Probleme ale productivității biologice
4 Piramide de numere, biomasă, energie
Conceptul de nivele trofice. Nivelul trofic este un set de organisme care ocupă o poziție definită în lanțul alimentar general. La un nivel trofic apar organisme care își primesc energia de la soare prin aceleași pași.
Astfel, primele plante verzi ocupă nivel trofic (producători de nivel), ierbivore - al doilea (nivelul consumatorilor primari), carnivore primare, ierbivore mănâncă, - (nivel de consumatori secundari) o treime, iar pradatorii secundari - a patra (consuments nivel terțiar). Nivelele trofice pot fi mai mult, atunci când paraziți care trăiesc pe consumatorii de niveluri anterioare sunt luați în considerare.
O astfel de succesiune și co-subordonare a grupurilor de organisme conectate sub formă de nivel trofic este un flux de materie și energie în ecosistem, baza organizării sale.
Structura ecosistemului trofic. Ca rezultat, secvența de transformări energetice din lanțul alimentar, fiecare comunitate de organisme vii într-un ecosistem dobândește o anumită structură trofică. Structura comunității trofica reflectă raportul dintre producători, de către consumatori (separat prima, a doua, etc.) și descompunatori exprimate sau numărul de persoane organisme sau biomasă, sau încapsulat în ele, energia calculată pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp de viață.
Structura trofică este de obicei prezentată sub formă de piramide ecologice. Acest model grafic a fost dezvoltat în 1927 de către zoologul american Charles Elton. Baza piramidei este primul nivel trofic - nivelul producătorilor, iar etajele următoare ale piramidei sunt formate din nivele ulterioare - consumatori de ordine diferite. Înălțimea tuturor blocurilor este aceeași, iar lungimea este proporțională cu numărul, biomasa sau energia la nivelul corespunzător. Există trei moduri de a construi piramide ecologice.
1. Piramida numărului (numere) reflectă numărul de organisme individuale la fiecare nivel. De exemplu, pentru a alimenta un lup, sunt necesare cel puțin câțiva iepuri de câmp, pe care să vâneze; Pentru a alimenta aceste iepuri, aveți nevoie de un număr destul de mare de plante diferite. Uneori piramidele numerelor pot fi inversate sau inversate. Acest lucru se aplică lanțurilor alimentare din pădure, atunci când producătorii sunt copaci, iar consumatorii primari sunt insecte. În acest caz, nivelul consumatorilor primari este numeric mai bogat decât nivelul producătorului (un număr mare de insecte se hrănesc cu un copac).
2. Piramida biomasei - raportul dintre masele de organisme cu niveluri trofice diferite. De obicei, în biocenoze terestre, masa totală a producătorilor este mai mare decât cea a fiecărei legături ulterioare. La rândul său, masa totală a consumatorilor din prima ordine este mai mare decât cea a consumatorilor de ordinul doi și așa mai departe. Dacă organismele nu sunt prea diferite în dimensiune, atunci graficul produce, de obicei, o piramidă în trepte cu vârful conic. Astfel, pentru formarea a 1 kg de carne de vită, este nevoie de 70-90 kg de iarbă proaspătă.
Ecosistemele acvatice pot fi, de asemenea inversat, sau inversat, biomasa piramida atunci când biomasa produce mai puțin de consuments și, uneori, agenți de descompunere. De exemplu, în ocean, la o productivitate relativ mare de GVW fitoplanctonului în prezent, acesta poate fi mai mică decât cea a consumatorilor-consuments (balene, pește mare, crustacee).
Piramidele numerelor și biomasei reflectă statica sistemului, adică caracterizează cantitatea sau biomasa organismelor într-o anumită perioadă de timp. Ele nu oferă informații complete despre structura trofică a ecosistemului, deși permit rezolvarea mai multor probleme practice, în special cele legate de menținerea rezilienței ecosistemelor. Piramida numerelor permite, de exemplu, calcularea valorii admisibile a capturilor de pește sau a animalelor care trag animale în timpul perioadei de vânătoare fără consecințe asupra reproducerii lor normale.
3. Piramida energetică reflectă magnitudinea fluxului de energie, viteza de trecere a masei alimentare prin lanțul alimentar. Structura biocenozei este mai mult influențată nu de cantitatea de energie fixă, ci de viteza producției alimentare.
Se constată că energia maximă transferată la nivelul troficului următor poate fi, în unele cazuri, de 30% din cea precedentă, iar acest lucru este cel mai bun. În multe biocenoză, lanțurile alimentare, cantitatea de energie transferată poate fi de numai 1%.
