Ekologiset pyramidit lyhyesti. Käänteinen pyramidi. Biogeocenoosin ekologinen rakenne

Se kuvaa elävän aineen kokonaismassaa kuivapainona ekosysteemin kullakin troofisella tasolla.

Tämä pyramidi voi näyttää erilaiselta eri ekosysteemeissä. Maan ekosysteemien biomassapyramideille on yleensä tunnusomaista sama muoto kuin energiapyramidille. Toisin sanoen biomassan määrä tällaisen ekosysteemin jokaisella seuraavalla tasolla on yleensä pienempi kuin edellisellä tasolla. Mutta tämä sääntö ei ole enää ehdoton. Joten meren ekosysteemeille on yleensä ominaista käänteinen biomassapyramidi, jonka pohja on pienempi kuin seuraavat vaiheet. Siten kaikkien kasviplanktonin kuluttajien kokonaisbiomassa voi olla merkittävästi suurempi kuin itse kasviplanktonin massa, suurten kalojen kokonaismassa voi olla pienempi kuin pienten kalojen massa. Tämä tilanne on yleensä tyypillinen ekosysteemeille, joissa on hyvin pieniä tuottajia ja suuria kuluttajia. Syynä tähän ovat organismien elinajanodote- ja tuottavuuserot eri tasoilla. Esimerkiksi kasviplanktonin eliniän arvioidaan olevan useita päiviä tai jopa tunteja, kun taas suuret eläimet voivat kerätä massaa vuosikymmeniä. Samaan aikaan kasviplanktonilla on korkea tuottavuus, mutta kaikki tuotanto kulutetaan melko nopeasti, joten kasviplanktonin juurisato kullakin hetkellä osoittautuu suhteellisen pieneksi. Kaiken tämän myötä paljon suurempi energiavirta kulkee tuottajien trofian kautta kuin kuluttajatasojen kautta. Populaatiopyramidien käyttöön liittyvät haitat voidaan välttää rakentamalla biomassapyramideja, jotka ottavat huomioon kunkin troofisen tason organismien kokonaismassan (biomassan). Biomassan määritykseen ei liity pelkästään lukumäärän laskemista, vaan myös yksittäisten yksilöiden punnitsemista, joten tämä on työläämpi prosessi, joka vaatii enemmän aikaa ja erikoislaitteita. Ihannetapauksessa pitäisi verrata kuivapainoa, joka voidaan joko laskea kokonaispainosta tai määrittää suoraan veden poistamisen jälkeen.

Siten biomassapyramidien suorakulmiot heijastavat kunkin troofisen tason organismien massaa pinta-ala- tai tilavuusyksikköä kohti. Kuva 5 esittää tyypillistä biomassapyramidia, jossa on ominaista biomassan väheneminen jokaisella peräkkäisellä troofisella tasolla.

Kuva 5 Biomassapyramidit

Tällainen pyramidi luonnehtii hyvin ekosysteemin troofista rakennetta seisovan sadon arvioimiseksi. Näytteenotossa - toisin sanoen tiettynä ajankohtana - määritetään aina niin sanottu kasvava biomassa eli kasvava sato. Tyyppi A on yleisin. Tyyppi B viittaa käänteisiin pyramideihin. Numerot viittaavat tuotteeseen ilmaistuna grammoina kuiva-ainetta per 1 m3.

On tärkeää muistaa, että tämä arvo ei sisällä mitään tietoa biomassan muodostumisnopeudesta (tuottavuus) tai sen kulutuksesta; muuten virheitä voi tapahtua kahdesta syystä:

1.Jos biomassan kulumisnopeus (syömisestä johtuva hävikki) vastaa suunnilleen sen muodostumisnopeutta, niin kasvava sato ei välttämättä osoita tuottavuutta eli energian ja aineen määrää, joka siirtyy trofiatasolta toiselle. tietyllä ajanjaksolla, esimerkiksi vuodessa. Esimerkiksi hedelmällisellä, intensiivisesti käytetyllä laitumella seisovien ruohojen sato voi olla pienempi ja tuottavuus suurempi kuin vähemmän hedelmällisellä, mutta vähän laiduntamiseen käytetyllä laitumella.

2. Pienikokoisille tuottajille, kuten leville, on ominaista nopea kasvu- ja lisääntymisnopeus, jota tasapainottavat muiden organismien runsas kulutus ravinnoksi ja luonnollinen kuolema. Vaikka kasvava biomassa saattaakin olla vähäistä verrattuna suuriin tuottajiin (esimerkiksi puut), tuottavuus ei välttämättä ole alhaisempi, koska puut keräävät biomassaa pitkäksi aikaa. Toisin sanoen kasviplanktonilla, jonka tuottavuus on sama kuin puulla, on paljon pienempi biomassa, vaikka se voisi tukea saman eläinmassan elämää. Yleisesti ottaen suurten ja pitkäikäisten kasvien populaatiot uusiutuvat hitaammin kuin pienet ja lyhytikäiset ja keräävät ainetta ja energiaa pidempään. Yksi mahdollinen seuraus tästä on esitetty kuvassa 3, jossa käänteinen biomassapyramidi kuvaa Englannin kanaalin yhteisöä. Eläinplanktonilla on suurempi biomassa kuin kasviplanktonilla, jota se ravitsee. Tämä on tyypillistä järvien ja merien planktoniyhteisöille tiettyinä vuodenaikoina; kasviplanktonin biomassa ylittää eläinplanktonin biomassan kevään "kukinnan" aikana, mutta muina aikoina päinvastainen suhde on mahdollinen. Tällaiset näennäiset poikkeavuudet voidaan välttää käyttämällä energiapyramideja.

Usein ekologisten pyramidien tutkiminen aiheuttaa opiskelijoille suuria vaikeuksia. Itse asiassa jopa alkeellisimmat ja kevyimmät ekologiset pyramidit alkavat tutkia jopa esikoululaiset ja koululaiset ala-asteella. Viime vuosina ekologiaan tieteenä on alettu kiinnittää paljon huomiota, koska tällä tieteellä on merkittävä rooli nykymaailmassa. Ekologinen pyramidi on osa ekologiaa tieteenä. Jotta voit selvittää, mikä se on, sinun on luettava tämä artikkeli.

Mikä on ekologinen pyramidi?

Ekologinen pyramidi on graafinen suunnittelu, joka on useimmiten kuvattu kolmion muodossa. Tällaiset mallit kuvaavat biokenoosin troofista rakennetta. Tämä tarkoittaa, että ekologiset pyramidit heijastavat yksilöiden lukumäärää, niiden biomassaa tai niiden sisältämän energian määrää. Jokainen niistä voi osoittaa minkä tahansa indikaattorin. Vastaavasti tämä tarkoittaa, että ekologisia pyramideja voi olla useita tyyppejä: pyramidi, joka näyttää yksilöiden lukumäärän, pyramidi, joka heijastaa edustettujen yksilöiden biomassan määrää, sekä viimeinen ekologinen pyramidi, joka osoittaa selvästi energian määrän. jotka sisältyvät näihin henkilöihin.

Mitä ovat numeropyramidit?

Numeroiden (tai numeroiden) pyramidi näyttää organismien lukumäärän kullakin troofisella tasolla. Tällaista ekologista graafista mallia voidaan käyttää tieteessä, mutta se on erittäin harvinainen. Numeroiden ekologisen pyramidin linkit voidaan kuvata lähes loputtomasti, eli biokenoosin rakennetta on erittäin vaikea kuvata yhdessä pyramidissa. Lisäksi jokaisella troofisella tasolla on monia yksilöitä, minkä vuoksi joskus on lähes mahdotonta osoittaa koko biokenoosin rakennetta yhdessä, täydessä mittakaavassa.

Esimerkki numeropyramidin rakentamisesta

Numeroiden pyramidin ja sen rakenteen ymmärtämiseksi on tarpeen selvittää, mitkä yksilöt ja mitä vuorovaikutuksia heidän välillään tämä ekologinen pyramidi sisältää. Tarkastellaan nyt esimerkkejä yksityiskohtaisesti.

Olkoon 1000 tonnia ruohoa kuvion perusta. Esimerkiksi yhden vuoden aikana noin 26 miljoonaa heinäsirkkaa tai muita hyönteisiä pystyy syömään tätä ruohoa. Tässä tapauksessa heinäsirkat sijaitsevat kasvillisuuden yläpuolella ja muodostavat jo toisen troofisen tason. Kolmas trofiataso on 90 tuhatta sammakkoa, jotka kuluttavat alapuolellaan olevat hyönteiset vuodessa. Noin 300 taimenta pystyy kuluttamaan näitä sammakoita vuodessa, vastaavasti, ne sijaitsevat pyramidin neljännellä troofisella tasolla. Aikuinen sijoittuu jo ekologisen pyramidin huipulle, hänestä tulee tämän ketjun viides ja viimeinen lenkki, eli viimeinen trofiataso. Tämä tapahtuu, koska ihminen pystyy syömään noin 300 taimenta vuodessa. Ihminen puolestaan ​​on korkein lenkki, kukaan ei voi jo syödä häntä. Kuten esimerkissä näkyy, puuttuvat linkit numeroiden ekologisesta pyramidista ovat mahdottomia.

