Bậc dinh dưỡng của một sinh vật là vị trí sinh vật đó đứng trong một chuỗi thức ăn. Một chuỗi thức ăn đại diện cho một chuỗi các sinh vật ăn những sinh vật khác và bị những sinh vật khác ăn. Số bậc dinh dưỡng của một sinh vật được tính bằng số bước từ điểm bắt đầu của chuỗi thức ăn cho tới sinh vật đó. Các chuỗi thức ăn bắt đầu ở bậc dinh dưỡng cấp 1 với các sinh vật sản xuất sơ cấp như thực vật, lên tới động vật ăn cỏ ở bậc 2, động vật săn mồi ở bậc 3 và thường kết thúc với động vật ăn thịt hoặc động vật ăn thịt đầu bảng ở bậc 4 hoặc 5. Con đường dọc theo chuỗi có thể tạo thành một dòng một chiều hoặc một “lưới” thức ăn. Cộng đồng sinh thái học với sự đa dạng sinh học cao hơn thì sẽ tạo thành những con đường dinh dưỡng phức tạp hơn.

Các thể loại sinh vật tiêu thụ dựa trên thứ bị ăn ( thực vật, màu xanh lục là còn sống, màu nâu là đã chết ; động vật hoang dã : màu đỏ là còn sống, mà tím là đã chết ; hoặc đơn cử : màu xám )Ba cách cơ bản để sinh vật hoàn toàn có thể kiếm được thức ăn là với tư cách sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải .

Các bậc dinh dưỡng thường được đánh số, bắt đầu ở cấp 1 với thực vật. Các bậc cao hơn thì được đánh số tiếp sau dựa theo khoảng cách giữa chúng với cấp 1 trong chuỗi thức ăn.

Cấp 1: Thực vật và tảo, chúng tự tạo ra thức ăn của mình và được gọi là sinh vật sản xuất sơ cấp.
Cấp 2: Động vật ăn cỏ, ăn thực vật và được gọi là sinh vật tiêu thụ bậc 1.
Cấp 3: Động vật ăn thịt, ăn động vật ăn cỏ và được gọi là sinh vật tiêu thụ bậc 2.
Cấp 4: Động vật ăn thịt, ăn những động vật ăn thịt khác và được gọi là sinh vật tiêu thụ bậc 3.
Cấp 5: Động vật ăn thịt đầu bảng, những loài không có loài săn chúng và ở đầu chuỗi thức ăn.

Bậc dinh dưỡng cấp 2
Thỏ ăn thực vật ở bậc dinh dưỡng cấp 1, vậy nên chúng là sinh vật tiêu thụ cấp 1.
Bậc dinh dưỡng cấp 3
Cáo ăn thỏ ở bậc dinh dưỡng cấp 2, vậy nên chúng là sinh vật tiêu thụ cấp 2.
Bậc dinh dưỡng cấp 4
Đại bàng vàng ăn cáo ở bậc dinh dưỡng cấp 3, vậy nên chúng là sinh vật tiêu thụ cấp 3.
Sinh vật phân giải
Nấm ở trên cây này ăn các vật chất chết, biến đổi chúng trở lại thành chất dinh dưỡng mà sinh vật sản xuất sơ cấp có thể sử dụng.

Trong những hệ sinh thái ở quốc tế thật, có nhiều hơn một chuỗi thức ăn so với hầu hết những sinh vật, vì hầu hết những sinh vật ăn nhiều hơn một loại thức ăn hoặc bị ăn bởi nhiều hơn một loài săn mồi. Một biểu đồ bộc lộ mạng lưới phức tạp những chuỗi thức ăn giao nhau và đè lên nhau trong một hệ sinh thái thì được gọi là một lưới thức ăn. [ 3 ] Các sinh vật phân giải thường bị bỏ ngoài lưới thức ăn, nhưng nếu cho vào thì chúng sẽ là loài kết thúc một chuỗi thức ăn. [ 3 ] Khi đó thì chuỗi thức ăn sẽ mở màn với sinh vật sản xuất sơ cấp và kết thúc với sự mục rữa và sinh vật phân giải. Vì sinh vật phân giải tái chế chất dinh dưỡng, để chúng đấy để chúng hoàn toàn có thể được tái sử dụng bởi sinh vật sản xuất sơ cấp nên đôi lúc chúng được coi là có bậc dinh dưỡng của riêng mình. [ 4 ] [ 5 ]

Mục lục

Hiệu suất chuyển dời sinh khối
Sự tiến hóa của những bậc dinh dưỡng
- Bậc dinh dưỡng phân số
Bậc dinh dưỡng trung bình
Chỉ số FiB
Các tương tác

Hiệu suất chuyển dời sinh khối

Một tháp nguồn năng lượng miêu tả cần bao nhiêu nguồn năng lượng khi nó truyền lên trên để tương hỗ cho bậc dinh dưỡng tiếp theo. Biểu đồ này thì không phải để đo, do tại chỉ khoảng chừng 10 % nguồn năng lượng được chuyển giữa những bậc dinh dưỡng thì được chuyển thành sinh khối .Nói chung, mỗi bậc dinh dưỡng thì có tương quan tới bậc bên dưới nó bằng cách hấp thụ một lượng nguồn năng lượng mà nó tiêu thụ, và bằng cách này hoàn toàn có thể được coi là dựa vào, hoặc được tương hỗ bởi, bậc dinh dưỡng thấp hơn tiếp theo. Chuỗi thức ăn hoàn toàn có thể được tạo thành biểu đồ để miêu tả lượng nguồn năng lượng chuyển dời từ một bậc dinh dưỡng này tới bậc tiếp theo trong một chuỗi thức ăn. Nó được gọi là tháp nguồn năng lượng.

Năng lượng chuyển dời giữa những bậc cũng hoàn toàn có thể được coi là gần giống với một sự chuyển giao trong sinh khối, vậy thì tháp nguồn năng lượng cũng hoàn toàn có thể được xem là tháp sinh khối, miêu tả lượng sinh khối từ bậc cao hơn từ sinh khối được tiêu thụ ở bậc thấp hơn .Hiệu suất mà nguồn năng lượng hoặc sinh khối được vận động và di chuyển từ một bậc dinh dưỡng này sang bậc tiếp theo thì được gọi là hiệu suất sinh thái xanh.

Các sinh vật tiêu thụ ở mỗi bậc thì chỉ quy đổi khoảng chừng 10 % hóa năng trong thức ăn của chúng thành mô hữu cơ của riêng chúng ( quy luật mười Phần Trăm ). Vì nguyên do này, chuỗi thức ăn hiếm khi vượt quá 5 hay 6 bậc. Ở bậc dinh dưỡng thấp nhất ( đáy của chuỗi thức ăn ), thực vật quy đổi khoảng chừng 1 % nguồn năng lượng mặt trời chúng hấp thu thành hóa năng. Theo đó tổng năng lượng lúc đầu hiện hữu trong ánh sáng mắt trời mà sau cuối được biểu lộ ở sinh vật tiêu thụ bậc ba là khoảng chừng 0.001 %

Sự tiến hóa của những bậc dinh dưỡng

Cả số cấp trong bậc dinh dưỡng và sự phức tạp trong mối quan hệ giữa chúng thì tiến hóa do tại sự sống đa dạng hóa qua thời hạn, với ngoại lệ là những sự kiện tuyệt chủng hàng loạt cách quãng. [ 6 ]

Bậc dinh dưỡng phân số

Lưới thức ăn định nghĩa một phần đông hệ sinh thái, và những bậc dinh dưỡng thì định nghĩa vị trí của những sinh vật bên trong lưới. Nhưng những bậc dinh dưỡng này không phải khi nào cũng là số nguyên đơn thuần, bở vì những sinh vật thường ăn ở nhiều hơn một bậc dinh dưỡng. [ 7 ] [ 8 ] Ví dụ, 1 số ít loài ăn thịt cũng ăn thực vật, và 1 số ít thực vật lại là loài ăn thịt. Một động vật hoang dã ăn thịt lớn hoàn toàn có thể ăn cả động vật hoang dã ăn thịt nhỏ hơn hoặc động vật hoang dã ăn cỏ ; linh miêu đuôi cộc ăn thỏ, nhưng sư tử núi ăn cả linh miêu đuôi cộc và thỏ. Các loài động vật hoang dã cũng hoàn toàn có thể ăn lẫn nhau ; ếch ương beo ăn tôm hùm đất và tôm hùm đất lại ăn ếch ương beo con. Thói quen nhà hàng của một loài vật khi còn nhỏ, và do đó, cả bậc dinh dưỡng của nó, hoàn toàn có thể biến hóa khi nó lớn lên .Nhà khoa học thủy hải sản Daniel Pauly đặt giá trị của bậc dinh dưỡng là một trong thực vật và mùn bã, hai trong động vật hoang dã ăn cỏ và sinh vật ăn mùn bã (sinh vật tiêu thụ bậc 1), 3 trong sinh vật tiêu thụ bậc 2, và cứ liên tục như vậy. Định nghĩa của bậc dinh dưỡng, được ký hiệu là TL ( Trophic Level ), so với bất kể loài tiêu thụ nào sẽ là : [ 5 ]

Trong trường hợp so với những hệ sinh thái dưới nước, bậc dinh dường của hầu hết những loài cá và sinh vật tiêu thụ dưới nước khác thì có giá trị từ 2,0 đến 5,0. Giá trị bên trên, 5,0, thì không bình thường, kể cả với cá lớn, [ 9 ] mặc dầu nó Open trong những động vật hoang dã có vú dưới nước là loài săn mồi đầu bảng, ví dụ như gấu bắc cực và cá voi trinh sát. [ 10 ]

Ngoài các nghiên cứu quan sát về hành vi động vật và việc tính các thứ chứa trong dạ dày động vật ra, bậc dinh dưỡng có thể được tính thông qua phân tích đồng vị bền của mô động vật ví dụ như cơ, da, lông, collagen xương. Đó là bởi vì có những sự tăng liên tục trong thành phần đồng vị nito ở mỗi bậc dinh dưỡng được tạo ra bởi quá trình chiết phân đoạn xảy ra với sự tổng hợp phân tử sinh học; mức độ của sự tăng thành phần đồng vị nito này là xấp xỉ 3–4‰.[11]

Xem thêm: Thay thế các loại củ quả khác bằng rau xanh có được không?

Bậc dinh dưỡng trung bình

Bậc dinh dưỡng trung bình của việc đánh bắt cá thủy hải sản quốc tế đã giảm liên tục chính do nhiều loài những ở bậc dinh dưỡng cao, ví dụ như con cá ngừ này, đã bị đánh bắt cá quá mứcTrong thủy hải sản, bậc dinh dưỡng trung bình cho đánh bắt cá thủy hải sản trong cả một vùng hoặc một hệ sinh thái được tính cho năm y bằng công thức

Cá ở những bậc dinh dưỡng cao hơn thường có giá trị kinh tế tài chính cao hơn, điều này hoàn toàn có thể dẫn tới hiện tượng kỳ lạ đánh bắt cá quá mức ở những bậc dinh dưỡng cao hơn. Các báo cáo giải trình trước đây đã phát hiện ra một sự suy giảm thấp một cách nguy hại trong số liệu về bậc dinh dưỡng trung bình của việc đánh bắt cá thủy hải sản, trong một quá trình được gọi là đánh bắt cá tới tận cùng lưới thức ăn. [ 12 ]

Tuy nhiên, những điều tra và nghiên cứu gần đây hơn không tìm thấy một mối liên hệ nào giữa giá trị kinh tế tài chính và bậc dinh dưỡng ; [ 13 ] và bậc dinh dưỡng trung bình trong việc đánh bắt cá, khảo sát và nhìn nhận nguồn dữ trữ đó thì thực tiễn không hề giảm đi, từ đó hoàn toàn có thể suy ra rằng đánh bắt cá tới tận cùng lưới thức ăn không phải là một hiện tượng kỳ lạ toàn thế giới.

[ 14 ] Tuy nhiên Pauly và những người khác chú ý quan tâm rằng bậc dinh dưỡng đạt đỉnh tại 3,4 vào năm 1970 ở tây-bắc và trung tây Đại Tây Dương, theo sau đó là một đợt giảm còn 2,9 vào năm 1994. Họ báo cáo giải trình rằng có một đợntt chuyển dời từ những loài cá tầng đáy ở bậc dinh dưỡng cao sống lâu và ăn những loài cá khác, ví dụ như cá tuyết và cá tuyết chấm đen, sang những loài động vật hoang dã không xương sống ở bậc dinh dưỡng thấp sống ngắn ngày ăn sinh vật phù du ( ví dụ như tôm ) và những loài cá biển khởi nhỏ ( ví dụ như cá trích ). Sự chuyển dời từ những loài cá ở bậc dinh dưỡng cao xuống những loài động vật hoang dã không xương sống và cá ở bậc dinh dưỡng thấp là một sự phản hồi lại những biến hóa trong sự đa dạng chủng loại tương đối của những loài được ưu thích đánh bắt cá. Họ tranh luận rằng đây là một phần của sự sụp đổ nền ngư nghiệp toàn thế giới. [ 10 ] [ 15 ]

Chỉ số FiB

Vì hiệu suất quy đổi sinh khối chỉ vào khoảng chừng 10 % do đó tỉ lệ sản xuất sinh học thì lớn hơn ở những bậc dinh dưỡng thấp hơn so với những bậc dinh dưỡng cao hơn. Đánh bắt thủy hải sản, ngay từ đầu thì tối thiểu, sẽ có khuynh hướng tăng lên khi mà bậc dinh dưỡng giảm. Ở điểm này thì ngành ngư nghiệp sẽ nhắm vào những loài ở thấp hơn trong lưới thức ăn. [ 15 ] Vào năm 2000, điều này đã khiến Pauly và những tập sự thiết kế xây dựng một chỉ số Thủy sản Cân bằng ( Fisheries in Balance ), thường được gọi là chỉ số FiB. [ 16 ] Chỉ số FiB được tính bằng công thức dưới đây với bất kể năm y nào [ 5 ]

FiB_{y}=\log {\frac {Y_{y}/(TE)^{TL_{y}}}{Y_{0}/(TE)^{TL_{0}}}}

Các tương tác

Một góc nhìn của những bậc dinh dưỡng được gọi là tương tác ba bậc dinh dưỡng. Các nhà sinh thái học thường hạn chế những nghiên cứu và điều tra của mình chỉ trong hai bậc dinh dưỡng để làm đơn giản hóa những nghiên cứu và phân tích ; tuy nhiên, điều này hoàn toàn có thể dẫn tới sự hiểu nhầm nếu như những tương tác ba bậc dinh dưỡng ( ví dụ như thực vật – động vật hoang dã ăn cỏ – động vật hoang dã săn mồi ) không được hiểu một cách thuận tiện bằng cách đơn thuần là thêm vào những tương tác từng đôi ( ví dụ như thực vât – động vật hoang dã ăn cỏ cộng động vật hoang dã ăn cỏ – động vật hoang dã săn mồi ).

Ví dụ, những tương tác quan trọng hoàn toàn có thể xảy ra giữa bậc dinh dưỡng tiên phong ( thực vật ) và bậc thứ ba ( loài săn mồi ) trong việc quyết định hành động sự tăng trưởng số lượng của loài ăn cỏ. Những sự biến hóa trong gen đơn thuần hoàn toàn có thể sinh ra những biển thể về mặt hình thái học trong thực vật mà sau đó lại tạo nên sự độc lạ trong việc kháng lại những loài ăn cỏ vì tác động ảnh hưởng của cấu trúc thực vật lên đối thủ cạnh tranh của loài ăn cỏ. [ 17 ] Thực vật cũng hoàn toàn có thể tăng trưởng chính sách phòng vệ loài ăn cỏ ví dụ như chính sách phản kháng hóa học. [ 18 ]

Dựa vào đặc tính tự nhiên của loài bậc dinh dưỡng chính xác của loài có thể có phần mơ hồ và giá trị chính xác của nó có thể biến đổi tùy thuộc vào nguồn. Hầu như mọi loài thực vật cũng như thực vật phù du và những sinh vật tương tự đều được phân loại vào cấp 1,0. Hầu hết các loài giun thường được phân loại vào cấp 2,1; một loài côn trùng thông thường sẽ là cấp 2,2; một con sứa là 3,0; một con chim bình thường là 3,6; một loài động vật có vú bình thường là 4,1.[19]

Một điều tra và nghiên cứu vào năm 2013 được đăng tải trên National Academy of Sciences đã ước đạt bậc dinh dưỡng trung bình của con người là 2,21, bằng với lợn hay cá trổng. [ 20 ] Tất nhiên đây chỉ là một số lượng trung bình, và hiển nhiên là thói quen nhà hàng của cả người tân tiến lẫn người cổ xưa đều rất phức tạp và có sự biến hóa rất lớn. Ví dụ, một người Eskimo truyền thống cuội nguồn có một khẩu phần ăn gồm có đa phần là hải cầu thì sẽ có bậc dinh dưỡng gần 5. [ 21 ]

Xem thêm:

Nguồn: Tham khảo