В чем сущность правила экологической пирамиды

В чем сущность правила экологической пирамиды? Основы экологии

В чем сущность правила экологической пирамиды? Основы экологии

В чем заключается сущность правила экологической пирамиды, а также его значение в развитии видов? Это весьма интересный вопрос, в котором нужно разбираться, если необходимо просчитать, сколько определённых живых организмов сможет выдержать определённая территория. Так в чем сущность правила экологической пирамиды?

В чем сущность правила экологической пирамиды и что оно собой представляет? Первоначально необходимо обозначить, что так называют определённые модели, которые могут быть представлены в графическом виде (как треугольники). В них отражены численные характеристики особей определённых видов, количество биомассы, которой они обладают, или же энергии на определённом трофическом уровне. Особенностью данного подхода является то, что все показатели падают по мере подъёма выше на треугольнике. Таким образом можно судить о том, сколько же особей определённого вида сможет существовать на определённой территории. Выделяют три основные типа экологических пирамид. Они разнятся по основе, которая взята в качестве системного фактора. Так в чем сущность правила экологической пирамиды для каждой из них? Об этом мы сейчас и поговорим.

Она нацелена на отражение численности отдельных организмов, которые занимают определённый уровень. Говоря о том, в чем сущность правила экологической пирамиды, следует отметить, что данный подход применяется довольно редко из-за того, что большое количество особей на трофических уровнях осложняет отображение структуры биоценоза в рамках одного масштаба.

В данном случае ищется соотношение между продуцентами и консументами, в основу которого положена масса (энергосодержание, общий сухой вес и прочее). В случаях, когда организмы похожи по своему размеру, то на выходе при составлении получается ступенчатая пирамида, у которой сужается верхушка. Можно провести параллели с продуктивностью функционирования.

Итак, рассмотрим поле большого размера. Наибольшая масса будет здесь у растений, которые являются продуцентами. Затем идут консументы первого порядка. В качестве примера можно рассмотреть копытных. За ними идут уже первичные плотоядные, или же консументы второго порядка. И так далее. При этом, чем выше мы будем подниматься таким образом, тем меньший вес живого организма на один квадратный метр будет. Вот, к примеру, лев – хищник сильный и опасный. Но вот его ещё попробуй найти где-то в саване! И в результате его масса будет многократно ниже показателей веса травы на один квадратный метр. Это правило почти без исключений действует для земных животных.

Но в водных ареалах обитания живых организмов можно встретить ещё и перевернутую (обращенную) пирамиду биомасс. В таких случаях продуценты весят меньше, чем консументы, а то и чем редуценты. В основаниях находятся животные, а не растения. Как же это выглядит в реальности? Есть такие живые организмы, как фитопланктон. Его общая масса часто ниже, чем у зоопланктона и конечных потребителей вроде моллюсков, крупных рыб и китов. Но это с лихвой компенсируется высокой продуктивностью.

Конечно, представленная информация отображает только общую картину. И подходить абсолютно ко всему с одной мерой всё же не нужно. Каждая модель имеет свою специфику использования, более подробное ознакомление с которой требует совсем иного формата, нежели статья. Больше всего внимания необходимо уделять пирамиде энергии, поскольку правило десяти процентов здесь используется только в качестве облегчающего и обобщающего момента.

Вот и подходит к концу эта статья, в которой был рассмотрен важный инструмент моделирования. Теперь, если вам попадется вопрос: » В чем сущность правила экологической пирамиды, определите» — это не вызовет заминки, а можно будет сразу же рассказать, что же это такое. Благодаря таким моделям в будущем можно будет успешно колонизировать другие планеты, изучать различные космические системы и делать очень много чего другого. Ведь в таком случае мы сможем просчитывать, сколько людей сможет жить на определённой территории на определённом этапе заселения.

Правило экологической пирамиды

Количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.

Пирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов на каждом уровне. Например, чтобы прокормить одного волка, необходимо по крайней мере несколько зайцев, на которых он мог бы охотиться; чтобы прокормить этих зайцев, нужно довольно большое количество разнообразных растений. Иногда пирамиды чисел могут быть обращенными, или перевернутыми. Это касается пищевых цепей леса, когда продуцентами служат деревья, а первичными консументами — насекомые. В этом случае уровень первичных консументов численно богаче уровня продуцентов (на одном дереве кормится большое количество насекомых).

Пирамида биомасс — соотношение масс организмов разных трофических уровней. Обычно в наземных биоценозах общая масса продуцентов больше, чем каждого последующего звена. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше, нежели консументов второго порядка и т.д. Если организмы не слишком различаются по размерам, то на графике обычно получается ступенчатая пирамида с суживающейся верхушкой. Так, для образования 1 кг говядины необходимо 70—90 кг свежей травы.

В водных экосистемах можно также получить обращенную, или перевернутую, пирамиду биомасс, когда биомасса продуцентов оказывается меньшей, нежели консументов, а иногда и редуцентов. Например, в океане при довольно высокой продуктивности фитопланктона общая масса в данный момент его может быть меньше, нежели у потребителей-консументов (киты, крупные рыбы, моллюски).

Пирамиды чисел и биомасс отражают статику системы, т. е. характеризуют количество или биомассу организмов в определенный промежуток времени. Они не дают полной информации о трофической структуре экосистемы, хотя позволяют решать ряд практических задач, особенно связанных с сохранением устойчивости экосистем. Пирамида чисел позволяет, например, рассчитывать допустимую величину улова рыбы или отстрела животных в охотничий период без последствий для нормального их воспроизведения.

Пирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость про хождения массы пищи через пищевую цепь. На структуру биоценоза в большей степени оказывает влияние не количество фиксированной энер гии, а скорость продуцирования пищи.

Установлено, что максимальная величина энергии, передающейся на следующий трофический уровень, может в некоторых случаях составлять 30 % от предыдущего, и это в лучшем случае. Во многих биоценозах, пищевых цепях величина передаваемой энергии может составлять всего лишь 1 %.

В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т.д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида. Правило экологической пирамиды

Экологическая пирамида. Правило экологической пирамиды — раздел Экология, Экология: экзаменационные ответы Экологическая Пирамида — Это Графическое Изображе­Ние Потерь Энергии В Цепях .

Экологическая пирамида — это графическое изображе­ние потерь энергии в цепях питания.

Цепи питания — это устойчивые цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества, сложившиеся в ходе эво­люции живых организмов и биосферы в целом. Они состав­ляют трофическую структуру любого биоценоза, по которой осуществляются перенос энергии и круговороты веществ. Пищевая цепь состоит из ряда трофических уровней, после­довательность которых соответствует потоку энергии.

Первичным источником энергии в цепях питания являет­ся солнечная энергия. Первый трофический уровень — про­дуценты (зеленые растения) — используют солнечную энер­гию в процессе фотосинтеза, создавая первичную продукцию любого биоценоза. При этом только 0,1% солнечной энергии используется в процессе фотосинтеза. Эффективность, с кото­рой зеленые растения ассимилируют солнечную энергию, оце­нивается величиной первичной продуктивности. Более поло­вины энергии, связанной при фотосинтезе, тут же расходует­ся растениями в процессе дыхания, остальная часть энергии переносится далее по пищевым цепям.

При этом действует важная закономерность, связанная с эффективностью использования и превращения энергии в процессе питания. Сущность ее заключается в следую­щем: количество энергии, расходуемой на поддержание соб­ственной жизнедеятельности, в цепях питания растет от одного трофического уровня к другому, а продуктивность падает.

Фитобиомасса используется в качестве источника энер­гии и материала для создания биомассы организмов второго

трофического уровня потребителей первого порядка — тра­воядных животных. Обычно продуктивность второго трофи­ческого уровня составляет не более 5 — 20% (10%) предыду­щего уровня. Это находит отражение в соотношении на пла­нете биомасс растительного и животного происхождения. Объем энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятель­ности организма, растет с повышением уровня морфофункциональной организации. Соответственно, количество био­массы, создаваемой на более высоких трофических уровнях, снижается.

Экосистемы очень разнообразны по относительной ско­рости создания и расходования как чистой первичной про­дукции, так и чистой вторичной продукции на каждом тро­фическом уровне. Однако всем без исключения экосистемам свойственны определенные соотношения первичной и вто­ричной продукции. Всегда количество растительного веще­ства, служащего основой цепи питания, в несколько раз (око­ло 10 раз) больше, чем общая масса растительноядных жи­вотных, а масса каждого последующего звена пищевой цепи, соответственно, пропорционально изменяется.

Прогрессивное снижение ассимилированной энергии в ряду трофических уровней находит отражение в структуре экологических пирамид.

Снижение количества доступной энергии на каждом пос­ледующем трофическом уровне сопровождается снижением биомассы и численности особей. Пирамиды биомассы и чис­ленности организмов для данного биоценоза повторяют в общих чертах конфигурацию пирамиды продуктивности.

Графически экологическую пирамиду изображают в виде нескольких прямоугольников одинаковой высоты, но разной длины. Длина прямоугольника уменьшается от нижнего к верхнему соответственно уменьшению продуктивности на пос­ледующих трофических уровнях. Нижний треугольник са­мый большой по длине и соответствует первому трофиче­скому уровню — продуцентам, второй — приблизительно в10 раз меньше и соответствует второму трофическому уров­ню — растительноядным животным, потребителям первого порядка и т.д.

Скорость создания органического вещества не определя­ет его суммарные запасы, т.е. общую массу организмов каж­дого трофического уровня. Наличная биомасса продуцентов и консументов в конкретных экосистемах зависит от того, как соотносятся между собой темпы накопления органиче­ского вещества на определенном трофическом уровне и пе­редачи его на вышестоящий, т.е. насколько сильно выедание образовавшихся запасов. Важную роль при этом имеет скорость воспроизведения основных генераций продуцентов и консументов.

В большинстве наземных экосистем, как уже говорилось, действует также правило биомасс, т.е. суммарная масса ра­стений оказывается больше, чем биомасса всех травоядных, а масса травоядных превышает массу всех хищников.

Следует различать количественно продуктивность, — а именно годовой прирост растительности — и биомассу. Раз­ница между первичной продукцией биоценоза и биомассой определяет масштабы выедания растительной массы. Даже для сообществ с преобладанием травянистых форм, ско­рость воспроизводства биомассы у которых достаточно ве­лика, животные используют до 70% годового прироста ра­стений.

В тех трофических цепях, где передача энергии осуще­ствляется через связи «хищник — жертва», часто наблюда­ются пирамиды численности особей: общее число особей, участвующих в цепях питания, с каждым звеном уменьша­ется. Это связано еще и с тем, что хищники, как правило, крупнее своих жертв. Исключение из правил пирамиды чис­ленности составляют случаи, когда мелкие хищники живут за счет групповой охоты на крупных животных.

Все три правила пирамиды — продуктивности, биомассы и численности — выражают энергетические отношения в экосистемах. При этом пирамида продуктивности имеет уни­версальный характер, а пирамиды биомассы и численности проявляются в сообществах с определенной трофической структурой.

Знание законов продуктивности экосистем, возможность количественного учета потока энергии имеют важное прак­тическое значение. Первичная продукция агроценозов и эксплуатация человеком природных сообществ — основной источник пищи для человека. Важное значение имеет и вто­ричная продукция биоценозов, получаемая за счет промыш­ленных и сельскохозяйственных животных, как источник животного белка. Знание законов распределения энергии, потоков энергии и вещества в биоценозах, закономерностей продуктивности растений и животных, понимание пределов допустимого изъятия растительной и животной биомассы из природных систем позволяют правильно строить отноше­ния в системе «общество — природа».

Экологическая пирамида

Правило экологической пирамиды отражает такую ??закономерность: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы и энергии, запасаются организмами за единицу времени, значительно больше, чем на последующих. Графически это правило можно изобразить в виде пирамиды, составленной из отдельных блоков. Каждый из этих блоков соответствует производительности организмов на соответствующем трофической уровне цепи питания. В зависимости от того, какой показатель положено в их основу, различают разные виды экологических пирамид.

Пирамида биомассы (30.4) отражает количественные закономерности передачи массы органического вещества от одного трофического уровня цепи питания к другому (производительность организмов при этом выражают в единицах массы сухого вещества). Таким образом, пирамида биомассы демонстрирует ту закономерность, что консументы и порядке запасают в 5-10 раз меньшую биомассу, чем биомасса продуцентов, которую они потребляют. И так далее: с каждой следующей звеном цепи питания биомасса, которую запасают организмы высшего трофического уровня, уменьшается в 5-10 раз по сравнению с той, которую они потребляют.

Соответствующие закономерности передачи энергии от одного звена цепи питания к другой демонстрирует пирамида энергии. Каждый ее блок соответствует количеству химической энергии, которая запасается в соответствующем трофической уровне. Она показывает, что большая часть энергии при передаче из низшего трофического уровня на более высокий расходуется в виде тепла, а запасается только 10-20% по сравнению с предыдущим.

Пирамида чисел отражает соотношение количества особей на каждом из трофических уровней цепи питания. Количество особей, участвующих в цепи питания, с каждым следующим трофическим уровнем обычно уменьшается: например, хищники имеют большие размеры и соответственно меньшую численность по сравнению с добычей. Но в некоторых случаях наблюдают обратное явление, когда количество особей на предыдущем трофическом уровне меньше, чем на следующем. Так, стая волков может охотиться ния большую добычу (например, лося), а на одном дереве могут питаться десятки, сотни и даже тысячи особей растительноядных насекомых и тому подобное. Таким образом, в отличие от пирамид биомассы и энергии, в некоторых случаях основание пирамиды чисел может быть узкой за верхушку.

Источники:
В чем сущность правила экологической пирамиды? Основы экологии
Что собой представляют экологические пирамиды? Какова их сущность? Какова цель их создания и изображения?
http://fb.ru/article/284944/v-chem-suschnost-pravila-ekologicheskoy-piramidyi-osnovyi-ekologii
Правило экологической пирамиды
Количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз
http://helpiks.org/8-30661.html
Экологическая пирамида
Экологическая пирамида. Правило экологической пирамиды Экология Экология: экзаменационные ответы. На сайте allRefs.net есть практически любой реферат, курсовая работа, конспект, лекция, диплом, домашняя работы и пр. учебный материал.
http://allrefs.net/c54/3lk9w/p16/
Экологическая пирамида
Правило экологической пирамиды отражает такую ??закономерность: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы и энергии
http://bagazhznaniy.ru/priroda/ekologicheskaya-piramida-2

COMMENTS