RQ7l3i1rtVpvO
Zdjęcie przedstawia drzewo. Przez jego liście przebijają się promienie słoneczne.

Ekologia populacji i ekosystemów

Podstawowym źródłem energii w ekosystemie jest promieniowanie słoneczne.
Źródło: Micah Hallahan, Unsplash, domena publiczna.

Krążenie materii i przepływ energii w ekosystemie

Twoje cele

  • Opiszesz, czym jest ekosystem.

  • Wyjaśnisz, na czym polega przepływ energii w ekosystemie.

  • Wyjaśnisz, na czym polega krążenie materii w ekosystemie.

  • Odkryjesz rolę poszczególnych poziomów troficznych w przepływie energii i krążeniu materii w ekosystemie.

We wszystkich ekosystemach nieustannie odbywa się przepływ energii i krążenie (obieg) materii. Te dwa zjawiska warunkują prawidłowy rozwój i funkcjonowanie środowiska przyrodniczego. Stały dopływ energii słonecznej jest niezbędny dla podtrzymania życia ekosystemów. Czy potrafisz wyjaśnić, dlaczego mówimy, że materia krąży, a energia przepływa przez ekosystemy? Czym te dwa procesy się różnią?

Czym jest łańcuch pokarmowy?

Łańcuch pokarmowy, nazywany także łańcuchem troficznym, tworzą organizmy ustawione w pewnej kolejności. Ogniwo poprzedzające w danym szeregu stanowi dla kolejnego ogniwa źródło pożywienia. Można powiedzieć, że łańcuch pokarmowy to ciąg organizmów zjadających i zjadanych.

Krótkie łańcuchy pokarmowe występują przede wszystkim w biocenozach sztucznie wytworzonych przez człowieka. Są to na przykład biocenozy uprawne, nazywane agrocenozamiagrocenozaagrocenozami. Natomiast długie, złożone łańcuchy pokarmowe są charakterystyczne dla dojrzałych biocenoz leśnych.

agrocenoza

Wyróżnia się łańcuchy spasania i detrytusowe.

Łańcuch spasania10

Cechą charakterystyczną łańcucha spasania jest to, że pierwsze ogniwo stanowi organizm będący producentem (organizmem samożywnym, czyli autotrofem). Kolejnym ogniwem w tym łańcuchu pokarmowym jest roślinożerca (konsument I rzędu), a następnym konsument II rzędu, czyli drapieżnik żywiący się roślinożercą.

RjBVylNcbcZFI1
Na schemacie przedstawiono przykład łańcucha spasania. Schemat składa się z trzech zdjęć, pomiędzy którymi są strzałki. Na pierwszym zdjęciu jest trawa, od trawy strzałka biegnie do saren, od saren do wilka.
Przykład łańcucha spasania.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Łańcuch detrytusowy40

Pierwszym ogniwem łańcucha pokarmowego detrytusowego jest martwa materia organiczna, nazywana detrytusem, od której pochodzi nazwa tego łańcucha. Martwą materię organiczną tworzą szczątki producentów, roślinożerców, a także drapieżników. Są to na przykład opadłe liście roślin czy martwe zwierzęta. Kolejnym ogniwem tego łańcucha są saprofagi (nazywane również szczątkojadami), które żywią się martwą materią organiczną. Z kolei saprofagami żywią się drapieżnicy I rzędu. Do saprofagów należą m.in. nicienie i larwy niektórych owadów.

RYrmPsthHcUGa1
Schemat przedstawia przykład łańcucha detrytusowego. Schemat przedstawia cztery kwadraty. Pomiędzy nimi są strzałki. Strzałki biegną od detrytusu – na zdjęciu są resztki organiczne, do dżdżownicy – na zdjęciu na glebie leżą dżdżownice. Następnie strzałka od dżdżownicy biegnie do kury – na zdjęciu jest brązowo upierzona kura. Od kury strzałka biegnie do człowieka – na zdjęciu jest głowa mężczyzny w okularach, który wkłada do ust kawałek jedzenia.
Przykład łańcucha detrytusowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W tym łańcuchu pokarmowym brak roślin zielonych, będących producentami. Taki łańcuch pokarmowy, którego podstawa to martwa materia organiczna, jest charakterystyczny dla środowisk z ograniczonym dostępem światła słonecznego (głębiny wodne, jaskinie), ponieważ nie mogą się tam rozwijać rośliny zielone, którym do fotosyntezy i produkcji biomasy potrzebna jest energia świetlna. Łańcuch ten odgrywa także ważną rolę w ekosystemie leśnym, w którym martwą materią organiczną żywią się liczne, drobne zwierzęta.

Ciekawostka

Warto wiedzieć, że organizmy saprofityczne zdolne do redukowania związków organicznych do związków nieorganicznych, nazywane są też reducentami (destruentami). Reducenci to przede wszystkim bakterie i grzyby. Mineralizacja związków organicznych pozwala na przywrócenie do obiegu wielu ważnych pierwiastków.

bg‑blue

Rozwiąż polecenia na podstawie grafik „Łańcuchy detrytusowe i łańcuchy spasania w różnych ekosystemach”.

1
RDF9wriFuVSKn1
Ilustracja interaktywna przedstawia sieć pokarmową skraju obszaru leśnego. Od detrytusu strzałka biegnie do prosionka szorstkiego, od prosionka do jeża, od jeża do lisa. Od detrytusu strzałka biegnie do dżdżownicy, od dżdżownicy do jeża europejskiego, od jeża do lisa. Od dżdżownicy strzałka biegnie do drozda śpiewaka. Od drozda do krogulca zwyczajnego. Od drozda strzałka biegnie do wstężyka gajowego. Od wstężyka do trawy.
Sieć pokarmowa skraju obszaru leśnego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RDrJqXFumCjL81
Ilustracja przedstawia środowisko wodne. To morska arktyczna sieć pokarmowa. Na ilustracji w wodzie znajdują się różne zwierzęta, między innymi wal grenlandzki, orka, narwal jednozębny, fitoplankton. Na powierzchni wody są ptaki wodne. Blisko brzegu jest niedźwiedź polarny, a w jego pobliżu ludzie. Za pomocą strzałek pomiędzy elementami ilustracji zobrazowano sieć pokarmową. Od zooplanktonu biegnie strzałka do wala grenlandzkiego, od wala grenlandzkiego do orki oraz do człowieka. Od detrytusa biegnie strzałka w stronę zooplanktonu oraz w stronę fitoplanktonu. Strzałka od detrytusa do fitoplanktonu jest skierowana w dwie strony. Od zooplanktonu biegnie strzałka do ptactwa wodnego. Od dorsza arktycznego strzałka biegnie w kierunku ptactwa wodnego. Od fitoplanktonu biegnie strzałkę w stronę dorsza, od dorsza w stronę narwala, od narwala w stronę człowieka. Od niewielkich stworzeń - Themisto libellula - biegnie strzałka w kierunku wala grenlandzkiego, od dorsza arktycznego w kierunku foki grenlandzkiej, od foki grenlandzkiej w kierunku niedźwiedzia polarnego, od niedźwiedzia polarnego w kierunku człowieka. Od dna morskiego strzałka biegnie w kierunku morsa, od morsa w kierunku orki, a także od morsa w kierunku człowieka. Od dna morskiego biegnie strzałka w kierunku człowieka. Od dna morskiego biegnie strzałka w kierunku narwala, od narwala w kierunku człowieka. Od kriofitów, które znajdują się na ilustracji pod warstwą lodu, biegnie strzałka w kierunku zooplanktonu.
Morska arktyczna sieć pokarmowa.
Źródło: Darnis G., Robert D., Pomerleau C. et al., Current state and trends in Canadian Arctic marine ecosystems: II. Heterotrophic food web, pelagic-benthic coupling, and biodiversity Climatic Change, 2012, licencja: CC BY 2.0.
Polecenie 1
R11vfJECEdPt9
Na podstawie grafik interaktywnych wypisz dwa łańcuchy detrytusowe oraz dwa łańcuchy spasania występujące w danych ekosystemach. (Uzupełnij).
Polecenie 2
RscRCKKIkUkUd
Wymień nazwy organizmów, które są częścią zarówno łańcuchów spasania, jak i łańcuchów detrytusowych w przedstawionych ekosystemach. (Uzupełnij).
Polecenie 3
RscRCKKIkUkUd
Wymień nazwy organizmów, które są częścią zarówno łańcuchów spasania, jak i łańcuchów detrytusowych w przedstawionych ekosystemach. (Uzupełnij).
bg‑blue

Czym są sieci pokarmowe?

