional berikut ini:

1. fitocenosis - komunitas tumbuhan (organisme autotrofik, produsen);
2. zoocenosis - populasi hewan (heterotrof, konsumen)
3. mikrobiocenosis - berbagai mikroorganisme yang diwakili oleh bakteri, jamur, protozoa (pengurai).

Ini V.N.Sukachev menghubungkan bagian hidup dari biogeocenosis dengan biocenosis .

Bagian abiotik yang tidak bernyawa dari biogeocenosis terdiri dari kombinasi faktor iklim suatu wilayah tertentu - klimatop dan pembentukan bioinert - edaphotope (tanah).

Baru-baru ini, faktor hidrologi (hidrotope) juga telah dimasukkan dalam struktur lingkungan abiotik biogeocenosis. Kumpulan komponen abiotik ini disebut biotope. Istilah "biotope" lebih sering digunakan oleh para ahli ekologi yang mempelajari hewan; dalam biogeocenology hutan istilah “ecotope” digunakan.

Semua interaksi komponen biogeocenosis saling berhubungan oleh sekumpulan rantai makanan dan saling bergantung. Masing-masing komponen di alam tidak dapat dipisahkan satu sama lain.

Pencipta utama materi hidup dalam biogeocenosis adalah fitocenosis - tumbuhan hijau.

Kondisi yang diperlukan untuk keberadaan biogeocenosis adalah masuknya energi matahari secara konstan.

Dengan demikian, biogeocenosis adalah kompleks komponen hidup dan mati yang saling bergantung secara historis dari suatu wilayah homogen di permukaan bumi (dengan mempertimbangkan atmosfer, batuan, vegetasi, fauna, mikroorganisme, tanah, dan kondisi hidrologi), dihubungkan oleh transfer energi dan metabolisme.

Seperti yang Anda lihat, konsep “biogeocenosis” mirip dengan konsep “ekosistem”. Kedua konsep tersebut didasarkan pada prinsip kesatuan komponen sistem biologis yang hidup dan tidak hidup. Namun, mereka tidak boleh diidentifikasi. Jika suatu ekosistem menunjukkan sistem yang menyediakan sirkulasi dengan tingkatan apa pun, dan secara spasial dapat lebih kecil atau lebih besar dari biogeocenosis, maka biogeocenosis adalah konsep biokorologi (teritorial) yang mengacu pada kawasan daratan yang dicirikan oleh unit tutupan vegetasi tertentu - fitocenosis. Perbedaan utama antara konsep-konsep ini adalah sebagai berikut: biogeocenosis diterapkan pada suatu wilayah permukaan bumi yang homogen, biasanya hanya daratan, yang unsur utamanya adalah tutupan vegetasi (phytocenosis).

Dengan demikian, suatu ekosistem merupakan suatu bentukan yang lebih umum, tanpa pangkat. Ini bisa berupa sebidang tanah atau perairan, wilayah pantai, setetes air kolam, atau seluruh biosfer secara keseluruhan. Definisi kiasan tentang ekosistem diberikan oleh seorang penulis fiksi ilmiah dan ahli geografi

I. G. Efremov: “Ekosistem adalah segala bentukan alam, dari gundukan hingga cangkang” (geografis).

Biogeocenosis terutama dibatasi oleh batas-batas fitocenosis (komunitas tumbuhan): kawasan hutan, padang rumput, stepa. Ini adalah suatu benda alam tertentu yang menempati ruang tertentu dan dipisahkan oleh batas-batas tertentu dari benda-benda sejenis; ini adalah zona nyata di mana siklus biogenik berlangsung.

Setiap biogeocenosis dapat disebut ekosistem, namun tidak semua ekosistem dapat disebut biogeocenosis.

Biogeocenosis tidak terpikirkan tanpa mata rantai utama - fitocenosis, sedangkan ekosistem dapat eksis tanpa komunitas tumbuhan, juga tanpa tanah.

Misalnya, bangkai hewan yang membusuk atau batang pohon yang membusuk juga merupakan ekosistem, tetapi bukan biogeocenosis dalam semua kasus berpotensi abadi, karena terus-menerus diisi ulang dengan energi dari organisme tumbuhan.

Keberadaan ekosistem tanpa tumbuhan berakhir bersamaan dengan pelepasan seluruh energi yang terakumulasi selama siklus zat.

Manusia, dalam persaingan untuk bertahan hidup di lingkungan alam, mulai membangun lingkungan buatannya ekosistem antropogenik – agroekosistem , budidaya perikanan yang menghasilkan bahan pangan dan serat - tidak hanya dengan memanfaatkan energi matahari, namun juga dengan menambahkannya dalam bentuk bahan bakar yang dipasok manusia.

Agroekosistem, agrobiocenosis (ekosistem pertanian). Ekosistem ini diciptakan secara artifisial dan dipelihara secara teratur oleh manusia untuk produksi produk pertanian. Agroekosistem meliputi ladang, kompleks peternakan besar dengan padang rumput yang berdekatan, kebun sayur, kebun buah-buahan, kebun anggur, rumah kaca.

Ciri khas agroekosistem adalah keandalan ekologi yang rendah, tetapi produktivitas satu atau beberapa spesies (atau varietas tanaman budidaya atau ras hewan) tinggi.

Dibandingkan dengan ekosistem alami, agroekosistem memiliki perbedaan: keanekaragaman organisme hidup berkurang tajam; spesies yang dibudidayakan oleh manusia dipelihara melalui seleksi buatan dan tidak mampu bertahan dalam perjuangan untuk eksistensi

berurusan dengan spesies liar tanpa dukungan manusia.

Agroekosistem dicirikan oleh produktivitas biologis yang tinggi dibandingkan dengan ekosistem alami.

Namun produktivitas agroekosistem ditentukan oleh tingkat kegiatan ekonomi dan bergantung pada kemampuan ekonomi dan teknis manusia. .

Untuk mencapai hasil panen yang tinggi, seseorang harus mempertahankan mekanisasi tingkat tinggi, pupuk mineral dosis tinggi, pestisida, dan penggunaan irigasi.

Bahkan jenis tanaman budidaya dipilih oleh masyarakat berdasarkan kemampuannya menghasilkan biomassa bermanfaat (umbi-umbian, bulir jagung) dalam jumlah terbesar, sehingga mengurangi kembalinya unsur hara yang terbentuk selama pembusukan sisa-sisa tanaman ke dalam tanah.

Produksi primer bersih (panen) dikeluarkan dari ekosistem dan tidak masuk ke dalam rantai makanan. Semua ini mengurangi stabilitas agrocenosis, terutama yang bersifat biokimia yang terkait dengan penghilangan nutrisi secara intensif dari lahan pertanian.

Untuk mengurangi dampak negatif aktivitas ekonomi manusia terhadap agroekosistem, perlu diterapkan langkah-langkah perlindungan lingkungan berupa teknologi pertanian yang bertujuan untuk mendekatkan agrobiocenosis dengan ekosistem alami. Hal ini akan menciptakan agroekosistem berkelanjutan yang menjaga keseimbangan unsur hara dalam tanah, produktivitas padang rumput, dan keanekaragaman hayati yang relatif tinggi, yaitu. mengubah agroekosistem menjadi komponen yang harmonis dari keseluruhan lanskap alam bumi. Pada saat yang sama, Anda tidak dapat mengubah seluruh lanskap menjadipertanian, perlu untuk melestarikan dan meningkatkan keanekaragamannya, meninggalkan kawasan lindung yang utuh yang dapat menjadi sumber spesies untuk memulihkan masyarakat.

Konsumen primer

Konsumen primer memakan produsen primer, yaitu mereka adalah herbivora. Di darat, herbivora yang khas mencakup banyak serangga, reptil, burung, dan mamalia. Kelompok mamalia herbivora yang paling penting adalah hewan pengerat dan hewan berkuku. Yang terakhir termasuk hewan penggembala seperti kuda, domba, dan sapi, yang beradaptasi untuk berlari dengan jari kaki.

