Пирамиды энергетических потоков, численностей и биомасс.

Продуктивность экосистем

Трофическую структуру экосистемы измеряют энергией, по численности осо­бей на единицу площади за единицу времени или биомассй. Эту структуру изобра­жают в виде экологических пирамид.

Пирамиды энергетических потоков. С каждым переходом от одного трофиче­ского уровня к другому в пределах пищевой сети совершается работа и в окружаю­щую среду выделяется тепловая энергия, а количество энергии высокого качества, используемой организмами следующего трофического уровня снижается.

В дикой природе около 10 % доступной высококачественной энергии одного трофического уровня трансформируется в доступную химическую энергию в организмах следующего уровня. Оставшаяся энергия используется для поддержания жизнедеятельности организмов, но большая часть теряется в окружающей среде как тепловая энергия низкого качества.

Пирамиды энергетических потоков и расходов энергии на диаграмме свиде­тельствуют о том, что чем длиннее пищевая сеть, тем больше теряется полезной вы­сококачественной энергии.

Рис. Обобщенные пирамиды энергетических потоков и расходов энергии.

Пирамиды численностей показывает численность организмов на каждом тро­фическом уровне. Пирамида численностей для луга и большинства других экоси­стем сужается при продвижении от уровня продуцентов к более высоким трофиче­ским уровням. Но для некоторых экосистем, например леса, пирамиды численно­стей имеют перевернутую форму.

Пирамиды биомасс. Сухой вес всех органических веществ, содержащихся в организмах экосистемы называется биомассой (кг/м2). Для большинства наземных экосистем суммарная биомасса каждого последующего трофического уровня уменьшается. В водных экосистемах пирамида может выглядеть перевернутой, с биомассой консументов, преобладающей над биомассой продуцентов.

Основанием экологической пирамиды служит первый уровень продуцентов, а последующие уровни образуют этажи и вершину пирамиды. Пирамиды численностей и биомассы могут быть обращенными, т.е. основание может быть меньше, чем один или несколько верхних этажей. Так бывает, когда средние размеры продуцен­тов меньше размеров консументов. Энергетическая пирамида всегда будет сужаться к верху, если учитываются все источники пищевой энергии в системе.

Продуктивность экосистем. Скорость, с которой растения производят полез­ную химическую энергию или биомассу, называется валовой первичной продуктив­ностью.

Чистая первичная продуктивность - это количество энергии, созданной расте­ниями на единице площади за единицу времени (ккал/м в год).

Продуктивность консументов называется вторичной продуктивностью.