екологичната пирамида
пирамида на околната среда - графични взаимоотношения между производители и потребители на всички нива (тревопасни видове хищници се хранят с други хищници) в екосистемата.
Схематично изобразяване тези отношения, предлагани американски зоолог Чарлз Елтън през 1927.
На всяко ниво на схематична илюстрация е показано под формата на правоъгълник, дължината или област, която съответства на цифровите стойности на връзката хранителната верига (Елтън пирамида), тяхната маса или енергия. Поставя в специфични правоъгълници последователност създаде различни пирамида форма.
пирамида база е първото ниво в хранителната верига - производители на ниво, следващите етажи на пирамидата се формират от следните нива на хранителната верига - от различни поръчки от потребителите. Височината на всички блокове в пирамидата е един и същ, а дължината е пропорционална на броя или енергията на биомасата на подходящо ниво.
Член екологичната пирамида
Индикатор всяко ниво екологична пирамида е приблизително 10 пъти по-малко от предишната
Екологични пирамида варират в зависимост от параметрите на която е изградена на пирамидата. По този начин за всички пирамиди определен основно правило, че всяка екосистема повече растения, отколкото животинските тревопасните животни, отколкото месоядни, насекоми от птици.
Въз основа на правилата на екологичната пирамида е възможно да се определи или изчисляване на количествени взаимоотношения на различни видове растения и животни в естествената и изкуствено създадени системи за опазване на околната среда. Така например, 1 кг морски бозайници (тюлени, делфини) трябва да се консумират 10 кг риба, и е необходимо те до 10 кг за 100 кг фураж - водни безгръбначни, които, от своя страна, за да се образува маса от 1000 кг трябва да ядат водорасли и бактерии. В този случай, екологичната пирамида е стабилна.
Въпреки това, както знаем, всяко правило има изключения, които ще бъдат взети предвид при всеки тип екологични пирамиди.
Видове екологична пирамида- пирамидални числа - на всяко ниво на броя на отделните организми отложени
Пирамида номера показва отделен еталон детектиран от Елтън: брой индивиди, съставляващи серийния номер на единици за производство consuments постоянно намалява (фигура 3).
Например, за да се хранят един вълк, ще трябва най-малко два заека с един куршум, на който той може да ловува; да се хранят тези птици, трябва да имате доста голям брой различни растения. В този случай, пирамидата ще има триъгълна форма с широка основа заострена нагоре.
Въпреки това, тази форма на номера не е характерно за пирамидата на всички екосистеми. Понякога те могат да бъдат отменени, или обърнати. Това се отнася за горите хранителна верига, когато производителите са дървета, както и основните потребители - насекоми. В този случай нивото на първичните потребителите числено по-богати производители ниво (едно дърво хранене голям брой насекоми), така пирамидални числа малко информативен и най-показателно, т.е. броят на организмите едно ниво трофична голяма степен зависи от техните размери.
- пирамидални биомаси - характеризират общото сухо или мокро тегло на организми в тази трофично ниво, например в единици маса на единица площ - г / м 2 кг / ха т / km 2 или обем - г / м 3 (фиг.4)
Обикновено в сухоземни биоценозата общата маса на производителите е по-голяма от всеки следващ ниво. От друга страна, общата маса на потребителите от първи ред е по-голяма от втори ред и т.н. consuments
В този случай (ако организмите не са твърде различни по размер) ще има пирамида образуват триъгълник с широка основа заострена нагоре. Въпреки това, и това правило, има значителни изключения. Например, в моретата растителноядни зоопланктон биомаса значително (понякога 2-3 пъти) по-голям фитопланктона биомаса представени предпочитане едноклетъчни водорасли. Това е така, защото водораслите много бързо разяжда зоопланктона, но от тяхното пълно паша пречи на много висок процент на делене на клетките.
Като цяло, на земята biogeocenosis където производителите голям и живеят сравнително дълго време, се характеризира с относително стабилна пирамида с широка основа. Същите водните екосистеми, в които производителите са малки по размер и имат кратък жизнен цикъл, пирамида на биомасата може да се промени, или обърнати (връх насочен надолу). Така че, в езерата и моретата на масата на растенията надвишава този на потребителите само по време на периода на цъфтеж (пролет), така и в останалата част от годината може да се даде в обратна посока.
Пирамиди номера и биомаса отразяват статична система, т.е.. Д. Характеризират номер или биомаса на организмите, за определен период от време. Те не дават пълна информация за хранителното структурата на екосистемата, но ни позволи да решим редица практически проблеми, особено тези, свързани със запазването на устойчивостта на екосистемите.
Пирамидите номера позволява, например, за да се изчисли допустимата стойност на улова на риба или животно период на изтласкване в лов без последствия за нормалното възпроизвеждане.
