Utdannings- og vitenskapsdepartementet i Den russiske føderasjonen
Federal State Budgetary Education Institution
høyere profesjonsutdanning
"Vladimir State University
oppkalt etter Alexander Grigorievich og Nikolai Grigorievich Stoletov"
(VlSU)
Institutt for økologi
Praktisk jobb.
etter disiplin:
"Økologi"
Fullført:
Kunst. gr. VT-110
Shchegurov R.N.
Akseptert:
Zabelina O.N.
Vladimir 2013
Teoretisk del.
Økosystemkonsept
Økosystem- er ethvert sett av samvirkende levende organismer og miljøforhold. Økosystemer er for eksempel en maurtue, en skogflekk, et geografisk landskap eller til og med hele kloden.
Økosystemer består av levende og ikke-levende komponenter, kalt henholdsvis biotiske og abiotiske type mat De er delt inn i autotrofe og heterotrofe organismer.
Autotrofer syntetisere de organiske stoffene de trenger fra uorganiske. Basert på energikilden for syntese er de delt inn i to typer: fotoautotrofer og kjemoautotrofer.
Fotoautotrofer Solenergi brukes til å syntetisere organiske stoffer. Dette er grønne planter som har klorofyll (og andre pigmenter) og absorberer sollys. Prosessen der absorpsjonen skjer kalles fotosyntese.
Kjemoautotrofer Kjemisk energi brukes til å syntetisere organiske stoffer. Dette er svovelbakterier og jernbakterier som får energi fra oksidasjon av jern og svovelforbindelser. Kjemoautotrofer spiller en betydelig rolle bare i grunnvannsøkosystemer. Deres rolle i terrestriske økosystemer er relativt liten.
Heterotrofer De bruker organiske stoffer som syntetiseres av autotrofer, og sammen med disse stoffene får de energi. Heterotrofer er dermed avhengige av autotrofer for deres eksistens, og å forstå denne avhengigheten er nødvendig for å forstå økosystemer.
Den ikke-levende, eller abiotiske, komponenten i et økosystem inkluderer hovedsakelig, for det første, jord eller vann, og for det andre klima.
Næringskjeder og trofiske nivåer
Innenfor et økosystem skapes energiholdige organiske stoffer av autotrofe organismer og tjener som mat (en kilde til materie og energi) for heterotrofer. Et typisk eksempel: et dyr spiser en plante. Dette dyret kan på sin side spises av et annet dyr, og på denne måten kan energi overføres gjennom en rekke organismer - hver påfølgende lever av den forrige og forsyner den med råvarer og energi. Denne sekvensen kalles næringskjede , og hver av koblingene er trofisk nivå .
Ved hver påfølgende overføring går det meste (80 - 90%) av den potensielle energien tapt, og blir til varme(10 % regel). Derfor, jo kortere næringskjeden er, jo mer energi er tilgjengelig for befolkningen. Energitap under overføring er forbundet med en begrensning på antall ledd i den trofiske kjeden, som vanligvis ikke overstiger 4 - 5, siden jo lengre næringskjeden er, jo lavere er produksjonen av det siste leddet i forhold til produksjonen av den første.
Det første trofiske nivået er okkupert av produsenter , som er autotrofer, er hovedsakelig grønne planter. Noen prokaryoter, nemlig blågrønnalger og noen få arter av bakterier, fotosyntetiserer også, men deres bidrag er relativt lite. Fotosyntetiske stoffer omdanner solenergi til kjemisk energi som finnes i de organiske molekylene som deres vev er bygget opp fra. Kjemosyntetiske bakterier gir også et lite bidrag til produksjonen av organisk materiale.
Organismer av det andre trofiske nivået kalles primære forbrukere , tredje - sekundære forbrukere . Alle forbrukere er heterotrofer.
Det er to hovedtyper av næringskjeder - beite og detrital. I beitemat kjeder, er det første trofiske nivået okkupert av grønne planter, det andre av beitedyr og det tredje av rovdyr.
