5. Экологические пирамиды:
Экологические пирамиды – это графический способ отображения пищевых взаимоотношений в экосистеме.
3 типа экологических пирамид:
1) Пирамиды численности (чисел) – количество организмов на данном трофическом уровне отражается в виде прямоугольника, длина (площадь) которого пропорциональна числу организмов в данной площади или объеме.
конечные
хищники IV
(третичные консументы)
плотоядные
III
(вторичные консументы)
травоядные
II
(первичные консументы)
растения
I
(продуценты)
2 ) Пирамиды биомассы – учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня.
0,01
1
600
продукция, выражается в
г сухой массы на 1 м² биоценоза
3) Пирамиды энергии – идеальный способ отражения связей между организмами на разных трофических уровнях, т.к.:
а) отражает скорость образования биомассы. Каждая ступенька пирамиды энергии отражает количество энергии (на единицу площади или объема), прошедшей через определенный трофический уровень за определенный период.
от
хищников к конечным хищникам
88
от
травоядных к хищникам 1603
от
продуцентов к травоядным
14098
валовая продукция продуцентов 87110
количество энергии (в кДж/м²·год)
б) пирамиды энергии позволяют сравнить не только различные экосистемы, но и относительную значимость популяций внутри экосистемы.
в) к основанию пирамиды энергии можно добавить еще один прямоугольник, отображающий поступление солнечной энергии.
6. Продуктивность экосистем.
Продуктивность экосистемы обуславливается потоком энергии, проходящей через ту или иную экосистему. Количество органического вещества, накопленного растениями – первичная продукция. Энергия, накопленная растениями в процессе фотосинтеза, называется валовой первичной продукцией (ВПП). 20% этой энергии идет на дыхание и фотодыхание. Оставшаяся энергия – это чистая первичная продукция (ЧПП) – энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней.
В дальнейшем растения поглощаются животными, часть энергии уходит на дыхание (выделяется в виде тепла) и выделяется с экскрементами и отходами метаболизма. Оставшаяся энергия идет на процессы жизнедеятельности. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами – вторичная продукция. Т.о. в каждом звене пищевой цепи часть энергии теряется, следовательно, длина пищевой цепи ограничивается размерами этих потерь.
Правило Линдемана (10%): при переходе на каждый последующий уровень пищевой цепи (экологической пирамиды) выход сухой биомассы (количество энергии) уменьшаются в 10 раз (т.е. 10% переходит, а 90% теряется).
В целом потеря энергии при первичном переносе (от растений к травоядным животным) значительно большая, чем при последующих переносах, т.к. травоядные менее эффективно усваивают пищу, чем хищники (растительная пища трудноперевариваема).