- енергия пирамида - показва количеството на енергийния поток или производителността на последователни нива (Фигура 5).
За разлика от пирамидите на номера и биомаса, отразяващи статична система (броят на организмите в момента), енергийната пирамида отразяваща снимка на маса скорост преминаване на храните (количество енергия) през всяко ниво в хранителната верига на хранителната верига, дава най-пълна представа за функционалното организацията на общностите.
Формата на пирамидата не се влияе от промени в размера и интензивността на метаболизма на животните, а ако се вземат предвид всички източници на енергия, пирамидата винаги ще има типичен външен вид с широка основа и заострен връх. В изграждането на пирамидата на енергия в основата му често се добавят правоъгълник показване на притока на слънчева енергия.
енергия пирамида ви позволи да сравните енергия значението на населението в рамките на екосистемата и илюстрират количествени отношения в някои от конкретните екосистемни части интерес, например, във връзките плячка-хищници или хост-паразити.
През 1942 г. американският еколог Р. Линдеман формулира закона за енергийна пирамида (Акт 10 на сто), в съответствие с която трофични нива от едно до хранителната верига на друго ниво в хранителната верига става средно около 10%, получени предходната енергийно ниво на околната среда пирамидата. Останалата част от енергията се губи като топлина излъчване на движението и т.н. Организми обменят загубите във всяка процеси хранителни връзка верига около 90% от енергията, която се изразходват за поддържане на тяхната дейност.
Ако заекът изяде 10 килограма растителна маса, собственото си тегло може да се увеличи от 1 кг. Fox или вълк яде един килограм заек, повишаване на тяхната маса има само 100 гр в дървесни растения, този дял е много по-ниска, поради факта, че дървеният материал се абсорбира слабо от организма. За билки и водорасли, тази стойност е много по-голяма, защото им липсва trudnousvoyaemye тъкан. Въпреки това, към общия модел на процеса на трансфер на енергия е: през горните трофични нива преминава много по-малко, отколкото през дъното.
Помислете за преобразуване на енергия в една екосистема за проста пасище трофична верига, в която има само три трофични нива.- ниво - тревисти растения,
- ниво - тревопасни бозайници, такива като зайци
- ниво - хищни бозайници като лисици
Хранителните вещества са създадени в процеса на фотосинтеза от растенията, които са неорганични вещества (вода, въглероден диоксид, минерални соли и т.н.), използвайки енергията на слънчева светлина да образуват органично съединение и кислород, и АТР. Част от електромагнитната енергия на слънчевата радиация преминава в химическата енергия на синтезирани органични вещества.
Всички органичен материал, произведен чрез фотосинтеза се нарича брутен първично производство (СПП). Част от енергията, консумирана бруто първична производителност в дишането, което води до нетна първично производство (NPP), който тук е вещество, което влиза втората трофично ниво и зайците, използвани.
Нека писта 200 е конвенционални агрегати и разходите за инсталация за дишане (R) - 50%, т.е. 100 произволни енергийни единици. Тогава нето първично производство ще бъде равен на: NWP = писта - R (100 = 200 - 100), т.е. второ ниво в хранителната верига, за да отидат зайци 100 конвенционални енергийни блокове.
Въпреки това, по различни причини, зайци са в състояние да консумират известно количество NWP (в противен случай би изчезнало ресурси за развитието на живата материя), както е съществена част от него, под формата на мъртви органични останки (подземни части на растенията, твърда дървесина стъбла, клони и т.н. .) няма възможност да се яде зайци. Тя навлиза в detrital хранителни вериги и (или) разградими разлагащи (F). Друга част е за изграждане на нови клетки (размер на населението, зайци растеж - Р) и осигуряване на енергийния метаболизъм или дишане (R).
В този случай, съгласно подхода на равновесие, енергийния баланс поток уравнение (С) е както следва: С = P + R + F, т.е. получено на втория хранителното ниво на енергия ще се консумира, според Lindemann закон за нарастване на населението - П - 10%, останалите 90% ще бъдат изразходвани за дишането и отстраняване на хаотичен храна.
По този начин, с увеличение на екосистемите ниво в хранителната верига се стигне до рязко намаляване на енергията, натрупана в телата на живите организми. Следователно е ясно, защо всяко следващо ниво винаги ще бъде по-малък от предишния и защо доставките верига обикновено не може да има повече от 3-5 (рядко 6) единици, както и на околната среда, пирамидата не може да се състои от голям брой етажи в окончателния хранителната верига, както и да на горния етаж на екологичната пирамида, ще направим толкова малко енергия, че тя не е достатъчно в случай на увеличаване на броя на организмите.
Тази последователност и свързани йерархията трофични нива под формата на групи организми е материал и енергийните потоци в екосистеми, на базата на неговата функционална организация.