Mavzu: ekologik piramida

Mavzu:ekologik piramida.

Reja:
1.Ekologik piramida haqida tushuncha.
2.Ekologik piramidalarning turlari.
3.Teskari biomassa piramidalari.
Ekologik piramida - bu ko'pincha uchburchak shaklida tasvirlangan grafik dizayn. Bunday modellarda biotsenozning trofik tuzilishi
tasvirlangan. Bu shuni anglatadiki, ekologik piramidalar shaxslar sonini,
ularning biomassasini yoki ular tarkibidagi energiya miqdorini aks
ettiradi. Ularning har biri istalgan ko'rsatkichni namoyish qilishi mumkin.
Shunga ko'ra, bu shuni anglatadiki, ekologik piramidalar bir necha xil
bo'lishi mumkin: individual sonini ko'rsatadigan piramida, namoyish
etilgan shaxslarning biomassasi miqdorini aks ettiruvchi piramida,
shuningdek, ushbu shaxslarda mavjud bo'lgan energiya miqdorini aniq
ko'rsatadigan so'nggi ekologik piramida.
Sonlar piramidalari deb nimaga aytiladi?
Raqamlar (yoki raqamlar) piramidasi har bir trofik darajadagi
organizmlar sonini ko'rsatadi. Bunday ekologik grafik modelni fanda
qo'llash mumkin, ammo bu juda kam. Sonlarning ekologik
piramidasidagi bo'g'inlarni deyarli cheksiz tasvirlash mumkin, ya'ni bitta
piramidada biotsenozning tuzilishini tasvirlash juda qiyin. Bundan
tashqari, har bir trofik sathda ko'plab shaxslar mavjud, shuning uchun
ba'zan biosenozning butun tuzilishini bitta, to'liq miqyosda namoyish
etish deyarli mumkin emas.
Raqamlar piramidasini qurishga misol Raqamlar piramidasini va uning tuzilishini tushunish uchun ushbu ekologik piramida qaysi shaxslarni va ular o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarni o'z ichiga olganligini aniqlash kerak. Endi misollarni batafsil ko'rib chiqamiz.
Shaklning asosi 1000 tonna o't bo'lsin. Masalan, 1 yil ichida 26 millionga
yaqin chigirtka yoki boshqa hasharotlar bu o't bilan oziqlana oladi. Bu
holda, chigirtkalar o'simliklar ustida joylashgan bo'ladi va allaqachon
ikkinchi trofik darajani hosil qiladi.Uchinchi trofik sath bir yilda uning
ostida joylashgan hasharotlarni iste'mol qiladigan 90 ming qurbaqa
bo'ladi. Ushbu qurbaqalarni yiliga 300 ga yaqin alabalıklar iste'mol
qilishi mumkin, ular piramidaning to'rtinchi trofik darajasida joylashgan
bo'ladi. Voyaga etgan kishi ekologik piramidaning tepasida joylashgan
bo'ladi, u bu zanjirning beshinchi va so'nggi bo'g'iniga, ya'ni so'nggi
trofik darajaga aylanadi. Bu sodir bo'ladi, chunki bir yilda bir kishi 300
ga yaqin alabalık yeyishi mumkin. O'z navbatida, inson oziq-ovqat
zanjirining eng yuqori bo'g'inidir, mos ravishda uni hech kim yey
olmaydi. Misolda ko'rsatilgandek, raqamlarning ekologik piramidasida
yo'qolgan havolalar mumkin emas. Biomassa piramidasi
U ekotizimga qarab turli xil tuzilmalarga ega bo'lishi mumkin. Masalan,
quruqlikdagi ekotizimlar uchun ushbu piramida energiya piramidasi
bilan deyarli bir xil ko'rinishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, biomassa
piramidasi har bir ketma-ket trofik sathda biomassa miqdori kamayib
boradigan tarzda quriladi.