Men likene av døde dyr og planter (detritus) inneholder fortsatt energi, det samme gjør intravitale ekskresjoner, for eksempel urin og avføring. Disse organiske materialene brytes ned nedbrytere. Dermed, skadelig mat kjeden begynner med døde organiske rester og går videre til organismene som lever av dem. For eksempel et dødt dyr ® carrion fly larve ® gressfrosk.
I næringskjedediagrammer er hver organisme representert som fôring av andre organismer av samme type. De faktiske matforholdene i et økosystem er imidlertid mye mer komplekse, siden dyr kan livnære seg på forskjellige typer organismer fra samme eller forskjellige næringskjeder. Derfor er næringskjeder ikke isolert fra hverandre, de er tett sammenvevd og dannes næringsnett .
Økologiske pyramider
Økologiske pyramider uttrykker den trofiske strukturen til et økosystem i geometrisk form. De er konstruert ved superposisjon av rektangler med samme bredde, men lengden på rektanglene må være proporsjonal med verdien av den målte parameteren. På denne måten kan pyramider av tall, biomasse og energi oppnås.
Disse pyramidene gjenspeiler to grunnleggende kjennetegn ved enhver biocenose når de viser dens trofiske struktur:
deres høyde er proporsjonal med lengden på den aktuelle næringskjeden, dvs. antall trofiske nivåer den inneholder;
deres form gjenspeiler mer eller mindre effektiviteten til energitransformasjoner under overgangen fra ett nivå til et annet.
Pyramider av tall representerer den enkleste tilnærmingen til studiet av den trofiske strukturen til et økosystem. Det er etablert en grunnleggende regel som i ethvert miljø, når man flytter fra et trofisk nivå til et annet, reduseres antall individer og øker størrelsen (fig. 1.1).
Ris. 1.1. Økologisk pyramide av tall
Avslutningsvis bemerker vi at tallpyramiden ikke ideelt sett gjenspeiler de trofiske forholdene i samfunnet, siden den ikke tar hensyn til verken størrelsen eller massen til individet.
Biomassepyramide mer fullstendig reflekterer matrelasjonene i økosystemet, siden det viser biomassen (tørr masse) på et gitt tidspunkt på hvert nivå i næringskjeden (fig. 1.2).
Ris. 1.2. Biomassepyramider. Type A er den vanligste.
Type B refererer til omvendte pyramider (se tekst). Tallene betyr
produkter uttrykt i g/m2
Det er viktig å forstå at mengden biomasse ikke inneholder noen informasjon om hastigheten på dens dannelse eller forbruk.
Små produsenter, som alger, er preget av en høy reproduksjonshastighet, som balanseres av deres intensive forbruk som mat av andre arter og naturlig død. Selv om deres biomasse kan være liten sammenlignet med store produsenter (trær), kan produktiviteten deres ikke være mindre, siden trær akkumulerer biomasse over lang tid. En mulig konsekvens av dette er den omvendte pyramiden av biomasse vist i figur 1.2, som beskriver den engelske kanalsamfunnet. Zooplankton har større biomasse enn planteplanktonet de lever av.
Slike ulemper kan unngås ved å bruke energipyramider. Pyramider av energi på den mest grunnleggende måten reflekterer de forholdet mellom organismer på forskjellige trofiske nivåer. Hvert trinn i energipyramiden reflekterer mengden energi (per enhet areal eller volum) som passerte gjennom et visst trofisk nivå over en viss periode (fig. 1.3).
| |
Ris. 1.3. Pyramide av energi. Tallene indikerer mengden
energi på hvert trofisk nivå i kJ/m 2 år
Energipyramider lar oss sammenligne ikke bare forskjellige økosystemer, men også den relative betydningen av populasjoner innenfor samme økosystem, uten å ende opp med omvendte pyramider.
Økosystemproduktivitet
Ethvert økosystem er preget av en viss biomasse. Under biomasse antyde den totale massen av all levende materie, plante og dyr, tilstede på et gitt bestemt tidspunkt i økosystemet eller en del av det. Biomasse uttrykkes vanligvis i masseenheter i form av tørrstoff eller energi i en gitt masse (J, cal). Biomasse akkumulert over en viss tidsperiode (vanligvis et år) kalles biologisk produktivitet. Produktivitet er med andre ord hastigheten for akkumulering av organisk materiale (det inkluderer all vekst av plantevev, dvs. røtter, blader, etc., samt økningen i massen av dyrevev over en gitt tidsperiode).
Økosystemproduktivitet er delt inn i primær og sekundær. Primær produktivitet , eller primærproduksjon, er hastigheten for akkumulering av organisk materiale av autotrofe organismer.
Primærproduktiviteten er igjen delt inn i brutto og netto. Brutto primærproduksjon - dette er den totale massen av organisk materiale syntetisert av produsenter over en viss tidsperiode.
En del av det syntetiserte organiske materialet brukes av planter eller andre produsenter for å opprettholde sine egne vitale funksjoner, dvs. konsumert under pusten. Hvis vi trekker fra brutto primærproduksjon organisk materiale brukt på respirasjon av produsenter, får vi ren primærproduksjon .Den er tilgjengelig for heterotrofer (forbrukere og nedbrytere), som, ved å spise organisk materiale syntetisert av autotrofer, skaper sekundære produkter .
TROFISK NIVÅ
Fordelingen av organismer i brede kategoriske grupper - trofiske nivåer - basert på deres posisjon i "næringskjeden" har blitt foreslått som en nyttig forenkling for å analysere strukturen og funksjonen til et økosystem når det gjelder energiflyt.
På det lavere nivået i næringskjeden er det produsenter, det vil si produsenter av organisk materiale (hovedsakelig planter), som spises av planteetere (primærforbrukere eller forbrukere), og de blir i sin tur spist av rovdyr (andre- bestille forbrukere). Små rovdyr jages av store rovdyr (tredjeordens forbrukere) og så videre. Hvis vi ser på denne prosessen fra et biomasseperspektiv, justeres de trofiske nivåene til hverandre som legoklosser, proporsjonalt med mengden biomasse som er tilstede. Som et resultat får vi en pyramide, i bunnen av denne er primærprodusentene. Noen ganger er pyramiden omvendt, når bredt representerte planteetere ser ut til å presse med massen på det dårlige nivået til primærprodusenter; I dette tilfellet ser det ut til at biomassen til produsentene er mindre enn et nivå som er tilstrekkelig til å støtte biomassen til planteetere. På et bestemt tidspunkt kan dette faktisk være tilfelle, men i tillegg til statikk, må også dynamikken i systemet tas i betraktning. Produsenter kan reprodusere i en svært høy hastighet og øke biomassen mye raskere enn forbrukere de blir rett og slett konsumert i en veldig høy hastighet. Hvis trofiske nivåer vurderes fra et energiforsyningssynspunkt, på grunn av ineffektiviteten av overføringen fra ett nivå til et annet, bør formen for matrelasjoner alltid ha form av en pyramide (se "Økologisk energi").
Konseptet med trofiske nivåer har blitt kritisert. Kanskje dette bare er en uttalelse av et åpenbart faktum, uttrykt i vitenskapelig språk? Er det for bredt til å være nyttig for forskning? Hvor er stedet for altetende og åtseletende organismer (nedbrytere) i disse pyramidene? Hva skal man gjøre med kjøttetende planter? En voksen rapphøne spiser unge skudd av lyng, og kyllingene lever av insekter - det viser seg at den samme arten er lokalisert på forskjellige trofiske nivåer. På grunn av disse vanskelighetene mener noen økologer at ideen om trofiske nivåer ikke er til nytte og bør forkastes som unødvendig. De sier at strømmen av energi og dens transformasjon i økosystemer er mye bedre studert ved å bruke et "nett av trofiske relasjoner"-diagram.
Se også artiklene «Primærproduksjon», «Trofisk nettverk», «Økologisk energi», «Økosystem».
Fra boken Fundamentals of Animal Psychology forfatter Fabry Kurt ErnestovichDet laveste nivået av mental utvikling På det laveste nivået av mental utvikling er det en ganske stor gruppe dyr; Blant dem er det også dyr som fortsatt befinner seg på grensen mellom dyre- og planteverdenen (flagellater), og på den annen side relativt sett
Fra boken Fundamentals of Neurophysiology forfatter Shulgovsky Valery ViktorovichDet høyeste utviklingsnivået for den elementære sansepsyken Et stort antall flercellede virvelløse dyr har nådd det høyeste nivået i den elementære sansepsyken. Men som nevnt er noen av de lavere flercellede virvelløse dyrene hovedsakelig på samme nivå
Fra boken The Newest Book of Facts. Bind 1 [Astronomi og astrofysikk. Geografi og andre geovitenskaper. Biologi og medisin] forfatterDet laveste utviklingsnivået til den perseptuelle psyken Den perseptuelle psyken er det høyeste utviklingsstadiet av mental refleksjon. La oss minne om at dette stadiet, ifølge Leontiev, er preget av en endring i aktivitetsstrukturen - ved å fremheve innholdet i aktivitet knyttet til
Fra boken Pharmaceutical and Food Mafia av Brouwer LouisDet høyeste utviklingsnivået for den perseptuelle psyken I dyreverdenen har evolusjonsprosessen ført til tre topper: virveldyr, insekter og blekksprut. I henhold til det høye nivået av struktur og vital aktivitet til disse dyrene, observerer vi de mest komplekse formene i dem
Fra boken Økologi av Mitchell PaulREFLEKTORNIVÅ AV BEVEGELSESORGANISASJON Ryggmargen er den mest kaudale delen av sentralnervesystemet. Den består av 36–37 segmenter (fig. 5.1). To par nerver (fremre eller ventrale og dorsal eller bakre) oppstår fra hvert segment av ryggmargen. Det er 36–37 par totalt
Fra boken Maur, hvem er de? forfatter Marikovsky Pavel Iustinovich Fra boken The Newest Book of Facts. Bind 1. Astronomi og astrofysikk. Geografi og andre geovitenskaper. Biologi og medisin forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich Fra forfatterens bokMedisiner som senker blodkolesterolet The American Heart Association publiserte en 13-siders rapport med tittelen: «Rapport fra foreningens konferanse om forholdet mellom kolesterol i blod og
Fra forfatterens bokTROFISK CASCADE Havaure spiser kråkeboller, som igjen spiser brunalger. Men da jakten på sjøaure førte til at de nesten forsvant helt, hadde også brunalger det vanskelig, siden ingenting begrenset veksten av kråkeboller. Som et resultat
Fra forfatterens bokUlike nivåer av sosial utvikling Ikke alle maur er på samme nivå av sosialt liv. Sammen med de hvis samfunn er utviklet og styrt av komplekse lover, er det arter av maur som ser ut til å ha stoppet i sin utvikling, bakover. Det er slik maur er
Fra forfatterens bokHvor mye ville havnivået stige hvis isbreene i Antarktis og Grønland smeltet? Hvis isbreene i Antarktis og Grønland skulle smelte fullstendig i dag, ville nivået på verdenshavet stige med omtrent 60 meter. Alle kystområder vil bli oversvømmet
Fra forfatterens bokHvor mye lavere var nivået av verdenshavet i dag på høyden av istiden? På høyden av istiden ble det hentet 3–4 ganger mer vann fra verdenshavet til isbreer enn det som finnes i de eksisterende isbreene på jorden. Det er anslått at vannstanden i havet var
Hva er "TROPHIC LEVEL"? Hvordan stave dette ordet riktig. Konsept og tolkning.