Dalam ekosistem perairan (air tawar dan laut), bentuk herbivora biasanya diwakili oleh moluska dan krustasea kecil. Sebagian besar organisme ini—cladocera dan kopepoda, larva kepiting, teritip, dan bivalvia (seperti remis dan tiram)—makan dengan menyaring produsen primer kecil dari air. Bersama dengan protozoa, banyak dari mereka membentuk sebagian besar zooplankton yang memakan fitoplankton. Kehidupan di lautan dan danau hampir seluruhnya bergantung pada plankton, karena hampir semua rantai makanan dimulai dari plankton.

ekosistem biotik trofik makanan matahari

Konsumen urutan kedua dan ketiga

Bahan tumbuhan (misalnya nektar) > lalat > laba-laba >

> tikus > burung hantu

Rantai makanan memiliki struktur tertentu. Ini mencakup produsen, konsumen (urutan pertama, kedua, dll) dan pengurai. Lebih detail mengenai konsumen akan dibahas pada artikel. Untuk memahami secara menyeluruh siapa konsumen tingkat 1, 2, dan seterusnya, pertama-tama kita pertimbangkan secara singkat struktur rantai makanan.

Struktur rantai makanan

Mata rantai berikutnya dalam rantai dan, karenanya, tingkat piramida makanan adalah konsumen (dari beberapa pesanan). Ini adalah nama yang diberikan kepada organisme yang dikonsumsi produsen sebagai makanan. Mereka akan dibahas secara rinci di bawah ini.

Dan yang terakhir, pengurai adalah tingkat terakhir dari piramida makanan, mata rantai terakhir dalam rantai, organisme yang “teratur”. Ini merupakan komponen ekosistem yang integral dan sangat penting. Mereka memproses dan menguraikan senyawa organik bermolekul tinggi menjadi senyawa anorganik, yang kemudian digunakan kembali oleh autotrof. Kebanyakan dari mereka adalah organisme berukuran cukup kecil: serangga, cacing, mikroorganisme, dll.

Siapa konsumennya

Seperti disebutkan di atas, konsumen berada pada tingkat kedua piramida makanan. Organisme ini, tidak seperti produsen, tidak memiliki kemampuan untuk foto dan kemosintesis (yang terakhir dipahami sebagai proses dimana archaea dan bakteri memperoleh energi yang diperlukan untuk sintesis zat organik dari karbon dioksida). Oleh karena itu, mereka harus memakan organisme lain - organisme yang memiliki kemampuan tersebut, atau jenisnya sendiri - konsumen lain.

Hewan merupakan konsumen urutan pertama

Mata rantai rantai makanan ini mencakup heterotrof, yang, tidak seperti pengurai, tidak mampu menguraikan zat organik menjadi zat anorganik. Yang disebut konsumen primer (urutan ke-1) adalah mereka yang secara langsung memakan produsen biomassa itu sendiri, yaitu produsen. Ini terutama herbivora - yang disebut fitofag.

Kelompok ini mencakup mamalia raksasa, seperti gajah, dan serangga kecil - belalang, kutu daun, dll. Tidak sulit memberikan contoh konsumen tingkat pertama. Ini hampir semua hewan yang diternakkan manusia di bidang pertanian: sapi, kuda, kelinci, domba.

Di antara hewan liar, berang-berang merupakan hewan fitofag. Diketahui bahwa ia menggunakan batang pohon untuk membangun bendungan, dan menggunakan dahannya untuk makanan. Beberapa spesies ikan, seperti ikan mas rumput, juga merupakan herbivora.

Tumbuhan merupakan konsumen urutan pertama

Ringkasnya, kita dapat menarik kesimpulan sebagai berikut: konsumen adalah organisme yang memakan tumbuhan.

Konsumen urutan kedua dan seterusnya

Sedangkan konsumen urutan ke-3 adalah mereka yang memakan konsumen urutan sebelumnya, yaitu predator yang lebih besar, sedangkan konsumen urutan ke-4 adalah mereka yang memakan konsumen urutan ketiga. Di atas tingkat keempat, piramida makanan, pada umumnya, tidak ada, karena kehilangan energi dari organisme penghasil ke konsumen pada tingkat sebelumnya cukup besar. Bagaimanapun, hal tersebut tidak bisa dihindari di setiap tingkatan.

Seringkali juga sulit, dan terkadang tidak mungkin, untuk menarik batasan yang jelas antara konsumen pesanan tertentu. Bagaimanapun, beberapa hewan sekaligus merupakan konsumen dari tingkat yang berbeda.

Selain itu, banyak di antara mereka yang merupakan omnivora, misalnya beruang, yaitu konsumen tingkat pertama dan kedua pada saat yang bersamaan. Hal yang sama berlaku untuk seseorang yang omnivora, meskipun karena perbedaan pandangan, tradisi atau kondisi kehidupan, ia mungkin, misalnya, hanya makan makanan yang berasal dari tumbuhan.

Dalam suatu ekosistem, zat organik yang mengandung energi diciptakan oleh organisme autotrofik dan berfungsi sebagai makanan (sumber materi dan energi) bagi organisme heterotrof. Contoh tipikal: hewan memakan tumbuhan. Hewan ini, pada gilirannya, dapat dimakan oleh hewan lain, dan dengan cara ini energi dapat ditransfer melalui sejumlah organisme - masing-masing organisme berikutnya memakan organisme sebelumnya, yang memasok bahan mentah dan energi. Urutan ini disebut rantai makanan, dan masing-masing tautannya adalah tingkat trofik(Yunani trophos - makanan). Tingkat trofik pertama ditempati oleh autotrof, atau disebut produsen primer. Organisme yang berada pada tingkat trofik kedua disebut konsumen primer, ketiga - konsumen sekunder dll. Biasanya ada empat atau lima tingkat trofik dan jarang lebih dari enam - karena alasan yang dijelaskan dalam Bagian. 12.3.7 dan jelas dari Gambar. 12.12. Di bawah ini adalah deskripsi setiap mata rantai dalam rantai makanan, dan urutannya ditunjukkan pada Gambar. 12.4.

Produsen primer

Produsen utama adalah organisme autotrofik, terutama tumbuhan hijau. Beberapa prokariota, yaitu ganggang biru-hijau dan beberapa spesies bakteri, juga melakukan fotosintesis, namun kontribusinya relatif kecil. Fotosintetik mengubah energi matahari (energi cahaya) menjadi energi kimia yang terkandung dalam molekul organik penyusun jaringannya. Bakteri kemosintetik, yang mengekstraksi energi dari senyawa anorganik, juga memberikan kontribusi kecil terhadap produksi bahan organik.

Dalam ekosistem perairan, produsen utama adalah alga - seringkali organisme kecil bersel tunggal yang membentuk fitoplankton di lapisan permukaan lautan dan danau. Di darat, sebagian besar produksi primer dipasok oleh bentuk-bentuk yang lebih terorganisir yang berkerabat dengan gymnospermae dan angiospermae. Mereka membentuk hutan dan padang rumput.

Konsumen primer

Konsumen primer memakan produsen primer, yaitu. herbivora. Di darat, herbivora yang khas mencakup banyak serangga, reptil, burung, dan mamalia. Kelompok mamalia herbivora yang paling penting adalah hewan pengerat dan hewan berkuku. Yang terakhir termasuk hewan penggembala seperti kuda, domba, dan sapi, yang beradaptasi untuk berlari dengan jari kaki.

Dalam ekosistem perairan (air tawar dan laut), bentuk herbivora biasanya diwakili oleh moluska dan krustasea kecil. Sebagian besar organisme ini—cladoceran, kopepoda, larva kepiting, teritip, dan bivalvia (seperti remis dan tiram)—makan dengan menyaring produsen primer kecil dari air, seperti dijelaskan di Bagian 1. 10.2.2. Bersama dengan protozoa, banyak dari mereka membentuk sebagian besar zooplankton yang memakan fitoplankton. Kehidupan di lautan dan danau hampir seluruhnya bergantung pada plankton, karena hampir semua rantai makanan dimulai dari plankton.