Umuman olganda, biomassa piramidalari asosan talabalar tomonidan
o'rganiladi, chunki ularni anglash biologiya, ekologiya va zoologiya
sohalarida ma'lum bilimlarni talab qiladi. Ushbu ekologik piramida
foizlar (ya'ni noorganik moddalardan organik moddalar ishlab
chiqaruvchilar) va iste'molchilar (ushbu organik moddalarni
iste'molchilari) o'rtasidagi munosabatni ifodalovchi grafik rasmdir.
Iste'molchilar va qiziqish nima?
Ekologik piramidasini qurish printsipini aniq tushunish uchun,
iste'molchilar va manfaatdor kimligini tushunish kerak.
Organik moddalarni noorganik moddalardan ishlab chiqaruvchilar
foizlardir. Bu o'simliklar. Masalan, o'simlik barglarida karbonat angidrid
(noorganik moddalar) ishlatiladi va fotosintez orqali organik moddalar
hosil bo'ladi. Iste'molchilar ushbu organik moddalarning iste'molchilaridir. Quruqlik ekotizimida ular hayvonlar va odamlar, va suv ekotizimlarida - turli
dengiz hayvonlari va baliqlar. Teskari biomassa piramidalari
Teskari biomassa piramidasi teskari uchburchakning qurilishiga ega,
ya'ni uning asosi tepadan torroq. Ushbu piramida teskari yoki teskari deb
ataladi. Ekologik piramida, agar foizlarning biomassasi (organik
moddalar ishlab chiqaruvchilari) iste'molchilar (organik moddalar
iste'molchilari) biomassasidan kam bo'lsa, bunday tuzilishga ega.
Energiya piramidasi Ma'lumki, ekologik piramida - bu ma'lum bir ekotizimning grafik modeli. Muhim ekologik modellardan biri bu energiya oqimining grafik tuzilishi.
Oziq-ovqat mahsulotining oziq-ovqat zanjiri orqali o'tishi tezligi va
vaqtini aks ettiruvchi piramida energiya piramidasi deb ataladi. Bu
ekolog va zoolog bo'lgan mashhur amerikalik olim - Raymond
Lindemann tufayli shakllangan. Raymond qonunni (ekologik
piramidaning qoidasi) ishlab chiqdi, unda quyi trofik sathidan
ikkinchisiga o'tish paytida ekologik piramidada avvalgi darajaga kirgan
energiyaning taxminan 10% (ozmi-ko'pmi) taqdim etilgan oziq-ovqat
zanjirlari orqali o'tishi ta'kidlandi. Qolgan energiya, qoida tariqasida,
hayot jarayoniga, ushbu jarayonning amalga oshirilishiga sarflanadi. Va
har bir zvenodagi almashinuv jarayoni natijasida organizmlar o'zlarining
energiyasining 90 foizini yo'qotadilar. Energiyalar piramidasining muntazamligi
Darhaqiqat, muntazamlik shundan iboratki, yuqori trofik sathidan
pastroqqa qaraganda ancha kam (bir necha marta) energiya o'tadi. Shu
sababli, yirtqich hayvonlar, masalan, qurbaqalar yoki hasharotlarga
qaraganda kamroq. Masalan, ayiq kabi yirtqich hayvonni ko'rib chiqing. Bu tepada, ya'ni eng so'nggi trofik darajada bo'lishi mumkin, chunki u bilan oziqlanadigan
hayvonni topish qiyin.Agar ayiqlarni oziq-ovqat sifatida iste'mol
qiladigan ko'p sonli hayvonlar bo'lsa, ular allaqachon yo'q bo'lib ketgan
bo'lar edi, chunki ular o'zlarini boqishga qodir emaslar, chunki ayiqlar
kam. Buni energiya piramidasi isbotlaydi.Tabiiy muvozanat piramidasi 1 yoki 2-sinf o'quvchilari uni o'rganishni boshlaydilar, chunki uni
tushunish juda oson, ammo ayni paytda bu ekologiya fanining tarkibiy
qismi sifatida juda muhimdir. Tabiiy muvozanat piramidasi turli xil
ekotizimlarda ham quruqlikda, ham suv osti sharoitida ishlaydi. Bu
o'quvchilarga er yuzidagi har qanday mavjudotning ahamiyati to'g'risida
ma'lumot berish uchun ko'pincha ishlatiladi. Tabiiy muvozanat
piramidasini tushunish uchun misollarni ko'rib chiqish kerak.
Tabiiy muvozanat piramidasini qurish misollari Tabiiy balanslar piramidasini daryo va o'rmonning o'zaro ta'siri aniq ko'rsatishi mumkin. Masalan, grafika chizmasi tabiiy boyliklarning quyidagi o'zaro ta'sirini ko'rsatishi mumkin: daryo bo'yida o'rmon o'sib chiqqan, u uzoq ichkariga kirib ketgan. Daryo juda chuqur edi va uning qirg'og'ida gullar, qo'ziqorinlar va butalar o'sdi. Uning suvlarida ko'plab
baliqlar bor edi. Ushbu misolda ekologik muvozanat kuzatiladi. Daryo
o'z namligidan daraxtlarga voz kechadi, daraxtlar soyani yaratadi,
daryodan suv bug'lanib ketishiga yo'l qo'ymaydi. Tabiiy muvozanatning
qarama-qarshi misolini ko'rib chiqing. Agar o'rmonda biron bir narsa yuz
bersa, daraxtlar yoqib yuborilgan yoki ular kesilgan bo'lsa, unda daryo
himoya olmasdan qurishi mumkin. Bu ekologik muvozanatni yo'q
qilishga misol. Xuddi shu narsa hayvonlar va o'simliklar bilan sodir bo'lishi mumkin. Boyqushlar, yog'och sichqonlari va qarag'aylarni ko'rib chiqing. Acorns
tabiiy muvozanatning ekologik piramidasida asosdir, chunki ular hech
narsa bilan oziqlanmaydi, lekin kemiruvchilar bilan oziqlanadi. O'rmon
sichqonlari keyingi trofik darajadagi ikkinchi tarkibiy qismga aylanadi.
Ular jo'xori daraxtlari bilan oziqlanadilar. Piramidaning yuqori qismida
boyqushlar bo'ladi, chunki ular sichqonlar bilan oziqlanadi. Agar
daraxtda o'sadigan acorns yo'qolsa, sichqonlar ovqatlanadigan narsaga
ega bo'lmaydi va ular, ehtimol, o'lishadi. Ammo o'shanda boyqushlarda
ovqatlanadigan odam qolmaydi va ularning barcha turlari yo'q bo'lib
ketadi.
Bu tabiiy muvozanat piramidasi.Ushbu piramidalar tufayli ekologlar tabiat va hayvonot dunyosining holatini kuzatishi va tegishli xulosalar chiqarishi mumkin
Ekologik piramida - ekotizimdagi barcha darajadagi ishlab chiqaruvchilar va iste'molchilar (o'txo'rlar, yirtqich hayvonlar; boshqa yirtqichlar bilan oziqlanadigan turlar) o'rtasidagi munosabatlarning grafik tasvirlari.
Amerikalik zoolog Charlz Elton ushbu munosabatlarni 1927 yilda
tasvirlashni sxematik ravishda taklif qildi.Sxematik rasmda har bir daraja
uzunligi yoki maydoni mos keladigan to'rtburchaklar shaklida
ko'rsatiladi raqamli qiymatlar oziq-ovqat zanjiridagi bog'lanishlar (Elton
piramidasi), ularning massasi yoki energiyasi. Muayyan ketma-ketlikda
joylashgan to'rtburchaklar turli shakldagi piramidalarni hosil
qiladi.Piramidaning asosini birinchi trofik sath tashkil etadi - ishlab
chiqaruvchilar darajasi, piramidaning keyingi darajalari oziq-ovqat
zanjirining quyidagi darajalari - turli xil buyurtmachilar tomonidan
shakllanadi. Piramidadagi barcha bloklarning balandligi bir xil va
uzunligi mos darajadagi son, biomassa yoki energiyaga
mutanosibdir.Ekologik piramidalar piramida qurilgan ko'rsatkichlarga
qarab ajratiladi. Shu bilan birga, barcha piramidalar uchun asosiy qoida
belgilab qo'yilgan bo'lib, unga ko'ra har qanday ekotizimda
o'simliklardan hayvonlarga qaraganda ko'proq, o'txo'rlar yirtqichlarga
qaraganda, hasharotlarga qushlarga qaraganda ko'proq bo'ladi.Ekologik
piramida qoidasiga asoslanib siz miqdoriy nisbatlarni aniqlashingiz yoki
hisoblashingiz mumkin turli xil turlari tabiiy va sun'iy ravishda
yaratilgan ekologik tizimdagi o'simliklar va hayvonlar. Masalan, 1 kg
dengiz hayvonlari massasi (muhr, delfin) 10 kg iste'mol qilingan baliqni
talab qiladi va bu 10 kg allaqachon 100 kg ozuqa - suv omurgasızları
kerak, bu esa o'z navbatida bunday massani hosil qilish uchun 1000 kg
suv o'tlari va bakteriyalarni iste'mol qilishi kerak. Bunday holda ekologik
piramida barqaror bo'ladi.Biroq, bilasizki, har bir qoidada istisnolar
mavjud bo'lib, ular ekologik piramidalarning har bir turida ko'rib
chiqiladi.Ekologik piramidalarning turlari. Raqamlar piramidalari - har bir darajada, individual organizmlar soni yotqiziladiRaqamlar piramidasi Elton tomonidan kashf etilgan aniq naqshni aks ettiradi: ishlab chiqaruvchilardan iste'molchilarga ketma-ket aloqalarni tashkil etuvchi shaxslar soni tobora kamayib
bormoqdaMasalan, bitta bo'rini boqish uchun sizga ov qilishi mumkin
bo'lgan kamida bir nechta quyon kerak; bu quyonlarni boqish uchun
sizga juda ko'p turli xil o'simliklar kerak. Bunday holda, piramida
uchburchakka o'xshaydi, keng poydevor yuqoriga toraygan.Biroq,
raqamlar piramidasining bu shakli barcha ekotizimlarga xos emas.
Ba'zan ular teskari yoki teskari bo'lishi mumkin. Bu o'rmonning oziqovqat tarmoqlariga taalluqlidir, chunki daraxtlar ishlab chiqaruvchi,
hasharotlar esa asosiy iste'molchi hisoblanadi. Bunday holda, asosiy
iste'molchilar darajasi ishlab chiqaruvchilar darajasiga qaraganda ancha
boydir (ko'plab daraxtlar bir daraxtda oziqlanadi), shuning uchun
raqamlar piramidalari eng kam ma'lumotli va eng kam ko'rsatkichga ega,
ya'ni. bir xil trofik darajadagi organizmlar soni ko'p jihatdan ularning
hajmiga bog'liq.
Ekologik piramidaları - ma'lum bir trofik darajadagi organizmlarning
umumiy quruq yoki nam vaznini tavsiflaydi, masalan, massa birliklari
uchun birlik birligi - g / m2, kg / ga, t / km2 yoki hajmi bo'yicha - g / m3
Odatda, quruqlikdagi biosenozlarda ishlab chiqaruvchilarning umumiy
massasi har bir keyingi zvenoning massasidan kattaroqdir. O'z navbatida,
birinchi darajali iste'molchilarning umumiy massasi ikkinchi darajali
iste'molchilarnikidan kattaroq va boshqalar.Bunday holda (agar
organizmlar kattaligi jihatidan bir-biridan juda farq qilmasa), piramida
uchburchak shakliga ega bo'lib, keng poydevori yuqoriga qarab torayib
boradi. Biroq, ushbu qoidada muhim istisnolar mavjud. Masalan,
dengizlarda o'txo'r zoplankton biomassasi fitoplankton biomassasidan
sezilarli darajada (ba'zan 2-3 baravar) yuqori bo'lib, u asosan bir
hujayrali suv o'tlari... Bu suv o'tlari zooplankton tomonidan juda tez
iste'mol qilinishiga bog'liq, ammo hujayralarning bo'linishining juda
yuqori darajasi ularni to'liq iste'mol qilinishdan himoya qiladi.Umuman
olganda, ishlab chiqaruvchilar yirik va nisbatan uzoq vaqt yashaydigan
quruqlikdagi biogeotsenozlar keng asosga ega bo'lgan nisbatan barqaror
piramidalar bilan ajralib turadi. Ishlab chiqaruvchilari hajmi kichik va
qisqa umr ko'rish davri bo'lgan suv ekotizimlarida biomassa piramidasini
teskari yoki teskari yo'naltirish mumkin (nuqta pastga yo'naltirilgan).
Shunday qilib, ko'llar va dengizlarda o'simliklar massasi iste'molchilar
massasidan faqat gullash davrida (bahorda) oshadi va yilning qolgan
qismida qarama-qarshi vaziyat yuzaga kelishi mumkin.Raqamlar va
biomassalarning piramidalari tizimning statikasini aks ettiradi, ya'ni ular
ma'lum vaqt oralig'idagi organizmlar sonini yoki biomassasini
xarakterlaydi. Ular ekotizimning trofik tuzilishi to'g'risida to'liq ma'lumot
bermaydilar, garchi ular bir qator amaliy muammolarni, ayniqsa
ekotizimlarning barqarorligini saqlash bilan bog'liq masalalarni hal
qilishga imkon beradi.Raqamlar piramidasi, masalan, baliq ovining yoki
ovlanish davrida hayvonlarni otishining ruxsat etilgan miqdorini ularning
normal ko'payishi uchun oqibatlarsiz hisoblashga imkon beradi.Energiya
piramidalari - ketma-ket darajalarda energiya oqimi yoki unumdorligini
ko'rsatadi Tizimning statikasini (ma'lum bir lahzadagi organizmlar sonini)
aks ettiradigan raqamlar va biomassa piramidalaridan farqli o'laroq, oziqovqat zanjirining har bir trofik sathidan oziq-ovqat massasining
(energiya miqdori) o'tishi sur'atlari rasmini aks ettiruvchi energiya
piramidasi eng to'liq g'oyani beradi. funktsional tashkilot jamoalar.Ushbu
piramidaning shakli jismoniy shaxslarning metabolizmining kattaligi va
intensivligining o'zgarishiga ta'sir qilmaydi va agar barcha energiya
manbalari hisobga olinadigan bo'lsa, u holda piramida har doim keng
asosli va tepasi toraygan tipik ko'rinishga ega bo'ladi. Energiya
piramidasini qurishda, ko'pincha quyosh energiyasi oqimini
ko'rsatadigan to'rtburchaklar uning asosiga qo'shiladi.1942 yilda
amerikalik ekolog R. Lindeman energetik piramida qonunini (10 foizli
qonun) shakllantirdi, unga ko'ra o'rtacha, ekologik piramidaning oldingi
darajasiga etkazilgan energiyaning taxminan 10% bir trofik sathdan oziqovqat zanjirlari orqali boshqa trofik darajaga o'tadi. Qolgan energiya
issiqlik nurlanishi, harakatlanish va boshqalar shaklida yo'qoladi.
Metabolik jarayonlar natijasida organizmlar oziq-ovqat zanjirining har
bir bo'g'inida barcha energiyaning 90% ga yaqinini yo'qotadi, bu esa
ularning hayotiy faoliyatini ta'minlashga sarflanadi.