TROFISK NIVÅ TROPHIC LEVEL er et sett med organismer forent av en type ernæring. Ideen til T. u. lar oss forstå dynamikken i energiflyten og de trofiske faktorene som bestemmer den. struktur. Autotrofe organismer (først og fremst grønne planter) okkuperer den første T. - (produsenter), planteetere - andre (forbrukere av første orden), rovdyr som lever av planteetere - tredje (forbrukere av andre orden), sekundære rovdyr - fjerde (forbrukere av tredje orden). Organismer av forskjellige trofiske kjeder, men mottar mat gjennom like mange ledd i trofisken. kjeder er plassert på en T.u. Dermed er en ku og en snutebille av slekten Siton som lever av alfalfa-blader forbrukere av første orden. Virkelige forhold mellom T.u. i samfunnet er svært komplekse. Populasjoner av samme art, som deltar i forskjellige trofisk kretser, kan være plassert på forskjellige T.u., avhengig av energikilden som brukes. Ved hver T.u. Maten som konsumeres er ikke fullstendig assimilert, siden dette betyr at en del av den brukes på utveksling. Derfor er produksjonen av organismer av hver påfølgende T. alltid mindre enn produksjonen av den forrige tekniske enheten, i gjennomsnitt 10 ganger. Refererer til mengden energi som overføres fra en T.u. til en annen, kalt økologi, samfunnseffektivitet eller trofisk effektivitet. kjeder. Diff ratio At. (trofisk struktur) kan avbildes grafisk i form av en økologisk pyramide, hvis grunnlag er det første nivået (produsentnivå). Økologisk pyramiden kan være av tre typer: 1) pyramide av tall - gjenspeiler antall avdelinger. organismer på alle nivåer; 2) biomassepyramide - total tørrvekt, energiinnhold eller annet mål på den totale mengden levende materiale; 3) energipyramide - mengden energiflyt. Basen i pyramidene av tall og biomasse kan være mindre enn påfølgende nivåer (avhengig av forholdet mellom størrelsene på produsenter og forbrukere). Energipyramiden smalner alltid mot toppen. I terrestriske økosystemer er en reduksjon i mengden tilgjengelig energi vanligvis ledsaget av en reduksjon i biomasse og antall individer ved hver plante Typer økologiske pyramider av den forenklede trofiske kjeden alfalfa - kalver - gutt. Tallpyramiden (1) viser at hvis en gutt bare spiste kalvekjøtt i ett år, ville han trenge 4,5 kalver for dette, og for å mate kalvene er det nødvendig å så et felt på 4 hektar med alfalfa (2-107 planter) ). I biomassepyramiden (2) er antall individer erstattet med biomasseverdier. Energipyramiden (3) tar hensyn til solenergi. Alfalfa bruker 0,24 % solenergi. For å akkumulere produksjon bruker kalvene 8 % av energien akkumulert av alfalfa gjennom året. I løpet av året brukes 0,7 % av energien som akkumuleres av kalver til utvikling og vekst av et barn. Som et resultat blir litt mer enn en milliondel av solenergien som faller på et felt på 4 hektar brukt til å mate et barn i ett år (ifølge Yu. Odum)..(
Solens energi spiller en stor rolle i reproduksjonen av liv. Mengden av denne energien er veldig stor (omtrent 55 kcal per 1 cm 2 per år). Av denne mengden registrerer produsenter - grønne planter - ikke mer enn 1-2% energi som et resultat av fotosyntese, og ørkener og havet - hundredeler av en prosent.
Antall ledd i næringskjeden kan variere, men vanligvis er det 3-4 (sjeldnere 5). Faktum er at så lite energi når det siste leddet i næringskjeden at det ikke vil være nok hvis antallet organismer øker.
Ris. 1. Næringskjeder i et terrestrisk økosystem
Et sett med organismer som er forent av en type ernæring og som inntar en bestemt posisjon i næringskjeden kalles trofisk nivå. Organismer som mottar energien sin fra solen gjennom samme antall trinn, tilhører samme trofiske nivå.
Den enkleste næringskjeden (eller næringskjeden) kan bestå av planteplankton, etterfulgt av større planteetende planktoniske krepsdyr (zooplankton), og ender med en hval (eller små rovdyr) som filtrerer disse krepsdyrene fra vannet.
Naturen er kompleks. Alle dens elementer, levende og ikke-levende, er én helhet, et kompleks av samvirkende og sammenkoblede fenomener og skapninger tilpasset hverandre. Dette er ledd i én kjede. Og hvis du fjerner minst ett slikt ledd fra den samlede kjeden, kan resultatene være uventede.
Å bryte næringskjeder kan ha en spesielt negativ innvirkning på skog – enten det er tempererte skogbiocenoser eller tropiske skogbiocenoser som er rike på artsmangfold. Mange arter av trær, busker eller urteaktige planter er avhengige av en bestemt pollinator – bier, veps, sommerfugler eller kolibrier – som lever innenfor planteartens rekkevidde. Så snart det siste blomstrende treet eller urteplanten dør, vil pollinatoren bli tvunget til å forlate dette habitatet. Som et resultat vil fytofager (planteetere) som lever av disse plantene eller trefruktene dø. Rovdyrene som jaktet på fytofager vil bli stående uten mat, og deretter vil endringene suksessivt påvirke de gjenværende leddene i næringskjeden. Som et resultat vil de påvirke mennesker, siden de har sin egen spesifikke plass i næringskjeden.
Næringskjeder kan deles inn i to hovedtyper: beite og detritus. Matpriser som begynner med autotrofe fotosyntetiske organismer kalles beitemark, eller spisekjeder. På toppen av beitekjeden er det grønne planter. På andre nivå i beitekjeden er det vanligvis fytofager, d.v.s. dyr som spiser planter. Et eksempel på en gressmatkjede er relasjonene mellom organismer i en flommarkseng. En slik kjede begynner med en engblomstrende plante. Den neste lenken er en sommerfugl som lever av nektaren til en blomst. Så kommer innbyggeren i våte habitater – frosken. Dens beskyttende farge gjør at den kan bakholde byttet, men redder den ikke fra et annet rovdyr - den vanlige gressslangen. Hegre, etter å ha fanget slangen, lukker næringskjeden i flommarkenga.
Hvis en næringskjede begynner med døde planterester, kadaver og dyreekskrement – detritus, kalles det skadelig, eller nedbrytningskjede. Begrepet "detritus" betyr et produkt av forfall. Det er lånt fra geologi, der detritus refererer til produktene av steinødeleggelse. I økologi er detritus organisk materiale involvert i nedbrytningsprosessen. Slike kjeder er typiske for samfunn på bunnen av dype innsjøer og hav, hvor mange organismer lever av sedimentering av detritus dannet av døde organismer fra de øvre opplyste lagene i reservoaret.
I skogbiocenoser begynner detritalkjeden med nedbryting av dødt organisk materiale av saprofage dyr. Den mest aktive deltakelsen i nedbrytningen av organisk materiale her er tatt av jordvirvelløse dyr (leddyr, ormer) og mikroorganismer. Det er også store saprofager - insekter som forbereder et substrat for organismer som utfører mineraliseringsprosesser (for bakterier og sopp).
I motsetning til beitekjeden øker ikke størrelsen på organismer når de beveger seg langs detrituskjeden, men tvert imot reduseres. Så på andre nivå kan det være gravende insekter. Men de mest typiske representantene for detritalkjeden er sopp og mikroorganismer som lever av dødt stoff og fullfører prosessen med nedbrytning av bioorganiske stoffer til tilstanden til enkle mineralske og organiske stoffer, som deretter konsumeres i oppløst form av røttene til grønne planter kl. toppen av beitekjeden, og derved starter en ny sirkel av bevegelse av materie.
Noen økosystemer er dominert av beitemark, mens andre er dominert av detrituskjeder. For eksempel regnes en skog som et økosystem dominert av detrituskjeder. I økosystemet til en råtnende stubbe er det ingen beitekjede i det hele tatt. Samtidig, for eksempel, i havoverflateøkosystemer, blir nesten alle produsenter representert av planteplankton konsumert av dyr, og likene deres synker til bunnen, dvs. forlate det publiserte økosystemet. Slike økosystemer er dominert av beite- eller beitenæringskjeder.
Generell regel angående evt næringskjeden, sier: på hvert trofisk nivå i et samfunn, brukes mesteparten av energien som absorberes fra mat på å opprettholde liv, forsvinner og kan ikke lenger brukes av andre organismer. Dermed blir ikke maten som konsumeres på hvert trofisk nivå fullstendig assimilert. En betydelig del av det brukes på metabolisme. Når vi beveger oss til hvert påfølgende ledd i næringskjeden, reduseres den totale mengden brukbar energi som overføres til neste høyere trofiske nivå.
TROFISK NIVÅ, en samling av organismer forent av en type ernæring. Konseptet med det trofiske nivået lar oss forstå dynamikken i energiflyten og den trofiske strukturen som bestemmer den.
Autotrofe organismer (hovedsakelig grønne planter) okkuperer det første trofiske nivået (produsenter), planteetere okkuperer det andre (førsteordens forbrukere), rovdyr som lever av planteetere okkuperer det tredje (andreordens forbrukere), og sekundære rovdyr okkuperer det fjerde (tredje). -bestille forbrukere). Organismer med forskjellige trofiske kjeder, men som mottar mat gjennom like mange ledd i trofiskkjeden, er på samme trofiske nivå. Dermed er en ku og en snutebille av slekten Siton som lever av alfalfa-blader forbrukere av første orden. De faktiske forholdene mellom trofiske nivåer i et fellesskap er svært komplekse. Populasjoner av samme art, som deltar i forskjellige trofiske kjeder, kan være på forskjellige trofiske nivåer, avhengig av energikilden som brukes. På hvert trofisk nivå er maten som konsumeres ikke fullstendig assimilert, siden en betydelig del av den brukes på metabolisme. Derfor er produksjonen av organismer av hvert påfølgende trofisk nivå alltid mindre enn produksjonen av det forrige trofiske nivået, i gjennomsnitt 10 ganger. Den relative mengden energi som overføres fra et trofisk nivå til et annet kalles samfunnsøkologisk effektivitet eller næringskjedeeffektivitet.
Forholdet mellom ulike trofiske nivåer (trofisk struktur) kan avbildes grafisk som økologisk pyramide, som er grunnlaget for det første nivået (nivået på produsenter).
Økologisk pyramide kan være av tre typer:
1)
pyramide av tall - gjenspeiler antall individuelle organismer på hvert nivå;
2)
biomassepyramide - total tørrvekt, energiinnhold eller annet mål på den totale mengden levende materiale;
3)
energipyramide - mengden energiflyt.
Basen i pyramidene av tall og biomasse kan være mindre enn påfølgende nivåer (avhengig av forholdet mellom størrelsene på produsenter og forbrukere). Energipyramiden smalner alltid mot toppen. I terrestriske økosystemer er en reduksjon i mengden tilgjengelig energi vanligvis ledsaget av en reduksjon i biomasse og antall individer på hvert trofisk nivå.
Pyramide av tall (1) viser at hvis en gutt skulle spise kun kalvekjøtt i ett år, ville han trenge 4,5 kalver, og for å mate kalvene er det nødvendig å så en 4 hektar stor åker med alfalfa (2x10 (7) planter). I biomassepyramiden (2) antall individer erstattes av biomasseverdier. I energipyramiden (3) solenergi tatt i betraktning Lucerne bruker 0,24 % solenergi. For å akkumulere produksjon bruker kalvene 8 % av energien akkumulert av alfalfa gjennom året. 0,7 % av energien som akkumuleres av kalver brukes til utvikling og vekst av et barn i løpet av året. Dette fører til at litt over en milliondel av solenergien som faller på en 4 hektar stor åker brukes til å mate et barn i ett år. . (ifølge Yu. Odum)