Relaiile trofice i piramidele ecologice

Relaiile trofice i piramidele ecologice. Echilibrul dinamic n cadrul ecosistemului.Elaborat de:Vacarciuc Anastasia,Eleva gr. 31 - A

Mediul Pamantului este un macrosistem complex, interrelationat, interactiv, dinamic, in schimbare continua si constanta, cunoscut sub numele de biosfera.Biosferaeste compusa dintr-un mozaic de sisteme care sunt relationate si se numesc ecosisteme.Exista mai multe categorii de sisteme biologice, care au moduri de organizare si functii biologice diferite. Ele sunt stratificate pe mai multe niveluri de organizare.Fiecare nivel de organizare reprezinta o forma calitativa deosebita a miscarii biologice, caracterizata prin functii si legi caracteristice, specifice nivelului dat.Definim un nivel de organizare a materiei vii, ca ansamblul sistemelor biologice echivalente, cu caracter de universalitate.Pana in prezent, sunt stabilite cu certitudine si recunoscute urmatoarele cinci nivele de organizare:1.Nivelul individual, care are ca reprezentanti indivizii biologici, indiferent de complexitatea organizarii lor (de la indivizi monocelulari, procarioti, pana la organismele pluricelulare cele mai complexe).2.Nivelul populational sau al speciei, reprezentat prin sisteme populationale sau ale speciilor (= grupari de populatii).3.Nivelul biocenoticreprezentat prin sisteme biocenotice.4.Nivelul biomicreprezentat de ansamblurile de sisteme biocenotice aflate intr-o stransa interactiune (padurea de conifere, tundra, campia, desertul, luncile raurilor, etc).5. Nivelul biosferei reprezentat prin sistemul unic al biosferei planetei noastre.Fiecare nivel respecta criteriul universalitatii, cuprinzand intreaga materie vie.Ierarhia nivelelor de organizare este, in esenta, bazata pe relatii functionale intre sistemele ierarhizate, spre deosebire de ierarhia unitatilor taxonomice (clase, ordine, familii), care este bazata pe relatii de inrudire.

Ecosistemuleste o unitate omogena si existenta intr-un anumit spatiu si timp. Are urmatoarele componente:fizice(componente nevii energia solara, clima, rocile, apa),forme de viata(componente vii, inclusiv omul) si relatiile dintre acestea.Cuvantul ecosistem deriva din combinarea altor doi termeni:eco(grecescul oikos casa, gospodarie) sisistem(ansamblu de elemente independente care se constituie si functioneaza ca un intreg organizat). Deci ecosistemul este un set de interactiuni intre elementele vii si nevii in gospodaria naturii. Un ecosistem poate fi inteles numai prin studierea in ansamblul lor a elementelor componente si a relatiilor dintre acestea.Biosfera a fost si este in schimbare continua, fiind influentata de factorii de mediu: clima, topografia, procesele geologice, distributia oceanelor si a continentelor care s-au schimbat de-a lungul timpului. Astfel, organismele, pentru a se adapta la mediu, s-au transformat foarte mult trecand prin modificari minore consecutive ale compozitiei genetice, s-au creat ecosisteme noi, cele vechi au evoluat.Ecologistiiau oferit un mare numar de definitii diferite de-a lungul ultimilor treizeci de ani. Poate ca singurul termen dificil de inteles pentru copii este acela de interactiune (adica, eu nu pot face ceva fara sa tin cont de ce e in jurul meu si, la fel, ceea ce se intampla in jur, ma afecteaza).Termenul de ecosistem este o conventie. Noi putem trasa o linie imaginara in jurul unei largi portiuni de teren, separand-o de rest si putem spune: acesta este un ecosistem.

Deseori legaturile dintre elemente in sistem sunt greu de sesizat si mai ales acelea care se desfasoara pe o perioada foarte lunga de timp. Ciclul de viata al unor copaci dintr-un ecosistem de padure poate fi de 300-500 ani.

Omul avand media de viata mai mica nu poate observa toate schimbarile mici din aceste paduri seculare. In schimb, ciclul de viata al unui ecosistem dintr-o balta poate fi de 12 luni, cel al ecosistemului din borcan poate fi masurat in ore.

Astfel, cand vorbim de ecosistem ne gandim nu doar la doua, ci la trei lucruri distincte dar interdependente:componente vii, componente neviisisursa primara de energie, adica lumina solara. La acestea se adauga sirelatiile dintre componente.

Aceste relatii sunt foarte bine evidentiate intr-un lant trofic sau de hranire.

