Экологические пирамиды
Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме, для их графического изображения используют экологические пирамиды, которые нагляднее отражают трофическую структуру. При их построении высота пирамиды пропорциональна числу трофических уровней и длине пищевой цепи, а форма в том или ином виде — эффективность превращения энергии. Пирамида изображается как в прямой форме, так и в перевернутой, причем второй вариант предпочтительнее. I Пирамиды численности. Для их построения необходимо подсчитать число организмов на данной территории, сгруппировать их по трофическим уровням, нанести графически.
Более простой способ изображения:
II Пирамиды биомассы — в них учитывается общая биомасса организмов каждого трофического уровня, при этом характерно уменьшение биомассы при переходе от низших уровней к высшим.
Пирамида биомассы чаще изображается в перевернутом виде, так как продуценты должны находиться ближе к источнику энергии (Солнцу). Типы пирамид биомасс в различных подразделениях биосферы (по Н.Ф. Реймерсу, 1990):
Пелагиаль — открытый океан с глубинами до 500м, абиссаль — глубоководная толща океана. III Пирамиды энергии — строятся на основе подсчета количества энергии, аккумулированной продуцентами на единице поверхности за единицу времени и используемой консументами на каждом трофическом уровне. Часть энергии сохраняется в биомассе, остальная часть идет на метаболические потребности (поддержание жизнедеятельности) и рассеивается в пространстве. Классический пример Одума, отражающий превращения энергии в простой пищевой цепи: люцерна ® теленок ® ребенок. Предполагается, что есть посев люцерны на площади 4 га. На этом поле кормятся телята, которые едят только люцерну, 12-летний мальчик, охраняющий поле, питается только телятами, тогда экологические пирамиды:
Таким образом, показано, что только одна миллионная доля приходящей солнечной энергии превращается в биомассу плотоядного ребенка, остальное теряется и рассеивается в окружающей среде. Если продуцентами фиксируется 1000 килокалорий в сутки на м², то в биомассу травоядных переходит 10 килокалорий/ м² в сутки, а в биомассу плотоядного - 1 килокалория/ м² в сутки. Таким образом, при переходе с уровня на уровень в трофической цепи происходит потеря энергии, что отражается в законе пирамиды энергии Линдемана (закон 10-ти процентов), согласно которому: «С первого трофического уровня экологической пирамиды переходит на следующий не более 10% энергии». Всего человек потребляет около 0,2% первичной продукции, создаваемой фотосинтезирующими организмами. В целом, только половина собираемого урожая идет непосредственно на питание людей, остальное идет на корм домашним животным, используется в промышленности и теряется в отходах.
|
