Екологічні піраміди та їх види

Трофічну структуру можна зобразити графічно, у вигляді так званих екологічних пірамід. Підставою піраміди служить рівень продуцентів, а наступні рівні харчування утворюють поверхи і вершину піраміди. Відомі три основних типи екологічних пірамід:

  • Піраміда чисел, що відображає чисельність організмів на кожному рівні;
  • Піраміда біомаси, що характеризує масу живої речовини – загальний суха вага, калорійність і т.д .;
  • Піраміда продукції (енергії), що має універсальний характер, що показує зміну первинної продукції (або енергії) на послідовних трофічних рівнях.

Звичайні піраміди чисел для пасовищних ланцюгів мають дуже широку основу і різке звуження до кінцевих консументів. При цьому числа «ступенів» розрізняються не менш ніж на 1-3 порядки. Але це справедливо тільки для трав’яних угруповань – лугових або степових біоценозів.

Картина різко змінюється, якщо розглядати лісове співтовариство (на одному дереві можуть годуватися тисячі фітофагів) або якщо на одному трофічні рівні виявляються такі різні фітофаги, як тля і слон. Це спотворення можна подолати за допомогою піраміди біомас.

У наземних екосистемах біомаса рослин завжди істотно більше біомаси тварин, а біомаса фітофагів завжди більше біомаси зоофаги.

Інакше виглядають піраміди біомас для водних, особливо морських екосистем: біомаса тварин зазвичай набагато більше біомаси рослин. Ця «неправильність» обумовлена ​​тим, що пірамідами біомас не враховується тривалість існування поколінь особин на різних трофічних рівнях, швидкість утворення і поїдання біомаси. Головним продуцентом морських екосистем є фітопланктон, який має великий репродукційний потенціал і швидку зміну поколінь. За той час, поки хижі риби (а тим більше моржі і кити) накопичать свою біомасу, зміниться безліч поколінь фітопланктону, сумарна біомаса яких набагато більше. Ось чому універсальним способом вираження трофічної структури екосистем є піраміди швидкостей утворення живої речовини, інакше кажучи, – піраміди енергій.

Більш досконалим відображенням впливу трофічних відносин на екосистему є правило піраміди продукції (енергії): на кожному попередньому трофічному рівні кількість біомаси, що створюється за одиницю часи (або енергії), більше, ніж на наступному. Піраміда продукції відображає закони витрачання енергії на трофічних ланцюгах.

В кінцевому підсумку всі три правила пірамід відображають енергетичні відносини в екосистемі, а піраміда продукції (енергії) має універсальний характер.

У природі, в стабільних системах біомаса змінюється незначно, тобто природа прагне використовувати повністю валову продукцію. Знання енергетики екосистеми і кількісні її показники дозволяють точно врахувати можливість вилучення з природної екосистеми тієї чи іншої кількості рослинної і тваринної біомаси без підриву її продуктивності.

Людина отримує досить багато продукції від природних систем, проте основним джерелом їжі для нього є сільське господарство. Створивши агроекосистеми, людина прагне отримати якомога більше чистої продукції рослинності, але йому необхідно витрачати половину рослинної маси на вирощування травоїдних тварин, птахів і т.д., значна частина продукції йде в промисловість і втрачається в смітті, тобто і тут втрачається близько 90% чистої продукції і тільки близько 10% безпосередньо використовується на споживання людиною.

У природних екосистемах енергетичні потоки також змінюються за своєю інтенсивністю і характером, і цей процес регулюється дією екологічних факторів, що проявляється в динаміці екосистеми в цілому.

Посилання на основну публікацію