Asadar, cu riscul de a ne repeta, afirmam ca atunci cand ne referim la unlant trofic, vorbim despre relatiile dintre vietuitoare intr-un ecosistem. Daca incepi sa studiezi fauna unui tinu de la cele mai mici fiinte pana la cele mai mari, incepi sa intelegi cine e mancat de cine, care sunt pradatorii si care e vanatul. Inevitabil, observi ca fiecare creatura din sistem depinde de un adevarat lant de alte fiinte si plante pentru a supravietui. Ceea ce determina aceasta dependenta legatura dintre o vietuitoare si alta este lantul trofic.Lantul trofic reprezinta trecerea materiei organice de la un organism la altul prin intermediul nutritiei. Un lant trofic nu are mai putin de 3 verigi, insa nu mai mult de 6 verigi. Prima veriga o constituie producatorii, care de obicei sunt plantele. Rolul lor este sa transforme materia anorganica in materie organica. Iar ultima veriga o constituie mereu descompunatorii, care sunt microorganismele, a caror rol este de a transforma materia organica in cea anorganica. A doua veriga o constituie animalele fitofage (erbivorele), sau consumatorii primari; a treia veriga o constituie consumatorii secundari (carnivori), a patra cei tertiari (carnivori care consuma alti carnivori), iar a cincea cei cuaternari, ei fiind toti animale zoofage (carnivori).

In principiu se dinting 3 tipuri de lanturi trofice:lantul pradatorilor(fitofag-carnivor) se caracterizeaza prin faptul ca talia organismelor creste de la verigile inferioare spre cele superioare. De exemplu, intr-o padure un astfel de lant se prezinta astfel: frunze paduchii de plante insecte de talie mai mare pitigoi vultur. Acest lant trofic contine cele mai mari verigi, iar hrana trece de la organismele autotrofe la cele fitofage si la carnivore. Un alt lant trofic este reprezentat de: frunzele arborilor sau vegetatia de stepa soarecele de camp nevastuica bufnita. Intre ierburile caracteristice vegetatiei de stepa, mamifere rozatoare si mamifere carnivore exista lagaturi directe datorita modului lor de hrana. Fructele ierburilor constituie hrana soarecelui de camp, acesta poate fi mancat de nevastuica sau de serpi veninosi (vipera de stepa), iar acestea mancate de bufnita.lantul saprofagelor este alcatuit din organismele sapofage care consuma materialul vegetal sau animal mort sau cu material vegetal in descompunere. Lanturile saprofagelor si pradatorilor se completeaza in activitatea lor in multe biocenoze. Cu tot numarul lor imens, fitofagele sunt incapabile sa puna in circulatie intreaga masa verde a plantelor.lantul parazitilor prezinta un numar redus de verigi, de obicei 2 sau 3: gazda parazit si uneori hiperparazit. Talia organismelor la un astfel de lant scade de la gazda spre parazit sau hiperparazit. In acest lant, accesibilitatea hranei este mai mare spre capatul drept decat spre cel stang, iar cheltuiala de energie in procurarea hranei scade de la stanga la dreapta lantului. Un parazit intracelular opereaza cu mai putina risipa de energie decat un parazit extern.Nivelul trofic reprezinta totalitatea organismelor care apartin aceleasi categorii trofice si isi procura hrana prin acelasi numar de verigi in raport cu plantele verzi.

Intr-o biocenoza de dimensiuni mari, formata din mai multe specii exista mai multe lanturi trofice.

Intre acestea se stabilesc anumite legaturi si astfel ia nasterereteaua troficaa unei biocenoze. Intre acestea se diting lanturi trofice principale, alcatuite din specii dominante ca numar si biomasa si care au rolul principal in transferul de substanta si energie in ecosistem. In felul acesta se realizeaza mai multe puncte de contact intre lanturile trofice. Punctele de contact functioneaza ca niste puncte sau noduri de stabilitate a retelei. In paduri, ele sunt ocupate cu precadere de catre specii de animale ce traiesc in frunzar, cum ar fi furnicile omnivore, care opereaza in mai multe lanturi trofice.

Stabilitatea retelei trofice depinde de numarul de noduri din retea, deci, de abundenta de specii cu un regim alimentar larg, de specii polifage. In afara omnivorelor, aceasta functie mai este indeplinita si de carnivore, care controleaza foarte multe lanturi trofice.

De exmplu, pasarile rapitoare de noapte, sunt active pe foarte multe planuri, fiind polifage.

Retelele trofice ale biocenozelor reprezinta in acelasi timp puncte de contact cu alte biocenoze.Astfel, reteaua trofica a unei biocenoze de balta intra in contact cu reteaua trofica a unei biocenoze terestre, invecinate prin numarul mare de specii de animale care sunt active in ambele retele.

Pasarile ihtiofage, ca starcii care isi procura hrana din apa, cuibaresc pe uscat, ulii de balta, care vaneaza pasari de balta, realizeaza contactul intre cele doua biocenoze pe plan trofic.

Piramida trofica este reprezentarea grafica a raporturilor cantitative dintre nivelurile trofice.

Nivelurile trofice reprezinta totalitatea organismelor cu aceeasi functie trofica.Termenulbiodiversitatene descrie intreaga gama a variabilitatii a organismelor vii in cadrul unui complex ecologic. Biodiversitatea cuprinde diversitatea ecosistemului si diversitatea genetica a unei specii din acest ecosystem. Biodiversitatea se imparte in: biodiversitate vegetala si biodiversitate animala.Prin fotosinteza, plantele verzi si alte organisme care contin clorofila folosesc energia solara pentru a transforma substante anorganice, dioxid de carbon, apa si elementele minerale in substante organice care stau la baza intregului process de viata. Plantele elibereaza oxygen indispensabil vietii si energia, care se inmagazineaza in structural or sau este transmisa nivelelor superioare. Prin functiile lor si efectele acestora, plantele se situeaza pe primul nivel de organizare a piramidei trofice..

Schema funcional a ecosistemului

O pdure, o balt sau un lac, de exemplu, formeaz fiecare n parte un "ecosistem" care se intercondiioneaz reciproc i se readapteaz continuu n cutarea unui anumit echilibru. Totalitatea factorilor naturali, determin condiiile de via pentru regnurile vegetale, animale i pentru exponentul sau raional - omul, reprezentnd mediul natural. n mediul natural distingem componente fizice naturale - elemente abiotice: aer, apa, substrat geologic, relief, sol. Echilibrul dinamic n ecosisteme

Pdurea este o suprafa mare de teren pe care cresc n stare slbatic specii de arbori i arbuti, specii de plante erbacee, muchi, dar i diferite specii de animale.

Ecosistemul unei pduri Mediul de via se caracterizeaz prin diferii factori naturali. Cei lipsii de via se numesc factori abiotici, iar vieuitoarele sau produiii acestora se numesc factori biotici.Comunitatea de populaii (plante, animale, microorganisme) caracteristice unui biotop aflate n relaii interspecifice se numete metamorfoza.Unitatea structural i funcional care se stabilete ntre un biotop i o biocenoz constituie un ecosistem.Ecosistemul unei pduri de stejar Pdurile de stejar se ntind n zonele cu altitudine de pna la 700-800 m. n zonele de cmpie, aceste pduri sunt formate din stejar brumriu i stejar pufos. n zonele joase, ele sunt formate din stejar n amestec cu cer sau grni (rude cu stejarul). n zona dealurilor nalte se ntlnete gorunul care formeaz pduri ntinse numai de gorun (numite gorunete) sau n amestec cu alte specii de foioase. Fauna i vegetaia pdurilor de stejarFauna: rdac, arici, salamandr, cuc, cprioar etc. Vegetaia: ghiocel, porumbar etc. Caracteristici ale biotopului:

-soluri: brune i brun-rocate de pdure;-temperatura medie anual n jur de 10C;-lumina care ajunge pn la suprafaa solului, filtrat printre coroanele arborilor; de aceea exist numeroase plante erbacee i arbuti.

Componente ale biocenozei:

-arbori: carpen, ulm, tei, frasin, paltin de cmpie, arar, cire slbatic;-arbuti: mce, pducel, soc, lemn cinesc, corn, porumbar, gherghinar;-plante erbacee: golom, piu etc.-animale nevertebrate: viermi, pianjeni, melci, insecte, etc.-animale vertebrate:brotcel, oprl, arpe, cuc, lup, vulpe, etcEcosistemul unei pduri de fag Pdurile de fag, (numite i fgete), sunt rspndite n zonele cu altitudini de 600-1300 m. Pdurile de fag se ntlnesc ns i la altitudini mai mici, pe versani umbrii (400m) sau la altitudini de 1500 m, pe versanii nsorii. Fauna i vegetaia pdurilor de fag Vegetaie: alun, ciuperci etc. Componente ale biotopului:-soluri: brun-acide, brune de pdure i soluri podzolice;-temperatura medie anual de 6-8C;-lumin slab

Componente ale biocenozei:-arbori: fag, mesteacn, paltin de munte, carpen, ulm de munte, tei, molid, brad;-arbuti: alun, mur, corn;-plante erbacee: ferig, muchi, licheni, mierea-ursului, pius;-animale nevertebrate: insecte (crbu de pdure, croitorul fagului);-animale vertebrate: ciocanitoare, gai, huhurez, cerb, urs brun, jder, rs, veveri, mistret, pisic salbatic.Ecosistemul unei pduri de molid Pdurile de molid, (numite i molidiuri), ocup regiunile nalte ale munilor notri, de la limita superioar a fagului pn n zona subalpin. Ele sunt instalate la altitudini de 1200-1800 m. n nordul Carpailor, limita inferioar a pdurilor de molid atinge, n unele locuri, 600 m.Fauna i vegetaia pdurilor de molidFauna: omida molidului, ciocnitoare, piigoi de brdet, forfecu, oarece vrgat, jder, coco de munte, etc.

Caracteristici ale biotopului:

-soluri: podzolice brune;-temperatura medie anual de 3-5C;-precipitaii de 800-1300 mm anual;-lumina foarte slab, pdurile sunt ntunecoase;-vnturi, uneori, puternice.Componente ale biocenozei:

-arbori: molid, zad, zmbr, pin, brad, fag, mesteacn, paltin de pdure, etc.-arbuti: afin, merior, zmeur, coacz de munte;-plante erbacee: ciuperci, muchi, licheni (mtreaa bradului), ferig;-animale nevertebrate: insecte (omid, viespe ,etc);-animale vertebrate: oprl de munte, nprc, piigoi de brdet, coco de munte, ciocnitoare, veveri, jder, mierl, etc.