на живі організми характеризується деякими кількісними та якісними закономірностями. Німецький агрохімік Ю. Лібіх, спостерігаючи за впливом на рослини хімічних добрив, виявив, що обмеження дози будь-якого з них веде до уповільнення зростання. Ці спостереження дозволили вченому сформулювати правило, яке носить назву закону мінімуму (1840 р.).
2. Екологічні піраміди і їх характеристика
Екологічна піраміда - графічні зображення співвідношення між продуцентами і консументами всіх рівнів (травоїдних, хижаків; видів, що харчуються іншими хижаками) в екосистемі.
Схематично зображати ці співвідношення запропонував американський зоолог Чарльз Елтон в 1927 році.
При схематичному зображенні кожен рівень показують у вигляді прямокутника, довжина або площа якого відповідає чисельним значенням ланки харчового ланцюга (піраміда Елтона), їх масі або енергії. Розташовані в певній послідовності прямокутники створюють різні за формою піраміди.
Підставою піраміди служить першим трофічний рівень - рівень продуцентів, наступні поверхи піраміди утворені наступними рівнями харчового ланцюга - консументами різних порядків. Висота всіх блоків в піраміді однакова, а довжина пропорційна числу, біомасі або енергії на відповідному рівні.
Екологічні піраміди розрізняють залежно від показників, на підставі яких будується піраміда. При цьому для всіх пірамід встановлено основне правило, згідно з яким у будь-якій екосистемі більше рослин, ніж тварин, травоїдних, ніж м'ясоїдних, комах, ніж птахів.
На основі правила екологічної піраміди можна визначити або розрахувати кількісні співвідношення різних видів рослин і тварин у природних і штучно створюваних екологічних системах. Наприклад, 1 кг маси морського звіра (тюленя, дельфіна) потрібно 10 кг з'їденої риби, а цим 10 кг потрібно вже 100 кг їх корми - водних безхребетних, яким у свою чергу для утворення такої маси необхідно з'їдати 1000 кг водоростей і бактерій. В даному випадку екологічна піраміда буде стійка.
Однак, як відомо, з кожного правила бувають винятки, які будуть розглянуті в кожному типі екологічних пірамід.
Типи екологічних пірамід
Піраміди чисел - на кожному рівні відкладається чисельність окремих організмів
Піраміда чисел відображає виразну закономірність, виявлену Елтоном: кількість особин, що складають послідовний ряд ланок від продуцентів до консументами, неухильно зменшується (рис.3).
Наприклад, щоб прогодувати одного вовка, необхідно принаймні кілька зайців, на яких він міг би полювати; щоб прогодувати цих зайців, потрібно досить велика кількість різноманітних рослин. В даному випадку піраміда буде мати вигляд трикутника з широкою основою суживающимся догори.
Однак подібна форма піраміди чисел характерна не для всіх екосистем. Іноді вони можуть бути зверненими, або перевернутими. Це стосується харчових ланцюгів лісу, коли продуцентами служать дерева, а первинними консументами - комахи. У цьому випадку рівень первинних консументів чисельно багатшими рівня продуцентів (на одному дереві годується велика кількість комах), тому піраміди чисел найменш інформативні і найменш показові, тобто чисельність організмів одного трофічного рівня в значній мірі залежить від їх розмірів.
Піраміди біомас - характеризує загальну суху або сиру масу організмів на даному трофічному рівні, наприклад, в одиницях маси на одиницю площі - г/м2, кг/га, т/км2 або на обсяг - г/м3 (рис.4)
Зазвичай в наземних біоценозах загальна маса продуцентів більше, ніж кожного наступного ланки. У свою чергу, загальна маса консументів першого порядку більше, ніж консументів другого порядку і т.д.
У даному випадку (якщо організми не надто різняться за розмірами) піраміда також матиме вигляд трикутника з широкою основою суживающимся догори. Проте і з цього правила є істотні винятку. Наприклад, в морях біомаса растительноядного зоопланктону істотно (іноді в 2-3 рази) більше біомаси фітопланктону, представленого переважно одноклітинними водоростями. Це пояснюється тим, що водорості дуже швидко виїдає зоопланктоном, але від повного виїданням їх оберігає дуже висока швидкість розподілу їх клітин.
У цілому для наземних біогеоценозів, де продуценти великі й живуть порівняно довго, характерні відносно стійкі піраміди із широкою підставою. У водних ж екосистемах, де продуценти невеликі за розміром і мають короткі життєві цикли, піраміда біомас може бути зверненої, або перевернутої (вістрям спрямована вниз). Так, в озерах і морях маса рослин перевищує масу споживачів тільки в період цвітіння (навесні), а в інший час року може створитися зворотне положення.
Піраміди чисел і біомас відображають статику системи, т. е. характеризують кількість аб...