Konsumen urutan kedua ketiga

Dalam rantai makanan karnivora pada umumnya, karnivora berukuran lebih besar di setiap tingkat trofik:

Bahan tanaman (misalnya nektar) terbang → laba-laba → burung hantu yang cerdik

Getah semak mawar → kutu daun → kepik → laba-laba → burung pemakan serangga → burung pemangsa

Pengurai dan detritivora (rantai makanan detritus)

Ada dua jenis utama rantai makanan - penggembalaan dan detrital. Kami memberikan contoh di atas rantai padang rumput, di mana tingkat trofik pertama ditempati oleh tumbuhan hijau, tingkat trofik kedua oleh hewan penggembala (istilah "penggembalaan" digunakan dalam arti luas dan mencakup semua organisme yang memakan tumbuhan), dan tingkat ketiga oleh karnivora. Tubuh tumbuhan dan hewan yang mati masih mengandung energi dan “bahan bangunan”, serta ekskresi intravital, seperti urin dan feses. Bahan organik tersebut diuraikan oleh mikroorganisme yaitu jamur dan bakteri yang hidup secara saprofit pada sisa-sisa organik. Organisme yang demikian disebut pengurai. Mereka melepaskan enzim pencernaan ke tubuh mati atau produk limbah dan menyerap produk pencernaannya. Kecepatan dekomposisi mungkin berbeda-beda. Bahan organik dari urin, feses, dan bangkai hewan dikonsumsi dalam waktu beberapa minggu, sedangkan pohon dan dahan yang tumbang membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk terurai. Peran yang sangat penting dalam penguraian kayu (dan sisa-sisa tanaman lainnya) dimainkan oleh jamur, yang mengeluarkan enzim selulase, yang melunakkan kayu, dan ini memungkinkan hewan kecil untuk menembus dan menyerap bahan yang melunak.

Potongan bahan yang terurai sebagian disebut sisa-sisa, dan banyak hewan kecil ( detritivora) memakannya, mempercepat proses dekomposisi. Karena pengurai sejati (jamur dan bakteri) dan detritivora (hewan) terlibat dalam proses ini, keduanya kadang-kadang disebut pengurai, meskipun pada kenyataannya istilah ini hanya merujuk pada organisme saprofit.

Organisme yang lebih besar, pada gilirannya, dapat memakan detritivora, dan kemudian jenis rantai makanan lain tercipta - rantai yang dimulai dengan detritus:

Detritus → detritivora → predator

Beberapa detritivora komunitas hutan dan pesisir ditunjukkan pada Gambar. 12.5.

Berikut adalah dua rantai makanan detrital yang umum terjadi di hutan kita:

Serasah daun → Cacing Tanah → Lumbricus sp. → Burung Hitam → Burung pipit Turdus merula Accipiter nisus Hewan mati → Larva lalat bangkai → Calliphora muntah, dll. → Katak biasa → Ular rumput biasa Rana temporaria Natrix natrix

Beberapa detritivora terestrial yang khas adalah cacing tanah, kutu kayu, hewan berkaki dua, dan yang lebih kecil (

1. Biosfer meliputi seluruhnya:

sebuah- suasana; b- litosfer; c- hidrosfer; g- suasana.

2. Bakteri bintil, menggunakan nitrogen molekuler atmosfer untuk mensintesis zat organik, melakukan fungsi berikut di biosfer:

sebuah- konsentrasi; dgn B.-gas; c- oksidatif; d- restoratif.

3. Peran utama dalam transformasi biosfer dimainkan oleh:

a - organisme hidup; b - bioritme; c - siklus zat mineral; d - proses pengaturan diri.

4. Konsumen utama di biosfer adalah:

5. Faktor apa yang secara langsung menentukan stabilitas dan keutuhan biosfer?

a- keanekaragaman makhluk hidup; b- kemampuan adaptif organisme hidup; c- pergerakan unsur kimia sepanjang rantai makanan; d- interaksi organisme hidup dengan faktor lingkungan abiotik.

6. Peran utama dalam siklus biologis zat dimainkan oleh (-et :)

a- hubungan makanan antar organisme; b- distribusi organisme hidup di planet ini; c - aktivitas kehidupan semua organisme di planet ini; d- perjuangan organisme dengan kondisi buruk.

7. Masalah lingkungan hidup global tidak meliputi:

sebuah- rusaknya lapisan ozon; b- efek rumah kaca; c- pencemaran lingkungan; d- peningkatan ukuran populasi spesies individu.

8. Hujan asam di atmosfer disebabkan oleh emisi:

sebuah- karbon dioksida; b- belerang dioksida; c- freon; d- gas yang mengandung klor.

9. Sejarah telah mengetahui kasus-kasus aklimatisasi organisme yang disengaja atau tidak disengaja yang berakhir dengan wabah reproduksi massal (kumbang Colorado di Eropa, kumbang Jepang di Amerika, dll). Ini bisa dijelaskan...

a) kondisi iklim; b) banyak makanan; c) tidak adanya musuh alami.

10. Dari sejarah diketahui fakta pemusnahan burung pipit yang merusak tanaman di Hongaria, Inggris, dan Cina. Dalam semua kasus, serangga hama berkembang biak dan menghancurkan lebih banyak tanaman dibandingkan burung. Ini terjadi karena...

a) siklus hidup serangga hama belum diteliti; b) hubungan trofik pada burung belum dipelajari; c) ciri-ciri dinamika musiman jumlah hama tidak diperhitungkan.

11. Studi Sinekologi:

a) hubungan organisme individu dengan lingkungan; b) hubungan spesies individu dengan lingkungan; c) struktur dan fungsi penduduk; d) struktur dan fungsi komunitas alami dan ekosistem.

12. Contoh komensalisme Bukan adalah:

a) ikan remaja bersembunyi di bawah payung ubur-ubur yang dilindungi sel penyengat;

b) tumbuhan epifit menetap pada kulit pohon; c) tanaman penggerek lapangan hinggap pada semanggi yang merambat; d) ikan mas mediterania hidup di rongga tubuh holothurians.

13. Contoh amensalisme adalah:

a) pohon cemara di satu hutan berebut cahaya; b) pohon cemara menaungi tanaman herba yang menyukai cahaya di hutan; c) jamur cendawan tumbuh di bawah pohon cemara; d) jamur tinder telah menempel di pohon cemara.

14. Hukum pengecualian kompetitif dirumuskan pada tahun 1930an:

a) E. Haeckel; b) G.F.Gause; c) A. Lotkoy; d) V.Volterra.

15. Habitat penduduk disebut :

a) ceruk ekonomi; b) ekotop; c) biotope; d) daerah.

16. Populasi ekologis disebut:

a) sekelompok individu yang mendiami suatu wilayah yang kondisi geografisnya homogen; b) pengelompokan intraspesifik, terbatas pada biogeocenosis tertentu; c) pengelompokan intraspesifik, mencakup beberapa biogeocenosis di wilayah geografis tertentu; d) kumpulan individu suatu spesies yang menempati sebagian kecil wilayah homogen.

17. Burung unta afrika mempunyai ciri-ciri :

a) adanya keluarga dari pihak ibu; b) adanya keluarga pihak ayah; c) adanya keluarga campuran; d) kurangnya gaya hidup keluarga.

18. Dari nama-nama hewan tersebut, potensi biotik yang paling besar dimiliki oleh:

a) Gajah Afrika; b) lebah madu; c) ikan cod Atlantik;

d) angsa abu-abu.

19. Kelompok organisme yang hidup berdampingan dan berkerabat dari spesies yang berbeda disebut:

a) populasi; b) biocenosis; c) biogeocenosis; d) ekosistem.

20. Istilah “biocenosis” diusulkan pada tahun 1877:

21. Biocenosis yang kaya akan komposisi spesies meliputi:

a) komunitas terumbu karang; b) komunitas pulau vulkanik; c) komunitas gurun; d) komunitas tundra.

22. Spesies komunitas yang dominan disebut:

a) pembangun; b) perwakilan; c) dominan; d) resesi.

23. Penghapusan spesies edificator dari biocenosis terutama menyebabkan:

a) perubahan komposisi jenis tumbuhan; b) perubahan komposisi spesies hewan; c) perubahan iklim mikro; d) perubahan kondisi fisik lingkungan.

