edubun
Русский
English한국어EspañolPortuguêsFrançaisDeutschItalianoNederlandsРусскийBahasa Indonesia日本語
Главная›Экология и окружающая среда

Пищевые сети

В Силвер-Спрингс во Флориде растения за год произвели 20 819 килокалорий на квадратный метр, а высшим хищникам досталась лишь 21. Проследи путь энергии от продуцентов к хищникам, удаляй виды из пищевой сети, запусти модель численности кроликов и лисиц и узнай, почему яды накапливаются на вершине.

Прогресс

О курсе

В Силвер-Спрингс во Флориде растения за год произвели 20 819 килокалорий на квадратный метр, а верхним хищникам досталась 21 из них, около 0.1%. В озере Онтарио энергия в теле чавычи всего три раза переходила от съеденного к съевшему с тех пор, как зелёные водоросли получили её от солнечного света. Курс прослеживает энергию от продуцентов до хищников и разбирает, что происходит при исчезновении вида.

Одно из самых ранних письменных описаний пищевой сети оставил аль-Джахиз, учёный из Багдада начала 9 века (800-е годы). Он заметил, что комары питаются кровью слонов и бегемотов, но сами становятся пищей мух и мелких птиц. Шесть уроков начинаются с продуцентов, консументов и редуцентов, затем переходят от пищевых цепей к пищевым сетям. В вымышленной луговой сети мышь ест три вида пищи и служит добычей трём видам. Если её убрать, у каждого другого вида всё равно останется еда. Урок об энергетической пирамиде использует правило 10%. Урок о хищниках и добыче показывает примерно 10-летние циклы численности зайцев-беляков и рысей с отставанием рысей на 1–2 года. Вольтерра опубликовал уравнения хищника и жертвы в 1926 году, а Альфред Лотка получил такие же в 1925 году, поэтому они носят оба имени. Урок о ключевых видах рассказывает, как Роберт Пейн убирал морских звёзд с берега в штате Вашингтон, после чего число видов сократилось с 15 до 8. В последнем уроке судак в заливе Сагино содержит более чем вчетверо больше ПХБ, чем фитопланктон ниже него в пищевой сети. В лаборатории ты можешь поочерёдно убирать виды и запускать модель кроликов и лисиц.

Перед началом

Пищевые сети начинаются с растений, которые превращают солнечный свет в пищу, поэтому полезный фон даёт Растения. Тема об энергетической пирамиде переводит килокалории в проценты, как показано в курсе Десятичные дроби и проценты, а модель хищника и жертвы использует простую скорость роста.

Когда закончишь

Ты сможешь разделить живые организмы на продуцентов, консументов и редуцентов, построить пищевую сеть из пищевых цепей и вычислить, какая доля энергии доходит до вершинных хищников в Сильвер-Спрингс. Ты прочитаешь рост и спад численности зайцев и рысей, объяснишь, что Роберт Пейн называл ключевым видом, и опишешь, как ПХБ накапливаются к вершине сети.

  1. 1Продуценты, консументы и редуцентыВ озере Онтарио энергия чавычи прошла всего через три приёма пищи с тех пор, как зелёные водоросли уловили её из солнечного света.
  2. 2От пищевых цепей к пищевым сетямНа вымышленном лугу ниже мышь ест три вида пищи и служит добычей трём видам, поэтому после её удаления у всех остальных остаётся что поесть.
  3. 3Энергетическая пирамида и правило 10%Из 20 819 ккал, произведённых растениями Силвер-Спрингс за год на каждом квадратном метре, высшим хищникам досталась 21 ккал, около 0.1%.
  4. 4Хищники и добыча: кролики и лисицыЗаписи о добыче пушнины в лесах Северной Америки показывают рост и спад численности американских беляков и рысей с циклом около 10 лет; рыси отстают на 1–2 года.
  5. 5Ключевые виды и волки ЙеллоустонаКогда Роберт Пейн убрал морских звёзд с полосы скалистого берега в штате Вашингтон, число живущих там видов упало с 15 до 8.
  6. 6Яды и вселенцы в пищевых сетяхВ заливе Сагино озера Гурон у светлопёрого судака на вершине пищевой сети содержание ПХБ было более чем вчетверо выше, чем у фитопланктона в её основании.

Похожие курсы

  • Биомы
    На одном гектаре амазонского тропического леса может расти от 100 до 300 видов деревьев, а в арктической тундре вегетационный период длится лишь от 10 до 12 недель. Узнай, как температура и осадки разделяют сушу на восемь основных биомов, найди их на глобусе, а затем погрузись под воду, от освещённых верхних 200 м океана до ультраабиссальных желобов.
  • Движение · Физика
    Положение, модуль скорости, скорость и ускорение, а затем падение и полёт тел. В лаборатории движения можно бросить мяч на Земле, Луне или Марсе и наблюдать, как рассчитываются время полёта, высота и дальность.
  • Агрегатные состояния вещества · Химия
    Почему лёд не тонет, почему высоко в горах вода кипит при 90 °C и почему поршень шприца нажимать всё труднее? Меняй температуру и смотри, как частицы застывают в кристалл, скользят в жидкости и разлетаются в газе. Потом разбери настоящую кривую нагревания и закон Бойля на числах из OpenStax и NIST.
  • Клетки · Биология
    Всё живое построено из клеток, и большинство из них слишком малы, чтобы их увидеть. Курс начинается с людей, которые первыми увидели клетки, затем клетки измеряют в микрометрах и разбирают животную и растительную клетку в 3D, а завершается курс тем, как из одной клетки получаются две. Выбери органоид в модели, разрежь клетку и следи за масштабной линейкой при увеличении.
Источники курса (16)
  • OpenStax Biology 2e 46.1 Ecology of Ecosystems: food chains and webs, Lake Ontario chain, grazing and detrital webs, Silver Springs 20,819 / 3,368 / 383 / 21 kcal/m²/yr (openstax.org/books/biology-2e/pages/46-1-ecology-of-ecosystems)
  • 46.2 Energy Flow through Ecosystems: chemoautotrophs at hydrothermal vents (NW Eifuku, 1,535 m)
  • TLTE 14.48% (1,103 of 7,618)
  • four to six transfers, NPE caterpillar 18% and squirrel 1.6%, English Channel 4 and 21 g/m², energy pyramids always upright, biomagnification, DDT and Silent Spring, PCBs banned 1979, Saginaw Bay walleye more than four times the PCBs of phytoplankton, EPA fish advice (.../pages/46-2-energy-flow-through-ecosystems)
  • 45.6 Community Ecology: lynx and snowshoe hare cycle about 10 years, lag 1 to 2 years, nearly 200 years of trapping data, keystone Pisaster and banded tetra, foundation species kelp and coral, Asian carp 95% of biomass in parts of the Illinois River (.../pages/45-6-community-ecology)
  • National Geographic Education: Food Web (al-Jahiz, early 800s) and Energy Flow and the 10 Percent Rule (education.nationalgeographic.org/resource/food-web/, /resource/energy-flow-and-10-percent-rule/)
  • NOAA Education, Aquatic food webs (noaa.gov/education/resource-collections/marine-life/aquatic-food-webs)
  • Kingsland 2015, Alfred J. Lotka and the origins of theoretical population ecology, PNAS 112:9493 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4534218): Lotka 1925 Elements of Physical Biology, Volterra 1926
  • Bacaër 2011, A Short History of Mathematical Population Dynamics ch. 13 (D'Ancona, Adriatic fish markets, First World War)
  • Paine 1966, Food web complexity and species diversity, Am. Nat. 100:65-75 (Mukkaw Bay, 15 to 8 species)
  • Paine 1969 Am. Nat. 103:91 (keystone)
  • Lafferty and Suchanek 2016, Am. Nat. 188:365 (pubs.usgs.gov/publication/70175674)
  • NPS Yellowstone: History of Wolf Management (nps.gov/yell/learn/historyculture/wolf-management.htm: last pack killed 1926, 14 wolves January 1995, 17 in January 1996, 10 from Montana 1997)
  • Wolf Restoration in Yellowstone: Reintroduction to Recovery (nps.gov/articles/wolf-restoration-in-yellowstone-reintroduction-to-recovery.htm: 41 wolves, peak 174 in up to 16 packs, about 100 in 10 packs, about 10% a year)
  • Elk (nps.gov/yell/learn/nature/elk.htm: about 17,000 in 1995, 3,915 in 2013, 6,673 in 2022)
  • The Big Scientific Debate: Trophic Cascades (nps.gov/articles/the-big-scientific-debate-trophic-cascades.htm).

Проверено: 2026-10-17