Proste łańcuchy pokarmowe są raczej rzadkością w przyrodzie. Na ogół zwierzęta nie są monofagami, to znaczy nie odżywiają się tylko jednym rodzajem pokarmu. Częściej w skład diety jednego gatunku wchodzi wiele gatunków z niższego poziomu troficznego lub nawet gatunki reprezentujące odmienne poziomy troficzne. To sprawia, że powstaje sieć pokarmowa tworzona przez przeplatające się, liczne łańcuchy pokarmowe. Sieci pokarmowe mogą być mniej lub bardziej złożone – zależy to od liczby gatunków w ekosystemie. Im bardziej skomplikowana sieć pokarmowa, tym stabilniejszy będzie ekosystem, bo wahania liczebności jednego z gatunków, nie wpłyną na kondycję innych organizmów, zdolnych do znalezienia innych źródeł pokarmu.

R17jAEKcZi8pD1
Ilustracja przedstawia rozbudowane sieci troficzne ekosystemu lądowego i wodnego. Na tle ziemi przedstawiony jest ekosystem lądowy. Zdjęcia zwierząt przedstawione są w zielonych ramkach, połączone są one strzałkami. Do bielika, ptaka z zakrzywionym dziobem, ostrymi szponami i biało‑szarym upierzeniem prowadzi strzałka od czarnego kruka, biało – zielonego, zwiniętego węża, mazurka – małego ptaszka z biało – brązowym upierzeniem oraz szopa – ssaka z bujnym ogonem w pasy, szarym futrem i białym pyszczkiem z ciemnymi obwódkami przy oczach. Od węża do szopa również prowadzi strzałka. Do kruka także prowadzi strzałka od niewielkiej, zielono‑brązowej żaby z wyłupiastymi oczami i czterema krótkimi kończynami oraz od myszy – małego ssaka z brązowym futerkiem, krótkimi łapkami i podłużnym pyszczkiem z małymi, stojącymi uszkami. Strzałka prowadzi także od myszy do węża, od żaby do węża i od żaby do kruka. Kolejna strzałka prowadzi od szerszenia – dużego owada z potężnym odwłokiem w żółto – czarne paski, przezroczystymi skrzydłami i okrągłą głową z parą czułków do żaby. Do szerszenia prowadzi strzałka od podobnej do niego, ale mniejszej pszczoły siedzącej na białym kwiatku. Poniżej znajduje się ślimak z brązową muszlą i półprzezroczystym, obłym ciałem z dwoma czułkami. Prowadzi od niego strzałka do mazurka i do chrząszcza z czarnym pancerzykiem, czułkami i odnóżami odchodzącymi od spodu ciała owada. Obok ślimaka znajdują się zielone źdźbła trawy, od których prowadzą strzałki do pszczoły, ślimaka i pasikonika z długim ciałem, wzdłuż którego biegną skrzydła; posiada on kilka par odnóży, w tym parę skocznych tylnych nóg z krótkimi czułkami. Poniżej widoczne są dżdżownice, obłe, długie pierścienice znajdujące się w pryzmie ziemi. Prowadzą od nich strzałki do myszy, żuka i mazurka. Na kolejnej ilustracji znajduje się detrytus wyglądem zbliżony do ziemi, od którego prowadzi strzałka do dżdżownicy. Na tle wody przedstawiony jest ekosystem wodny. Zdjęcia zwierząt przedstawione są w niebieskich ramkach, które połączone są strzałkami. Do rekina, ryby o długim, obłym ciele z płetwami i ogonem oraz szerokim pyskiem z ostrymi zębami prowadzą strzałki od tuńczyka, pękatej ryby ze spiczastą głową, płetwami i sierpowatym ogonem, od dorsza, ryby o jasnym, długim ciele z płetwami i ogonem oraz od delfina, ssaka o długim, srebrzystym tułowiu, płetwami i charakterystycznym, podłużnym pysku. Od tuńczyka i od dorsza również prowadzą strzałki do ilustracji przedstawiającej delfina. Kolejno na ilustracji przedstawiony jest krab o okrągłym ciele z odnóżami odchodzącymi po obu jego stronach; przednie odnóża są masywniejsze od pozostałych i zakończone szczypcami. Prowadzą od niego strzałki do dorsza i do delfina. Na kolejnej ilustracji przedstawiona jest ławica srebrzystych śledzi, prowadzi od niej strzałka do tuńczyka. Na kolejnym obrazku przedstawiony jest unoszący się w wodzie detrytus - drobnoszczątkowa, martwa materia organiczna, martwe szczątki roślin, zwierząt oraz ich odchodów. Prowadzi od niego strzałka do ilustracji przedstawiającej kraba. Na ostatnim obrazku widać małże o półokrągłych, czarnych muszlach. Od tej ilustracji prowadzi strzałka do obrazka przedstawiającego ławicę śledzi oraz kraba.
Rozbudowane sieci troficzne ekosystemu lądowego i wodnego. Organizmy w takiej sieci mają po kilka niezależnych źródeł pokarmu.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Krążenie materii w ekosystemie

Większość pierwiastków wchodzących w skład ekosystemu, zarówno tych w związkach budujących ciała organizmów, jak i tych znajdujących się np. w glebie, jest w ciągłym obiegu. Krążą one między środowiskiem nieożywionym, a organizmami – proces ten nazywany jest krążeniem materii w ekosystemie. Pomiędzy biocenozą i biotopem zachodzi ciągła wymiana materii, czyli stanowią one funkcjonalną całość.

Proste związki (np. woda, dwutlenek węgla czy sole mineralne) są przyswajane przez producentów (rośliny) w procesie fotosyntezy. Wytwarzane są z nich białka, cukry i tłuszcze budujące roślinę. Kiedy roślina zostanie zjedzona, związki zostają wykorzystane przez konsumenta I rzędu (roślinożercę) do budowy jego organizmu. W postaci pokarmu materia wędruje wzdłuż łańcucha pokarmowego. Część związków organicznych zostaje zużyta, np. w procesie oddychania, i wraca do obiegu w postaci związków nieorganicznych. Po śmierci każdego organizmu jego ciało jest rozkładane przez destruentów do prostych związków chemicznych i pierwiastków. Te znów są wykorzystywane przez producentów – obieg materii się zamyka.

RtuTHUIJuzOB8
Ilustracja składa się z czterech obrazków, połączonych strzałkami, przedstawiających obieg materii. Pierwszy z lewej ukazuje zielone rośliny: drzewa i krzewy razem z ich korzeniami w brązowej glebie. Od nich jedna strzałka prowadzi do obrazka brązowej sarny, która żywi się roślinami. Druga strzałka z napisem: szczątki roślin wskazuje koło po prawej stronie. Do niego prowadzi także strzałka od sarny z napisem: szczątki i odchody zwierząt. W kole znajdują się kolorowe sylwetki saprobiontów, na przykład bakterii i grzybów, czyli organizmów rozkładających szczątki. Od nich strzałka wskazuje dwie kule na dole: pomarańczową i zieloną. Oznaczają one związki nieorganiczne, powstałe w efekcie rozkładu szczątków. Te związki trafiają do korzeni roślin.
Obieg materii w ekosystemie lasu
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Materii w ekosystemie nie ubywa ani nie przybywa. Materia w ekosystemie nie ginie i nie rozprasza się, zmienia jedynie postać. Naturalne ekosystemy są samowystarczalne. Nie powstają tu żadne substancje zbędne, a pierwiastki nie muszą być dostarczane z zewnątrz.

Przepływ energii w ekosystemie

Przepływ energii w ekosystemie to przechodzenie energii z jednego poziomu troficznego na inny. Przepływ energii odbywa się zawsze w jednym kierunku. Promieniowanie słoneczne jest podstawowym źródłem energii. Proces przepływu energii przez poszczególne poziomy troficzne łańcucha pokarmowego jest zawsze związany ze stratami, które muszą być uzupełniane przez nowe porcje energii. 

W ekosystemie energia słoneczna przepływa przez wchodzące w jego skład poziomy troficzne, od producentów do konsumentów najwyższych rzędów z uwzględnieniem destruentów:

R1LHZ6OLeYJe8
Schemat przedstawia przepływ energii: od Słońca (na dole schematu) i energii słonecznej, poprzez kolejne ogniwa łańcucha pokarmowego: producentów, konsumentów I rzędu, konsumentów II rzędu oraz konsumentów III rzędu. Energia zawarta w szczątkach roślin oraz w odchodach i szczątkach zwierząt dociera do destruentów. Na każdym etapie zachodzą straty energii, ze względu na procesy oddychania i termoregulacji.
Przepływ energii w ekosystemie
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.

  • Rośliny wykorzystują zaledwie część energii słonecznej, która dociera do Ziemi. Żaden z procesów zachodzących w komórce nie przebiega ze 100% wydajnością, dlatego duża część tej energii rozprasza się w otoczeniu (np. w postaci energii cieplnej).

  • Producenci zużywają energię słoneczną na swoje potrzeby życiowe (oddychanie, syntezę potrzebnych związków organicznych, transport substancji).

  • Konsumenci I rzędu (roślinożercy) zjadając rośliny zużywają część pobranego pokarmu w celu podtrzymania własnych funkcji życiowych, przyczyniając się do uwolnienia energii. Ponadto nie zjadają one roślin w całości, większość z nich nie trawi celulozy. Również z tego powodu do zwierząt trafia jedynie część energii zmagazynowanej w masie roślinnej.

  • Dla konsumenta II rzędu (drapieżnika) roślinożerca jest źródłem pokarmu, a jednocześnie magazynem materii i energii. Drapieżnicy zużywają tylko część energii zgromadzonej przez roślinożerców – na potrzeby energetyczne, tj. oddychanie, budowę ciała, ruch.

  • Część energii zawarta w pokarmach w ogóle nie zostaje wykorzystana, ponieważ pobrany pokarm nie zawsze jest trawiony całkowicie. Resztki niewykorzystanego pokarmu usuwane są z organizmu w postaci kału. Do ostatniego poziomu troficznego – poziomu destruentów – trafia energia obecna w szczątkach martwych organizmów i odchodach.

red
Ważne!

Na wszystkich poziomach troficznych zachodzą straty energetyczne – na każdym poziomie energii jest ich coraz mniej. Większość przyswojonej energii zostaje rozproszona i stracona. Tworzące dany poziom organizmy mogą wyżywić coraz mniejszą liczbę konsumentów. Z tego względu większość łańcuchów w ekosystemach składa się wyłącznie z czterech lub pięciu ogniw. Energia, przepływając przez ekosystem, zostaje wykorzystana i rozproszona.

bg‑blue

Zapoznaj się z filmem „Przepływ energii i krążenie materii w ekosystemie”, a następnie wykonaj polecenia.

R8aV88VwO8Euk1
Film nawiązujący do treści materiału
Przepływ energii i krążenie materii w ekosystemie.
Źródło: reż. Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R8aV88VwO8Euk

Przepływ energii i krążenie materii w ekosystemie.
Źródło: reż. Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Film nawiązujący do treści materiału

Polecenie 4
RKTpptGt56OhG
Wyjaśnij, na czym polega przepływ energii. (Uzupełnij).
Polecenie 5
Rl18ikXq8WIoY
Wyjaśnij, na czym polega krążenia materii. (Uzupełnij).
bg‑blue

Produktywność biologiczna ekosystemu

Aby mówić o produktywności ekosystemu, należy wyjaśnić, czym jest biomasa w ekosystemie. Jest nią masa ciała wszystkich organizmów żywych znajdujących się na określonej powierzchni. W odniesieniu do ekosystemów lądowych produktywnością biologiczną ekosystemu jest ilość biomasy wytworzonej w danym czasie w przeliczeniu na jednostkę powierzchni. W przypadku ekosystemów wodnych biomasę przeliczamy na jednostkę objętości. Produktywność biologiczną ekosystemów przedstawiamy za pomocą jednostki energii – kJ/metr kwadratowy/rok, ale również w postaci jednostki masy – kg/metr kwadratowy/rok. Produktywność pozwala porównywać wytworzone ilości materii organicznej różnych ekosystemów.

Produkcja pierwotna i wtórna ekosystemu

Produktywność organizmów będących producentami jest inna niż produktywność konsumentów. Produkcję ekosystemu dzielimy na pierwotną i wtórną. Produkcja pierwotna to tempo wytwarzania materii organicznej przez producentów, czyli  przekształcania związków nieorganicznych w związki organiczne w procesie fotosyntezy lub chemosyntezy. Produkcja wtórna to tempo przyswajania i magazynowania materii organicznej przez organizmy będące konsumentami. Z ilości produkcji wtórnej wynika, jak szybko konsumenci produkują biomasę ze związków organicznych, które wytworzyli producenci.

Produkcję pierwotną ekosystemu dzielimy na:

R1HRcXcT0UtrY
Produkcja pierwotna brutto Całość materii organicznej wytworzonej przez producentów danego ekosystemu w jednostce czasu, nie odejmujemy od tego strat, do których doszło na skutek procesów metabolicznych przeprowadzanych przez producentów., Produkcja pierwotna netto Całość materii organicznej, która jest dostępna dla konsumentów, jest to produkcja pierwotna brutto z ujętymi stratami na własne reakcje metaboliczne (np. oddychanie) producentów., Tytuł nagłówka ABCDEF
RLqARE47Dpzb3
Zdjęcie przedstawia pustynię. Tworzą ją wysokie wydmy, czyli piaszczyste wzniesienia usypane przez wiatr.
Pustynia Namib – ekosystem o najniższej średniej produkcji pierwotnej netto.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Produkcję wtórną ekosystemu dzielimy na:

RWgGvavrZNKk1
Produkcja wtórna brutto Jest to energia przyswojona przez konsumentów wraz z pokarmem, bez odliczania strat na własne reakcje metaboliczne., Produkcja wtórna netto Energia wbudowana w organizmy konsumentów, po odjęciu strat energetycznych.
RqKwBXxeHb1jM
Zdjęcie przedstawia gęsty las. Widoczne są wysokie drzewa i krzewy. Przez drzewa przebijają się promienie słońca.
Puszcza tropikalna jest największym producentem materii organicznej wśród ekosystemów Ziemi.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Produktywność ekosystemów na Ziemi

Różne obszary naszej planety charakteryzują się różną produktywnością ekosystemów. Zależy ona od czynników abiotycznych, czyli czynników natury fizycznej kształtujących biotop. Czynnikami abiotycznymi są przede wszystkim:

  • temperatura;

  • dostępność światła;

  • dostępność wody;

  • wilgotność powietrza;

  • skład chemiczny wód;

  • zawartość tlenu i dwutlenku węgla;

  • ciśnienie atmosferyczne.

Produktywność netto wybranych ekosystemów lądowych i wodnych
R1KGKS7OH23XE1
Mapa przedstawia produkcję pierwotną netto terenów lądowych Ziemi w jednostce kilogram węgla na metr indeks górny -2 na rok indeks górny -1. Dla produkcji od 0 do 0,3 zaznaczono zachodnie wybrzeże Ameryki Północnej i Południowej, północne i południowe tereny Afryki, Półwyspu Arabskiego oraz centralne tereny Azji i większość terenu Australii. Dla produkcji od 0,3 do 0,6 zaznaczono północne tereny Ameryki Północnej i Północną część Europy oraz Azji. Dla produkcji od 0,6 do 0,9 zaznaczono tereny Południa i Środka Ameryki Południowej, wschodnią część Ameryki Północnej, Zachód Europy, Afrykę Środkową, Azję Południowo‑Wschodnią oraz środkowe tereny Chin. Dla produkcji od 0,9 do 1,2 zaznaczono tereny południa Ameryki Południowej, Amerykę Środkową, Afrykę Środkową i Madagaskar, Azję Południowo‑Wschodnią oraz południe Chin.
Produkcja pierwotna netto terenów lądowych Ziemi. Największą produktywnością charakteryzują się tereny deszczowych lasów tropikalnych, mniejszą lasy klimatu umiarkowanego, a najmniejszą – tereny pustynne.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 4.0.

Typ ekosystemu

Średnia produkcja pierwotna netto [g/mIndeks górny 2/rok]

Puszcza tropikalna

2200

Las liściasty (mieszany) klimatu umiarkowanego

1200

Sawanna

900

Tajga

800

Step strefy umiarkowanej

600

Tundra

140

Półpustynie

90

Pustynie

3

Rafy koralowe

2500

Wody otwartego oceanu

125

bg‑blue

Przeanalizuj grafikę i porównaj  dane dotyczące produktywności ekosystemów w różnych strefach krajobrazowych. Następnie wykonaj polecenia.

Przeanalizuj opis grafiki i porównaj  dane dotyczące produktywności ekosystemów w różnych strefach krajobrazowych.

R15F9u6l64dJi1
Mapa przedstawia następujące informacje. 1. Tundra: produktywność około 1,0 gC/metr kwadratowy, zajmuje najbardziej na północ wysunięte obszary Ameryki Północnej 2. Tajga: produktywność około 3,5 gC/metr kwadratowy/dzień, występuje w północnej części Ameryki Północnej, zajmując przede wszystkim tereny Alaski i Kanady w obrębie klimatu umiarkowanego chłodnego na półkuli północnej. 3. Rafy koralowe u wybrzeży Ameryki Północnej: produktywność około 6,5 gC/metr kwadratowy/dzień, 4. Wilgotne lasy równikowe: produktywność około 6,5 gC/metr kwadratowy/dzień, Biom ten występuje w strefie równikowej, na przesmyku Ameryki Środkowej 5. Wilgotne lasy równikowe: produktywność około 6,5 gC/metr kwadratowy/dzień, występuje w dorzeczu Amazonki w Ameryce Południowej 6. Lasy zwrotnikowe i monsunowe: produktywność około 6,0 gC/metr kwadratowy/dzień, występują w Ameryce Południowej. 7. Lasy liściaste i mieszane strefy umiarkowanej: produktywność około 5,0 gC/metr kwadratowy/dzień, występują na terenie Europy Środkowej 8. Półpustynie i pustynie gorące: produktywność około 0,0 gC/metr kwadratowy/dzień, występują na południu Afryki. 9. Sawanna: produktywność około 3,5 gC/metr kwadratowy/dzień, występuje w Afryce Środkowo‑Zachodniej 10. Wilgotne lasy równikowe: produktywność około 6,5 gC/metr kwadratowy/dzień, występują w dorzeczu Kongo w Afryce 11. Półpustynie i pustynie gorące: produktywność około 0,0 gC/metr kwadratowy/dzień, występują na Półwyspie Arabskim 12. Sawanna: produktywność około 3,5 gC/metr kwadratowy/dzień, występuje na południu Afryki 13. Tundra: produktywność około 1,5 gC/metr kwadratowy/dzień, tworzy pas zajmujący najbardziej na północ wysunięte obszary Europy i Azji 14. Step: produktywność około 3,0 gC/metr kwadratowy/dzień, występuje na terenie Azji Środkowej, głównie Nizina Turańska, Pogórze Kazachskie, południowa Syberia, Mongolia. 15. Rafy koralowe u wybrzeży Madagaskaru: produktywność około 6,5 gC/metr kwadratowy/dzień, 16. Subtropikalne lasy przejściowe: produktywność około 5,5 gC/metr kwadratowy/dzień, tereny Indii 17. Tajga: produktywność około 3,5 gC/metr kwadratowy/dzień, zajmuje tereny północnej Europy (Półwysep Fennoskandzki, północno‑wschodnia część Niziny Wschodnioeuropejskiej) w obrębie klimatu umiarkowanego chłodnego na półkuli północnej. 18. Subtropikalne lasy przejściowe: produktywność około 5,5 gC/metr kwadratowy/dzień, tereny Azji Południowej 19. Subtropikalne lasy przejściowe: produktywność około 5,0 gC/metr kwadratowy/dzień, zajmuje tereny Azji Południowo‑Wschodniej 20. Wilgotne lasy równikowe: produktywność około 6,5 gC/metr kwadratowy/dzień, występuje na Archipelagu Malajskim. 21. Rafy koralowe Oceanii: produktywność około 6,5 gC/metr kwadratowy/dzień, 22. Półpustynie i pustynie gorące: produktywność około 0,0 gC/metr kwadratowy/dzień, teren północnej i środkowej Australii. 23. Lasy zwrotnikowe i monsunowe: produktywność około 6,0 gC/metr kwadratowy/dzień. Występują na południu i wschodzie Australii.
Mapa produktywności pierwotnej netto lądów w sierpniu 2014 roku. Obserwacji dokonano przy użyciu satelitów. Obszar ciemnozielony – największa produktywność, jasnozielony – średnia produktywność, piaskowy – mała produktywność, ciemnoszary – bardzo mała produktywność lub jej brak.
Źródło: Earthobservatory, dostępny w internecie: https://earthobservatory.nasa.gov/global-maps/MOD17A2_M_PSN, domena publiczna.
Polecenie 6
RiZmpPbF6wG9j
Wyjaśnij, jaka jest różnica między produkcją pierwotną a wtórną. Podaj ekosystemy o najniższej produktywności pierwotnej. (Uzupełnij).
Polecenie 7
ROLV81UGQ5GCU
Na podstawie wcześniej przedstawionej mapy określ produktywność pierwotną terenów, na których znajdują się wilgotne lasy równikowe. Podaj czynniki, które wpływają na wysoką produktywność ekosystemów. (Uzupełnij).
bg‑blue

Piramidy troficzne

Piramidy troficzne umożliwiają przedstawienie struktury ekosystemu. Obrazują one liczebność, biomasę albo energię przypadającą na jednostkę powierzchni w jednostce czasu.

1
Piramida energii

Przedstawia przepływ energii przez poziomy troficzne. Przy przechodzeniu z jednego poziomu do kolejnego dochodzi do przemian energetycznych, co wiąże się z nieuchronną utratą wolnej energii. Determinuje to kształt tej piramidy: podstawa jest najszerszym poziomem, więc schemat zwęża się ku górze (nigdy nie będzie to piramida odwrócona).

R8oYLFGAanFPF
Rysunek główny przedstawia typową piramidę energii. Jest to piramida schodkowa złożona z prostokątów tworzących cztery schody. Schodek na samym dole jest najszerszy, na górze najwęższy. Na schodach są cyfry od 1 na samym dole piramidy do 4 na górze. Opisano: 1. Producenci. Rośliny pochłaniają i przetwarzają 1% - docierającej do nich energii słonecznej; przykładowa produktywność pierwotna na tym poziomie - 8729 kcal na metr kwadratowy na rok, co oznacza że w jednym metrze kwadratowym danego ekosystemu zmagazynowane jest w ciągu roku 8729 kcal energii. Zdjęcie przedstawia kwiat stokrotki polnej. Jest zebrany w pojedynczy koszyczek. Na zewnątrz koszyczka jeden szereg białych kwiatów języczkowych żeńskich. Wewnątrz koszyczka żółte, rurkowe kwiaty. Stokrotka pospolita (Bellis perennis). Źródło: (Wikimedia Commons(; licencja: CC BY‑SA 2.5. 2. Konsumenci pierwszego rzędu. Transfer pomiędzy kolejnymi poziomami troficznymi nie jest zbyt wydajny, wynosi ok. 10%; przykładowa produktywność pierwotna na tym poziomie - 1206 kcal na metr kwadratowy na rok. Zdjęcie przedstawia ślimaka na zielonym liściu. To ślimak o błyszczącej, żółto‑bordowej, spiralnej muszli. Muszla jest kulisto‑stożkowata. Ślimak gajowy (Cepaea nemoralis). Źródło: Wikimedia Commons; licencja: CC BY 3.0. 3. Konsumenci drugiego rzędu Pozostała część energii wykorzystywana jest na procesy metaboliczne; przykładowa produktywność pierwotna na tym poziomie - 132 kcal na metr kwadratowy na rok. Zdjęcie przedstawia jaszczurkę o wężowym kamuflażu na omszałym kamieniu. Ma długi zwinięty ogon, pięciopalczaste łapki i niedużą głowę z małym czarnym okiem. Jaszczurka zwinka (Lacerta agilis). Źródło: Wikimedia Commons; licencja: CC BY‑SA 3.0. 4. Konsumenci trzeciego rzędu. Ze względu na starty energetyczne (na każdym poziomie troficznym), nie istnieje odwrócona piramida energii; przykładowa produktywność pierwotna na tym poziomie - 8 kcal na metr kwadratowy na rok. Zdjęcie przedstawia dużą żmiję. Ma beznogie ciało pokryte oliwkowymi łuskami. Wzdłuż jej ciała biegnie wzór w kształcie zygzaka. Żmija zygzakowata (Vipera berus). Źródło: Wikimedia Commons; licencja: CC BY 3.0.
Typowa piramida energii.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Piramida biomasy

Przedstawia masę osobników na każdym poziomie troficznym. Wielkość masy wyrażana jest w kilogramach lub gramach suchej masy na metr kwadratowy lub metr sześcienny powierzchni zajmowanej przez dany poziom pokarmowy. Wyróżniamy dwa typy piramidy biomasy:

  • Typowa piramida biomasy – jest charakterystyczna dla biocenoz lądowych. Cechuje ją to, że biomasa producentów jest większa niż biomasa konsumentów – każdy kolejny poziom wiąże się z mniejszą biomasą.

    R1HaPPuOf1pwq
    Ilustracja interaktywna przedstawia typową piramidę biomasy, która ma kształt piramidy schodkowej złożonej z czterech coraz mniejszych prostokątów. Oznaczone są one cyframi od 1 do 4, gdzie 1 przypisane jest do podstawy, a 4 do najwyższego schodka. Opis punktów znajdujących się na piramidzie: 1. Producenci. Zajmują najniższy poziom troficzny. Grupę tę tworzą głównie chemoautotrofy oraz fotoautotrofy (np. drzewa owocowe). Zdjęcie przedstawia drzewo owocowe. To dziko rosnąca jabłoń. Ma zielone lancetowate liście i kuliste, zarumienione, drobne owoce. Jabłoń (Malus sylvestris). Źródło: (Wikimedia Commons); licencja: CC BY‑SA 3.0. 2. Konsumenci pierwszego rzędu. Stanowią drugi poziom troficzny, składający się z organizmów roślinożernych (oraz wszystkożernych). Zdjęcie przedstawia niewielkiego, soczyście zielonego owada roślinożernego z niewielkimi, czerwonymi symetrycznymi oczami i licznymi odnóżami. Owad siedzi na łodydze. Mszyce (Aphidomorpha). Źródło: Wikimedia Commons; licencja: CC BY‑SA 2.5. 3. Konsumenci drugiego rzędu. Trzeci poziom troficzny to zwierzęta mięsożerne oraz wszystkożerne (w zależności od pobieranego pokarmu). Zdjęcie przedstawia niewielkiego owada w czerwonym pancerzyku, w czarne kropki idącego po liściu. Biedronka siedmiokropka (Coccinella septempunctata).Źródło: (Wikimedia Commons; licencja: CC BY‑SA 3.0. 4. Konsumenci trzeciego rzędu. Konsumenci trzeciego i wyższych rzędów stanowią zwierzęta mięsożerne oraz wszystkożerne (w zależności od pobieranego pokarmu). Zdjęcie przedstawia sikorkę. Wierzch ciała ptaka jest oliwkowy, a pokrywy skrzydłowe szaroniebieskie z białym prążkiem. Spód żółty z czarną, podłużną pręgą. Skrzydła i ogon są czarno szare, a na lotkach widać poprzeczną białą pręgę. Czarny dziób, ciemnobrązowe tęczówki oczu i szaroniebieskie dość długie i silne nogi, dzięki którym porusza się zręcznie pomiędzy gałązkami. Dziób ptaka jest niewielki. Na zdjęciu ptak przysiadł na gałęzi drzewa. Bogatka zwyczajna (Parus major). Źródło: <Wikimedia Commons; licencja: CC BY‑SA 3.0.
    Typowa piramida biomasy.
    Źródło: Englishsquare.pl sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

  • Odwrócona piramida biomasy – jest charakterystyczna dla biocenoz wodnych. Cechuje ją to, że biomasa producentów (w przypadku biocenoz wodnych – fitoplanktonu) jest zdecydowanie mniejsza niż biomasa konsumentów (zooplanktonu). Piramida ma więc największą szerokość na górze i zwęża się ku dołowi.

    R4bNYun1RXlEi
    Rysunek główny przedstawia odwróconą piramidę biomasy. Jest to piramida schodkowa złożona z prostokątów tworzących cztery schody odwrócona od najmniejszego u podstawy ku największemu na górze. Na schodach są cyfry od 1 na samym dole piramidy do 4 na górze. Opisano: 1. Producenci, np. fitoplankton. Zdjęcie mikroskopowe przedstawia fitoplankton. Komórki fitoplanktonu przypominają swoim kształtem cebulę ze szczypiorem i zawierają barwnik zielony, tworząc spiralny kształt. Źródło: Wikimedia Commons; licencja: domena publiczna. 2. Konsumenci pierwszego rzędu, np. zooplankton. Zdjęcie przedstawia pływający w wodzie zooplankton. Jest on stworzony z organizmów zwierzęcych. W jego skład wchodzą pierwotniaki i wrotki. Źródło: Pixabay; licencja: domena publiczna. 3. Konsumenci drugiego rzędu np. tuńczyk biały (Thunnus alalunga). Zdjęcie przedstawia rybę. To tuńczyk biały. Ma wydłużone płetwy piersiowe sięgające poza połowę ciała. Stanowią około trzydziestu procent całkowitej długości ryby. Grzbiet i boki niebieskie z metalicznym połyskiem, srebrzystobiały brzuch. A także żółte płetwy grzbietowe i duże okrągłe oczy. Źródło: Wikimedia Commons; licencja: domena publiczna. 4. Konsumenci trzeciego rzędu, np. żarłacz srebrnopłetwy (Carcharhinus albimarginatus). Zdjęcie przedstawia żarłacza srebrnopłetwego. Rekin ma wydłużony korpus. Wydłużona szeroka głowa posiada ostro zakończony pysk. Wydłużone nozdrza osadzone po bokach spodu pyska posiadają małe trójkątne fałdy skórne. Ma duże, okrągłe oczy. Tępo zakończona pierwsza stosunkowo niska płetwa grzbietowa ma długą wolną dalszą końcówkę. Kształtem przypomina łagodnie wygięty ku tyłowi sierp. Jej przednia krawędź leży dokładnie nad tylną krawędzią podstawy płetw piersiowych. Mała druga płetwa grzbietowa ma romboidalny kształt i wąską podstawę. Umiejscowiona jest nad płetwą odbytową. Pomiędzy płetwami grzbietowymi występuje wyraźny między grzbietowy łuk. Ostro zakończone płetwy piersiowe są długie i szerokie, z mocno zagiętą dystalną krawędzią. Proporcjonalnie duże płetwy brzuszne, podobnie jak druga płetwa grzbietowa, mają romboidalny kształt, lecz dużo szerszą podstawę. Cechą charakterystyczną tego gatunku są śnieżnobiałe szerokie tylne krawędzie pierwszej płetwy grzbietowej, płetwy odbytowej, płetwy ogonowej, płetw piersiowych i brzusznych. Źródło: Wikimedia Commons; licencja: CC BY‑SA 3.0.
    Odwrócona piramida biomasy.
    Źródło: Englishsquare.pl sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Piramida liczebności

Przedstawia liczebność na poszczególnych poziomach troficznych biocenozy, wyrażaną jako liczba osobników na daną powierzchnię (np. metr kwadratowy). Piramida liczebności również może być typowa lub odwrócona:

  • Typowa piramida liczebności – przybiera najczęściej spotykany kształt piramidy: najwięcej jest organizmów będących producentami, a konsumenci kolejnych rzędów występują w coraz mniejszej liczbie.

    RWhcbzTqpmmBM
    Rysunek przedstawia piramidę liczebności. To piramida schodkowa złożona z czterech prostokątów ułożonych od największego na dole, po najmniejszy na górze. Schody oznaczone są cyframi od 1 do 4, przy czym jedynka jest na samym dole, a czwórka na samej górze. Opisane punkty: 1. Producenci. Jest ich najwięcej, a w typowej piramidzie liczebności, na każdym poziomie troficznym, widoczny jest spadek liczby organizmów. Zdjęcie przedstawia kłosy zboża na polu uprawnym. Rosną gęsto, obok siebie. Kwiatostan zbóż przypomina spleciony warkocz. Wokół rosną szerokie, zielone liście. Pszenica zwyczajna (Triticum aestivum). Źródło: Wikimedia Commons; Licencja: CC BY‑SA 3.0. 2. Konsumenci pierwszego rzędu. Jest ich mniej niż producentów. Zdjęcie przedstawia mysz polną. To mały gryzoń o czarnej prędze wzdłuż grzbietu, zamieszkuje głównie pola i łąki. Ma brązowe gęste futro, okrągłe niewielkie uszy, czarne owalne oczy. Szpiczasty pyszczek i długi różowy ogon. Ma też małe łapki. Mysz polna (Apodemus agrarius). Źródło: Wikimedia Commons; Licencja: CC BY‑SA 2.5. 3. Konsumenci drugiego rzędu Jest ich mniej niż producentów i konsumentów drugiego rzędu. Zdjęcie przedstawia rudego lisa o gęstym futrze. Ubarwienie futra od spodu jest białe. Ma niewielki czarny, okrągły nos i wąsy. Na niewielkiej głowie znajdują się małe brązowe oczy i para trójkątnych, stojących, rudych uszu. Lis rudy (Vulpes vulpes). Źródło: Wikimedia Commons; Licencja: domena publiczna. 4. Konsumenci trzeciego rzędu. Łączna liczba wszystkich mięsożerców jest mniejsza, niż liczba wszystkich roślinożerców. Zdjęcie przedstawia wilka. Ma szaro białe futro, duży, okrągły, czarny nos, bursztynowe, niewielkie oczy. Stojącą, trójkątną parę uszu. Głowa charakteryzuje się dosyć szerokim czołem. Kończyny są długie, białe zakończone pazurami. Wilk szary (Canis lupus). Źródło: Wikimedia Commons; Licencja: domena publiczna.
    Typowa piramida liczebności.
    Źródło: Englishsquare.pl sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

  • Odwrócona piramida liczebności – ilustruje sytuację, w której producent jest w stanie zapewnić pokarm dużej liczbie konsumentów.