24. Perpindahan benih, spora, dan serbuk sari oleh hewan merupakan contoh hubungan antarspesies:

a) trofik; b) forik; c) topikal; d) pabrik.

25. Doktrin ekosistem diciptakan pada tahun 1935:

a) A.Tansley; b) V.N.Sukachev; c) F.Klemens; d) K.Mobius.

26. Peran produsen dalam ekosistem adalah:

a) dalam pembuatan cadangan senyawa anorganik; b) selama penguraian bahan organik mati; c) dalam konsumsi bahan organik jadi; d) dalam penciptaan bahan organik melalui senyawa anorganik.

27. Dari daftar organisme, produsen adalah:

a) jamur tinder; b) semanggi manis; c) besar; d) Raflesia Arnoldi.

28. Peranan pengurai dalam ekosistem adalah:

a) dalam pembuatan cadangan senyawa anorganik; b) selama penguraian bahan organik mati; c) dalam konsumsi bahan organik jadi;

d) dalam penciptaan bahan organik melalui senyawa anorganik.

29. Dari daftar organisme hingga detritivora Bukan mengaitkan:

a) cacing tanah; b) kelabang berkaki dua; c) batupasir; d) larva kubis putih.

30. Dalam rantai penggembalaan, ukuran organisme selama transisi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya adalah:

a) tetap kurang lebih sama; b) berkurang secara bertahap; c) meningkat secara bertahap; d) dapat berkurang atau bertambah.

31. Rantai makanan detrital dapat dimulai:

a) dari daun-daun yang berguguran; b) dari tumbuhan hijau; c) dari cacing tanah;

d) dari organisme bentik - pengumpan filter.

32. Pada tahap klimaks, biomassa ekosistem:

a) menurun; b) meningkat; c) secara berkala dapat berubah; d) tetap tidak berubah.

33. Istilah “biosfer” diusulkan pada tahun 1875:

a) J.–B. Lamarck; b) E. Menuntut; c) V.I.Vernadsky; d) P. Thayer de Chardin.

34. Akibat penurunan konsentrasi ozon di atmosfer bumi dapat berupa:

a) banyak luka bakar akibat sinar matahari pada manusia, hewan dan tumbuhan; b) peningkatan kejadian kanker kulit; c) perkembangan penyakit mata pada manusia; d) merangsang fungsi sistem kekebalan tubuh manusia dan hewan.

35. Dalam kebanyakan kasus, polutan kimia bertindak sebagai berikut:

a) sinergi; b) antagonisme; c) penjumlahan; d) netralisme.

36. Manakah dari organisme berikut yang non-seluler?

a) jamur; b) virus; c) binatang; d) tanaman.

37. Reaksi organisme terhadap perubahan siang dan malam, yang diwujudkan dalam fluktuasi intensitas proses fisiologis, disebut...

a) fotoperiodisme; b) ritme sirkadian; c) mati suri.

38. Kisaran faktor lingkungan yang paling menguntungkan bagi kehidupan suatu organisme disebut:

a) pesimis; b) optimal; c) maksimal; d) batas daya tahan.

39. Contoh komunitas yang sengaja diciptakan oleh manusia adalah...

a) biosfer; b) noosfer; c) geocenosis; d) agrocenosis.

40. Kawasan alam yang diperuntukkan bagi rekreasi dan pelestarian alam disebut...

a) taman nasional; b) cadangan; c) cadangan; d) arboretum.

JAWABAN TUGAS UJI:

1 masuk; 2-a; 3-a; 4-a; 5-a; 6-a; 7-g; 8-b; 9 inci; 10-b; 11-g; 12-v; 13-b; 14-b; 15 gram; 16 inci; 17-b; 18-v; 19-b; 20 gram; 21-a; 22-v; 23-g; 24-b; 25-a; 26 gram; 27-b; 28-a; 29-g; 30-v; 31-a; 32 gram; 33-b; 34-b; 35-v; 36-b; 37-a; 38-b; 39-g; 40-a.