Экологическая пирамида

Экологические пирамиды биомассы и численности

Экологическая пирамида

Эко­ло­ги­че­ские пи­ра­ми­ды — это гра­фи­че­ские мо­де­ли, отража­ю­щие число осо­бей (пи­ра­ми­да чисел), ко­ли­че­ство их био­мас­сы (пи­ра­ми­да био­масс) или за­клю­чён­ной в них энер­гии (пи­ра­ми­да энер­гии) на каж­дом тро­фи­че­ском уров­не и ука­зы­ва­ю­щие на по­ни­же­ние всех по­ка­за­те­лей с повыше­ни­ем трофи­че­ско­го уров­ня.

Различают три типа экологических пирамид: энергии, биомассы и численности. О пирамиде энергии мы говорили в предыдущем разделе «Перенос энергии в экосистемах». Соотношение живого вещества на разных уровнях подчиняется в целом тому же правилу, что и соотношение поступающей энергии: чем выше уровень, тем ниже общая биомасса и численность составляющих её организмов.

Пирамида биомассы

Пирамиды биомассы, так же, как и численности, могут быть не только прямыми, но и перевернутыми, свойственные водным экосистемам.

Пирамида экологическая (трофическая) графическое изображение количественных соотношений между трофическими уровнями биоценоза -продуцентами, консументами (отдельно каждого уровня) и редуцентами, выраженное в их численности (пирамида чисел), биомассе (пирамида биомасс) или скорости нарастания биомассы (пирамида энергий).

Пирамида биомасс — соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в экосистеме, выраженное в их массе и изображенное в виде трофической модели.

Пирамиды биомассы, так же, как и численности, могут быть не только прямыми, но и перевернутыми (рис. 12.38).

Перевернутые пирамиды биомассы свойственны водным экосистемам, в которых первичные продуценты, например, фитопланктонные водоросли, очень быстро делятся, а их потребители — зоопланк-тонные ракообразные — гораздо крупнее, но имеют длительный цикл воспроизводства.

В частности, это относится к пресноводной среде, где первичная продуктивность обеспечивается микроскопическими организмами, скорость обмена веществ которых повышена, т. е. биомасса мала, производительность велика.

Пирамиды биомассы представляют более фундаментальный интерес, так как в них устранен «физический» фактор и четко показаны количественные соотношения биомасс. Если организмы не слишком сильно различаются по размеру, то, обозначив на трофических уровнях общую массу особей, можно получить ступенчатую пирамиду.

Но если организмы низших уровней в среднем мельче организмов высших уровней, то имеет место обращенная пирамида биомассы. Например, в экосистемах с очень мелкими продуцентами и крупными консументами общая масса последних может быть в любой данный момент выше общей массы продуцентов.

Для пирамид биомассы можно сделать несколько обобщений.

Пирамида биомасс показывает изменение биомасс на каждом следующем трофическом уровне: для наземных экосистем пирамида биомасс сужается кверху, для экосистемы океана — имеет перевернутый характер (сужается книзу), что связано с быстрым потреблением фитопланктона консументами.

Пирамида численности

Пирамида численности — экологическая пирамида, отражающая число особей на каждом пищевом уровне. Пирамида чисел не всегда дает четкое понятие о структуре пищевых цепей, так как в ней не учитываются размеры и масса особей, продолжительность жизни, интенсивность обмена веществ по главная тенденция — уменьшение числа особей от звена к звену — в большинстве случаев прослеживается.

Так, в степной экосистеме была установлена следующая численность особей: продуценты — 150 000, травоядные консументы 20 000, плотоядные консументы 9000 экз/ар (Одум, 1075), что в пересчете на гектар составит цифры в 100 раз большие.

Биоценоз луга характеризуемся следующей численностью особей на площади 4 тыс.

м2: продуцентов — 5 842 424, растительноядных консументов I порядка — 708 024, плотоядных консументов II порядка — 35 490, плотоядных консументов III порядка — 3.

Перевёрнутые пирамиды

Если скорость размножения популяции жертвы высока, то даже при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным источником пищи для хищников, имеющих более высокую биомассу, но низкую скорость размножения.

По этой причине пирамиды численности могут быть перевернутыми, т.е. плотность организмов в данный конкретный момент времени на низком трофическом уровне может быть ниже, чем плотность организмов на высоком уровне.

Например, на одном дереве может жить и кормиться множество насекомых (перевернутая пирамида численности).

Перевернутая пирамида биомасс свойственна морским экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные водоросли) очень быстро делятся (имеют большой репродуктивный потенциал и быструю смену поколений).