    R16b3zxWJkCny
    Rysunek przedstawia piramidę schodkową złożoną z prostokątów. Ta piramida u podstawy ma najmniejszy z prostokątów, kolejno duży prostokąt, średni i nieco mniejszy na szczycie. Prostokąt najmniejszy, na dole oznaczony jest cyfrą 1, następne prostokąty cyframi 2, 3 i 4. Opisane punkty: 1. Producenci. Poszczególne drzewa są na tyle duże, że mogą służyć innym poziomom troficznym (pomimo ich niewielkiej liczby). Zdjęcie przedstawia drzewo iglaste. To świerk pospolity. Rośnie przy ścianie lasu. Świerk ma rozłożyste gałęzie. Jest zimozielony. To drzewo góruje nad pozostałymi, niższymi drzewami i krzewami. Korona smukła, stożkowata. Dolne konary z wiekiem zwieszają się, górne pozostają w większości poziomo. Jest drzewem jednopiennym. Świerk pospolity (Picea abies). Źródło: Wikimedia Commons; licencja: CC BY‑SA 3.0ee. 2. Konsumenci pierwszego rzędu. Jest ich więcej niż producentów. Zdjęcie przedstawia niewielkiego, czarnego owada. To kornik. Ma czarne, pokryte włoskami ciało, niewielkie, długie, wąskie nogi. Dużą puszkę głowową. Kornik drukarz (Ips typographus). Źródło: Wikimedia Commons; licencja: CC BY 3.0. 3. Konsumenci drugiego rzędu. Jest ich mniej niż konsumentów pierwszego rzędu. Zdjęcie przedstawia dzięcioła dużego. To ptak o czarno‑białym ubarwieniu. Ma również czerwone pióra z tyłu głowy i na spodniej części brzucha. Kuper, ogon, skrzydła, grzbiet i wierzch głowy czarne. Tęczówki oczu są czerwone. Czarny pas ciągnie się od dziobu w kierunku piersi. Drugi otacza górną część szyi. Dolna część brzucha i podogonie w kolorze jaskrawoczerwonym oddzielają się wyraźnie od białego spodu. Na szyi dwie białe plamy, podobnie na barkach oraz skrajnych sztywnych sterówkach. Ma mocny, dłutowaty ciemnoszary dziób i szare nogi. Dzięcioł duży (Dendrocopos major). Źródło: Wikimedia Commons; Licencja: CC BY‑SA 3.0. 4. Konsumenci trzeciego rzędu Jest ich mniej niż konsumentów drugiego rzędu. Zdjęcie przedstawia dużego jastrzębia. Wierzch jego ciała jest szaropopielaty, a spód jasny, w liczne poprzeczne, szare, faliste prążki. Podogonie jest pręgowane z jasną plamą u nasady. Nad oczami ptaka znajdują się szerokie, białe brwi. Tęczówka oka jest jaskrawożółta. Ogon dość długi. Głowa z charakterystycznym profilem – ptak ma zagięty dziób. Jastrząb zwyczajny (Accipiter gentilis). Źródło: Wikimedia Commons; Licencja: CC BY 3.0.
    Odwrócona piramida liczebności.
    Źródło: Englishsquare.pl sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑blue

Utrwal wiedzę o poznanych piramidach ekologicznych w symulacji interaktywnej. Później wykonaj polecenia.

1
Symulacja 1

Możemy wyróżnić trzy rodzaje piramid ekologicznych, które umożliwiają przedstawienie struktury troficznej ekosystemu: piramidę energii, piramidę biomasy oraz piramidę liczebności. Określ, czy opisane w tekście piramidy ekologiczne/troficzne są piramidami odwróconymi czy typowymi, a następnie skonstruuj je, wybierając właściwe klocki spośród dostępnych w symulacji.

RQ266DHXKE1EN
Symulacja pozwala na skonstruowanie trzech piramid ekologicznych (piramidę energii, piramidę biomasy oraz piramidę liczebności). Na początku użytkownik zapoznaje się z informacją dotyczącą danej piramidy i musi stwierdzić czy jest ona typowa czy odwrócona. Po udzieleniu poprawnej odpowiedzi użytkownik przenoszony jest na kolejny ekran gdzie musi z rozsypanych klocków ułożyć odpowiednią do wcześniejszego opisu i nazwy piramidę.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DCRHZQA3L

Wydajność troficzna i piramidy troficzne.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Możemy wyróżnić trzy rodzaje piramid ekologicznych, które umożliwiają przedstawienie struktury troficznej ekosystemu: piramidę energii, piramidę biomasy oraz piramidę liczebności. Określ, czy opisane w tekście piramidy ekologiczne/troficzne są piramidami odwróconymi czy typowymi, a następnie skonstruuj je, wybierając właściwe klocki spośród dostępnych w symulacji.

R73qA4vzt6qQK
1. Piramida energii przedstawia ilość energii zakumulowanej przez osobniki każdego poziomu troficznego. Przy przechodzeniu z jednego poziomu do kolejnego zawsze dochodzi do strat energii.

Czy dana piramida ekologiczna / troficzna jest piramidą odwróconą czy typową? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Typową, 2. Odwróconą
R1UNNzUhnrfNh
Ułóż odpowiednią do powyższego opisu i nazwy piramidę z dostępnych klocków. Elementy do uszeregowania: 1. Konsumenci I rzędu, 2. Producenci, 3. Konsumenci II rzędu
R1U3l3hcY0HMs
2. Piramida biomasy przedstawia masę osobników wszystkich gatunków składników się na każdy poziomów troficznych danej biocenozy. Jest charakterystyczna dla biocenoz lądowych. Wyróżnia się tym, że biomasa producentów jest większa niż biomasa konsumentów. Zaznacz poprawną odpowiedź.

Czy dana piramida ekologiczna / troficzna jest piramidą odwróconą czy typową? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Typową, 2. Odwróconą
R1UgvOcK5LACN
Ułóż odpowiednią do powyższego opisu i nazwy piramidę z dostępnych klocków. Elementy do uszeregowania: 1. Producenci, 2. Konsumenci II rzędu, 3. Konsumenci I rzędu
R1KMr6JRf2rQG
3. Piramida biomasy przedstawia masę osobników wszystkich gatunków składników się na dany poziom troficzny. Jest charakterystyczna dla biocenoz wodnych. Wyróżnia się tym, że biomasa producentów jest zdecydowanie mniejsza niż biomasa konsumentów.

Czy dana piramida ekologiczna / troficzna jest piramidą odwróconą czy typową? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Odwróconą, 2. Typową
RogSWx0LKI7sz
Ułóż odpowiednią do powyższego opisu i nazwy piramidę z dostępnych klocków. Elementy do uszeregowania: 1. Konsumenci I rzędu, 2. Producenci, 3. Konsumenci II rzędu
Rn7ErBd7gJqTU
4. Dzięki piramidzie liczebności możemy określić liczebność zarówno producentów, jak i konsumentów. Najczęściej spotykamy biocenozy, w których najwięcej jest osobników różnych gatunków organizmów będących producentami, a konsumenci kolejnych rzędów występują w coraz to mniejszej liczbie.

Czy dana piramida ekologiczna / troficzna jest piramidą odwróconą czy typową? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Typową, 2. Odwróconą
R1v61sd22nNb8
Ułóż odpowiednią do powyższego opisu i nazwy piramidę z dostępnych klocków. Elementy do uszeregowania: 1. Konsumenci II rzędu, 2. Producenci, 3. Konsumenci I rzędu
RJkn8SpFsuRAv
5. Dzięki piramidzie liczebności możemy określić liczebność zarówno producentów, jak i konsumentów. Piramida ta występuje wtedy, gdy jeden osobnik będący producentem jest w stanie zapewnić pokarm dużej liczbie konsumentów, na przykład jednym drzewem może się żywić duża liczba owadów.

Czy dana piramida ekologiczna / troficzna jest piramidą odwróconą czy typową? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Odwróconą, 2. Typową
RifZFu1Ih6wr2
Ułóż odpowiednią do powyższego opisu i nazwy piramidę z dostępnych klocków. Elementy do uszeregowania: 1. Konsumenci I rzędu, 2. Konsumenci II rzędu, 3. Producenci
Polecenie 8
R1o9GXq8O00At
Przeanalizuj poniższe piramidy troficzne z wymienionymi przykładami. (Uzupełnij).
Polecenie 9
R1WHxk3NdMos9
Zastanów się i opisz, jak zmniejszenie liczebności osobników znajdujących się na środkowym piętrze typowej piramidy liczebności wpłynie na liczebność piętra znajdującego się nad nim oraz piętra znajdującego się pod nim. (Uzupełnij).
bg‑blue

Podsumowanie

  • We wszystkich ekosystemach zachodzą dwa podstawowe procesy: krążenie materii oraz przepływ energii. Warunkują one prawidłowe funkcjonowanie środowiska przyrodniczego.

  • Łańcuch pokarmowy (troficzny) to ciąg organizmów, w którym każde kolejne ogniwo zjada poprzednie.

  • Rodzaje łańcuchów pokarmowych:
    - Łańcuch spasania - zaczyna się od producenta, np.: roślina → roślinożerca → drapieżnik.
    - Łańcuch detrytusowy - rozpoczyna się od martwej materii organicznej (detrytusu), którą zjadają saprofagi, a następnie drapieżniki. Jest typowy dla środowisk o ograniczonym dostępie światła (np. głębiny wodne, jaskinie) oraz ważny w ekosystemach leśnych.

  • W przyrodzie proste łańcuchy pokarmowe występują rzadko. Większość organizmów ma zróżnicowaną dietę, dlatego wiele łańcuchów łączy się ze sobą, tworząc sieć pokarmową. Im bardziej złożona sieć pokarmowa, tym większa stabilność ekosystemu, ponieważ organizmy mogą korzystać z różnych źródeł pokarmu.

  • Materia (np. woda, dwutlenek węgla, sole mineralne) krąży między biotopem (środowiskiem nieożywionym) a biocenozą (organizmami żywymi). Materia nie ginie – zmienia tylko formę.
    - Producenci pobierają związki nieorganiczne i wytwarzają z nich związki organiczne.
    - Konsumenci przejmują materię, zjadając producentów lub inne zwierzęta.
    - Po śmierci organizmów destruenci rozkładają ich ciała do prostych związków chemicznych. Związki te ponownie trafiają do środowiska i są wykorzystywane przez producentów.

  • Źródłem energii w większości ekosystemów jest energia słoneczna. Energia przepływa od producentów do konsumentów i destruentów. Na każdym poziomie troficznym częściowo się rozprasza i nie wraca do obiegu – musi być stale dostarczana z zewnątrz. Dlatego łańcuchy pokarmowe są zazwyczaj krótkie (4–5 ogniw), a liczba organizmów maleje na kolejnych poziomach.

  • Na każdym poziomie troficznym znaczna część energii: zużywana jest na oddychanie i procesy życiowe, wydalana z niestrawionym pokarmem, rozprasza się w postaci ciepła.

  • Produktywność biologiczna to ilość biomasy wytworzonej w określonym czasie na jednostkę powierzchni (lub objętości). Zależy ona od czynników abiotycznych, takich jak: temperatura, dostępność światła i wody.

  • Produkcja pierwotna to tempo wytwarzania materii organicznej przez producentów.
    - Produkcja pierwotna brutto – całkowita ilość materii organicznej wytworzonej w procesie fotosyntezy.
    - Produkcja pierwotna netto – ilość materii organicznej pozostałej po odjęciu energii zużytej przez producentów na oddychanie. Jest to ilość biomasy dostępnej dla konsumentów.

  • Produkcja wtórna to tempo przyrostu biomasy konsumentów.
    - Produkcja wtórna brutto – całkowita ilość materii pobranej przez konsumentów w pokarmie.
    - Produkcja wtórna netto – część materii przekształcona w biomasę konsumenta po odjęciu strat związanych z oddychaniem i wydalaniem.

  • Struktura troficzna ekosystemu może być przedstawiona za pomocą piramid energii, biomasy i liczebności.

Ćwiczenia utrwalające

R1LWc2x7pVsgy
Ćwiczenie 1
W każdym ekosystemie zachodzi krążenie materiienergii i przepływ materiienergii.
1
Ćwiczenie 2
R1Xy69zdrAuG6
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 2
R47PHSCTXCFMS
Uzupełnij tekst właściwymi sformułowaniami. 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem to ciąg organizmów powiązanych ze sobą zależnościami zjadający‑zjadany. Każda biocenoza ma własne specyficzne zależności, charakteryzujące się odmienną strukturą troficzną, zwaną inaczej 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem.
Podstawowymi poziomami troficznymi są 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem. Do pierwszej grupy zaliczamy 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem, do drugiej natomiast – 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem. Wśród drapieżników możemy dalej wyróżnić kolejne poziomy troficzne, dzielące tą grupę na drapieżników 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem.
Ważną grupą w strukturze troficznej ekosystemu są również 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem. Przekształcają martwą materię organiczną, zwaną 1. Saprofagi i saprofity, 2. Poziom pokarmowy, 3. I, II i kolejnych rzędów, 4. Organizmami hemolizującymi, 5. Chemofagi, 6. Fakultatywnych i bezwzględnych, 7. rośliny zielone i samożywne protisty, 8. Pierwiastkożercy, 9. destruenci, 10. producenci i konsumenci, 11. roślinożerców i drapieżników, 12. strukturą pokarmową, 13. Wody i dwutlenku węgla, 14. Łańcuch pokarmowy, 15. detrytusem, w związki o prostszej budowie.
1
Ćwiczenie 3
R1cee6S9oLq2e
Schemat przedstawia sieci troficzne ekosystemu lądowego i wodnego. Struktura ekosystemu kształtuje się z udziałem organizmów innych gatunków (rośliny, grzyby, mikroorganizmy, zwierzęta), wzajemnie powiązanych zależnościami, m.in. troficznymi, istniejącymi wewnątrz populacji i między nimi. Na zdjęciach, będących częścią schematy znajdują się poszczególne elementy ekosystemu: rośliny, rak, ryby i ptak. Jedno stworzenie jest zależne od drugiego tworząc łańcuch wzajemnych powiązań.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R29Ayun0m6rB5
Które organizmy mogą być reducentami? Możliwe odpowiedzi: 1. Nicienie, 2. Pierścienice, 3. Bakterie, 4. Grzyby, 5. Promieniowce, 6. Chrząszcze
Ćwiczenie 4

Oceń, czy podane stwierdzenia dotyczące przepływu oraz wymiany materii i energii są prawdziwe czy fałszywe.

RL27LA32ROVQ7
Łączenie par. . Cała docierająca do ekosystemu energia zostaje skumulowana w organizmach.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Funkcjonowanie ekosystemu wymaga ciągłego dopływu energii z poziomu konsumentów.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Przemiany materii i energii w ekosystemie uwarunkowane są obecnością poziomów troficznych.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Raz wykorzystana energia nie może być użyta ponownie.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
R7O7T18238VPC
Ćwiczenie 5
Produktywność organizmów będących producentami jest inna niżtaka sama jak, produktywność konsumentów. Produkcję ekosystemu dzielimy na pierwotną i wtórnąpierwotną i wtórnie pierwotną. Produkcja pierwotna, to tempo wytwarzania materii nieorganicznejorganicznej przez konsumentówproducentów. Produkcja wtórnie pierwotnawtórna to tempo przyswajania i magazynowania materii organicznej przez organizmy będące konsumentamiproducentami.
Ćwiczenie 6

W lasach mieszanych klimatu umiarkowanego produkcja pierwotna netto wynosi 1300 g /mIndeks górny 2/rok, a koszty własnych procesów oddechowych – 60 g /mIndeks górny 2/rok.

RnSIisC3EbTjY
Wstaw prawidłową wartość. W lasach mieszanych klimatu umiarkowanego produkcja pierwotna brutto wynosi 1. 1240 g /m2/rok, 2. 1360 g /m2/rok, 3. 2600 g /m2/rok, 4. 1300 g /m2/rok .
Polecenie 10

Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.

Ekosystem - struktura i zachodzące w nim zmiany
Obieg węgla i azotu w przyrodzie