A tápláléklánc

Az élőlények közötti számos kapcsolat közül kiemelkedő fontosságú a táplálkozási kapcsolat. A vizekben pl. a planktont alkotó moszatot elfogyasztja a szintén planktonhoz tartozó rák, az viszont a planktonevő halnak lesz a tápláléka. A planktonevő halakra a ragadozó hal, a ragadozó halra pedig a ragadozó madár vagy emlős les. Az elpusztult emlőst a dögevő madarak eszik meg. Hasonlóképpen, tölgyerdeinkben a tölgyfa levelét a levéltetű szívogatja, ami viszont kedvelt csemegéje a hétpettyes katicabogárnak. A hétpettyes katicabogarat a mezei veréb eszi meg, a verébre viszont a karvaly vadászik. A fent ismertetett példák alapján megállapíthatjuk, hogy az élőlényközösségek élőlényei táplálékláncokat alkotnak . A táplálékláncok azonban szinte soha nem ilyen egyszerűek, mint az itt felsorolt példákban. A levéltetűt nemcsak a hétpettyes katicabogár, hanem számtalan más ragadozó rovarfaj is elfogyaszthatja, mint ahogy pl. a veréb is sok nagyobb ragadozónak áldozatául eshet. A természetben tehát táplálékláncok helyett sokkal inkább egész táplálékhálózatok léteznek. A fentiekből következik, hogy a zöld növények az élőhelyeknek tehát nemcsak legfeltűnőbb, hanem egyben meghatározó élőlényei is. A táplálékláncok és a táplálékhálózatok ugyanis mindig a növényekkel kezdődnek, amelyek a napfény energiájának segítségével szervetlen tápanyagokból (mindenekelőtt vízből, ásványi sókból és a levegő szén-dioxidjából) szerves anyagokat képesek előállítani. A növények tehát önállóan, más szervezetek elfogyasztása nélkül építik fel saját testüket. A többi, növényeket közvetlenül vagy közvetve fogyasztó szervezet hasonló, önálló szervesanyag-előállításra nem képes. Bennük végül is a növények által előállított szerves anyagok (sokszor többé-kevésbé megváltoztatva) áramlanak az új és új tápláléklánc-alkotók irányába. A szervesanyag-előállításra képes növényeket a fentiek miatt termelő, az állatokat pedig fogyasztó szervezeteknek nevezzük. A növényevő állatok az elsődleges fogyasztók, a ragadozók pedig - a táplálékláncban elfoglalt helyüknek megfelelően - másodlagos, harmadlagos stb. fogyasztók. A táplálékhálózatok csúcsán az ún. csúcsragadozók vannak. Valamennyi táplálékláncot alkotó szervezet, ha nem a fogyasztók közé tartozó valamely állatfaj tápláléka lesz, elpusztulva a talajba vagy a vizek üledékébe kerül, ahol lebontó szervezetek, mindenekelőtt baktériumok és gombák alakítják át újból ásványi tápanyagokká, vízzé és szén-dioxiddá. Az anyagok körforgását a természetben tehát a szerves anyagokat lebontó baktériumok és gombák biztosítják. Ezek alakítják vissza az élőlények szerves anyagait a növények által ismét felvehető ásványi tápanyagokká. A táplálékláncok és -hálózatok szintjeit ennek megfelelően a termelő, a különböző (elsődleges, másodlagos stb.) fogyasztó, valamint a lebontó szervezetek alkotják.