Agar quyon 10 kg o'simlik massasini iste'mol qilgan bo'lsa, unda
uning vazni 1 kg ga ko'payishi mumkin. 1 kg quyonni yeb turgan tulki
yoki bo'ri o'z vaznini atigi 100 g ga ko'paytiradi.Odunsimon
o'simliklarda bu nisbat organizmlar tomonidan o'tinni ozgina singdirishi
sababli ancha past bo'ladi. Maysalar va suv o'tlari uchun bu qiymat ancha
yuqori, chunki ularda hazm bo'lishi qiyin bo'lgan to'qimalar mavjud
emas. Shu bilan birga, energiya uzatish jarayonining umumiy
qonuniyligi saqlanib qoladi: yuqori trofik sathidan pastroqqa qaraganda
ancha kam energiya o'tadi.Ekotizimdagi energiyaning o'zgarishini oddiy
uchta trofik sath bo'lgan oddiy yaylov trofik zanjiri misolida ko'rib
chiqamiz.darajasi - otsu o'simliklar,darajasi - o'txo'r sutemizuvchilar,
masalan, quyon O'simliklar tomonidan fotosintez jarayonida ozuqa moddalari hosil
bo'ladi, ular noorganik moddalardan (suv, karbonat angidrid, mineral
tuzlar va boshqalar) quyosh nurlari energiyasidan foydalanib, organik
moddalar va kislorod hamda ATP hosil qiladi. Quyosh nurlanishining
elektromagnit energiyasining bir qismi sintezlangan organik
moddalarning kimyoviy bog'lanishlari energiyasiga aylanadi.Fotosintez
jarayonida hosil bo'lgan barcha organik moddalar yalpi birlamchi ishlab
chiqarish (GCP) deb nomlanadi. Yalpi birlamchi ishlab chiqarish
energiyasining bir qismi nafas olishga sarflanadi, natijada ikkinchi trofik
darajaga kiradigan va quyonlar foydalanadigan aniq birlamchi ishlab
chiqarish (NPP) hosil bo'ladi. VPP 200 an'anaviy energiya birligi bo'lsin, va o'simliklarning nafas olish xarajatlari (R) - 50%, ya'ni. 100 an'anaviy energiya birligi. Keyin sof birlamchi ishlab chiqarish teng bo'ladi: NPP \u003d RWP - R (100\u003d 200 - 100), ya'ni. ikkinchi trofik darajaga qadar quyonlar 100 ta an'anaviy energiya birligini oladi.Biroq, har xil sabablarga ko'ra quyonlar
AESning faqat ma'lum bir qismini iste'mol qilishga qodir (aks holda tirik
materiyani rivojlantirish uchun resurslar yo'q bo'lib ketishi mumkin),
uning muhim qismi o'lik organik qoldiqlar shaklida (o'simliklarning er
osti qismlari, jarohatlangan daraxtlar, novdalar va boshqalar). .)
quyonlarni eyishi mumkin emas. U detrital oziq-ovqat zanjirlariga kiradi
va / yoki parchalanuvchilar (F) tomonidan parchalanadi. Qolgan qismi
yangi hujayralarni yaratishga sarflanadi (populyatsiya soni, quyonlarning
ko'payishi - P) va energiya almashinuvi yoki nafas olishni ta'minlash
(R).Bunday holda, muvozanat yondashuviga ko'ra, energiya sarfining (S)
balans tengligi quyidagicha ko'rinadi: S \u003d R + R + F, ya'ni. ikkinchi
trofik darajada olingan energiya, Lindemann qonuniga ko'ra, aholining
o'sishiga - P - 10%, qolgan 90% nafas olish va hazm qilinmagan ovqatni
olib tashlashga sarflanadi.
Shunday qilib, trofik darajaning oshishi bilan ekotizimlarda tirik
organizmlar tanasida to'plangan energiyaning tez pasayishi kuzatiladi.
Demak, nima uchun har bir keyingi daraja har doimgidan past bo'lishi va
oziq-ovqat zanjirlari odatda 3-5 (kamdan-kam 6) bo'g'inga ega
bo'lmasligi va ekologik piramidalar juda ko'p qavatlardan iborat
bo'lmasligi aniq: oziq-ovqat zanjirining so'nggi bo'g'iniga, shuningdek
ekologik piramidaning yuqori qavatiga juda oz energiya kiradi,
organizmlar soni ko'paygan taqdirda etarli bo'lmaydi.