Sillä voi olla monenlaisia ​​rakenteita ekosysteemistä riippuen. Esimerkiksi tämä maaekosysteemien pyramidi voi näyttää melkein samalta kuin energiapyramidi. Tämä tarkoittaa, että biomassapyramidi rakennetaan siten, että biomassan määrä vähenee jokaisen peräkkäisen trofiatason myötä.

Yleensä biomassapyramideja opiskelevat pääasiassa opiskelijat, koska niiden ymmärtäminen vaatii jonkin verran tietoa biologian, ekologian ja eläintieteen aloilta. Tämä ekologinen pyramidi on graafinen piirros, joka esittää prosenttiosuuksien (eli orgaanisten aineiden tuottajat epäorgaanisista aineista) ja kuluttajien (näiden orgaanisten aineiden kuluttajat) välistä suhdetta.

ja kiinnostusta?

Biomassapyramidin rakentamisen periaatteen ymmärtämiseksi ehdottomasti on selvitettävä, ketkä ovat kuluttajat ja kiinnostuksen kohteet.

Orgaanisten aineiden tuottajat epäorgaanisista ovat prosentteja. Nämä ovat kasveja. Esimerkiksi kasvien lehdet käyttävät hiilidioksidia (epäorgaaninen aine) ja tuottavat orgaanista ainetta fotosynteesin kautta.

Kuluttajat ovat näiden orgaanisten aineiden kuluttajia. Maaekosysteemissä ne ovat eläimiä ja ihmisiä, ja vesiekosysteemeissä - erilaisia ​​merieläimiä ja kaloja.

Käänteiset biomassapyramidit

Käänteinen biomassapyramidi on rakenteeltaan käänteinen kolmio, eli sen pohja on kapeampi kuin huippu. Tätä pyramidia kutsutaan käänteiseksi tai käänteiseksi. Ekologisella pyramidilla on tämä rakenne, jos prosenttiosuuksien (orgaanisten aineiden tuottajien) biomassa on pienempi kuin kuluttajien (orgaanisten aineiden kuluttajien) biomassa.

Kuten tiedämme, ekologinen pyramidi on graafinen malli tietystä ekosysteemistä. Yksi tärkeimmistä ekologisista malleista on energiavirran graafinen rakentaminen. Pyramidia, joka heijastaa ruoan läpikulun nopeutta ja aikaa, kutsutaan energioiden pyramidiksi. Se muotoiltiin kuuluisan amerikkalaisen tiedemiehen, joka oli ekologi ja eläintieteilijä - Raymond Lindemann, ansiosta. Raymond muotoili lain (ekologisen pyramidin sääntö), joka väitti, että siirtymisen aikana alemmalta trofiselta tasolta seuraavalle noin 10% (enemmän tai vähemmän) ekologisen pyramidin edelliselle tasolle siirtyneestä energiasta kulkee. esitettyjen ravintoketjujen kautta. Ja loput energiasta käytetään pääsääntöisesti elämänprosessiin, tämän prosessin ruumiillistukseen. Ja jokaisen linkin vaihtoprosessin seurauksena organismit menettävät noin 90% energiastaan.

Energioiden pyramidin säännöllisyys

Itse asiassa säännöllisyys on, että paljon vähemmän (useita kertoja) energiaa kulkee ylempien troofisten tasojen läpi kuin alempien. Tästä syystä suuria petoeläimiä on paljon vähemmän kuin esimerkiksi sammakoita tai hyönteisiä.

Harkitse esimerkiksi tällaista petoeläintä karhuna. Se voi olla huipulla, eli aivan viimeisellä trofiatasolla, koska on vaikea löytää eläintä, joka ruokkisi sitä. Jos olisi paljon eläimiä, jotka söisivät karhuja ravinnoksi, ne olisivat jo kuolleet sukupuuttoon, koska ne eivät pystyisi ruokkimaan itseään, koska karhuja on vähän. Tämän todistaa energioiden pyramidi.

Luonnollisen tasapainon pyramidi

Koululaiset alkavat opiskella sitä luokilla 1 tai 2, koska se on melko helppo ymmärtää, mutta samalla se on erittäin tärkeä osa ekologiaa. Luonnontasapainopyramidi toimii eri ekosysteemeissä, sekä maanpäällisessä että vedenalaisessa luonnossa. Sitä käytetään usein kouluttamaan koululaisia ​​jokaisen maan päällä olevan olennon tärkeydestä. Luonnollisten tasapainojen pyramidin ymmärtämiseksi on tarpeen tarkastella esimerkkejä.

Esimerkkejä luonnollisen tasapainon pyramidin rakentamisesta

Luonnollisen tasapainon pyramidi näkyy selvästi joen ja metsän vuorovaikutuksessa. Graafinen piirros voi esimerkiksi esittää seuraavan luonnonvarojen vuorovaikutuksen: joen rannalla kasvoi metsä, joka meni syvälle. Joki oli hyvin syvä, ja sen rannoilla kasvoi kukkia, sieniä ja pensaita. Sen vesissä oli paljon kaloja. Tässä esimerkissä havaitaan ekologinen tasapaino. Joki antaa kosteutensa puille, kun taas puut luovat varjoa, eivät anna joen veden haihtua. Harkitse päinvastaista esimerkkiä luonnollisesta tasapainosta. Jos metsälle tapahtuu jotain, puita poltetaan tai kaadetaan, niin joki voi kuivua ilman suojaa. Tämä on esimerkki tuhoamisesta

Sama voi tapahtua eläimille ja kasveille. Ajattele pöllöt ja tammenterhot. Tammenterhot ovat luonnollisen tasapainon ekologisen pyramidin perusta, koska ne eivät syö mitään, mutta samalla ne ruokkivat jyrsijöitä. Puuhiiristä tulee seuraava komponentti seuraavalla trofiatasolla. Ne syövät tammenterhoja. Pyramidin huipulla tulee olemaan pöllöt, koska ne ruokkivat hiiriä. Jos puussa kasvavat tammenterhot katoavat, hiirillä ei ole mitään syötävää ja he todennäköisesti kuolevat. Mutta silloin pöllöillä ei ole ketään syötävää, ja heidän koko lajinsa hukkuu. Tämä on luonnollisen tasapainon pyramidi.

Näiden pyramidien ansiosta ekologit voivat seurata luonnon ja eläimistön tilaa ja tehdä tarvittavat johtopäätökset.

Pääprosessi, joka tapahtuu kaikissa ekosysteemeissä, on aineen tai energian siirto ja kierto. Tässä tapauksessa tappiot ovat väistämättömiä. Ekologisten pyramidien säännöt heijastavat näiden häviöiden suuruutta tasolta toiselle.

Jotkut akateemiset termit

Aineen ja energian vaihto on suunnattua virtausta tuottajien - kuluttajien ketjussa. Yksinkertaisesti sanottuna, joidenkin organismien syöminen toisten toimesta. Samalla rakennetaan ketju tai sarja eliöitä, joita ketjun lenkkien tapaan yhdistää suhde "ruoka - kuluttaja". Tätä sekvenssiä kutsutaan troofiseksi tai ravintoketjuksi. Ja linkit siinä ovat troofisia tasoja. Ketjun ensimmäinen taso on tuottajat (kasvit), koska vain he voivat muodostaa orgaanisia aineita epäorgaanisista. Seuraavat linkit ovat eri tilausten kuluttajat (eläimet). Kasvinsyöjät ovat tason 1 kuluttajia, ja kasvinsyöjät petoeläimistä tulee tason 2 kuluttajia. Seuraava lenkki ketjussa on hajottajat - organismit, joiden ravintoa ovat elintärkeän toiminnan jäännökset tai elävien organismien ruumiit.

Graafiset pyramidit

Brittiläinen ekologi Charles Elton (1900-1991) toi vuonna 1927 ravintoketjujen kvantitatiivisten muutosten analyysiin perustuen ekologisten pyramidien käsitteen biologiaan graafisena esimerkkinä tuottajien ja kuluttajien ekosysteemin suhteista. Eltonin pyramidi on kuvattu kolmiona jaettuna ketjun lenkkien lukumäärällä. Tai suorakulmioiden muodossa, jotka seisovat päällekkäin.

Pyramidin kuviot

C. Elton analysoi organismien lukumäärän ketjuissa ja havaitsi, että kasveja on aina enemmän kuin eläimiä. Lisäksi tasojen suhde määrällisesti on aina sama - lasku tapahtuu jokaisella seuraavalla tasolla, ja tämä on objektiivinen johtopäätös, joka heijastuu ekologisten pyramidien sääntöihin.