A táplálékláncról link

Az ökológiai piramis

A tápláléklánc résztvevői közötti számszerű kapcsolatokat grafikusan szemléltető ábrázolásmód. A vizsgálat szempontja szerint lehet az egyedszám alapján készült szám-, vagy a biomassza energiatartalmát ábrázoló energiapiramis. Leolvasható róla, hogy a trofikus szintek képviselőinek egyedszáma a termelőktől a csúcsragadozókig fokozatosan csökken, valamint hogy a piramis csúcsa felé haladva az egyedek nagysága növekszik. Tehát egy ökológiai rendszerben a trofikus szintek képviselőinek számszerű aránya (egyedszáma) a producensektől a csúcsragadozókig fokozatosan csökken; ezt a törvényszerűséget szemlélteti az ökológiai piramis. A számpiramis (Elfon-piramis) az egyedszám alapján készül. Leolvasható róla a biocönózis trofikus szempontú faji összetételrendszere. Itt nem a re Ökopiramis ndszertani hovatartozás, hanem a trofikus rendszerben betöltött szerepkör a csoportosítás alapja. Az is leolvasható, hogy a piramis csúcsa felé haladva az egyedszám csökkenése az egyedek nagyságának növekedésével párosul (a csúcsragadozó rendszerint jóval nagyobb testű, mint a tömegesen előforduló növényevő állat). Ez a relatív nagyságtörvény rendszerint a növényevő tápláléklánc tagjaira is érvényes. Ha a piramis az egyes trofikus szintek egyedszáma helyett azok összegezett testtömegét (biomasszáját) mutatja, akkor biomasszait kapunk. Ha pedig a biomassza energiatartalmát ábrázoljuk az egyes trofikus szinteken, akkor energiaihoz jutunk. Ez egyben a trofikus szintek közötti energiaveszteséget is érzékelteti. A piramis képe természetesen függ a rendszer adottságaitól, jellegétől, típusától, az évszaktól és a földrajzi helytől is. Egy tipikus magyar hegyvidéki vegyes erdő ökológiai (táplálkozási) piramisa: - Uhu - Nyest, Róka - Denevér, Cickány - Éjjeli lepke, Csiga, Gubacsdarázs, Bogár - Csalán, Fagyal, Tölgy, Vadrózsa, Ászka

Az ökoszisztéma

Az ökoszisztéma az ökológia egyik központi fogalma. Szaknyelvi és köznyelvi jelentése jelentősen eltér egymástól, ami számos félreértés forrása lehet. Ökológiai szaknyelvi értelemben az ökoszisztéma az ökológiai jelenségek értelmezése, vizsgálata céljából, (az ökológiai kutatómunka során) létrehozott rendszermodell. Köznyelvi értelemben azonban gyakran különféle valós élőlényközösségeket, társulásokat, élőhelyeket értenek alatta. Gyakran tekintik úgy, mint a társulás (biocönózis) és az élőhely (biotóp) együttesét. A köznyelvi és szaknyelvi jelentés közötti eltérés érthető, hiszen a mindennapi szóhasználatban valamely valós rendszert és ugyanazon valós rendszerről való elképzeléseinket, hipotéziseinket (a fogalmat és annak tartalmát) nem szoktuk élesen megkülönböztetni. Az ökoszisztéma mint rendszermodell azt a célt szolgálja, hogy egy konkrét élőlényegyüttes állapotáról, állapotváltozásairól (mint ökológiai jelenségekről) kialakított hipotéziseinket tudományosan tesztelni tudjuk. A tudományos modell, ez esetben a hipotézisek nagyon pontos, (tehát gyakran matematikai) megfogalmazása. A hipotézisek tesztelésére az ad lehetőséget, ha a rendszermodell jóslatait (predikcióit) tapasztalati megfigyelésekkel vetjük össze, vagy kísérlet formájában vizsgáljuk. Ökoszisztémaként nagyon sokféle valós rendszer vizsgálható. Ökológiai rendszermodellt egy akvárium élőlényegyüttesére, egy petricsészében szaporodó baktériumpopulációra vagy akár a bioszféra egészére is felírhatunk. A modell azonban mindig egy leegyszerűsítést, lényegkiemelést jelent, így a modell viselkedése sohasem teljesen azonos a vizsgált objektum viselkedésével. Az ökoszisztéma modellek a kiválasztott ökológiai rendszer és környezete kapcsolatát vizsgálják. Ökoszisztémákat biomatematikai és bioinformatikai kutatómunka eredményeképpen környezeti információs rendszerek keretében készítenek el.

