Трофическая структура и экологические пирамиды

В результате взаимодействия энергетических явлений в пищевых цепях (потерь энергии при каждом переносе) и такого фактора, как зависимость метаболизма от размеров особи, каждое сообщество приобретает определенную трофическую структуру, которая часто служит характеристикой типа экосистемы (озера, кораллового рифа и т.д.). Трофическую структуру можно измерить и выразить либо урожаем на корню (на единицу площади), либо количеством энергии, фиксируемой на единицу площади за единицу времени на последовательных трофических уровнях. Трофическую структуру и трофическую функцию можно изобразить графически в виде экологических пирамид, основанием которых служит первый уровень (уровень продуцентов), а последующие уровни образуют этажи и вершину пирамиды.

Типы экологических пирамид:

1. Пирамида численностей, отражающая численность отдельных организмов;

2. Пирамида биомассы, характеризующая общую сухую массу, калорийность или другую меру общего количества живого вещества;

3. Пирамида энергии, показывающая величину потока энергии и (или) «продуктивность» на последовательных трофических уровнях.

Пирамиды численностей и биомассы могут быть обращенными (или частично обращенными), т.е. основание может быть меньше, чем один или несколько верхних этажей. Напротив, энергетическая пирамида всегда будет сужаться кверху при условии, что мы учитываем все источники пищевой энергии в системе.

Форма пирамид численности сильно различается для разных сообществ в зависимости от того, малы (фитопланктон) или велики (макрофиты) в них продуценты. Кроме того, численность особей на разных уровнях столь различна, что трудно изобразить все сообщество в одном масштабе.

Пирамида биомасс лучше отображает соотношение урожаев на корню для экологических групп в целом. Однако, если организмы низших уровней в среднем значительно меньше организмов высших уровней, то может получиться обращенная пирамида. Например, в системах с очень мелкими продуцентами и крупными консументами общая масса последних может быть в любой данный момент выше. Обращенные пирамиды биомассы чаще всего характерны для озер и морей (сезонные особенности пирамид: весной нормальна, зимой – обращенная).

Экологическая пирамида дает наиболее полное представление о функциональной организации сообществ. В противоположность пирамидам численности и биомассы, отражающим статику системы (т.е. характеризующим количество организмов в данный момент времени), пирамида энергии отражает картину скоростей прохождения массы пищи через пищевую цепь.

«Экологическое правило»: данные по численности приводят к переоценке значения мелких организмов, а данные по биомассе – к переоценке роли крупных организмов.

Поток энергии (т.е. P + R) служит более подходящим показателем для сравнения любого компонента и всех компонентов экосистемы между собой. Экологические пирамиды как своеобразный вид диаграмм позволяет иллюстрировать количественные отношения в отдельных, представляющих особый интерес частях экосистемы, например в звеньях хищник – жертва, паразит – хозяин.

Дата добавления: 2015-05-08