Hvilke arter er på toppen av økologiske pyramider? Rollen til den økologiske pyramiden

I enhver trofisk kjede brukes ikke all mat til vekst av et individ, dvs. for akkumulering av biomassen. En del av det brukes til å dekke kroppens energikostnader (pust, bevegelse, reproduksjon, opprettholdelse av kroppstemperatur).

I dette tilfellet kan ikke biomassen til ett ledd behandles fullstendig av det neste, og i hvert påfølgende ledd i den trofiske kjeden oppstår en reduksjon i biomasse.

I gjennomsnitt antas det at bare rundt 10 % av biomassen og energien knyttet til den beveger seg fra hvert trofiske nivå til det neste, dvs. Produksjonen av organismer på hvert påfølgende trofiske nivå er alltid mindre i gjennomsnitt 10 ganger produksjonen av forrige nivå.

For eksempel produserer i gjennomsnitt 1000 kg planter 100 kg biomasse av planteetende dyr (førsteordens forbrukere). Rovdyr (andre-ordens forbrukere) som spiser planteetere kan syntetisere 10 kg av biomassen fra denne mengden, og rovdyr (tredje-ordens forbrukere) som lever av rovdyr syntetiserer bare 1 kg av biomassen.

Dermed , den totale biomassen, energien som finnes i den, samt antall individer reduseres gradvis når de stiger opp gjennom trofiske nivåer.

Dette mønsteret kalles regler for den økologiske pyramiden.

Dette fenomenet ble først studert av Charles Elton (1927) og ble navngitt av ham pyramide av tall eller Eltons pyramide.

Økologisk pyramide - dette er en grafisk representasjon av forholdet mellom produsenter og forbrukere av forskjellige bestillinger, uttrykt i enheter av biomasse (biomassepyramide), antall individer (tallpyramide) eller energi som finnes i massen av levende stoffer (energipyramide) ( Fig. 6).

Fig.6. Økologisk pyramidediagram.

Den økologiske pyramiden uttrykker den trofiske strukturen til økosystemer i geometrisk form.

Det er tre hovedtyper av økologiske pyramider: pyramiden av tall (tall), pyramiden av biomasse og pyramiden av energi.

1) pyramider av tall, basert på antall organismer på hvert trofisk nivå; 2) biomassepyramider, som bruker den totale massen (vanligvis tørr) av organismer på hvert trofisk nivå; 3) energipyramider, tar hensyn til energiintensiteten til organismer på hvert trofisk nivå.

Pyramider av energi anses som de viktigste fordi de direkte adresserer grunnlaget for matforhold - strømmen av energi som er nødvendig for livet til enhver organisme.

Pyramide av tall (tall)

Tallpyramiden (overflod) eller Eltons pyramide gjenspeiler antall individuelle organismer på hvert trofisk nivå.

Befolkningspyramiden representerer den enkleste tilnærmingen til studiet av den trofiske strukturen til et økosystem.

I dette tilfellet telles først antallet organismer i et gitt territorium, gruppert etter trofiske nivåer og presentert i form av et rektangel, hvis lengde (eller areal) er proporsjonal med antall organismer som lever i et gitt område ( eller i et gitt volum, hvis det er et akvatisk økosystem).

Befolkningspyramiden kan ha en regelmessig form, d.v.s. avsmalnende oppover (vanlig eller rett), og kanskje med en invertert topp ned (omvendt eller omvendt) Fig. 7.

korrekt (rett) invertert (omvendt)

(dam, innsjø, eng, steppe, beite, etc.) (temperert skog om sommeren, etc.)

Fig.7. Tallpyramide (1 – riktig; 2 – omvendt)

Befolkningspyramiden har riktig form, dvs. smalner når man flytter fra produsentens nivå til høyere trofiske nivåer, for akvatiske økosystemer (dam, innsjø, etc.) og terrestriske økosystemer (eng, steppe, beite, etc.).

For eksempel:

tusen individer av planteplankton i en liten dam kan mate 100 individer av små krepsdyr - førsteordens forbrukere, som igjen vil mate 10 individer fisk - andreordens forbrukere, som vil være nok til å mate 1 abbor - en tredjeordens forbruker forbruker.

Befolkningspyramiden for noen økosystemer, for eksempel den tempererte skogen, er omvendt.

For eksempel:

i den tempererte skogen om sommeren leverer et lite antall store trær - produsenter - mat til et stort antall små fytofage insekter og fugler - første-ordens forbrukere.

I økologi brukes imidlertid populasjonspyramiden sjelden, siden det på grunn av det store antallet individer på hvert trofisk nivå er svært vanskelig å vise strukturen til biocenosen i samme skala.

Biomassepyramide

Biomassepyramiden gjenspeiler mer fullstendig ernæringsforholdene i økosystemet, siden den tar hensyn til den totale massen av organismer (biomasse) på hvert trofisk nivå.

Rektangler i biomassepyramider vise massen av organismer for hvert trofisk nivå per arealenhet eller volum.

Pyramider av biomasse, akkurat som pyramider av tall, kan ikke bare ha en regulær form, men også omvendt (omvendt) Fig. 8.

Forbrukere av 3. orden

Forbrukere av 2. orden

1. ordens forbrukere

Produsenter

korrekt (rett) invertert (omvendt)

(terrestriske økosystemer: (akvatiske økosystemer: innsjø,

eng, åker osv.) dam og spesielt sjø

økosystemer)

Fig.7. Pyramide av biomasse (1 – riktig; 2 – invertert)

For de fleste terrestriske økosystemer (eng, åker osv.), synker den totale biomassen for hvert påfølgende trofiske nivå i næringskjeden.

Dette skaper en pyramide av biomasse, der produsentene dominerer betydelig, og over dem er gradvis synkende trofiske nivåer av forbrukere, dvs. Pyramiden av biomasse har riktig form.

For eksempel:

i gjennomsnitt, fra 1000 kg planter, dannes 100 kg av kroppen til planteetende dyr - første-ordens forbrukere (fytofager) -. Kjøttetere - forbrukere av andre orden, som spiser planteetere, kan syntetisere 10 kg av biomassen deres fra denne mengden. Og rovdyr - forbrukere av tredje orden, som lever av rovdyr, syntetiserer bare 1 kg av biomassen deres.

I akvatiske økosystemer (innsjø, dam, etc.), kan pyramiden av biomasse snus, der biomassen til forbrukerne råder over biomassen til produsentene.

Dette forklares med at i akvatiske økosystemer er produsenten mikroskopisk planteplankton, som vokser og formerer seg raskt), som i tilstrekkelige mengder kontinuerlig leverer levende mat til forbrukerne, som vokser og formerer seg mye saktere. Zooplankton (eller andre dyr som lever av planteplankton) akkumulerer biomasse over år og tiår, mens planteplankton har en ekstremt kort levetid (noen dager eller timer).

Økologisk pyramideregel

Mengden plantemateriale som tjener som grunnlaget for næringskjeden er omtrent 10 ganger større enn massen av planteetende dyr, og hvert påfølgende matnivå har også en masse 10 ganger mindre.

Pyramide av tall (tall) reflekterer antall individuelle organismer på hvert nivå. For eksempel, for å mate en ulv, trenger han minst flere harer for at han skal kunne jakte; For å mate disse harene trenger du et ganske stort utvalg av planter. Noen ganger kan pyramider av tall snus, eller snus opp ned. Dette gjelder skogens næringskjeder, der trær tjener som produsenter og insekter som primærforbrukere. I dette tilfellet er nivået av primærforbrukere numerisk rikere enn nivået av produsenter (et stort antall insekter lever av ett tre).

Biomassepyramide- forholdet mellom massene av organismer på forskjellige trofiske nivåer. Vanligvis i terrestriske biocenoser er den totale massen av produsenter større enn hver påfølgende kobling. I sin tur er den totale massen av første-ordens forbrukere større enn for andre-ordens forbrukere, etc. Hvis organismene ikke skiller seg for mye i størrelse, resulterer grafen vanligvis i en trappetrinnspyramide med en avsmalnende spiss. Så for å produsere 1 kg storfekjøtt trenger du 70-90 kg ferskt gress.

I akvatiske økosystemer kan du også få en omvendt, eller omvendt, pyramide av biomasse, når biomassen til produsenter er mindre enn forbrukernes, og noen ganger til nedbrytere. For eksempel, i havet, med en ganske høy produktivitet av planteplankton, kan dens totale masse i et gitt øyeblikk være mindre enn for forbrukere (hval, stor fisk, skalldyr).

Pyramider av tall og biomasse gjenspeiler statikken i systemet, det vil si at de karakteriserer antallet eller biomassen til organismer i en viss tidsperiode. De gir ikke fullstendig informasjon om den trofiske strukturen til et økosystem, selv om de tillater å løse en rekke praktiske problemer, spesielt knyttet til å opprettholde bærekraften til økosystemene. Tallpyramiden gjør det for eksempel mulig å beregne tillatt mengde fiskefangst eller skyting av dyr i jaktsesongen uten konsekvenser for deres normale reproduksjon.

Pyramide av energi reflekterer mengden energiflyt, hastigheten for passasje av matmasse gjennom næringskjeden. Strukturen til biocenosen påvirkes i større grad ikke av mengden fast energi, men av hastigheten på matproduksjonen.

Det er fastslått at den maksimale energimengden som overføres til neste trofiske nivå i noen tilfeller kan være 30 % av det forrige, og dette er i beste fall. I mange biocenoser og næringskjeder kan mengden energi som overføres bare være 1 %.

I 1942 formulerte den amerikanske økologen R. Lindeman lov om energipyramide(loven på 10 prosent), ifølge hvilken, i gjennomsnitt, går omtrent 10% av energien mottatt på det forrige nivået av den økologiske pyramiden fra ett trofisk nivå gjennom næringskjeder til et annet trofisk nivå. Resten av energien går tapt i form av termisk stråling, bevegelse osv. Som et resultat av metabolske prosesser, mister organismer omtrent 90% av all energi i hvert ledd i næringskjeden, som brukes på å opprettholde deres vitale funksjoner.

En type forhold mellom organismer i økosystemer er trofiske forhold. De viser hvordan energi beveger seg gjennom næringskjeder i økosystemer. En modell som viser endringer i mengden energi i leddene til næringskjedene er den økologiske pyramiden.

Pyramide struktur

En pyramide er en grafisk modell. Bildet er delt inn i horisontale nivåer. Antall nivåer tilsvarer antall ledd i strømkretsene.

Alle næringskjeder begynner med produsenter – autotrofe organismer som danner organiske stoffer. Totaliteten av autotrofer i et økosystem er det som er ved bunnen av den økologiske pyramiden.

Ris. 1. Økologisk pyramide av tall

Vanligvis inneholder matpyramiden fra 3 til 5 nivåer.

De siste leddene i næringskjedene er alltid store rovdyr eller mennesker. Dermed er antallet individer og biomasse på det siste nivået i pyramiden lavest.

TOPP 2 artiklersom leser med dette

Essensen av den økologiske pyramiden er å skildre den progressive nedgangen i biomasse i næringskjeder.

Modellkonvensjon

Det skal forstås at modellen viser virkeligheten på en generell måte. Alt i livet er mer komplisert. Enhver stor organisme, inkludert mennesker, kan spises og energien vil bli brukt på en atypisk måte i den økologiske pyramiden.

En del av biomassen til et økosystem kommer alltid fra nedbrytere – organismer som bryter ned dødt organisk materiale. Nedbrytere spises av forbrukerne, og returnerer delvis energi til økosystemet.

Altetende dyr som brunbjørnen fungerer både som forbruker av første orden (spiser planter), og som nedbryter (liver av ådsler), og som et stort rovdyr.

Slags

Avhengig av hvilke kvantitative egenskaper for nivåer som brukes, Det er tre typer økologiske pyramider:

tall;
biomasse;
energi.

10 % regel

I følge økologers beregninger går 10% av biomassen eller energien til forrige nivå til hvert påfølgende nivå i den økologiske pyramiden. De resterende 90% brukes på de vitale prosessene til organismer og spres i form av termisk stråling.

Dette mønsteret kalles regelen for den økologiske pyramiden av energi og biomasse.

La oss se på eksempler. Ett tonn grønne planter produserer omtrent 100 kg planteetende dyrs kroppsvekt. Når små rovdyr spiser planteetere, øker vekten med 10 kg. Hvis små rovdyr blir spist av store, øker kroppsvekten til sistnevnte med 1 kg.

Ris. 2. Økologisk pyramide av biomasse

Næringskjede: planteplankton - dyreplankton - liten fisk - stor fisk - mennesker. Det er allerede 5 nivåer, og for at en persons masse skal øke med 1 kg, er det nødvendig at det første nivået inneholder 10 tonn planteplankton.

Ris. 3. Økologisk energipyramide

Fordeler med toppmøtet

Arter på toppen av den økologiske pyramiden har mye større sjanse for å utvikle seg. I gamle tider var det dyrene som okkuperte det høyeste nivået i trofiske forhold som utviklet seg raskere.

I mesozoikum okkuperte pattedyr midtnivåene i den økologiske pyramiden og ble aktivt utryddet av rovkrypdyr. Bare takket være utryddelsen av dinosaurer var de i stand til å stige til toppnivået og innta en dominerende posisjon i alle økosystemer.

Den trofiske strukturen til en biocenose vises vanligvis av grafiske modeller i form av økologiske pyramider. Slike modeller ble utviklet i 1927 av den engelske zoologen C. Elton.

Økologiske pyramider- Dette er grafiske modeller (vanligvis i form av trekanter) som gjenspeiler antall individer (tallpyramide), mengden av deres biomasse (pyramide av biomasse) eller energien som finnes i dem (energipyramide) på hvert trofisk nivå og indikerer en nedgang i alle indikatorer med økende trofisk nivå.

Det er tre typer økologiske pyramider.

Pyramide av tall

Pyramide av tall(overflod) gjenspeiler antall individuelle organismer på hvert nivå. I økologi brukes befolkningspyramiden sjelden, siden det på grunn av det store antallet individer på hvert trofisk nivå er svært vanskelig å vise strukturen til biocenosen på en skala.

For å forstå hva en tallpyramide er, la oss gi et eksempel. Anta at ved bunnen av pyramiden er det 1000 tonn gress, hvis masse er hundrevis av millioner av individuelle gresstrå. Denne vegetasjonen vil kunne mate 27 millioner gresshopper, som igjen kan spises av rundt 90 tusen frosker. Froskene i seg selv kan tjene som mat for 300 ørreter i dammen. Og dette er mengden fisk en person kan spise i løpet av et år! Således, ved bunnen av pyramiden er det flere hundre millioner gressstrå, og på toppen er det én person. Dette er et klart tap av materie og energi under overgangen fra et trofisk nivå til et annet.

Noen ganger er det unntak fra pyramideregelen, og da må vi forholde oss til omvendt pyramide av tall. Dette kan observeres i skogen, hvor insekter lever på ett tre, som insektetende fugler lever av. Dermed er antallet produsenter mindre enn forbrukernes.

Biomassepyramide

Biomassepyramide - forholdet mellom produsenter og forbrukere, uttrykt i deres masse (total tørrvekt, energiinnhold eller annet mål på totalt levende materiale). Vanligvis, i terrestriske biocenoser, er den totale vekten til produsenter større enn forbrukernes. I sin tur er den totale vekten til førsteorders forbrukere større enn for andreorders forbrukere osv. Dersom organismene ikke varierer for mye i størrelse, vil grafen vanligvis danne en avtrappet pyramide med en avsmalnende topp.

Den amerikanske økologen R. Ricklefs forklarte strukturen til biomassepyramiden slik: «I de fleste terrestriske samfunn ligner biomassepyramiden på produktivitetspyramiden. Hvis du samler alle organismene som lever i en eng, vil vekten av plantene være mye større enn vekten til alle ortoptera og hovdyrene som lever av disse plantene. Vekten til disse planteetende dyrene vil på sin side være større enn vekten til fugler og katter, som utgjør nivået av primære rovdyr, og disse sistnevnte vil også i vekt overstige rovdyrene som lever av dem, hvis noen. En løve veier ganske mye, men løver er så sjeldne at vekten deres, uttrykt i gram per 1 m2, vil være ubetydelig."

Som i tilfellet med pyramider av tall, kan du få den såkalte invertert (omvendt) pyramide av biomasse, når biomassen til produsenter viser seg å være mindre enn forbrukere, og noen ganger nedbrytere, og ved bunnen av pyramiden er det ikke planter, men dyr. Dette gjelder hovedsakelig akvatiske økosystemer. For eksempel, i havet, med en ganske høy produktivitet av planteplankton, kan dens totale masse i et gitt øyeblikk være mindre enn dyreplankton og sluttforbrukeren (hval, stor fisk, skalldyr).

Pyramide av energi

Alle økologiske pyramider er bygget i henhold til én regel, nemlig: ved bunnen av enhver pyramide er det grønne planter, og når man bygger pyramider, er den naturlige reduksjonen fra basen til toppen i antall individer (tallpyramide), deres biomasse. (pyramide av biomasse) og energi som går gjennom matvareprisene er tatt i betraktning (energipyramide).

I 1942 formulerte den amerikanske økologen R. Lindeman lov om energipyramide, ifølge hvilken i gjennomsnitt går omtrent 10% av energien mottatt på forrige nivå av den økologiske pyramiden fra et trofisk nivå til et annet gjennom matvarepriser. Resten av energien brukes på å støtte vitale prosesser. Som et resultat av metabolske prosesser, mister organismer omtrent 90% av all energi i hvert ledd i næringskjeden. For å oppnå for eksempel 1 kg abbor må det derfor konsumeres ca. 10 kg settefisk, 100 kg dyreplankton og 1000 kg planteplankton.

Det generelle mønsteret for energioverføringsprosessen er som følger: betydelig mindre energi passerer gjennom de øvre trofiske nivåene enn gjennom de nedre. Det er derfor store rovdyr alltid er sjeldne, og det er ingen rovdyr som lever av for eksempel ulv. I dette tilfellet ville de rett og slett ikke vært i stand til å mate seg selv, ulvene er så få i antall.

Økologiske pyramider

Funksjonelle relasjoner, det vil si trofisk struktur, kan avbildes grafisk, i form av s.k. økologiske pyramider. Basen til pyramiden er produsentnivået, og påfølgende ernæringsnivåer danner gulvene og toppen av pyramiden. Det er tre hovedtyper av økologiske pyramider: 1) pyramide av tall, som gjenspeiler antall organismer på hvert nivå (Eltons pyramide); 2) biomassepyramide, som karakteriserer massen av levende stoffer - total tørrvekt, kaloriinnhold, etc.; 3) produktpyramide(eller energi), som har en universell karakter, som viser endringer i primærproduksjon (eller energi) på påfølgende trofiske nivåer.

Tallpyramiden viser et tydelig mønster oppdaget av Elton: Antall individer som utgjør en sekvensiell serie av koblinger fra produsenter til forbrukere, synker stadig (fig. 5.). Dette mønsteret er for det første basert på det faktum at for å balansere massen til en stor kropp, trengs det mange små kropper; for det andre går en mengde energi tapt fra lavere til høyere trofiske nivåer (bare 10 % av energien når det forrige nivået fra hvert nivå), og for det tredje er det et omvendt forhold mellom metabolisme og størrelsen på individer (jo mindre organismen er, jo mer intens metabolisme, jo høyere veksthastighet er antallet og biomassen deres).

Ris. 5. Forenklet diagram av Eltons pyramide

Befolkningspyramider vil imidlertid variere mye i form i ulike økosystemer, så det er bedre å presentere tall i tabellform, men biomasse i grafisk form. Den indikerer tydelig mengden av alt levende materiale på et gitt trofisk nivå, for eksempel i masseenheter per arealenhet - g/m2 eller volum - g/m3, etc.

I terrestriske økosystemer gjelder følgende regel: biomassepyramider: den totale massen av planter overstiger massen til alle planteetere, og massen deres overstiger hele biomassen til rovdyr. Denne regelen overholdes, og biomassen til hele kjeden endres med endringer i verdien av nettoproduksjonen, hvor forholdet mellom den årlige økningen og biomassen til økosystemet er liten og varierer i skoger i forskjellige geografiske soner fra 2 til 6 %. Og bare i engplantesamfunn kan det nå 40-55%, og i noen tilfeller i halvørkener - 70-75%. I fig. Figur 6 viser pyramider av biomasse av noen biocenoser. Som det fremgår av figuren, er regelen ovenfor for biomassepyramiden ugyldig for havet - den har et omvendt (omvendt) utseende.

Ris. 6. Pyramider av biomasse av noen biocenoser: P - produsenter; RK - planteetende forbrukere; PC - kjøttetende forbrukere; F – planteplankton; Z - dyreplankton

Havets økosystem er preget av en tendens til at biomasse akkumuleres på høye nivåer blant rovdyr. Rovdyr lever lenge og omsetningshastigheten i generasjonene deres er lav, men for produsenter – planteplanktoniske alger – kan omsetningshastigheten være hundrevis av ganger høyere enn biomassereserven. Dette betyr at deres nettoproduksjon her også overstiger produksjonen absorbert av forbrukerne, det vil si at mer energi passerer gjennom produsentnivået enn gjennom alle forbrukere.

Derfor er det klart at en enda mer perfekt refleksjon av påvirkningen av trofiske relasjoner på økosystemet bør være regelen for produkt- (eller energi)pyramiden: ved hvert tidligere trofiske nivå er mengden biomasse som skapes per tidsenhet (eller energi) større enn ved neste.

Trofiske eller næringskjeder kan representeres i form av en pyramide. Den numeriske verdien av hvert trinn i en slik pyramide kan uttrykkes ved antall individer, deres biomasse eller energien som er akkumulert i den.

I samsvar med loven om energipyramiden til R. Lindemann og regelen om ti prosent fra hvert trinn går omtrent 10 % (fra 7 til 17 %) av energi eller materie i energitermer til neste trinn (fig. 7). Legg merke til at på hvert påfølgende nivå, ettersom mengden energi reduseres, øker kvaliteten, dvs. evnen til å utføre arbeid per enhet animalsk biomasse er et tilsvarende antall ganger høyere enn samme mengde plantebiomasse.

Et slående eksempel er næringskjeden i det åpne hav, representert ved plankton og hval. Massen av plankton er spredt i havvann, og med bioproduktiviteten til åpent hav mindre enn 0,5 g/m 2 dag -1, er mengden potensiell energi i en kubikkmeter havvann uendelig liten sammenlignet med energien til en hval , hvis masse kan nå flere hundre tonn. Som du vet er hvalolje et kaloririkt produkt som til og med ble brukt til belysning.

I samsvar med den siste figuren er den formulert én prosent regel: For stabiliteten til biosfæren som helhet bør andelen av mulig sluttforbruk av netto primærproduksjon i energitermer ikke overstige 1 %.

Fig.7. Pyramide for energioverføring langs næringskjeden (ifølge Yu. Odum)

En tilsvarende sekvens er også observert i ødeleggelsen av organisk materiale: omtrent 90 % av energien til ren primærproduksjon frigjøres av mikroorganismer og sopp, mindre enn 10 % av virvelløse dyr og mindre enn 1 % av virveldyr, som er de siste cosumentors.

Til syvende og sist reflekterer alle de tre reglene for pyramidene energiforhold i økosystemet, og pyramiden av produkter (energi) har en universell karakter.

I naturen, i stabile systemer, endres biomassen litt, det vil si at naturen har en tendens til å bruke hele bruttoproduksjonen. Kunnskap om energien til et økosystem og dets kvantitative indikatorer gjør det mulig å nøyaktig ta hensyn til muligheten for å fjerne en viss mengde plante- og dyrebiomasse fra det naturlige økosystemet uten å undergrave dets produktivitet.

Mennesket mottar ganske mange produkter fra naturlige systemer, men hovedkilden til mat for ham er jordbruk. Etter å ha opprettet agroøkosystemer, streber en person etter å få så mye rene vegetasjonsprodukter som mulig, men han må bruke halvparten av plantemassen på å mate planteetere, fugler, etc., en betydelig del av produktene går til industrien og går tapt i avfall , det vil si at det også går tapt her om lag 90 % er ren produksjon og bare rundt 10 % brukes direkte til konsum.

I naturlige økosystemer endrer energistrømmen seg også i intensitet og karakter, men denne prosessen reguleres av virkningen av miljøfaktorer, som manifesteres i dynamikken til økosystemet som helhet.

Ved å stole på næringskjeden som grunnlag for økosystemets funksjon, er det også mulig å forklare tilfeller av akkumulering i vevet av visse stoffer (for eksempel syntetiske giftstoffer), som, når de beveger seg langs næringskjeden, ikke delta i den normale metabolismen av organismer. I følge regler for biologisk forbedring Det er en om lag tidoblet økning i konsentrasjonen av forurensningen når man flytter til et høyere nivå av den økologiske pyramiden. Spesielt et tilsynelatende ubetydelig økt innhold av radionuklider i elvevann på første nivå av trofiskkjeden assimileres av mikroorganismer og plankton, konsentreres deretter i fiskens vev og når maksimale verdier hos måker. Eggene deres har et nivå av radionuklider som er 5000 ganger høyere enn bakgrunnsforurensning.

Typer økosystemer:

Det er flere klassifiseringer av økosystemer. For det første er økosystemene delt etter opprinnelsens natur og er delt inn i naturlig (myr, eng) og kunstig (dyrkbar jord, hage, romskip).

Etter størrelseøkosystemer er delt inn i:

1. mikroøkosystemer (for eksempel stammen til et falt tre eller en lysning i skogen)

2. mesoøkosystemer (skog eller steppeskog)

3. makroøkosystemer (taiga, hav)

4. økosystemer på globalt nivå (planeten Jorden)

Energi er det mest hensiktsmessige grunnlaget for å klassifisere økosystemer. Det er fire grunnleggende typer økosystemer basert på type energikilde:

drevet av solen, dårlig subsidiert
drevet av solen, subsidiert av andre naturlige kilder
drevet av solen og subsidiert av mennesket
drevet av drivstoff.

I de fleste tilfeller kan to energikilder brukes - Solen og drivstoff.

Naturlige økosystemer drevet av solen, lite subsidiert– dette er åpne hav, høyfjellsskoger. Alle får energi nesten utelukkende fra én kilde - Solen og har lav produktivitet. Årlig energiforbruk er beregnet til cirka 10 3 -10 4 kcal-m 2. Organismer som lever i disse økosystemene er tilpasset den knappe mengden energi og andre ressurser og bruker dem effektivt. Disse økosystemene er svært viktige for biosfæren, siden de okkuperer store områder. Havet dekker omtrent 70 % av klodens overflate. Faktisk er dette de viktigste livsstøttesystemene, mekanismer som stabiliserer og opprettholder forholdene på "romskipet" - jorden. Her renses enorme mengder luft hver dag, vann føres tilbake til sirkulasjon, klimatiske forhold dannes, temperaturen opprettholdes og andre livsopprettholdende funksjoner utføres. I tillegg produseres det noe mat og andre materialer her uten menneskelig innsats. Det bør også sies om de estetiske verdiene til disse økosystemene som ikke kan tas i betraktning.

Naturlige økosystemer drevet av solen, subsidiert av andre naturlige kilder, er økosystemer som er naturlig fruktbare og produserer overflødig organisk materiale som kan samle seg. De mottar naturlig energitilskudd i form av energi fra tidevann, surf, strøm, organiske og mineralske stoffer som kommer fra nedbørfeltet med regn og vind osv. Energiforbruket deres varierer fra 1 * 10 4 til 4 * 10 4 kcal * m - 2 *år -1 . Kystdelen av en elvemunning som Neva Bay er et godt eksempel på slike økosystemer som er mer fruktbare enn tilstøtende landområder som mottar samme mengde solenergi. Overdreven fruktbarhet kan også observeres i regnskog.

Økosystemer drevet av solen og subsidiert av mennesker, er terrestriske og akvatiske agroøkosystemer som mottar energi ikke bare fra solen, men også fra mennesker i form av energisubsidier. Deres høye produktivitet støttes av muskelenergi og drivstoffenergi, som brukes på dyrking, vanning, gjødsling, utvalg, prosessering, transport, etc. Brød, mais, poteter er "delvis laget av olje." Det mest produktive jordbruket mottar omtrent samme mengde energi som de mest produktive naturlige økosystemene av den andre typen. Produksjonen deres når omtrent 50 000 kcal*m -2 år -1 . Forskjellen mellom dem er at mennesket styrer mest mulig energi til produksjon av en begrenset type mat, mens naturen fordeler den på mange typer og samler energi til en regnværsdag, som om den puttes i forskjellige lommer. Denne strategien kalles "mangfold-for-overlevelse-strategien."

Industrielt-urbane økosystemer drevet av drivstoff, er kronen på verket til menneskeheten. I industribyer utfyller ikke høykonsentrert drivstoffenergi, men erstatter solenergi. Mat, et produkt av systemer drevet av solen, bringes inn i byen utenfra. Et trekk ved disse økosystemene er det enorme energibehovet i tettbefolkede byområder – det er to til tre størrelsesordener større enn i de tre første typene økosystemer. Hvis i usubsidierede økosystemer varierer energitilstrømningen fra 10 3 til 10 4 kcal*m -2 år -1, og i subsidierte systemer av den andre og tredje typen - fra 10 4 til 4*10 4 kcal*m -2 år -1 , deretter i I store industribyer når energiforbruket flere millioner kilokalorier per 1 m 2: New York -4,8 * 10 6, Tokyo - 3 * 10 6, Moskva - 10 6 kcal * m -2 år -1.

Menneskelig energiforbruk i byen er i gjennomsnitt mer enn 80 millioner kcal*år -1 ; for ernæring trenger han bare rundt 1 million kcal*år -1, derfor bruker en person til alle andre typer aktiviteter (husholdning, transport, industri, etc.) 80 ganger mer energi enn det som kreves for kroppens fysiologiske funksjon. . Selvfølgelig er situasjonen noe annerledes i utviklingsland.