Экологическая пирамида – это способ наглядного представления трофических отношений в экосистемах – пищевая цепь в масштабах биомассы, численности или энергии при изображении потока энергии в сообществе в направлении снизу вверх, напоминающая пирамиду из отдельных блоков звеньев (трофической цепи).
Звенья трофических пирамид
- Первым блоком трофической пирамиды всегда являются продуценты экосистемы.
- Второй блок состоит из консументов первого порядка, для которых продуценты служат пищей.
- Консументы второго порядка образуют третий блок пирамиды,
- консументы третьего порядка – четвертый.
Большего количества блоков экологические пирамиды обычно не содержат, хотя пищевые цепи теоретически могут состоять из многих звеньев (если именно данные пищевые цепи не являются единственными и даже основными в экосистеме), что связано с потерями энергии при переходе от предыдущих звеньев к последующим. Нередко при изображении экологической пирамиды ограничиваются всего тремя блоками.
Типы экологических пирамид
Наиболее распространены пирамиды численности, биомассы и энергии. В пирамидах численности длина каждого блока должна быть пропорциональна числу особей всех организмов данного трофического уровня. В пирамидах биомассы они пропорциональна их суммарной массе, а в пирамидах энергии – энергетическому эквиваленту данной биомассы. Наиболее точной формой представления экологической пирамиды служит изображение пирамиды энергии за определенный промежуток времени (например, за год), а не моментальный срез, поскольку у организмов разных трофических уровней могут быть отличия в продуктивности.
Масштаб при изображении экологических пирамид нередко приходится делать произвольным, особенно в случае пирамид численности. Если консументы первого порядка намного крупнее поедаемых ими продуцентов (например, для позвоночных-хлорофитофагов и травянистых растений, животных-биофильтраторов и фитопланктона), их численность может быть ниже численности продуцентов в миллионы раз. То же характерно для соотношения численности консументов разных порядков при сходной разнице размеров. Если размеры хищника и жертвы относительно близки, то численность хищника обычно ниже численности жертвы в 300 и более раз.
Форма экологических пирамид
Чаще всего экологическую пирамиду изображают классическим образом из нескольких блоков, размеры которых уменьшаются от основания к вершине. Это обычно справедливо для наземных, большинства пресноводных и прибрежных океанических экосистем.
В морских экосистемах, основанных на планктоне в качестве продуцента, только у пирамид биомасс основание (продуценты) меньше консумента 1-го порядка. Это связано с огромной продуктивностью продуцента-фитопланктона, превышающую таковую для наземных растений в десятки-сотни раз. Такие пирамиды иногда называют «перевернутыми», или «опрокинутыми», что может считаться неправомочным, так как блоки всех консументов уменьшаются в размерах к вершине. Пирамиды численности и энергии (при учете не моментального среза, а некоторого длительного временного интервала) морских экосис¬тем не «перевернутые».
Перевернутой может оказаться и пирамида численности. Это может быть, если последующие уровни представлены более мелкими организмами, чем предыдущие. Например, в лесных экосистемах численность продуцентов (в основном это деревья) многократно меньше, чем консументов-хлорофитофагов (в основном насекомые). То же характерно для позвоночных животных и их эктопаразитов (и многих эндопаразитов), которых обычно приходится по несколько особей (а то и сотни) на одного хозяина. Пирамиды биомассы и энергии в этих случаях тоже не являются перевернутыми. Поэтому само понятие перевернутой пирамиды имеет смысл лишь в том случае, если при этом четко дифференцировать, какая из пирамид имеется в виду.
