Трофическая структура сообщества.

В любой наземной экосистеме пищевые цепи: пастбищные (начинаются с зеленых растений) и детритные (начиная с мертвого орг.вещества) образуют двухканальный поток энергии. Эти пути имеют ярусное, пространственное, временное разделение. Кроме того микроконсументы (сапрофитные бактерии и грибы) и макроконсументы (фаготрофные животные) сильно различаются отношением интенсивности обмена к размерам организма и изучаются разными методами.

Рис.1 Обобщенная модель трофической структуры и потока энергии для наземного сообщества.

ЧПП – чистая первичная продуктивность; МОВ – мёртвое органическое вещество; ФФ – фитофаги; Х – хищники; ДФ – детритофаги; М – микроорганизмы; МФ – потребители микроорганизмов; П – позвоночные; БП – безпозвоночные; Д – потери на дыхание.

В некоторых экосистемах (на пастбищах) по пастбищной цепи может идти 50% и более ЧПП. Напротив, океаны и леса на 90% функционируют как детритные системы.

Взаимная связь пастбищной и детритной пищевых цепей позволяет в ответ на энергетические воздействия переключать потоки. Однако прямое изъятие травоядными животными и человеком более 30-50 % годового прироста наземной растительности уменьшает способность экосистемы сопротивляться стрессу (пастбище становится непригодным за 9 лет). Недовыпас также может оказаться вредным. Если прямое потребление живых растений отсутствует, то детритный материал накапливается быстрее, чем идет его разложение это замедляет круговорот минеральных веществ и кроме того система может стать пожароопасной.

Рис.2 Упрощенная схема потока энергии на трех трофических уровнях в линейной пищевой цепи.

Тепло R R R

3000 1500 15 1.5 0.3

ккал/м²х сут. L_A P_N P₂ P₃

J – общие поступления энергии

L_A – свет, поглощаемый растительным покровом

P_G - ВПП

A – общая ассимиляция

P_N - ЧПП

P – вторичная продукция

NU – неиспользуемая (накапливаемая или экспортируемая энергия)

NA –неассимилированная консументами (выделяемая с экстрементами)

R - дыхание

На первом трофическом уровне поглощается около 50% падающего света, а превращается в энергию всего 1% поглощенной световой энергии. Вторичная продуктивность (Р₂ и Р₃) на каждом последующем трофическом уровне консументов составляет в среднем около 10% предыдущей, хотя на уровне хищников эффективность может быть выше (20%). В целом, эффективность переноса во многом зависит от питательной ценности источника энергии (продукты распада, измельченные микоризными грибами или отмершие листья и животные с трудно перевариваемыми целлюлозой, лигнином, хитином).