In 1942, ecologist american R. Lindeman formulat piramida energetică lege (Legea 10 la sută), potrivit căreia un niveluri trofice unul prin intermediul lanțului alimentar la un alt nivel trofic devine o medie de aproximativ 10% au primit anterior nivelul piramidei de energie asupra mediului. Restul energiei se pierde sub formă de radiație, mișcare etc. Organismele schimbate pierd în fiecare procesele alimentare link-ul lanțului de aproximativ 90% din energia pe care este cheltuit pentru a menține activitatea lor.
Dacă iepurele a mâncat 10 kg de masă vegetală, atunci greutatea sa poate crește cu 1 kg. Fox sau lup mananca 1 kg iepure de câmp, crește masa lor are doar 100 g în plante lemnoase, acest procent este mult mai mic datorită faptului că lemnul este slab absorbit de către organism. Pentru ierburi și alge marine, această valoare este mult mai mare din cauza lipsei de tesut trudnousvoyaemye. Cu toate acestea, modelul general al procesului de transfer de energie este: prin nivelurile trofice superioare se trece mult mai puțin decât prin partea de jos.
De aceea lanțurile de putere nu pot avea mai mult de 3-5 link-uri (rareori 6), iar piramidele ecologice nu pot consta dintr-un număr mare de etaje. La legătura finală a lanțului alimentar, precum și la etajul superior al piramidei ecologice, va exista atât de puțină energie încât nu va fi suficientă în cazul creșterii numărului de organisme.
Această afirmație poate fi explicată prin urmărirea unde se consumă energia alimentelor consumate: o parte din ea se duce la construirea de noi celule, adică pe creștere, o parte din energia alimentelor este cheltuită pentru a furniza schimb de energie sau pentru a respira. Deoarece digestibilitatea alimentelor nu poate fi completă, adică 100%, atunci o parte din alimentele nedigerate sub formă de excremente sunt scoase din organism.
Considerând că energia consumată pentru respirație nu este transferată la următorul nivel trofic și părăsește ecosistemul, devine clar de ce fiecare nivel ulterior va fi întotdeauna mai mic decât nivelul anterior.
De aceea, animalele de pradă mari sunt întotdeauna rare. Prin urmare, nu există nici un prădător care să se hrănească cu lupi. În acest caz, pur și simplu nu ar fi fost hrăniți, deoarece lupii sunt puțini.
Structura trofică a ecosistemului este exprimată prin legături alimentare complexe între speciile constitutive ale acestuia. Piramidele ecologice ale numerelor, biomasei și energiei, reprezentate sub formă de modele grafice, exprimă relații cantitative diferite în ceea ce privește modul de hrănire a organismelor: producători, consumatori și descompuși.
ulei greu (nisipurile bituminoase) Neconventional Petrol Gaze naturale șist: (mai mult de 40 de litri de petrol 1 t) (mai puțin de 40 de litri de ulei de la 1 tona) 42 2,6 2,5 5,0 10 200 10000 21 2.6. 0,5-2,5 0,07 1,0. 2.3 Ecologia societății umane. Trei etape de interacțiune între societate și natură Odată cu apariția oamenilor pe Pământ, impactul activităților lor asupra Pământului.
VI Vernadsky consideră că organismele vii sunt o funcție a biosferei și sunt strâns legate de ea într-un mod material și energic, fiind o forță geologică imensă care o determină. Baza inițială a existenței biosferei și a proceselor biogeochimice care au loc în ea este poziția astronomică a planetei noastre, în primul rând distanța față de Soare și înclinația axei Pământului.
în biocenozitatea dintre organisme, se observă diverse forme de relații, care se bazează pe alimentație, pe forme de interacțiune spațială și de altă natură, reglementează numărul populațiilor și determină stabilitatea comunității. SISTEME ECOLOGICE În natură, toate organismele vii formează complexe, comunități mai mult sau mai puțin permanente. Componența comunităților este cauzată de o combinație de anumite.
ani de experiență vastă acumulată, aproape fără caracteristici naționale și care necesită doar traducere. Dintre toate multe domenii și domeniile educației de mediu din Rusia, regiunea „domeniul ecologiei“ și educației „naturalistă“ a fost, probabil, cel mai puțin „dezvoltarea“ și forma dificilă de educație de mediu pentru copii, în special în liceu. Și acest lucru este destul de ușor de înțeles.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: