Экологические пирамиды (схемы пищевых сетей)

Существуют пирамиды численности, биомассы, энергии.

1. При составлении пирамид численности сначала подсчитывают число различных организмов на данной территории. Подсчеты показывают, что численность организмов прогрессивно уменьшается при переходе от второго трофического уровня к последующим. Численность растений первого трофического уровня превосходит численность животных составляющих второй уровень. Пирамида численности изображается в виде прямоугольника, площадь которого пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (рис. 51).

Рис. 51. Схема пирамиды численности (по Г.А. Новикову, 1979)

Этот метод имеет недостатки:

- продуценты сильно отличаются по размерам, между тем один экземпляр злака или водоросли имеет тот же статус, что одно дерево;

- цепи питания паразитов могут давать перевернутые пирамиды.

2. При составлении пирамид биомассы учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня. Определение биомассы включает не только учет численности, но и взвешивание отдельных особей. В пирамидах биомассы отображают биомассу организмов каждого трофического уровня, отнесенную к единице площади или объема. На каждом трофическом уровне происходит уменьшение биомассы (рис. 52).

Пирамиды биомассы, та же, как и численности могут иметь вид перевёрнутого треугольника. Перевёрнутые пирамиды биомассы свойственны водным экосистемам, в которых первичные продуценты, например, фитопланктонные водоросли, очень быстро делятся, а их потребители – зоопланктонные ракообразные – гораздо крупнее, но имеют длительный цикл воспроизводства, т.е. биомасса у продуцентов в единицу времени мала, а производительность велика.

Рис. 52. Пирамида биомассы (по Н.Ф. Реймерсу, 1990)

Примечание: цифры означают продукцию, выраженную в граммах сухой массы, приходящуюся на 1 м².

3. Пирамиды энергии – графическое отображение продуктивности экосистемы в энергетических эквивалентах (кДж/м²) для всех членов каждого трофического уровня пищевой цепи. Она отражает скорость образования биомассы. Каждая ступенька пирамиды энергии отражает количество энергии на единицу площади или объема, прошедшей через определенный трофический уровень за определенный период. В каждой цепи питания организмы последующих трофических уровней способны использовать не более – 10 % энергии поступившей биомассы на построение вещества своего тела. Данный закон сформулировал Р. Линдеман в 1942 г., который часто называют «законом 10%» Это позволяет сравнить не только различные экосистемы, но и относительную значимость популяций внутри одной экосистемы (рис. 53).

Рис. 53. Пирамида энергии (из Ф. Рамада, 1981)

Е – энергия, выделяемая с метаболитами, D – естественные смерти,

W – фекалии, R – дыхание.

Экологические факторы

Экологический фактор – любой элемент среды, способный оказывать влияние (прямое или косвенное) на живые организмы хотя бы на протяжении одной из стадий их индивидуального развития. Все экологические факторы делятся на биотические и абиотические факторы, антропогенные факторы.

Абиотические факторы – это факторы неживой природы: свет, температура, влажность, особенности рельефа, химический состав воздушной, водной и почвенной среды.

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие.

Антропогенные факторы – влияние человека на другие виды и среду обитания.