Типы экологических пирамид.

Экологическая пирамида — это графическая модель, которая показывает соотношение между организмами разных трофических уровней в экосистеме. Трофический уровень — это место организма в пищевой цепи: продуценты, консументы первого порядка, консументы второго порядка и так далее.

Обычно основание экологической пирамиды образуют продуценты — растения, водоросли, некоторые бактерии, то есть организмы, создающие органическое вещество из неорганического. Выше располагаются консументы — животные, питающиеся растениями или другими животными. На самых верхних уровнях находятся хищники высших порядков.

Выделяют три основных типа экологических пирамид: пирамида численности, пирамида биомассы и пирамида энергии.

1. Пирамида численности

Пирамида численности показывает, сколько особей находится на каждом трофическом уровне.

Например, в луговой экосистеме может быть очень много травянистых растений, меньше насекомых, еще меньше мелких птиц и совсем немного хищников. В таком случае пирамида имеет правильную форму: широкое основание и сужение к вершине.

Пример:

трава → кузнечики → лягушки → змеи → хищные птицы

Здесь растений больше всего, травоядных животных меньше, хищников еще меньше.

Однако пирамида численности не всегда бывает правильной. Иногда она может быть перевернутой. Например, одно большое дерево может служить пищей и местом обитания для множества насекомых, птиц и других организмов. Тогда на уровне продуцентов будет одна особь, а на уровне консументов — много особей.

Главный недостаток пирамиды численности в том, что она учитывает только количество организмов, но не учитывает их размеры и массу. Например, одно дерево и одна травинка будут считаться как две равные единицы, хотя их значение для экосистемы совершенно разное.

2. Пирамида биомассы

Пирамида биомассы показывает общую массу организмов на каждом трофическом уровне. Биомасса обычно выражается в граммах, килограммах или тоннах на единицу площади или объема.

В наземных экосистемах пирамида биомассы чаще всего имеет правильную форму. Например, масса растений в лесу или на лугу обычно больше, чем масса травоядных животных, а масса травоядных больше, чем масса хищников.

Пример:

растения → зайцы → лисы

Суммарная масса растений будет больше массы зайцев, а масса зайцев — больше массы лис.

Но в водных экосистемах пирамида биомассы может быть перевернутой. Это связано с тем, что фитопланктон, который является продуцентом, имеет маленькую массу, но очень быстро размножается и быстро поедается зоопланктоном. Поэтому в определенный момент времени биомасса фитопланктона может быть меньше биомассы организмов, которые им питаются.

Пирамида биомассы более точная, чем пирамида численности, потому что учитывает массу организмов. Но у нее тоже есть недостаток: она показывает состояние экосистемы только в конкретный момент времени и не всегда отражает скорость образования органического вещества.

3. Пирамида энергии

Пирамида энергии показывает количество энергии, которое проходит через каждый трофический уровень за определенный период времени. Обычно энергия измеряется в килоджоулях или килокалориях на единицу площади за год.

Это самый точный и важный тип экологической пирамиды. В отличие от пирамид численности и биомассы, пирамида энергии всегда имеет правильную форму: широкое основание и узкую вершину.

Причина в том, что при переходе энергии с одного трофического уровня на другой большая часть энергии теряется. Она расходуется на дыхание, движение, рост, размножение, поддержание температуры тела и выделяется в виде тепла. До следующего уровня обычно доходит только небольшая часть энергии.

Например:

растения → травоядные животные → хищники

Растения получают солнечную энергию и запасают ее в органических веществах. Травоядные животные получают только часть этой энергии, когда поедают растения. Хищники получают еще меньше энергии, когда питаются травоядными.

Именно поэтому в природе не бывает очень длинных пищевых цепей. На верхних уровнях остается слишком мало энергии, чтобы поддерживать большое количество организмов.

Сравнение типов экологических пирамид

Пирамида численности показывает количество особей. Она проста для понимания, но может быть неточной, потому что не учитывает размеры организмов.

Пирамида биомассы показывает массу живого вещества. Она точнее пирамиды численности, но может быть перевернутой, особенно в водных экосистемах.

Пирамида энергии показывает поток энергии через экосистему. Она считается наиболее полной и объективной, потому что отражает не просто количество или массу организмов, а передачу энергии между трофическими уровнями. Такая пирамида всегда прямая, потому что энергия при каждом переходе уменьшается.

Вывод

Основные типы экологических пирамид — это пирамиды численности, биомассы и энергии. Они помогают понять, как устроены пищевые связи в экосистеме и как распределяются организмы, масса живого вещества и энергия между трофическими уровнями. Самой информативной считается пирамида энергии, потому что она показывает реальный поток энергии и объясняет, почему количество организмов обычно уменьшается от продуцентов к хищникам.