Экосистема луга

Определения и обозначения

Экосистема луга — это сообщество живых организмов вместе со средой их обитания, связанными обменом веществ и энергии. В неё входят растения, животные, грибы, микроорганизмы, почва, вода, воздух и свет. Это понятие помогает увидеть луг как единую систему, а не как случайный набор видов.

Производители — организмы, которые создают органические вещества из воды и углекислого газа, используя энергию солнечного света. На лугу производителями являются травы, клевер и другие зелёные растения. Они нужны всей экосистеме, потому что создают пищу и запасают энергию для других организмов.

Потребители — животные, которые получают готовые органические вещества, питаясь растениями или другими животными. Кузнечик поедает траву, лягушка — кузнечика, аист — лягушку. Так потребители образуют связи питания и передают энергию от одного организма к другому.

Разрушители — бактерии, грибы и некоторые животные, разлагающие остатки организмов. Они превращают сложные вещества в более простые и возвращают их в почву. Благодаря разрушителям растения снова получают минеральные вещества, поэтому круговорот веществ не прекращается.

Как это устроено

Луг обычно хорошо освещён, потому что на открытом пространстве к растениям поступает много солнечного света. Влага приходит с дождями, таянием снега и из почвы, а состав почвы определяет, какие минеральные вещества доступны корням. Если света или воды мало, рост растений замедляется, поэтому уменьшается и количество пищи для растительноядных животных.

Растения занимают особое место, потому что только они в этой системе создают органические вещества из неорганических. Энергия солнечного света запасается в растительной пище и затем передаётся животным. Чем разнообразнее растительность, тем больше видов животных может найти на лугу корм и укрытие.

Цепь питания складывается тогда, когда один организм становится пищей для другого. Например, трава служит кормом кузнечику, кузнечика ловит лягушка, а лягушкой может питаться аист: трава → кузнечик → лягушка → аист. Стрелка направлена от пищи к тому, кто её получает, поэтому она показывает движение энергии по цепи.

Отмершие стебли, опавшие листья и останки животных не исчезают сами по себе. Бактерии и грибы используют их как источник веществ и постепенно разлагают, а мелкие почвенные животные помогают измельчать остатки. Минеральные вещества возвращаются в почву и становятся доступными корням растений.

Живые обитатели зависят от неживой природы: растениям нужны свет, вода и почва, а животным — подходящая температура, пища и убежища. Одновременно организмы изменяют среду, например травы укрепляют почву корнями, а разрушители обогащают её веществами. Если исчезнут растения, уменьшится корм для животных; если станет меньше хищников, может слишком увеличиться число их добычи.

Обитатели луга и их роль в экосистеме

Сначала определите, что делает организм: создаёт пищу, потребляет её или разлагает остатки. Затем проследите его связи с другими обитателями. Одна и та же экосистема содержит все эти группы, поэтому таблицу удобно использовать для анализа цепей питания и круговорота веществ.

Разбор задач

1. Роли организмов

Нужно распределить клевер, кузнечика и бактерии по ролям в экосистеме. Для этого выясним, кто создаёт пищу, кто получает её от других организмов, а кто разлагает остатки. Такой способ подходит для определения роли любого обитателя луга.

1. Клевер — зелёное растение, поэтому он создаёт органические вещества и является производителем.
2. Кузнечик питается растениями, значит, это растительноядный потребитель.
3. Бактерии разлагают остатки организмов и возвращают вещества в почву, поэтому они разрушители.

Ответ: клевер — производитель, кузнечик — потребитель, бактерии — разрушители.

2. Цепь питания

Даны трава, лягушка, кузнечик и аист. Нужно расположить их так, чтобы каждый следующий организм получал пищу от предыдущего, начиная с производителя. Сначала найдём растение, затем растительноядное животное и хищников.

1. Трава — производитель и начало цепи.
2. Кузнечик ест траву, поэтому ставим его после растения.
3. Лягушка питается кузнечиками, а аист может питаться лягушками.

Ответ: трава → кузнечик → лягушка → аист. Стрелки направлены от пищи к потребителю.

3. Изменение численности

Представим, что лягушек на лугу стало значительно меньше. Лягушки поедают кузнечиков, поэтому сначала изменится численность их добычи, а затем это отразится на растениях. Нужно проследить последствия по цепи в обе стороны.

1. Меньше лягушек означает меньше поедаемых ими кузнечиков.
2. Численность кузнечиков, вероятно, увеличится.
3. Увеличившиеся стаи кузнечиков будут съедать больше травы, поэтому растений станет меньше.

Ответ: кузнечиков станет больше, а растений — меньше, если другие условия останутся примерно теми же.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что цепь питания начинается с животного. Так думают, потому что животное заметнее, чем растение, но именно растение производит органические вещества. Проверьте себя: найдите в начале цепи организм, использующий солнечный свет, воду и углекислый газ.

Ошибка — направлять стрелку от хищника к его добыче. На самом деле стрелка показывает передачу пищи и энергии: например, трава → кузнечик. Чтобы проверить направление, задайте вопрос «кто кого ест?» и поставьте стрелку от пищи к едоку.

Ошибка — считать разрушителей ненужными или вредными. Без них остатки накапливались бы, а минеральные вещества не возвращались бы в почву. Проверка проста: вспомните, кто перерабатывает опавшие листья и останки организмов.

Ошибка — представлять экосистему только как растения и животных. В неё входят также свет, вода, воздух, почва и связи между всеми компонентами. Проверьте ответ, перечислив не только живые организмы, но и условия их обитания.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о потребностях растений: им необходимы свет, вода, воздух и минеральные вещества. Эти условия объясняют, почему разные растения занимают разные места на лугу.

Тема связана с пищевыми цепями, природными сообществами и круговоротом веществ. Через цепи питания изучают передачу энергии, а через работу разрушителей — возвращение веществ в почву.

Такие связи пригодятся при изучении экосистем леса и водоёма. Они также помогают оценивать последствия деятельности человека, например вырубки, загрязнения или чрезмерного выпаса.

Что запомнить

• Экосистема включает живые организмы и среду их обитания.
• Луг — экосистема, в которой все обитатели связаны между собой и с неживой природой.
• Растения — производители и начало большинства цепей питания.
• Животные-потребители питаются растениями или другими животными.
• Разрушители перерабатывают остатки организмов и возвращают вещества в почву.
• Изменение численности одного вида может повлиять на другие звенья экосистемы.