2. Цепи питания

В биоценозах существуют 2 основных типа цепей питания — так называемые «пастбищные» и «детритные». Первые начинаются с фотосинтезирующих зелёных растений и обычно составляют основу биоценоза, вторые — с организмов (сапрофитов), которые используют энергию, освобождающуюся при разложении ими мёртвого органического вещества (грибы и многие микроорганизмы). Совокупность обоих типов цепей питания обеспечивает 3 основные этапа круговорота веществ, отражённого в существовании трёх трофических уровней: 1) продуценты — растения; 2) консументы первичные (растительноядные животные) и вторичные (плотоядные); 3) сапротрофы-редуценты, разрушающие органическое вещество. Такая трофическая классификация делит на группы не виды, а типы их жизнедеятельности: популяция одного вида может занимать один или несколько трофических уровней, смотря по тому, какие источники энергии она использует. Поток энергии через трофический уровень равен общей ассимиляции на этом уровне, а общая ассимиляция, в свою очередь, равна продукции биомассы плюс дыхание.

Продуценты (от лат. ptoducentis — производящий) — это живые организмы, которые способны синтезировать органическое вещество из неорганических составляющих с использованием внешних источников энергии.

Все продуценты по характеру источника энергии для синтеза органических веществ подразделяются на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов. Первые используют для синтеза энергию солнечного излучения в части спектра с длиной волны 380—710 нм.

Хемоавтотрофы в процессах синтеза органического вещества используют энергию химических связей.

Консументы питаются продуцентами и другими консументами. К консументам относятся звери, птицы, рыбы, насекомые и т.д. Консументы первого порядка – типичные травоядные животные: насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие (грызуны, копытные). Консументы второго порядка питаются травоядными; консументы третьего порядка – консументами второго порядка и травоядными. Они могут быть хищниками и охотиться – схватывать и убивать свою жертву, могут питаться падалью или быть паразитами.

Редуценты. К этой экологической категории относятся организмы-гетеротрофы, которые, используя в качестве пищи мертвое органическое вещество (трупы, фекалии, растительный опад и пр.), в процессе метаболизма разлагают его до неорганических составляющих.

Биоценоз водоема

Рассмотрим подробнее, что и кто входит в состав водного биоценоза. В первую очередь, это водоросли, которые составляют фитопланктон. Они микроскопически малы и парят в толще воды. Существует несколько видов одноклеточных водорослей. Самые известные из них зеленые и сине-зеленые. При благоприятных температурных условиях вода в пруду как бы зацветает, это вызывается большим скоплением зеленых водорослей. Но они несут большую пользу обитателям водоема. В первую очередь, принимая участие в фотосинтезе, они выделяют кислород, необходимый как животным, так и растениям. Во вторых – они являются прекрасным кормовым материалом для микроскопических рачков и некоторых видов рыб. Что касается сине-зеленых водорослей, то, по мнению ряда ученых, они выделяют в воду токсичные вещества. Как правило, эти водоросли образуют у берега водоема плавающую черную корку, но иногда в воде попадаются слизистые комочки зеленовато-голубого цвета. Из-за выделяемых сине-зелеными водорослями веществ, вода пруда приобретает землянистый запах. Токсины этих водорослей опасны не только для рыб, но и для животных. При их массовом развитии скот, напоенный этой водой, может получить отравление. Вторым составляющим биоценоза после фитопланктона, является зоопланктон. Это множество микроскопических и едва видимых невооруженным взглядом животных. Они составляют следующее звено пищевой цепи биоценоза. Из одноклеточных организмов зоопланктона, можно выделить инфузорий. Они являются излюбленным кормом личинок рыб. Дафнии, циклопы, коловратки, находящиеся в толще воды, являются уже многоклеточными организмами. Все они служат прекрасным кормом для мальков. Дафнии – это низшие ракообразные. Их размеры не более 3 мм. Движутся они с помощью сильно разветвленных усов. У этих рачков есть один большой сложный глаз, способный различать поляризованные лучи. На ножках у них находятся перья и щетинки, служащие для фильтрации органических веществ и фитопланктона, которым они питаются. Дафнии осуществляют благоприятную фильтрующую деятельность в водоеме, тем самым, повышая прозрачность воды. Еще одни существа, позволяющие поддерживать прозрачность воды – это коловратки. Они представляют самый мелкий класс из многоклеточных организмов, их размеры – от 10 микрометров до 2мм. Жизнь коловраток коротка, - от 10 дней до 2 месяцев. Геронтологи, занимающиеся вопросами старения организмов, используют их в своих наблюдениях, т.к. процесс старения у них схож со старением высших животных. Третьим составляющим биоценоза водоема являются рыбы, которые питаются зоо- и фитопланктоном, высшими растениями или другими видами рыб. И, наконец, четвертое составляющее биоценоза, это – сапрофитные бактерии и грибы, позволяющие органические вещества переводить в неорганические, тем самым, сохраняя прозрачность воды и помогая развиваться первой группе биоценоза. Биоценоз – это саморегулирующаяся система, она обычно очень устойчива и в любой момент может перестроиться и противостоять вредным воздействиям и загрязнением окружающей среды.

Экосистема - это совокупность видов растений, животных, грибов, микроорганизмов, взаимодействующих между собой и с окружающей их средой таким образом, что такое сообщество может сохраняться и функционировать необозримо длительное время.

В экосистему включают две важнейшие составляющие – биоценоз и биотоп.

Биотоп – это природное, относительно однородное жизненное пространство, которое включает минеральные и органические вещества, климатические факторы, физико-химические свойства субстрата.

Биоценоз – биологическая система, представляющая собой совокупность популяций разных биологических объектов, населяющих определенный биотоп и связанных с ним обменом веществ и энергии. Биоценоз совместно с биотопом образует диалектическое единство экосистемы, устойчивость которой определяется гомеостазом между биотопом и биоценозом

Примером экосистемы может служить пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, донными отложениями, с характерными для него изменениями температуры, количества растворённого в воде кислорода, состава воды и т.п., с определённой биологической продуктивностью.

Основные виды угроз внутренним водным экосистемам: изменение речных систем, забор воды в целях регулирования  паводков или для ведения сельского хозяйства, интродукцию инвазивных чужеродных видов, загрязнение окружающей среды, чрезмерный промысел рыбы и последствия изменения климата. Воздействие этих факторов ощущается во всем мире, но их последствия будут различны в разных водосборных бассейнах, и очень часто их воздействие недооценивается.

Экосистемы малых речек

В малых речках развивается сложный комплекс водной и водно-болотной растительности и не менее разнообразной фауны. Организмы, живущие тут, приобрели адаптационные свойства. Планктонные организмы (из растений – водоросли, из животных – инфузории, коловратки, иглоусые и веслоногие рачки) имеют удельный вес приблизительно равный удельному весу воды. Бентосные животные (живущие на дне водоемов) имеют больший удельный вес и обладают приспособлениями для обитания на дне (способность прикрепляться к опущенным в воду предметам, закапываться в грунт, рыть норы в глинистом грунте, обитать под камнями или в водорослевых зарослях).

Пресные воды были заселены организмами позднее, чем Мировой океан.

Бентос – группа организмов, обитающих на дне – как растительные (фитобентос), так и животные формы (зообентос).

Бентосные организмы по характеру занимаемых ими биотопов и по особенностям течения делятся на такие группы ценозов: псаммофильные, развивающиеся на песках, псаммопелофильные – на заиленых песках, пелофильные – на илах, аргилореофильные – на глине, литореофильные – на камнях и фитофильные – среди водной растительности.