Eltonin sääntö

Tämä sääntö sanoo, että peräkkäisten yksilöiden määrä vähenee tasolta toiselle. Ekologisen pyramidin säännöt ovat tuotteiden määrällinen suhde tietyn ravintoketjun kaikilla tasoilla. Se kertoo, että ketjutason indikaattori on noin 10 kertaa pienempi kuin edellisellä tasolla.

Antaa yksinkertaisen esimerkin, joka merkitsee "ja". Harkitse levien troofista ketjua - selkärangattomat äyriäiset - silli - delfiini. 40-kiloisen delfiinin täytyy syödä 400 kiloa silliä selviytyäkseen. Ja jotta nämä 400 kiloa kalaa olisivat olemassa, tarvitset noin 4 tonnia niiden ravintoa - selkärangattomia äyriäisiä. 4 tonnin äyriäisten muodostumiseen tarvitaan 40 tonnia levää. Tätä ekologiset pyramidisäännöt heijastelevat. Ja vain tässä suhteessa tämä ekologinen rakenne on kestävä.

Ekopyramidien tyypit

Pyramideja arvioitaessa huomioon otettavan kriteerin perusteella on:

• Numeerinen.
• Biomassan arviot.
• Energiankulutus.

Ekologinen pyramidisääntö heijastaa kaikissa tapauksissa pääarviointikriteerin laskua kertoimella 10.

Yksilöiden lukumäärä ja troofiset askeleet

Numeroiden pyramidi ottaa huomioon organismien määrän, mikä näkyy ekologisen pyramidin säännössä. Ja delfiiniesimerkki sopii täysin tämäntyyppisten pyramidien ominaisuuksiin. Mutta on poikkeuksia - metsäekosysteemi, jossa on kasviketju - hyönteiset. Pyramidista tulee ylösalaisin (valtava määrä hyönteisiä ruokkii samaa puuta). Siksi numeropyramidia ei pidetä informatiivisimpana ja suuntaa-antavampana.

Mikä on loput?

Biomassapyramidissa käytetään arviointikriteerinä saman tason yksilöiden kuivaa (harvemmin märkää) massaa. Mittayksiköt - gramma / neliömetri, kilogramma / hehtaari tai gramma / kuutiometri. Mutta myös täällä on poikkeuksia. Ekologisten pyramidien säännöt, jotka heijastavat kuluttajien biomassan vähenemistä suhteessa tuottajien biomassaan, täyttyvät biokenoosissa, jossa molemmat ovat suuria ja niillä on pitkä elinkaari. Mutta vesijärjestelmissä pyramidi voidaan jälleen kääntää ylösalaisin. Esimerkiksi merissä leviä ruokkivan eläinplanktonin biomassa on joskus 3 kertaa suurempi kuin itse kasviplanktonin biomassa. pelastaa kasviplanktonin korkean lisääntymisnopeuden.

Energian virtaus on tarkin indikaattori

Energiapyramidit osoittavat ruoan (sen massan) kulkunopeuden troofisten tasojen läpi. Energiapyramidin lain muotoili erinomainen amerikkalainen ekologi Raymond Lindemann (1915-1942), kuolemansa jälkeen vuonna 1942 hän siirtyi biologiaan kymmenen prosentin sääntönä. Hänen mukaansa 10 % edellisen energiasta siirtyy jokaiselle seuraavalle tasolle, loput 90 % ovat menetyksiä, jotka menevät tukemaan elimistön elintärkeää toimintaa (hengitys, lämmönsäätö).

Pyramidien merkitys

Olemme analysoineet, mitä ekologisten pyramidien säännöt heijastavat. Mutta miksi tarvitsemme tätä tietoa? Lukujen ja biomassan pyramidit antavat meille mahdollisuuden ratkaista joitain käytännön ongelmia, koska ne kuvaavat järjestelmän staattista ja vakaata tilaa. Niitä käytetään esimerkiksi laskettaessa kalojen sallittuja saalisarvoja tai laskettaessa eläinten lukumäärää ammuntaa varten, jotta ekosysteemin vakautta ei häiritä ja tietyn yksilöiden populaation enimmäiskoko määritetään. ekosysteemi kokonaisuudessaan. Ja energioiden pyramidi antaa selkeän käsityksen toiminnallisten yhteisöjen organisoinnista, antaa sinun verrata erilaisia ​​ekosysteemejä niiden tuottavuuden suhteen.

Nyt lukija ei ole hukassa, kun hän on saanut tehtävän "kuvaa, mitä ekologisten pyramidien säännöt heijastavat", ja vastaa rohkeasti, että tämä on aineen ja energian menetystä tietyssä troofisessa ketjussa.

Ekologinen biomassapyramidi on rakennettu samalla tavalla kuin väestöpyramidi. Sen päätarkoitus on näyttää elävän aineen määrä (biomassa - organismien kokonaismassa) kullakin troofisella tasolla. Tämä välttää kokopyramideille ominaiset haitat. Tässä tapauksessa suorakulmioiden koko on verrannollinen vastaavan tason elävän aineen massaan pinta- tai tilavuusyksikköä kohti (kuva 7.5, a, b).

Riisi. 7.5 Koralliriutta biosenoosii biomassapyramideja (a) ja Englannin kanaali (b).

Numerot edustavat biomassaa grammoina kuiva-ainetta,

per 1 neliömetriä

Termi "biomassapyramidi" syntyi siitä syystä, että suurimmassa osassa tapauksista tuottajien kustannuksella elävien ensisijaisten kuluttajien massa on paljon suurempi kuin toissijaisten kuluttajien massa. Tuhoajien biomassa on tapana näyttää erikseen. Näytteenoton yhteydessä määritetään kasvava biomassa, joka ei sisällä tietoa biomassan muodostumis- tai kulumisnopeudesta.

Orgaanisen aineen muodostumisnopeus ei määritä sen kokonaisvarantoja eli kaikkien organismien kokonaisbiomassaa kullakin troofisella tasolla. Siksi lisäanalyysi voi johtaa virheisiin, jos seuraavia asioita ei oteta huomioon:

Ensinnäkin, kun biomassan kulutuksen nopeus (syömisestä johtuva hävikki) ja sen muodostumisnopeus ovat yhtä suuret, seisova sato ei osoita tuottavuutta, eli energian ja aineen määrää, joka siirtyy trofiatasolta toiselle, korkeammalle, tietyn ajan (esimerkiksi vuoden). Joten hedelmällisellä, intensiivisesti käytetyllä laitumella seisovien ruohojen sato voi olla pienempi ja tuottavuus suurempi kuin vähemmän hedelmällisellä, mutta vähän laiduntamiseen käytetyllä laitumella;

Toiseksi pienikokoisille, esimerkiksi levien, tuottajille on ominaista korkea kasvu- ja lisääntymisnopeus, jota tasapainottavat muiden organismien intensiivinen kulutus ravinnoksi ja luonnollinen kuolema. Siksi niiden tuottavuus ei voi olla pienempi kuin suurten tuottajien (esimerkiksi puiden), vaikka biomassa juurissa voi olla alhainen. Toisin sanoen kasviplanktonilla, jonka tuottavuus on sama kuin puulla, on paljon pienempi biomassa, vaikka se voisi tukea saman massan eläinten elämää.

Yksi kuvattujen seurauksista on "käänteiset pyramidit" (kuva 7.5, b).

Järvien ja merien biokenoosien eläinplanktonin biomassa on useimmiten suurempi kuin sen ravinnon - kasviplanktonin - biomassa, mutta viherlevien lisääntymisnopeus on niin korkea, että ne palauttavat kaiken eläinplanktonin päivän aikana syömän biomassan. Siitä huolimatta tiettyinä vuodenaikoina (kevätkukinnan aikana) havaitaan niiden biomassojen tavanomainen suhde (kuva 7.6).

Riisi. 7.6. Kausivaihtelut järven biomassan pyramideissa (esimerkiksi yksi Italian järvistä): luvut - biomassa grammoina kuiva-ainetta per 1 m 3

Alla käsitellyt energiapyramidit ovat vailla ilmeisiä poikkeavuuksia.

Luonto on hämmästyttävä ja monipuolinen, ja kaikki siinä on yhteydessä toisiinsa ja tasapainossa. Kaikkien eläinlajien, hyönteisten ja kalojen yksilöiden lukumäärää säännellään jatkuvasti.

On mahdotonta kuvitella, että minkä tahansa yksilölajin määrä kasvaa jatkuvasti. Tämän estämiseksi on olemassa luonnonvalinta ja monet muut ympäristötekijät, jotka säätelevät jatkuvasti tätä määrää. Olette varmaan kaikki kuulleet sellaisen ilmaisun kuin ekologinen pyramidi. Mikä se on? Millaisia ​​ekologisia pyramideja on olemassa? Mihin sääntöihin se perustuu? Näihin ja muihin kysymyksiin saat vastaukset alta.

Ekologinen pyramidi on ... Määritelmä

Joten kaikki tietävät, että biologiassa on ravintoketjuja, kun jotkut eläimet, yleensä saalistajat, syövät muita eläimiä.

Ekologinen pyramidi on suunnilleen sama järjestelmä, mutta se on puolestaan ​​paljon globaalimpi. Millainen se on? Ekologinen pyramidi on eräänlainen järjestelmä, joka heijastaa koostumuksessaan olentojen määrää, yksilöiden massaa sekä niille ominaista energiaa kullakin tasolla. Toinen ominaisuus on, että kunkin tason noustessa indikaattorit laskevat merkittävästi. Muuten, tämä on juuri syy ekologiselle pyramidisäännölle. Ennen kuin puhut siitä, on syytä ymmärtää, miltä tämä järjestelmä näyttää.

Pyramidin sääntö

Jos edustat sitä kaavamaisesti kuvassa, se on jotain samanlaista kuin Cheopsin pyramidi: nelikulmainen pyramidi, jossa on terävä huippu, johon on keskittynyt pienin määrä yksilöitä.

Ekologinen pyramidisääntö määrittelee yhden erittäin mielenkiintoisen mallin. Se koostuu siitä, että ekologisen pyramidin perusta, nimittäin ravinnon perustana oleva kasvillisuus, on noin kymmenen kertaa suurempi kuin kasviruokaa syövien eläinten massa.

Lisäksi jokainen seuraava taso on myös kymmenen kertaa pienempi kuin edellinen. Joten käy ilmi, että äärimmäinen ylempi taso sisältää vähiten massaa ja energiaa. Mitä tämä malli antaa meille?

Pyramidisäännön rooli

Monet ongelmat voidaan ratkaista ekologisen pyramidin säännön perusteella. Esimerkiksi kuinka monta kotkaa voi kasvaa, kun viljaa on tietty määrä, kun sammakot, käärmeet, heinäsirkat ja kotka ovat mukana ravintoketjussa.

Perustuen siihen, että vain 10 % energiasta siirtyy korkeimmalle tasolle, tällaiset ongelmat voidaan ratkaista helposti. Olemme oppineet, mitä ekologiset pyramidit ovat, tunnistaneet niiden säännön ja mallit. Mutta millaisia ​​ekologisia pyramideja luonnossa on, puhumme nyt.

Ekologisten pyramidien tyypit

Pyramideja on kolmenlaisia. Alustavan määritelmän perusteella voidaan jo päätellä, että ne liittyvät yksilöiden määrään, niiden biomassaan ja niiden sisältämään energiaan. Yleensä ensin asiat ensin.

Numeroiden pyramidi

Nimi puhuu puolestaan. Tämä pyramidi heijastaa yksilöiden määrää kaikilla tasoilla erikseen. Mutta on syytä huomata, että ekologiassa sitä käytetään melko harvoin, koska samalla tasolla on erittäin suuri määrä yksilöitä, ja on melko vaikeaa antaa biokenoosin täydellinen rakenne.

Kaikki tämä on paljon helpompi kuvitella käyttämällä tiettyä esimerkkiä. Oletetaan, että pyramidin juurella on 1000 tonnia vihreitä kasveja. Heinäsirkat syövät tätä kasvillisuutta. Heidän määränsä on esimerkiksi noin kolmekymmentä miljoonaa. Yhdeksänkymmentä tuhatta sammakkoa pystyy syömään kaikki nämä heinäsirkat. Sammakot itse ovat 300 taimenen ravintoa. Yksi ihminen voi syödä tämän määrän kalaa vuodessa. Mitä saamme? Ja käy ilmi, että pyramidin juurella on miljoonia ruohonkorsia, ja pyramidin huipulla on vain yksi henkilö.

Täällä voimme havaita, kuinka yhdeltä tasolta kullekin seuraavalle tasolle siirryttäessä indikaattorit laskevat. Massa, yksilöiden lukumäärä vähenee, niiden sisältämä energia vähenee. On huomattava, että poikkeuksia on. Esimerkiksi joskus on käänteisiä numeroiden ekopyramideja. Oletetaan, että hyönteiset elävät tietyssä metsässä olevassa puussa. Kaikki hyönteissyöjä linnut ruokkivat niitä.