В океане за год может смениться до 50 поколений фитопланктона. Потребители фитопланктона гораздо крупнее, но размножаются значительно медленнее.

За то время, пока хищные рыбы (а тем более моржи и киты) накопят свою биомассу, сменится множество поколений фитопланктона, суммарная биомасса которых намного больше.

Пирамидами биомасс не учитывается продолжительность существования поколений особей на разных трофических уровнях и скорость образования и выедания биомассы.

Вот почему универсальным способом выражения трофической структуры экосистем являются пирамиды скоростей образования живого вещества, т.е. продуктивности.

Их обычно называют пирамидами энергий, имея в виду энергетическое выражение продукции.

Источник: http://bio-learn.com/ekologiya/ekologiya-soobshhestv-i-populyacij/ekologicheskie-piramidy-biomassy-i-chislennosti

Экологическая пирамида • ru.knowledgr.com

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида (также трофическая пирамида, энергетическая пирамида, или иногда продовольственная пирамида) является графическим представлением, разработанным, чтобы показать производительность биомассы или биомассы на каждом трофическом уровне в данной экосистеме.

Биомасса – сумма проживания или органического вещества, существующего в организме. Пирамиды биомассы показывают, сколько биомассы присутствует в организмах на каждом трофическом уровне, в то время как пирамиды производительности показывают производство или товарооборот в биомассе.

Экологические пирамиды начинаются с производителей на основании (таких как заводы) и продолжаются через различные трофические уровни (такие как травоядные животные, которые едят заводы, затем плотоядные животные, которые едят травоядных животных, затем плотоядных животных, которые едят тех плотоядных животных, и так далее). Высший уровень – вершина пищевой цепи.

Экологическая пирамида биомассы показывает отношения между биомассой и трофическим уровнем, определяя количество подарка биомассы на каждом трофическом уровне экологического сообщества в определенное время.

Это – графическое представление биомассы (общая сумма проживания или органического вещества в экосистеме) существующий в области единицы на различных уровнях тропика.

Типичные единицы – граммы за метр или калории за метр.

Пирамида биомассы может быть «инвертирована». Например, в экосистеме водоема, постоянном урожае фитопланктона, крупные производители, в любом данном пункте будут ниже, чем масса heterotrophs, такими как рыба и насекомые. Это объяснено как фитопланктон, воспроизводят очень быстро, но имеют намного более короткие отдельные жизни.

Одна проблема с пирамидами биомассы состоит в том, что они могут заставить трофический уровень, казаться, содержать больше энергии, чем она фактически делает. Например, у всех птиц есть клювы и скелеты, которые несмотря на наличие массы не ест следующий трофический уровень.

Есть также пирамида чисел, которые представляют число организмов на каждом трофическом уровне. Они могут быть вертикальными (например, экосистема Поля), инвертированный (паразитная экосистема) или сформированная гантеля (лесная экосистема).

Пирамида производительности

Экологическая пирамида производительности часто более полезна, показывая производство или товарооборот биомассы на каждом трофическом уровне.

Вместо того, чтобы показать единственный снимок вовремя, пирамиды производительности показывают поток энергии через пищевую цепь. Типичные единицы aree граммы за метр в год или калории за метр в год.

Как с другими, этот граф показывает производителям в основании и более высоких трофических уровнях на вершине.

Когда экосистема здорова, этот граф производит стандартную экологическую пирамиду. Это вызвано тем, что для экосистемы, чтобы выдержать себя, должно быть больше энергии на более низких трофических уровнях, чем есть на более высоких трофических уровнях.

Это позволяет организмам на более низких уровнях к не только поддерживать стабильное население, но также и передавать энергию пирамида. Исключение к этому обобщению – когда части пищевой сети поддержаны входами ресурсов снаружи местного сообщества.

В небольших, засаженных деревьями потоках, например, объем более высоких уровней больше, чем могло быть поддержано местным основным производством.

Когда энергия передана следующему трофическому уровню, типично только 10% из него используются, чтобы построить новую биомассу, становясь сохраненной энергией (остальные идущие в метаболические процессы) (Поли и Кристенсен, 2005). В этом случае в пирамиде производительности каждый шаг составит 10% размер предыдущего шага (100,000, 10,000, 1,000, 100, 10, 1.1.01).

Преимущества пирамиды производительности как представление:

  • Это принимает во внимание темп производства в течение времени.

У

  • двух разновидностей сопоставимой биомассы могут быть совсем другие продолжительности жизни. Таким образом прямое сравнение их всех биомасс вводит в заблуждение, но их производительность непосредственно сопоставима.
  • Относительная энергетическая цепь в пределах экосистемы может быть сравнена, используя пирамиды энергии; также различные экосистемы могут быть сравнены.
  • Нет никаких перевернутых пирамид.
  • Вход солнечной энергии может быть добавлен.

