Видовая, пространственная и экологическая структура биоценоза

Распределение расхода пищи, потребляемой организмом

Биологическая продуктивность. Виды продукции

Экологические пирамиды. Пирамиды продукции, биомассы и численности.

Экологическая пирамида - графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников; видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме.

Схематически изображать эти соотношения предложил американский зоолог Чарльз Элтон в 1927 году.

Основанием пирамиды служит первый трофический уровень - уровень продуцентов, последующие этажи пирамиды образованы следующими уровнями пищевой цепи - консументами различных порядков. Высота всех блоков в пирамиде одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне.

Правило экологической пирамиды:

Показатель каждого уровня экологической пирамиды приблизительно в 10 раз меньше предыдущего.

На основе правила экологической пирамиды можно определить или рассчитать количественные соотношения разных видов растений и животных в естественных и искусственно создаваемых экологических системах. Например, 1 кг массы морского зверя (тюленя, дельфина) нужно 10 кг съеденной рыбы, а этим 10 кг нужно уже 100 кг их корма - водных беспозвоночных, которым в свою очередь для образования такой массы необходимо съедать 1000 кг водорослей и бактерий. В данном случае экологическая пирамида будет устойчива.

Типы экологических пирамид:

1.Пирамиды чисел - на каждом уровне откладывается численность отдельных организмов

Пирамида чисел отображает отчетливую закономерность, обнаруженную Элтоном: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам, неуклонно уменьшается.

2.пирамиды биомасс - характеризует общую сухую или сырую массу организмов на данном трофическом уровне, например, в единицах массы на единицу площади - г/м2, кг/га, т/км2или на объем - г/м3

Обычно в наземных биоценозах общая масса продуцентов больше, чем каждого последующего звена. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше, нежели консументов второго порядка и т.д.

3.пирамиды продуктности - показывает величину потока энергии или продуктивности на последовательных уровнях.

В противоположность пирамидам чисел и биомассы, отражающим статику системы (количество организмов в данный момент), пирамида энергии отражая картину скоростей прохождения массы пищи (количества энергии) через каждый трофический уровень пищевой цепи, дает наиболее полное представление о функциональной организации сообществ.

В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т.д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90% всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.

Правило накопления токсических веществ.

Если энергия при переходе на более высокий уровень экологической пирамиды десятикратно теряется, то накопление вредных веществ, в том числе токсичных и радиоактивных, примерно в такой же пропорции(на порядок) увеличивается.

Гомеостаз экосистемы.

Равновесие в живой природе, в отличие от неживой, является динамичным, а не статичным, т.е. представляет собой движение вокруг некой точки устойчивости. Если сама точка не изменяется, то такое состояние носит название гомеостаза.

Гомеостаз- способность биологических систем(организма, популяции и экосистем) противостоять изменениям и сохранять равновесие.

Гомеостаз обеспечивается сложным механизмам, посредством которых живой организм, противодействуя внешним воздействиям, поддерживает параметры своей внутренней среды на таком постоянном уровне, который обеспечивает его нормальную жизнедеятельность. В качестве примера можно привести всем нам известное : величину кровяного давления, частоту пульса, температуру тела.

Природная система (биогеоценоз) устойчиво функционирует при постоянном взаимодействии ее

элементов, круговороте веществ, передаче химической, энергетической, генетической и другой информации по цепям-каналам. Согласно принципу равновесия, любая естественная система с проходящим через нее потоком энергии и информации имеет тенденцию к развитию устойчивого состояния.