Экология: природопользование
жүктеу/скачать 2.72 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Пирамида энергии.
| Пирамида биомассы. Пирамида биомассы отражает наиболее полно пищевые взаимоотношения в экосистеме, учитывая суммарную биомассу организмов каждого трофического уровня. Прямоугольники в пирамиде биомассы отображают массу организмов каждого трофического уровня, отнесённую к единице площади или объёма. Форма пирамиды биомассы нередко бывает схожей с пирамидой численности. Характерной её чертой является уменьшение биомассы на каждом последующем трофическом уровне. Пирамида биомассы по своей форме может быть не только прямой, но и часто обратно перевернутой, как пирамида численности. Перевернутая пирамида биомассы свойственна в некоторые отрезки времени водным экосистемам, в которых первичные продуценты, например фитопланктонные водоросли, несмотря на очень быстрое размножение по массе уступают их консументам (зоопланктонные ракообразные), которые гораздо крупнее, и размножаются они в более длительный период (рис.3.13)
Мальчик ( 4,5
1 а) Телята 4,5 Люцерна 2 * 10 7
Масштаб
Телята 1035 кг (б) Люцерна 8211 кг 1 10 100 Ткани человека 34,75кДж Масштаб
Телята 4,982 * 10 4 кДж (в)
Люцерна 6,24 * 10 4 кДж 1 10 100 Масштаб Рис.3.13. Пирамиды чисел (а), биомасс (б), энергии (в), представляющие упрощенную экосистему: люцерна–телята–мальчик 12 лет (Одум, 1986) Пирамида энергии. Рассматривая поток энергии в экосистемах, легко понять, почему с повышением трофического уровня биомасса снижается. Здесь проявляется третий основной принцип функционирования экосистем: чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть занимаемый ею трофический уровень, или иначе: на конце длинных пищевых цепей не может быть большой биомассы. Наиболее наглядным способом отображения связей между различными организмами на разных пищевых уровнях считается пирамида энергии. Она иллюстрирует эффективность преобразования энергии и продуктивность пищевых цепей и строится подсчётом количества энергии (Дж, ккал), аккумулированной единицей поверхности за единицу времени и используемой организмами на каждом трофическом уровне. Следовательно, здесь можно легко определить количество энергии, накопленной в биомассе, но сложнее оценить её общее количество, поглощенной на каждом трофическом уровне. Что же происходит с энергией при передаче через пищевую цепь? Установлено, что солнечная энергия, поступающая к растению, только частично используется для процесса фотосинтеза. Фиксированная в углеводах энергия представляет собой валовую продукцию экосистемы (Пв). Углеводы идут на построение клеточной протоплазмы растений и их рост. Часть этой энергии затрачивается на дыхание (Д1). Чистая продукция (Пч) в данном случае определяется по формуле Пч = Пв – Д1. Следовательно, поток энергии, проходящий через биомассу продуцентов, или валовую продукцию, можно представить в виде Пв = Пч + Д1. Определённое количество созданных продуцентами веществ служат питанием для фитофагов. Остальная часть отмирает и перерабатывается редуцентами. Ассимилированный фитофагами корм (А2) лишь частично используется для образования их биомассы (П2). В основном он затрачивается на обеспечение энергией процессов дыхания (Д2) и протекания биохимических процессов, и в определенной степени выводится из организма в виде выделений и экскрементов. Поток энергии, проходящий через второй трофический уровень, выражается формулой А2 = П2 + Д2. Консументы второго порядка (хищники) потребляют не всю биомассу своих жертв, но и то её количество, которое они поедают, также частично используется на создание собственной биомассы. Остальная её часть затрачивается на энергию дыхания и выделяется с экскретами и экскрементами. Поток энергии, прошедший через трофический уровень консументов второго порядка (плотоядные), рассчитывается по следующей формуле: А3 = П3 + Д3. Р. Линдеман в 1942 г. сформулировал закон пирамиды энергий, который называют законом 10 %. Согласно данному закону с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой уровень переходит в среднем не более 10 % энергии (у свиней до 20 %, у деструкторов до 40 %). Поток энергии, выраженный количеством ассимилированного вещества по цепи питания, на каждом трофическом уровне заметно уменьшается и протекает по следующей схеме: 100 %П1 10 % П2 1,0 % П3 0,1 % П4 . жүктеу/скачать 2.72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|