Недостатки пирамиды производительности как представление:

  • Темп производства биомассы организма требуется, который включает имеющий размеры рост и воспроизводство в течение времени.
  • Есть все еще трудность назначения организмов к определенному трофическому уровню. А также организмы в пищевых цепях есть проблема назначения аппаратов для разложения и detritivores к особому трофическому уровню.

Тем не менее, пирамиды производительности обычно обеспечивают больше понимания экологического сообщества, когда необходимая информация доступна.

Экологическая пирамида чисел показывает графически население каждого уровня в пищевой цепи.

Диаграмма к праву показывает (вымышленный) пример пяти пирамид уровня чисел: 10 000 креветок пресной воды поддерживают 1 000 холодных, которые в свою очередь поддерживают 100 высот, сопровождаемых 10 обыкновенными щуками и наконец одной скопой. Однако, это несовместимо со сценарием, который 10% каждого трофического уровня передают к следующему, так как у зрелых людей каждой из этих разновидностей есть совсем другие массы.

Внешние ссылки

Источник: http://ru.knowledgr.com/01818302/%D0%AD%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%B0

Экологическая пирамида – это.. Правило экологической пирамиды. Примеры

Экологическая пирамида

Зачастую изучение экологических пирамид вызывает большие затруднения у учащихся. На самом деле даже самые примитивные и легкие экологические пирамиды начинают изучать еще дошкольники и школьники в начальных классах.

Экологии как науке в последние годы начали уделять большое количество внимания, поскольку эта наука в современном мире играет значимую роль. Экологическая пирамида – это часть экологии как науки.

Для того чтобы разобраться, что это, необходимо прочитать данную статью.

Что такое экологическая пирамида?

Экологическая пирамида – это такой графический рисунок, который чаще всего изображают в форме треугольника. Такие модели изображают трофическую структуру биоценоза. Это значит, что экологические пирамиды отображают число особей, их биомассу или же количество той энергии, которая в них заключена.

Каждая из них может демонстрировать какой-либо один показатель.

Соответственно, это значит, что экологические пирамиды могут быть нескольких типов: пирамида, которая отображает число особей, пирамида, отражающая количество биомассы представленных особей, а также последняя экологическая пирамида, которая наглядно демонстрирует количество энергии, заключенной в этих особях.

Что такое пирамиды чисел?

Пирамида чисел (или же численностей) демонстрирует количество организмов на каждом трофическом уровне. Такая экологическая графическая модель может использоваться в науке, но крайне редко.

Звенья в экологической пирамиде численностей можно изображать практически до бесконечности, то есть структуру биоценоза в одной пирамиде изобразить крайне трудно.

Помимо этого на каждом трофическом уровне присутствует множество особей, из-за которых порой практически невозможно продемонстрировать цельную структуру биоценоза в одном, полном масштабе.

Пример построения пирамиды чисел

Для того чтобы понять пирамиду чисел и ее построение, необходимо выяснить, каких особей и какие взаимодействия между ними включает в себя данная экологическая пирамида. Примеры сейчас рассмотрим подробно.

Пусть основанием фигуры станет 1000 тонн травы. Этой травой, допустим за 1 год, смогут прокормиться в естественных условиях выживания порядка 26 миллионов особей кузнечиков или других насекомых. Кузнечики в данном случае будут находиться выше растительности и составлять уже второй трофический уровень.

Третьим трофическим уровнем станут 90 тысяч лягушек, которые за год употребят в пищу расположенных ниже насекомых. Около 300 форелей смогут употребить этих лягушек за год, соответственно, они будут расположены на четвертом трофическом уровне в пирамиде.

Взрослый человек будет расположен уже на вершине экологической пирамиды, он станет пятым и завершающим звеном в этой цепочке, то есть последним трофическим уровнем. Это произойдет потому, что за год человек сможет употребить в пищу порядка 300 форелей.

В свою очередь, человек является высшим звеном в пищевой цепочке, соответственно, уже его в пищу употребить не сможет никто. Как показано на примере, недостающие звенья в экологической пирамиде чисел невозможны.

Пирамида биомасс

Она может иметь самые разнообразные структуры в зависимости от экосистемы. Например, эта пирамида для экосистем суши может выглядеть практически так же, как и пирамида энергии. Это значит, что пирамида биомасс будет построена таким образом, что количество биомассы будет уменьшаться с каждым последующим трофическим уровнем.

Вообще пирамиды биомасс изучают главным образом студенты, потому что для понимания их необходимы некоторые знания в сферах биологии, экологии и зоологии. Данная экологическая пирамида – это такой графический рисунок, который представляет соотношение между процудентами (то есть производителями органических веществ из неорганических) и консументами (потребителями этих органических веществ).

Что такое консументы и процуденты?

Для того чтобы наверняка понять принцип построения пирамиды биомасс, необходимо разобраться, кто такие консументы и процуденты.

Процудентами являются производители органических веществ из неорганических. Это растения. Например, листья растений используют углекислый газ (неорганическое вещество), а производят в результате фотосинтеза органическое вещество.

Консументы – потребители данных органических веществ. В экосистеме суши ими являются животные и люди, а в водных экосистемах – различные морские животные и рыбы.

Обращенные пирамиды биомасс

Обращенная пирамида биомасс имеет построение перевернутого вниз треугольника, то есть его основание уже, чем вершина. Такую пирамиду называют обращенной или перевернутой. Экологическая пирамида имеет данное построение в том случае, если биомасса процудентов (производителей органических веществ) меньше, чем биомасса консументов (потребителей органических веществ).

Пирамида энергий

Как мы знаем, экологическая пирамида – это графическая модель той или иной экосистемы. Одной из важных экологических моделей является графическое построение потока энергии. Пирамида, которая отражает скорость и время прохождение пищи через пищевую цепь, называется пирамидой энергий.

Она была сформулирована благодаря знаменитому американскому ученому, который являлся экологом и зоологом, – Реймонду Линдеману.

Реймонд сформулировал закон (правило экологической пирамиды), который утверждал, что при переходе с низшего трофического уровня на последующий через представленные пищевые цепи проходит порядка 10 % (более или менее) энергии, которая поступила на предыдущий уровень в экологической пирамиде.

А оставшаяся часть энергии, как правило, тратится на процесс жизнедеятельности, на воплощение этого процесса. А в результате самого процесса обмена в каждом звене организмы теряют порядка 90 % своей энергии.

Закономерность пирамиды энергий

На самом деле закономерность состоит в том, что через верхние трофические уровни проходит намного меньше (в несколько раз) энергии, чем через нижние. Именно по этой причине больших хищных зверей намного меньше, чем, к примеру, лягушек или насекомых.

Рассмотрим для примера такого хищного зверя, как медведь. Он может находиться на вершине, то есть на самом последнем трофическом уровне, потому что трудно найти зверя, который бы им питался.

В случае если бы в большом количестве существовали звери, который потребляли бы в пищу медведей, они бы уже вымерли, потому что не смогли бы прокормиться, поскольку медведи немногочисленны.

Это и доказывает пирамида энергий.

Пирамида природных равновесий

Ее начинают изучать школьники в 1-х или 2-х классах, потому что она вполне легка для понимания, но в то же время очень важна как составляющая науки экологии.

Пирамида природного равновесия действует в разных экосистемах, как в наземной природе, так и в подводной. Часто ее используют для ознакомления школьников с важностью каждого существа на земле.

Для того чтобы понять пирамиду природных равновесий, необходимо рассмотреть примеры.

Примеры построения пирамиды природных равновесий

Пирамиду природных равновесий может наглядно демонстрировать взаимодействие реки и леса. Например, графический рисунок может показывать следующее взаимодействие природных ресурсов: на берегу реки рос лес, который уходил далеко вглубь. Река была очень полноводной, а на ее берегу росли цветы, грибы, кустарники. В ее водах было множество рыбы.

В этом примере наблюдается экологический баланс. Река отдает свою влагу деревьям, деревья же создают тень, не позволяют воде из реки испаряться. Рассмотрим и обратный пример природного равновесия. Если с лесом что-то случится, деревья сгорят или их вырубят, то река сможет высохнуть, не получая защиты.

Это и есть пример разрушения экологического равновесия.

То же самое может произойти с животными и растениями. Рассмотрим сов, лесных мышей и желуди. Желуди являются основанием в экологической пирамиде природного равновесия, потому что они ничем не питаются, но при этом питают грызунов.

Вторым составляющим в следующем трофическом уровне станут лесные мыши. Они питаются желудями. На вершине пирамиды будут совы, потому что они питаются мышами. Если пропадут желуди, которые растут на дереве, то мышам нечем будет питаться и они, скорее всего, умрут.

Но тогда и совам некого будет есть, и весь их вид погибнет. Это и есть пирамида природного равновесия.

Благодаря этим пирамидам экологи могут следить за состоянием природы, животного мира и делать соответствующие выводы.

Источник: http://fb.ru/article/227851/ekologicheskaya-piramida---eto-pravilo-ekologicheskoy-piramidyi-primeryi

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть