26. Экологическая пирамида. Пирамиды чисел, биомассы и энергии. Принцип Линдемана.

Тpофические или пищевые цепи могут быть пpедставлены в фоpме пиpамиды. Численное значение каждой ступени такой пиpамиды может быть выpажена числом особей, их биомассой или накопленной в ней энергией. Продуктивность экологических систем и соотношение в них различных трофических уровней принято выражать в форме пирамид. Первая пирамида была построена Ч. Элтоном и носит название пирамиды Элтона, или пирамиды чисел.

Основанием пирамиды служит первый трофический уровень - уровень продуцентов, а последующие уровни образуют следующие этажи пирамиды. При этом высота всех блоков-этажей - одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне.

В зависимости от количественного соотношения величин пирамида называется пирамидой чисел, биомасс или энергий. Пирамиды-соотношения используются в практических расчетах при обосновании, например, необходимых площадей под сельскохозяйственные культуры с тем, чтобы обеспечить кормами выращиваемое поголовье скота и далее реализовать определенный объем мясной продукции, выручив за это материальные средства.

Экологическая пирамида может быть трех типов.

1. Пирамида чисел – отражает плотность населения организмов на каждом уровне, то есть число особей на площадь или объем экосистем.

2. Пирамида биомассы – это соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в экосистеме, выраженное в их массе и изображенное в виде графической модели. Обычно рассчитывается в единицах массы на площадь или объем.

3. Пирамида энергии – (от греч. энергия – деятельность) разновидность пирамиды биомасс, в которой представлено количество энергии, заключенной в каждом из трофических уровней экосистемы или проходящей через эти уровни. Величина потока энергии рассчитывается в энергетических эквивалентах, отнесенных к единице времени.

Пирамида численности отражает плотность особей на каждом трофическом уровне, пирамида биомассы - их биомассу в сообществе.

Основание в пирамидах чисел и биомассы может быть меньше, чем последующие уровни (так называемые обращенные пирамиды). Это встречается в экосистемах, где продуценты крупные и малочисленные по сравнению с консументами. Например, лес, где главные продуценты – древесные растения. Нормальные пирамиды чисел встречаются в биоценозах, где продуценты мелкие и многочисленные, например, на лугах и в степи.

Пирамиды энергии всегда правильные, суживаются кверху.

Правило пирамид показывает, что только часть энергии, поступающей на определенный трофический уровень, передается организмам, находящимся на более высоких трофических уровнях.

Для трофических цепей известно правило десяти процентов: с одного трофического уровня экологической пирамиды энергий на другой в среднем переходит около 10 % энергии, поступающей на предыдущий уровень. Эта закономерность называется обычно "правилом десяти процентов» или принципом (законом) Линдемана. Конечно, данное правило является ориентировочным, но оно ярко иллюстрирует, насколько низок КПД всех биологических систем и велико значение процессов диссипации энергии в биосфере.