Az ökoszisztéma elemei közötti kapcsolat

Az ökoszisztéma valamely ökológiai objektum rendszerként értelmezett absztrakciója. Emiatt az ökoszisztémába nem lehet belépni és abban közlekedni sem lehet. A társulást például ökoszisztémaként úgy vizsgáljuk, hogy abból kiemelünk egy jellemző dolgot - az anyag-, az energia- vagy az információforgalmat - és azt rendszermodellként írjuk le, ábrázoljuk, illetve használjuk. Az ökoszisztémában, mint rendszermodellben, a mérnökök által alkotott rendszerektől eltérően az élőlények populációi a közöttük kialakult kapcsolatok révén önszabályozó működést valósítanak meg. Ennek a rendszernek a jellemzőit és állapotváltozásait az ökológiai tényezők (pl. fény, víz, hő, tápanyagok, konkurenciaviszonyok, tolerancia) erősen befolyásolják. Az ökoszisztéma tehát ökológiailag meghatározott, összetett, heterogén, bizonyos fokú stabilitással és ellenállóképességgel rendelkező rendszer, amit három jellemző tulajdonság - a tömeg, az energia- és az információ-tartalom - alakulásával jellemezhetünk. Négy legfontosabb alkotója az alábbi: Az erdők anyagforgalmának ökoszisztéma-modellje (A: talaj; B: kimosódás; C: gyepszint; D: állati fogyasztás; E: avar; F: eső; G: fatörzs; H: faágak; I: levelek; J: eső általi kimosás; K: lebontás) - az élettelen anyagok, pl. víz, tápanyagok, szén-dioxid; - a termelő (producens vagy konstruktív) szervezetek (autotróf növények) ,amelyek szervetlen anyagokból szerves vegyületeket állítanak elő; - a fogyasztó vagy raktározó (konzumens vagy akkumulatív) szervezetek (főként állatok), amelyek közvetlenül vagy közvetve a termelő szervezetek által előállított szerves anyagokat fogyasztják, és - a lebontó (reducens vagy dekomponáló) szervezetek - főként baktériumok és gombák -, amelyek az elhalt szervezetek szerves vegyületeit szervetlenekké alakítják. Az ökoszisztémában a folyamatok a táplálkozási (trofikus) szintek közreműködésével valósulnak meg. Ezek az alábbiak: Lebontók

1. a zöld növények, amelyek táplálékul szolgálnak a növényevő állatoknak;

2. a növényevő állatok, amelyekkel a ragadozók táplálkoznak;

3. a ragadozók;

4. a lebontók, amelyek az összes többi trofikus szint elpusztult szervezetével táplálkoznak. Az energia a trofikus szinteken áthalad, nem végez körforgást. A tápanyagok ezzel szemben - a. biogeokémiai ciklusokban - állandó körforgásban vesznek részt. Az energiaáramlás mindig a tápanyagok áramlása révén valósul meg. Az ökoszisztéma szervezeteinek létfeltételeit alapvetően a környezet rájuk ható fizikai és kémiai tényezői határozzák meg; az adott feltételek között életképes szervezetek közül azonban több kiszorul a versengés következtében. A populációk méretüket önszabályozás révén a rendelkezésre álló tápanyag- és energiaforráshoz igazítják, aminek révén egy állapottartó helyzetet érnek el. Viszonylag állandó környezeti feltételek mellett az ökoszisztéma a szukcesszió révén fokozatosan "érettebb" állapotúvá változik, amelynek jellemzője, hogy az előző állapotokhoz képest nagyobb a faj-egyed diverzitása és a stabilitása, és rendszeresebb az anyag-, valamint energiaforgalma.

Termelők

Termelők - sárgamoszat

Az ökoszisztémáról link