Biomassa pyramidi

Toinen järjestelmä on biomassapyramidi. Se edustaa myös suhdetta. Mutta tässä tapauksessa se on massojen suhde. Pyramidin pohjalla oleva massa on yleensä aina paljon suurempi kuin korkeimmalla troofisella tasolla, ja toisen tason massa on suurempi kuin kolmannen tason massa ja niin edelleen. Jos eri troofisilla tasoilla olevat organismit eivät juurikaan eroa kooltaan, niin kuvassa se näyttää vain nelikulmaiselta pyramidilta, joka kapenee ylöspäin. Yksi amerikkalaisista tutkijoista selitti tämän pyramidin rakenteen seuraavalla esimerkillä: niityn kasvillisuuden paino on paljon suurempi kuin näitä kasveja syövien yksilöiden paino, kasvinsyöjien paino on suurempi kuin ensimmäisen lihansyöjien paino. tason, jälkimmäisen paino on suurempi kuin toisen tason lihansyöjien paino ja niin edelleen.

Esimerkiksi yksi leijona painaa paljon, mutta tämä yksilö on niin harvinainen, että verrattuna muiden yksilöiden massaan sen oma paino on mitätön. Poikkeuksia löytyy myös sellaisista pyramideista, joissa tuottajien massa on pienempi kuin kuluttajien massa. Tarkastellaan tätä vesijärjestelmän esimerkin avulla. Kasviplanktonin massa, jopa korkea tuottavuus huomioon ottaen, on pienempi kuin kuluttajien, esimerkiksi valaiden, massa. Tällaisia ​​pyramideja kutsutaan käänteisiksi tai käänteisiksi.

Energiapyramidi

Ja lopuksi, kolmas ekologisen pyramidin tyyppi on energiapyramidi. Se heijastaa nopeutta, jolla ruokamassa kulkee ketjun läpi, sekä tämän energian määrää. Tämän lain muotoili R. Lindemann. Hän osoitti, että troofisen tason muutoksen myötä vain 10% edellisellä tasolla olevasta energiasta siirtyy.

Alkuenergiaprosentti on aina 100 %. Mutta jos vain kymmenesosa siitä siirtyy seuraavalle troofiselle tasolle, mihin sitten suurin osa energiasta menee? Pääosan siitä, eli 90 %, käyttävät yksilöt kaikkien elämänprosessien varmistamiseen. Tässä on siis myös tietty kuvio. Paljon pienempi osa energiasta virtaa ylempien troofisten tasojen läpi, joissa yksilöiden massa ja lukumäärä on pienempi, kuin se kulkee alempien tasojen läpi. Tämä voi selittää sen tosiasian, että saalistajia ei ole niin paljon.

Ekologisten pyramidien haitat ja edut

Huolimatta lukuisista eri tyypeistä, melkein jokaisella niistä on useita haittoja. Näitä ovat esimerkiksi luku- ja biomassapyramidit. Mikä on niiden haitta? Tosiasia on, että ensimmäisen rakentaminen aiheuttaa vaikeuksia, jos eri tasojen lukumäärä on liian suuri. Mutta vaikeus ei piile vain tässä.

Energiapyramidi pystyy vertailemaan tuottavuutta, sillä se ottaa huomioon tärkeimmän aikatekijän. Ja tietysti on sanottava, että tällainen pyramidi ei koskaan käänny ylösalaisin. Tämän ansiosta se on eräänlainen standardi.

Ekologisen pyramidin rooli

Ekologinen pyramidi auttaa meitä ymmärtämään biosenoosin rakennetta, kuvaamaan järjestelmän tilaa. Nämä järjestelmät auttavat myös määrittämään sallitun kalasaaliin määrän, ammuttujen eläinten lukumäärän.

Kaikki tämä on välttämätöntä, jotta ympäristön yleistä eheyttä ja kestävyyttä ei loukata. Pyramidi puolestaan ​​auttaa ymmärtämään toiminnallisten yhteisöjen organisoitumista sekä vertailemaan eri ekosysteemejä niiden tuottavuuden suhteen.

Ekologinen pyramidi ominaisuuksien korrelaationa

Yllä olevien tyyppien perusteella voimme päätellä, että ekologinen pyramidi on tietty lukumäärään, massaan ja energiaan liittyvien indikaattoreiden suhde. Ekologisen pyramidin tasot ovat kaikilta osin erilaisia. Korkeammilla hinnoilla on alhaisemmat tasot ja päinvastoin. Älä unohda käänteisiä piirejä. Tässä kuluttajat ovat tuottajia parempia. Mutta tämä ei ole yllättävää. Luonnolla on omat lakinsa, poikkeuksia voi olla missä tahansa.

Energiapyramidi on yksinkertaisin ja luotettavin, koska se ottaa huomioon tärkeimmän aikatekijän. Tämän ansiosta häntä pidetään eräänlaisena standardina. Ekologisten pyramidien rooli on erittäin tärkeä luonnon ekosysteemien tasapainon ylläpitämisessä ja kestävyyden varmistamisessa.