И.Ф. Рассашко,
О.В. Ковалева, А.В. Крук
Общая экология
Тексты лекций для студентов специальности 1-33 01 02 «Геоэкология». – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. – 252 с.
Раздел 2. Организация биосферы
Лекция 8. Биоценозы, экосистемы, их структура и функционирование
8.3.
Экологические пирамиды
Иерархическое (соподчиненное) распределение организмов по
пищевым (трофическим) уровням можно отразить в виде пищевой (трофической) экологической пирамиды. Экологическая
пирамида – это соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в
экосистемах, выраженное в их численности, биомассе или энергии и изображенное в
виде графических моделей (рисунок 8.6). Эффект пирамиды в виде таких моделей
разработал Ч. Элтон (1927). На графической модели каждый компонент выражен в
виде прямоугольника, и модель имеет вид пирамиды, широким основанием повернутой
к потоку энергии, идущему от Солнца. Этим широким основанием служит первый
уровень (уровень продуцентов), а последующие уровни образуют этажи и вершину
пирамиды. Пирамида демонстрирует (отражает) основное правило, согласно которому
в каждом последующем звене пищевой цепи происходит уменьшение биомассы,
численности особей и запаса энергии.
Рисунок 8.6 – Экологическая
пирамида численности для луга, поросшего злаками:
цифры – число особей (по Н. И. Николайкину, 2004)
Поэтому
в любой экосистеме больше, например, растений, чем животных, травоядных, чем
плотоядных. Различают 3 типа экологических пирамид: 1) пирамида чисел,
отображающая распределение численности отдельных организмов; 2) пирамида биомассы,
характеризующая общий сухой вес, калорийность или другую меру количества живого
вещества; 3) пирамида энергии, показывающая величину потока энергии на последовательных трофических уровнях. Из трех типов
экологических пирамид наиболее полное представление о функциональной
организованности сообществ дает пирамида энергии.
Основное содержание жизни экосистем
(биогеоценозов) составляет биологический круговорот веществ и энергии. Вместе с
тем, абиотическая среда также во многом определяет особенности их структуры,
биоразнообразие, приспособительные свойства организмов. Например, возьмем
биогеоценоз песчаной дюны, в которой характерными абиотическими факторами
являются дефицит влаги, значительный перепад суточных и сезонных температур,
интенсивная инсоляция, неустойчивость почвенного субстрата. Комплекс этих
факторов определяет специфику растительного и животного населения, которое
представлено небольшим числом видов.
Так, есть здесь растения саксаул,
верблюжья колючка, песчаная осока, первые два из них имеют длинный корень,
способный извлекать воду с глубоких горизонтов (рисунок 8.7), третье – ассимилирует
воду поверхностных слоев грунта.
Рисунок 8.7 – Верблюжья
колючка
(по В. А. Радкевичу, 1997)
Таким образом, биоценоз, экосистема (биогеоценоз) – это
особые формы организации жизни, имеющие структуру, представленную взаимосвязанными
блоками, создающими их устойчивость.
|