экологические_прамиды

Экологическая пирамида.
Артамонникова Любовь Николаевна,
учитель биологии, МБОУ СОШ №12, г. Новый Уренгой
Пищевая (или трофическая) сеть разветвлённое, сложное сплетение
пищевых цепей в природной экосистеме.
Каждый переход вещества и энергии от
предыдущего звена трофической цепи к
последующему сопровождается их
примерно десятикратными потерями.
Поэтому масса последующих звеньев
трофических цепей намного меньше массы
предыдущих звеньев.
Падение количества энергии при переходе с одного трофического
уровня на другой (более высокий) определяет число этих уровней и
соотношение хищников и жертв.
Подсчитано, что на любой данный трофический уровень поступает
около 10% (или чуть более) энергии предыдущего уровня.
Поэтому общее число трофических уровней редко бывает более
четырех-шести.
Данное явление, изображенное графически, получило название
экологическая пирамида.
Как устроена пищевая сеть?
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ
В первичную продукцию переходит всего лишь около 1% лучистой энергии
Солнца, падающей на поверхность продуцентов.
Затем, далеко не вся образовавшаяся первичная продукция достаётся
консументам.
Далее, из той величины первичной продукции, которая была потреблена
консументами первого порядка, на образование их собственной (вторичной)
продукции идёт обычно не более четверти. В итоге, вторичная продукция
консументов первого порядка обычно оказывается на порядок величин меньше
величины первичной продукции этой же экосистемы.
В свою очередь, продукция консументов первого порядка переходит в продукцию
консументов второго порядка примерно с такими же большими потерями и
уменьшается ещё на один порядок величин.
Таким образом, каждый переход вещества и энергии от предыдущего звена
трофической цепи к последующему сопровождается их примерно десятикратными
потерями.
Поэтому масса последующих звеньев трофических цепей намного меньше массы
предыдущих звеньев. Эта закономерность называется «правилом экологической
Правило экологической пирамиды
Правило экологической пирамиды - закономерность,
согласно которой количество растительного вещества,
служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше,
чем масса растительноядных животных, и каждый
последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз
меньшую.
Таким образом, каждый переход вещества и
энергии от предыдущего звена трофической цепи
к последующему сопровождается их примерно
десятикратными потерями.
Поэтому масса последующих звеньев
трофических цепей намного меньше массы
предыдущих звеньев.
Эта закономерность называется
правилом экологической пирамиды
(правило Линдемана, правило 10%.)
Экологическая пирамида может быть
трех типов:
• 1) пирамида численности - отображает численность
организмов на каждом трофическом уровне;
• 2) Пирамида биомассы - отражает биомассу каждого
трофического уровня;
• 3) Пирамида энергии - показывает количество
энергии, прошедшее через каждый трофический
уровень в течении определенного промежутка времени
Пирамида численности
Численность животных прогрессивно уменьшается при переходе от второго
трофического уровня к последующим. Численность растений первого
трофического уровня тоже нередко превосходит численность животных,
составляющих второй уровень.
Это можно отобразить в виде пирамиды численности.
Для удобства количество организмов на данном трофическом уровне может
быть представлено в виде прямоугольника, длина (или площадь) которого
пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (или в
данном объеме, если это водная экосистема). На рисунке показана пирамида
численности, отображающая реальную ситуацию в природе. Хищники,
расположенные на высшем трофическом уровне, называются конечными
хищниками.
Пирамида численности
Пирамида биомассы
Пирамиды биомассы экосистем суши обычно характеризуются
такой же формой, как и пирамида энергии.
То есть количество биомассы на каждом последующем уровне
такой экосистемы как правило меньше, чем на предыдущем
уровне.
Но это правило уже не является абсолютным.
Так для экосистем моря как правило характерна перевернутая
пирамида биомассы, основание которой меньше, чем
последующие ступени. Так общая биомасса всех потребителей
фитопланктона может быть существенно выше, чем масса самого
фитопланктона. Такая ситуация вообще характерна для экосистем
с очень мелкими продуцентами и крупными консументами.
Причина этого - резкие различия в продолжительности жизни и
продуктивности организмов на разных уровнях.
Пирамида биомассы
Пирамида биомассы
• Время жизни фитопланктона оценивается
несколькими днями или даже часами, в то время
как крупные животные могут десятилетиями
накапливать массу. В то же время фитопланктон
имеет большую продуктивность, но вся
продукция достаточно быстро выедается, так что
урожай на корню фитопланктона в каждый
момент времени оказывается сравнительно
малым.
При всем этом через трофический уровень
продуцентов проходить гораздо больший поток
энергии, чем через уровни консументов.
Перевернутая пирамида биомассы свойственна морским
экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные
водоросли) очень быстро делятся, а их потребители
(зоопланктонные ракообразные) гораздо крупнее, но размножаются
значительно медленнее.
Морские позвоночные имеют еще большую массу и длительный
цикл воспроизводства.
Пирамида энергии
• Пирамида энергии (продуктивности) как раз и отражает картину
скоростей прохождения массы пищи через пищевую цепь.
• Хотя пирамиды энергии - наиболее полезный из трех типов
экологических пирамид, получать данные для их построения
труднее всего, так как при этом требуется даже больше
измерений, чем при построении пирамид биомассы.
• В частности, необходимы дополнительная информация об
энергетической стоимости данных масс организмов, а это требует
сжигания репрезентативных выборок. На практике же пирамиды
энергии иногда могут быть с достаточной достоверностью
получены из пирамид биомассы путем пересчета, основанного на
проведенных ранее экспериментах.
Пирамида передачи энергии по
пищевой цепи