By | 07.01.2018
Солнце — практически единственный источник всей энергии на Земле. Однако не вся энергия солнечного излучения может усваиваться и использоваться организмами. Лишь около половины обычного светового потока, падающего на зелёные растения (т.е. на продуценты), поглощается фотосинтетическими элементами, и лишь малая доля поглощённой энергии (от 1 до 5%) запасается в виде биохимической энергии (или энергии химических связей) — энергии, заключенной в тканях растения.

Большая часть солнечной энергии теряется в виде тепла. При перемещении энергии по пищевой цепи с одного уровня на другой скорость её потока (т.е. количество энергии, перешедшей с одного трофического уровня на другой в единицу времени) резко снижается.

Причины снижения количества энергии при переходе с одного трофического уровня на другой:

  1. Часть заключённой в пище энергии теряется в процессе биохимической трансформации пищи.
  2. Часть энергии вообще не усваивается и выводится из организма с экскрементами, а затем разлагается деструкторами.
  3. Не все организмы данного трофического уровня будут съедены потенциальными хищниками и, следовательно, не вся энергия, запасённая в их тканях, перейдёт на следующий трофический уровень.
  4. Часть энергии теряется в виде тепла в процессе дыхания.
  5. Много энергии, полученной с пищей, тратится на работу, которую выполняет животное, перемещаясь, охотясь, строя гнездо или производя иные действия, в результате чего выделяется тепло.
Обрати внимание! Потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой (более высокий) определяют количество этих уровней и соотношение численности хищников и жертв. Подсчитано, что на любой трофический уровень поступает лишь около 10% (или чуть более) энергии предыдущего уровня. Эта закономерность известна как правило 10 %.

Правило 10 % (правило Р. Линдемана): на каждый следующий, более высокий трофический уровень переходит в среднем около 10 % энергии предыдущего, 90 % — теряется. Графически это можно изобразить в виде пирамиды энергии.

Пирамида энергии — это способ графического отображения соотношения различных трофических уровней в экосистеме (см. рис. 1). Может быть трех типов:

  1. пирамида численности — отражает численность организмов на каждом трофическом уровне;
  2. пирамида биомассы — отражает биомассу каждогоитрофического уровня;
  3. пирамида энергии — показывает количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень в течение определенного промежутка времени.

Первые два типа пирамид имеют ряд существенных недостатков. Построение пирамиды численности может быть затруднено в том случае, если разброс  численности организмов разных уровней оказывается чрезвычайно велик. (Например, 500 тысячам злаков в основании пирамиды может соответствовать один конечный хищник.) Кроме того, пирамида может оказаться перевернутой (в том случае, если продуцент очень крупный, или в том случае, если большое число паразитов питаются на немногочисленных консументах).

Пирамида  биомасс  отражает состояние  экосистемы  на момент отбора пробы и, следовательно, показывает соотношение биомассы в данный момент и не отражает продуктивность каждого трофического уровня (т. е. его способность образовывать биомассу в течение определенного промежутка времени). Поэтому в том случае, когда в число продуцентов входят быстрорастущие виды, пирамида биомасс также может оказаться перевернутой.

Этих недостатков лишена пирамида энергии. Она позволяет  сравнить   продуктивность   различных   трофических уровней, поскольку учитывает фактор времени. Кроме того, она учитываем  разницу в энергетической ценности различных веществ (например.  1 г жира дает почти в два раза больше энергии, чем 1 г глюкозы). Поэтому пирамида энергии всегда суживается кверху и никогда не бывает перевернутой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *