Экологическая пирамида. Пирамиды масс, чисел и энергии

Количественные оценки трофических уровней экосистемы указывают на наличие определенной закономерности в соответствии низшего трофического уровня относительно другого. Ч. Элтон установил: количество особей, образующих последовательную цепь, постоянно уменьшается. В дальнейшем данное утверждение Элтона неоднократно проверялось и подтверждалось. Сегодня данный вывод более известный как "пирамида Элтона", поскольку схематическое изображение данной закономерности имеет форму пирамиды (рис. 5.5).

Подпись:

Рис. 5.5. Схематическое изображение пирамиды Элтона

Дальнейший анализ энергетических связей в экосистеме показал, что установлена "пирамидальная" закономерность имеет свое отражение и при оценке параметров биомассы и энергии (табл. 5.2).

Таблица 5.2 Сравнение трофических уровней по численности, биомассе и производительностью (Уайттакер, 1971)

Трофический уровень

Численность, экз. / М 2

Биомасса, г / м 2

Производительность,

Мг / м 2 / день

Изготовители

7,210 10

17,7

280,0

Растительноядные

1.510 4

1,25

26,8

Хищники первичные

100

0,66

1,2

А и жаки вторичные

15

0,1

0,1

Итак, существует три типа пирамид: пирамида чисел, пирамида масс и пирамида энергии (рис. 5.6).

Пирамиды чисел, масс и энергии

Рис. 5.6. Пирамиды чисел, масс и энергии

Концепция потока энергии дает возможность не только сравнивать экосистемы между собой, но и предлагает способ оценки относительной роли популяций в них. Пирамида энергии дала полное представление о функциональной организации группировок, поскольку количество и масса организмов, может поддерживать определенный уровень тех или иных условий, зависят не от имеющейся в данный момент, на прежнем уровне фиксированной энергии, а от скорости продуцирования пищи. В противоположность пирамидам чисел и массы, отражающие статику системы, то есть количество массы в данный момент, пирамида энергии дает картину скоростей прохождения пищи через цепь питания. К). Одум (1986) на основании анализа пирамид всех трех типов сформулировал экологическое правило: данные пирамиды чисел приводят к преувеличению роли малых организмов, а данные пирамиды масс - крупных. В малых организмов более интенсивный метаболизм, а потому только поток энергии является наиболее подходящим показателем для сравнения любого компонента с другим и всех компонентов между собой. Трофические уровни консументов исследованы мало. Эффективность цепи питания незначительно меняется при переходе от одного уровня к другому, значение его близкое 10%. На каждой ступени пирамиды теряется большое количество энергии. Растения улавливают очень небольшую часть радиации, и очень мала частица новой ткани, произведенной на определенной ступени, является источником питания следующего уровня организмов. Вследствие колоссальной потери энергии на каждом уровне, пирамида чисел редко состоит более чем из пяти трофических уровней. Самый эффективный конечный степень пирамиды - самые большие животные. Стоимость этой эффективности - очень значительная потеря энергии.

Строение цепей питания определяется существованием среди консументов животных разных групп, различающихся по количеству и составу кормов, которые они потребляют. Это - стенофаги и полифаги. Стенофаги питаются ограниченным количеством видов кормов. Так, гусеницы медведки питаются только растениями из семейства крестоцветных. Крайним выражением стенофагии является монофагия (человеческая аскарида, малярийный плазмодий, ряд растительноядных беспозвоночных, которые питаются одним видом растений).

Полифаги имеют разнообразную пищу (растительную и животную). Это олени, грызуны, кошки, львы, тигры, насекомоядные птицы. Крайнее выражение полифаг - еврифагия (всеядность). Это - бурый медведь, хомяк, барсук, дикий кабан и др. Среди полифаг есть определенная специализация. Это является характерной особенностью животных - обитателей определенного биоценоза. Она ослабляет конкуренцию и дает возможность уживаться большой группе животных.

В процессе специализации ряд животных сильно отклонились от близких форм. Возникли группы животных, которые питаются экскрементами - капрофагы, трупами животных - некрофаги и т.д. Со специализацией питания связаны и способы добычи и восприятия пищи. Среди растительноядных форм является сосущие, грызуны, Лизунов и другие. Твариноидни различаются по способам охоты: одни животные выслеживают свою жертву, другие - догоняют, преследуют, третьи - выкапывают из нор. Птицы берут добычу на лету, на земле, достают из-под коры, щелей и т.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >