Mifano ya piramidi za nishati katika biolojia. Mifano ya kujenga piramidi ya mizani ya asili

Kila mfumo wa ikolojia unajumuisha kadhaa viwango vya trophic (chakula)., kutengeneza muundo fulani. Muundo wa Trophic kawaida huonyeshwa kama piramidi za kiikolojia.

Mnamo 1927, mwanaikolojia wa Amerika na mtaalam wa zoolojia Charles Elton alipendekeza mfano wa picha piramidi ya kiikolojia. Msingi wa piramidi ni ngazi ya kwanza ya trophic, yenye wazalishaji. Juu ni viwango vya watumiaji wa maagizo mbalimbali. Kwa maneno mengine, tukiangalia piramidi ya kiikolojia, tunaelewa jinsi washiriki wake wote wanavyohusiana na mambo kadhaa katika mfumo wa ikolojia fulani.

Viwango vinaonyeshwa piramidi ya kiikolojia katika mfumo wa safu kadhaa za mstatili au trapezoidal, saizi yake ambayo inahusishwa ama na idadi ya washiriki katika kila ngazi ya mlolongo wa chakula, au kwa wingi wao, au kwa nishati.

Aina tatu za piramidi za kiikolojia

1. Piramidi ya nambari (au nambari) inatuambia idadi ya viumbe hai katika kila ngazi. Kwa mfano, kulisha bundi moja, panya 12 zinahitajika, na wao, kwa upande wake, wanahitaji masikio 300 ya rye. Mara nyingi hutokea hivyo piramidi ya nambari imepinduliwa (piramidi kama hiyo pia inaitwa inverted). Inaweza kuelezea, kusema, mlolongo wa chakula cha msituni ambamo miti ndio wazalishaji na wadudu ndio watumiaji wa kimsingi. Mti mmoja hutoa chakula kwa maelfu ya wadudu.

2. Piramidi ya biomasi inaeleza uwiano wa wingi wa viumbe wa kadhaa viwango vya trophic. Kama sheria, katika biocenoses kwenye ardhi, wingi wa wazalishaji ni kubwa zaidi kuliko katika kila kiungo kinachofuata cha mlolongo wa chakula, na wingi wa watumiaji wa ngazi ya kwanza huzidi wingi wa watumiaji wa ngazi ya pili, nk.

Mifumo ya ikolojia ya majini pia inaweza kuwa na sifa ya piramidi zilizogeuzwa za biomass, ambayo wingi wa watumiaji ni kubwa kuliko wingi wa wazalishaji. Kulisha zooplankton ya bahari kwenye phytoplankton huzidi sana kwa wingi wa jumla. Inaweza kuonekana kuwa kwa kiwango kama hicho cha kunyonya, phytoplankton inapaswa kutoweka, hata hivyo, inaokolewa na kiwango cha juu cha ukuaji.

3. Piramidi ya Nishati inachunguza kiasi cha nishati inayotiririka kupitia mnyororo wa chakula kutoka kiwango cha msingi hadi kiwango cha juu zaidi. Muundo wa biocenosis inategemea sana kiwango cha uzalishaji wa chakula katika viwango vyote vya trophic. Mwanasayansi wa Marekani Raymond Lindeman aligundua kuwa katika kila ngazi hadi 90% ya nishati iliyopokelewa hupotea (kinachojulikana kama "Sheria ya 10%).

Kwa nini piramidi za kiikolojia zinahitajika?

Piramidi za nambari na biomasi huelezea mfumo ikolojia katika hali yake, kwa kuwa wao hukokotoa idadi au wingi wa washiriki katika mfumo ikolojia kwa muda maalum. Hazikusudiwi kutoa taarifa kuhusu muundo wa kitrofiki wa mfumo ikolojia katika mienendo, hata hivyo, huruhusu kutatua matatizo yanayohusiana na kudumisha uthabiti wa mfumo ikolojia na kutarajia hatari zinazowezekana.

Mfano halisi wa ukiukaji wa uendelevu ni kuanzishwa kwa sungura katika bara la Australia. Kwa sababu ya kiwango kikubwa cha kuzaliana, idadi yao ikawa kubwa sana hivi kwamba walidhuru kilimo, na kuwanyima kondoo na ng'ombe chakula - kwa hivyo spishi moja tu. Walaji (sungura) wamehodhiwa na mzalishaji (nyasi) katika mfumo huu wa ikolojia.

Piramidi ya Nishati, tofauti na piramidi zilizotaja hapo juu, ni nguvu, hupeleka kasi ya kifungu cha kiasi cha nishati kupitia ngazi zote za trophic. Kazi yake ni kutoa wazo la shirika linalofanya kazi mifumo ikolojia.

Piramidi ya kiikolojia- picha za picha za uhusiano kati ya wazalishaji na watumiaji wa viwango vyote (wanyama waharibifu, wanyama wanaowinda wanyama wengine, wanyama wanaokula wanyama wanaokula wanyama wengine) katika mfumo wa ikolojia.

Mtaalamu wa wanyama wa Kiamerika Charles Elton alipendekeza kuonyesha kimkakati mahusiano haya mnamo 1927.

Katika uwakilishi wa kimkakati, kila ngazi inaonyeshwa kama mstatili, urefu au eneo ambalo linalingana na maadili ya nambari ya kiungo kwenye mnyororo wa chakula (piramidi ya Elton), wingi wao au nishati. Mistatili iliyopangwa kwa mlolongo fulani huunda piramidi za maumbo mbalimbali.

Msingi wa piramidi ni kiwango cha kwanza cha kitropiki - kiwango cha wazalishaji; sakafu zinazofuata za piramidi huundwa na viwango vifuatavyo vya mlolongo wa chakula - watumiaji wa maagizo anuwai. Urefu wa vitalu vyote kwenye piramidi ni sawa, na urefu ni sawia na nambari, majani au nishati katika kiwango kinacholingana.

Piramidi za kiikolojia zinajulikana kulingana na viashiria kwa msingi ambao piramidi imejengwa. Wakati huo huo, kanuni ya msingi imeanzishwa kwa piramidi zote, kulingana na ambayo katika mazingira yoyote kuna mimea zaidi kuliko wanyama, wanyama wa mimea kuliko wanyama wanaokula nyama, wadudu kuliko ndege.

Kulingana na utawala wa piramidi ya kiikolojia, inawezekana kuamua au kuhesabu uwiano wa kiasi cha aina tofauti za mimea na wanyama katika mifumo ya kiikolojia ya asili na ya bandia. Kwa mfano, kilo 1 ya wingi wa mnyama wa baharini (muhuri, pomboo) inahitaji kilo 10 za samaki walioliwa, na hizi kilo 10 tayari zinahitaji kilo 100 za chakula chao - wanyama wasio na uti wa mgongo wa majini, ambao, kwa upande wake, wanahitaji kula kilo 1000 za mwani. na bakteria kuunda misa kama hiyo. Katika kesi hii, piramidi ya kiikolojia itakuwa endelevu.

Walakini, kama unavyojua, kuna tofauti kwa kila sheria, ambayo itazingatiwa katika kila aina ya piramidi ya kiikolojia.

Aina za piramidi za kiikolojia

piramidi za nambari- katika kila ngazi idadi ya viumbe vya mtu binafsi imepangwa

Piramidi ya nambari huonyesha muundo wazi uliogunduliwa na Elton: idadi ya watu wanaounda safu mfululizo ya viungo kutoka kwa wazalishaji hadi kwa watumiaji inapungua kwa kasi (Mchoro 3).

Kwa mfano, kulisha mbwa mwitu mmoja, anahitaji angalau hares kadhaa kwa ajili yake kuwinda; Ili kulisha hares hizi, unahitaji aina kubwa ya mimea. Katika kesi hii, piramidi itaonekana kama pembetatu na msingi mpana unaoelekea juu.

Walakini, aina hii ya piramidi ya nambari sio kawaida kwa mifumo yote ya ikolojia. Wakati mwingine wanaweza kugeuzwa nyuma, au juu chini. Hii inatumika kwa minyororo ya chakula cha misitu, ambapo miti hutumika kama wazalishaji na wadudu hutumika kama watumiaji wa kimsingi. Katika kesi hiyo, kiwango cha watumiaji wa msingi ni idadi kubwa zaidi kuliko kiwango cha wazalishaji (idadi kubwa ya wadudu hula kwenye mti mmoja), kwa hiyo piramidi za namba ni taarifa ndogo na zisizo na dalili, i.e. idadi ya viumbe vya ngazi ya trophic kwa kiasi kikubwa inategemea ukubwa wao.

piramidi za majani- ina sifa ya jumla ya misa kavu au ya mvua ya viumbe katika ngazi fulani ya trophic, kwa mfano, katika vitengo vya wingi kwa eneo la kitengo - g/m2, kg/ha, t/km2 au kwa kiasi - g/m3 (Mchoro 4)

Kawaida katika biocenoses ya dunia jumla ya wingi wa wazalishaji ni kubwa kuliko kila kiungo kinachofuata. Kwa upande wake, jumla ya wingi wa watumiaji wa amri ya kwanza ni kubwa zaidi kuliko ile ya watumiaji wa pili, nk.

Katika kesi hii (ikiwa viumbe havitofautiani sana kwa ukubwa) piramidi pia itakuwa na muonekano wa pembetatu na msingi mpana unaozunguka juu. Walakini, kuna tofauti kubwa kwa sheria hii. Kwa mfano, katika bahari, majani ya zooplankton ya mimea ni kwa kiasi kikubwa (wakati mwingine mara 2-3) zaidi ya biomass ya phytoplankton, inayowakilishwa zaidi na mwani wa unicellular. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba mwani huliwa haraka sana na zooplankton, lakini zinalindwa kutokana na matumizi kamili na kiwango cha juu sana cha mgawanyiko wa seli.

Kwa ujumla, biogeocenoses ya dunia, ambapo wazalishaji ni wakubwa na wanaishi kwa muda mrefu, wana sifa ya piramidi zilizo imara na msingi mpana. Katika mifumo ikolojia ya majini, ambapo wazalishaji ni wadogo kwa ukubwa na wana mizunguko mifupi ya maisha, piramidi ya biomasi inaweza kupinduliwa au kugeuzwa (na ncha ikielekeza chini). Kwa hiyo, katika maziwa na bahari, wingi wa mimea huzidi wingi wa watumiaji tu wakati wa maua (spring), na wakati wa mwaka mzima hali ya kinyume inaweza kutokea.

Piramidi za nambari na biomasi zinaonyesha statics ya mfumo, ambayo ni, zinaonyesha nambari au biomasi ya viumbe katika kipindi fulani cha wakati. Hazitoi habari kamili kuhusu muundo wa kitropiki wa mfumo ikolojia, ingawa zinaruhusu kutatua shida kadhaa za kiutendaji, haswa zinazohusiana na kudumisha uendelevu wa mifumo ikolojia.

Piramidi ya nambari inaruhusu, kwa mfano, kuhesabu kiasi kinachoruhusiwa cha samaki au risasi ya wanyama wakati wa msimu wa uwindaji bila matokeo kwa uzazi wao wa kawaida.

piramidi za nishati- inaonyesha kiasi cha mtiririko wa nishati au tija katika viwango vya mfululizo (Mchoro 5).

Tofauti na piramidi za nambari na majani, ambayo yanaonyesha statics ya mfumo (idadi ya viumbe kwa wakati fulani), piramidi ya nishati, inayoonyesha picha ya kasi ya kifungu cha misa ya chakula (kiasi cha nishati) kupitia. kila ngazi ya trophic ya mnyororo wa chakula, inatoa picha kamili zaidi ya shirika la kazi la jamii.

Sura ya piramidi hii haiathiriwa na mabadiliko katika ukubwa na kiwango cha kimetaboliki ya watu binafsi, na ikiwa vyanzo vyote vya nishati vinazingatiwa, piramidi itakuwa na mwonekano wa kawaida na msingi mpana na kilele cha tapering. Wakati wa kujenga piramidi ya nishati, mstatili mara nyingi huongezwa kwenye msingi wake ili kuonyesha utitiri wa nishati ya jua.

Mnamo 1942, mwanaikolojia wa Amerika R. Lindeman alitengeneza sheria ya piramidi ya nishati (sheria ya asilimia 10), kulingana na ambayo, kwa wastani, karibu 10% ya nishati iliyopokelewa katika kiwango cha awali cha piramidi ya kiikolojia hupita kutoka kwa trophic moja. ngazi kupitia minyororo ya chakula hadi ngazi nyingine ya trophic. Nishati iliyobaki inapotea kwa njia ya mionzi ya joto, harakati, nk. Kama matokeo ya michakato ya kimetaboliki, viumbe hupoteza karibu 90% ya nishati yote katika kila kiungo cha mnyororo wa chakula, ambayo hutumiwa kudumisha kazi zao muhimu.

Ikiwa hare ilikula kilo 10 za mimea, basi uzito wake unaweza kuongezeka kwa kilo 1. Mbweha au mbwa mwitu, kula kilo 1 ya nyama ya hare, huongeza uzito wake kwa g 100 tu. Katika mimea ya miti, sehemu hii ni ya chini sana kutokana na ukweli kwamba kuni haipatikani vizuri na viumbe. Kwa nyasi na mwani, thamani hii ni kubwa zaidi, kwani hawana tishu ngumu za kuchimba. Walakini, muundo wa jumla wa mchakato wa uhamishaji wa nishati unabaki: nishati kidogo hupita kupitia viwango vya juu vya trophic kuliko zile za chini.

Wacha tuchunguze mabadiliko ya nishati katika mfumo wa ikolojia kwa kutumia mfano wa mnyororo rahisi wa malisho, ambayo kuna viwango vitatu tu vya trophic.

kiwango - mimea ya mimea,
ngazi - mamalia wa mimea, kwa mfano, hares
ngazi - wanyama wanaokula wanyama, kwa mfano, mbweha

Virutubisho huundwa wakati wa mchakato wa photosynthesis na mimea, ambayo huunda vitu vya kikaboni na oksijeni, pamoja na ATP, kutoka kwa vitu vya isokaboni (maji, dioksidi kaboni, chumvi za madini, nk) kwa kutumia nishati ya jua. Sehemu ya nishati ya sumakuumeme ya mionzi ya jua inabadilishwa kuwa nishati ya vifungo vya kemikali vya dutu za kikaboni zilizounganishwa.

Vitu vyote vya kikaboni vilivyoundwa wakati wa usanisinuru huitwa uzalishaji wa jumla wa kimsingi (GPP). Sehemu ya nishati ya jumla ya uzalishaji wa msingi hutumiwa kupumua, na kusababisha kuundwa kwa uzalishaji wa msingi wa jumla (NPP), ambayo ni dutu yenyewe inayoingia ngazi ya pili ya trophic na hutumiwa na hares.

Hebu runway iwe vitengo 200 vya kawaida vya nishati, na gharama za mimea kwa kupumua (R) - 50%, i.e. Vitengo 100 vya kawaida vya nishati. Kisha uzalishaji wa msingi wa wavu utakuwa sawa na: NPP = WPP - R (100 = 200 - 100), i.e. Katika ngazi ya pili ya trophic, hares itapokea vitengo 100 vya kawaida vya nishati.

Walakini, kwa sababu tofauti, hares wanaweza kutumia sehemu fulani tu ya NPP (vinginevyo rasilimali za ukuzaji wa vitu vilivyo hai zingetoweka), wakati sehemu kubwa yake iko katika mfumo wa mabaki ya kikaboni yaliyokufa (sehemu za chini ya ardhi za mimea. , mbao ngumu za mashina, matawi, n.k..) hazina uwezo wa kuliwa na hares. Inaingia kwenye minyororo ya chakula na / au inaharibiwa na watenganishaji (F). Sehemu nyingine inakwenda kwenye ujenzi wa seli mpya (ukubwa wa idadi ya watu, ukuaji wa hares - P) na kuhakikisha kimetaboliki ya nishati au kupumua (R).

Katika kesi hii, kwa mujibu wa mbinu ya usawa, usawa wa usawa wa matumizi ya nishati (C) utaonekana kama hii: C = P + R + F, i.e. Nishati iliyopokelewa katika ngazi ya pili ya trophic itatumika, kulingana na sheria ya Lindemann, juu ya ukuaji wa idadi ya watu - P - 10%, 90% iliyobaki itatumika kwa kupumua na kuondolewa kwa chakula kisichoingizwa.

Kwa hiyo, katika mazingira, na ongezeko la kiwango cha trophic, kuna kupungua kwa kasi kwa nishati iliyokusanywa katika miili ya viumbe hai. Kuanzia hapa ni wazi kwa nini kila ngazi inayofuata itakuwa chini ya ile iliyopita na kwa nini minyororo ya chakula kawaida haiwezi kuwa na viungo zaidi ya 3-5 (mara chache 6), na piramidi za kiikolojia haziwezi kuwa na idadi kubwa ya sakafu: hadi mwisho. kiungo cha mlolongo wa chakula ni sawa na kwa sakafu ya juu ya piramidi ya ikolojia itapata nishati kidogo sana ambayo haitoshi ikiwa idadi ya viumbe itaongezeka.

Mlolongo huo na utii wa vikundi vya viumbe vilivyounganishwa kwa namna ya viwango vya trophic inawakilisha mtiririko wa suala na nishati katika biogeocenosis, msingi wa shirika lake la kazi.

Wizara ya Elimu na Sayansi ya Shirikisho la Urusi

Utafiti wa Kitaifa

Chuo Kikuu cha Ufundi cha Jimbo la Irkutsk

Kitivo cha mawasiliano na jioni

Idara ya Nidhamu za Jumla za Elimu

Mtihani wa Ikolojia

kukamilika na: Yakovlev V.Ya

Nambari ya kitabu: 13150837

kikundi: EPbz-13-2

Irkutsk 2015

1. Toa dhana ya kipengele cha mazingira. Uainishaji wa mambo ya mazingira

2. Piramidi za kiikolojia na sifa zao

3. Ni nini kinachoitwa uchafuzi wa kibiolojia wa mazingira?

4. Ni aina gani za dhima ya maafisa kwa ukiukaji wa mazingira?

Bibliografia

1. Toa dhana ya kipengele cha mazingira. Uainishaji wa mambo ya mazingira

Habitat ni sehemu ya asili inayozunguka kiumbe hai na ambayo inaingiliana nayo moja kwa moja. Vipengele na mali ya mazingira ni tofauti na yanaweza kubadilika. Kiumbe chochote kilicho hai kinaishi katika ulimwengu mgumu, unaobadilika, ukizoea kila wakati na kudhibiti shughuli zake za maisha kulingana na mabadiliko yake.

Mali ya mtu binafsi au sehemu za mazingira zinazoathiri viumbe huitwa mambo ya mazingira. Sababu za mazingira ni tofauti. Wanaweza kuwa muhimu au, kinyume chake, madhara kwa viumbe hai, kukuza au kuzuia maisha yao na uzazi. Mambo ya mazingira yana asili tofauti na vitendo maalum.

Mambo ya Abiotic - joto, mwanga, mionzi ya mionzi, shinikizo, unyevu wa hewa, muundo wa chumvi ya maji, upepo, mikondo, ardhi - haya yote ni mali ya asili isiyo hai ambayo huathiri moja kwa moja au kwa moja kwa moja viumbe hai. Miongoni mwao ni:

Sababu za kimwili ni sababu ambazo chanzo chake ni hali ya kimwili au jambo (kwa mfano, joto, shinikizo, unyevu, harakati za hewa, nk).

Sababu za kemikali ni sababu ambazo zimedhamiriwa na utungaji wa kemikali wa mazingira (chumvi ya maji, maudhui ya oksijeni katika hewa, nk).

Mambo ya Edaphic (udongo) - seti ya kemikali, kimwili, mali ya mitambo ya udongo na miamba inayoathiri viumbe vyote ambavyo ni makazi na mfumo wa mizizi ya mimea (unyevu, muundo wa udongo, maudhui ya virutubisho, nk) .

Sababu za kibiolojia ni aina zote za ushawishi wa viumbe hai kwa kila mmoja. Kila kiumbe huwa na uzoefu wa ushawishi wa moja kwa moja au wa moja kwa moja wa wengine, huwasiliana na wawakilishi wa aina zake na aina nyingine - mimea, wanyama, microorganisms - inategemea wao na yenyewe huwashawishi. Ulimwengu wa kikaboni unaozunguka ni sehemu muhimu ya mazingira ya kila kiumbe hai.

Sababu za anthropogenic ni aina zote za shughuli za jamii ya wanadamu ambazo husababisha mabadiliko katika maumbile, kama makazi ya spishi zingine, au huathiri moja kwa moja maisha yao. Katika historia ya wanadamu, maendeleo ya uwindaji wa kwanza, na kisha kilimo, viwanda, na usafiri yamebadilisha sana asili ya sayari yetu. Umuhimu wa athari za anthropogenic kwenye ulimwengu mzima wa maisha wa Dunia unaendelea kukua kwa kasi.

Makundi yafuatayo ya mambo ya anthropogenic yanajulikana:

Mabadiliko katika muundo wa uso wa dunia;

Mabadiliko katika muundo wa biosphere, mzunguko na usawa wa vitu vilivyojumuishwa ndani yake;

Mabadiliko katika usawa wa nishati na joto wa maeneo ya mtu binafsi na mikoa;

Mabadiliko yaliyofanywa kwa biota.

Masharti ya uwepo ni seti ya vitu vya mazingira muhimu kwa kiumbe, ambacho kiko katika umoja usioweza kutengwa na bila ambayo haiwezi kuwepo. Vipengele vya mazingira ambayo ni muhimu kwa mwili au kuwa na athari mbaya juu yake huitwa mambo ya mazingira. Kwa asili, mambo haya hayafanyi kwa kutengwa kutoka kwa kila mmoja, lakini kwa namna ya tata tata. Mchanganyiko wa mambo ya mazingira, bila ambayo kiumbe hawezi kuwepo, inawakilisha hali ya kuwepo kwa kiumbe hiki.

Marekebisho yote ya viumbe ili kuwepo katika hali mbalimbali yameendelezwa kihistoria. Kama matokeo, vikundi vya mimea na wanyama maalum kwa kila eneo la kijiografia viliundwa.

Sababu za mazingira:

Elementary - mwanga, joto, unyevu, chakula na kadhalika;

Kigumu;

Anthropogenic;

Ushawishi wa mambo ya mazingira juu ya viumbe hai ni sifa ya mifumo fulani ya kiasi na ubora. Mwanaagrochemist wa Ujerumani J. Liebig, akichunguza athari za mbolea za kemikali kwenye mimea, aligundua kwamba kupunguza kipimo cha yoyote kati yao husababisha kupungua kwa ukuaji. Uchunguzi huu uliruhusu mwanasayansi kuunda sheria inayoitwa sheria ya kiwango cha chini (1840).

2. Piramidi za kiikolojia na sifa zao

Piramidi ya kiikolojia - uwakilishi wa picha wa uhusiano kati ya wazalishaji na watumiaji wa viwango vyote (wanyama wa mimea, wanyama wanaokula wenzao, spishi zinazolisha wanyama wanaowinda wanyama wengine) kwenye mfumo wa ikolojia.

Mtaalamu wa wanyama wa Kiamerika Charles Elton alipendekeza kuonyesha kimkakati mahusiano haya mnamo 1927.

Msingi wa piramidi ni kiwango cha kwanza cha trophic - kiwango cha wazalishaji; sakafu zinazofuata za piramidi huundwa na viwango vinavyofuata vya mlolongo wa chakula - watumiaji wa maagizo mbalimbali. Urefu wa vitalu vyote kwenye piramidi ni sawa, na urefu ni sawia na nambari, majani au nishati katika kiwango kinacholingana.

Walakini, kama unavyojua, kuna tofauti kwa kila sheria, ambayo itazingatiwa katika kila aina ya piramidi ya kiikolojia.

Aina za piramidi za kiikolojia

Piramidi za nambari - katika kila ngazi idadi ya viumbe vya mtu binafsi imepangwa

Piramidi ya nambari inaonyesha muundo wazi uliogunduliwa na Elton: idadi ya watu wanaounda safu ya mfululizo ya viungo kutoka kwa wazalishaji hadi kwa watumiaji inapungua kwa kasi (Mchoro 3).

Walakini, aina hii ya piramidi ya nambari sio kawaida kwa mifumo yote ya ikolojia. Wakati mwingine wanaweza kugeuzwa, au kichwa chini. Hii inatumika kwa minyororo ya chakula cha misitu, ambapo miti hutumika kama wazalishaji na wadudu hutumika kama watumiaji wa kimsingi. Katika kesi hiyo, kiwango cha watumiaji wa msingi ni idadi kubwa zaidi kuliko kiwango cha wazalishaji (idadi kubwa ya wadudu hula kwenye mti mmoja), kwa hiyo piramidi za namba ni taarifa ndogo na zisizo na dalili, i.e. idadi ya viumbe vya ngazi ya trophic kwa kiasi kikubwa inategemea ukubwa wao.

Piramidi za biomasi - zinaonyesha jumla ya misa kavu au mvua ya viumbe katika kiwango fulani cha trophic, kwa mfano, katika vitengo vya misa kwa eneo la kitengo - g/m2, kg/ha, t/km2 au kwa kila kiasi - g/m3 (Mtini. 4)

Piramidi ya nambari inaruhusu, kwa mfano, kuhesabu kiasi kinachoruhusiwa cha samaki au risasi ya wanyama wakati wa msimu wa uwindaji bila matokeo kwa uzazi wao wa kawaida.

Piramidi za nishati - inaonyesha kiasi cha mtiririko wa nishati au tija katika viwango vya mfululizo (Mchoro 5).

Wacha tuchunguze mabadiliko ya nishati katika mfumo wa ikolojia kwa kutumia mfano wa mnyororo rahisi wa malisho, ambayo kuna viwango vitatu tu vya trophic.

kiwango - mimea ya mimea,

ngazi - mamalia wa mimea, kwa mfano, hares

ngazi - wanyama wanaokula wanyama, kwa mfano, mbweha

Mlolongo huo na utii wa vikundi vya viumbe vilivyounganishwa kwa namna ya viwango vya trophic inawakilisha mtiririko wa suala na nishati katika biogeocenosis, msingi wa shirika lake la kazi.

3. Ni nini kinachoitwa uchafuzi wa kibiolojia wa mazingira?

Ikolojia ni msingi wa kinadharia wa matumizi ya busara ya maliasili; ina jukumu kuu katika kuunda mkakati wa uhusiano kati ya maumbile na jamii ya wanadamu. Ikolojia ya viwanda inazingatia usumbufu wa usawa wa asili kama matokeo ya shughuli za kiuchumi. Wakati huo huo, matokeo muhimu zaidi ni uchafuzi wa mazingira. Neno "mazingira" kwa kawaida hueleweka kama kila kitu ambacho huathiri moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja maisha na shughuli za binadamu.

Jukumu la chachu katika mifumo ya ikolojia ya asili inapaswa pia kutathminiwa tena. Kwa mfano, chachu nyingi za epiphytic, ambazo zimezingatiwa kwa muda mrefu kama commensal zisizo na madhara, ambazo hutawala sehemu nyingi za kijani za mimea, zinaweza kuwa "zisizo na hatia" ikiwa tunazingatia kuwa zinawakilisha hatua ya haploid tu katika mzunguko wa maisha ya viumbe vinavyohusiana kwa karibu na smut phytopathogenic au kutu. fangasi. Na, kinyume chake, chachu ambazo ni pathogenic kwa wanadamu, na kusababisha magonjwa hatari na yasiyoweza kuambukizwa - candidiasis na cryptococcosis - kwa asili wana hatua ya saprotrophic na hutengwa kwa urahisi kutoka kwa substrates za kikaboni zilizokufa. Kutoka kwa mifano hii ni wazi kwamba kuelewa kazi za kiikolojia za chachu inahitaji kusoma mizunguko kamili ya maisha ya kila spishi. Chachu ya udongo wa Autochthonous na kazi maalum muhimu kwa ajili ya malezi ya muundo wa udongo pia imegunduliwa. Tofauti na miunganisho kati ya chachu na wanyama, haswa wanyama wasio na uti wa mgongo, haiwezi kuisha.

Uchafuzi wa anga unaweza kuhusishwa na michakato ya asili: milipuko ya volkeno, dhoruba za vumbi, moto wa misitu.

Aidha, anga inachafuliwa kutokana na shughuli za uzalishaji wa binadamu.

Vyanzo vya uchafuzi wa hewa ni moshi kutoka kwa makampuni ya viwanda. Uzalishaji unaweza kupangwa au bila mpangilio. Uzalishaji unaotoka kwa mabomba ya makampuni ya viwanda hulengwa na kupangwa mahsusi. Kabla ya kuingia kwenye bomba, hupitia vituo vya matibabu, ambavyo vinachukua baadhi ya vitu vyenye madhara. Uzalishaji wa hewa chafu huingia kwenye angahewa kutoka kwa madirisha, milango, na fursa za uingizaji hewa za majengo ya viwanda. Vichafuzi kuu katika uzalishaji ni chembe ngumu (vumbi, soti) na vitu vya gesi (monoxide kaboni, dioksidi ya sulfuri, oksidi za nitrojeni).

Uteuzi na utambulisho wa vijidudu vilivyo na mali muhimu kwa uzalishaji fulani ni kazi inayofaa sana kutoka kwa mtazamo wa mazingira, kwani matumizi yao yanaweza kuimarisha mchakato au kutumia kikamilifu vipengele vya substrate.

Kiini cha mbinu za bioremediation, matibabu ya kibiolojia, bioprocessing na biomodification ni matumizi ya mawakala mbalimbali ya kibiolojia, hasa microorganisms, katika mazingira. Katika kesi hii, inawezekana kutumia microorganisms zote mbili zilizopatikana kwa njia za uteuzi wa jadi na wale walioundwa kwa kutumia uhandisi wa maumbile, pamoja na mimea ya transgenic ambayo inaweza kuathiri usawa wa kibiolojia wa mazingira ya asili.

Mazingira yanaweza kuwa na matatizo ya viwanda ya microorganisms mbalimbali - wazalishaji wa biosynthesis ya vitu fulani, pamoja na bidhaa za kimetaboliki yao, ambayo hufanya kama sababu ya kibiolojia ya uchafuzi wa mazingira. Athari yake inaweza kuwa kubadili muundo wa biocenoses. Athari zisizo za moja kwa moja za uchafuzi wa kibaiolojia hujidhihirisha wenyewe, kwa mfano, wakati antibiotics na madawa mengine hutumiwa katika dawa, wakati aina za microorganisms zinaonekana ambazo zinakabiliwa na hatua zao na hatari kwa mazingira ya ndani ya binadamu; kwa namna ya matatizo wakati wa kutumia chanjo na seramu zilizo na uchafu wa vitu vya asili ya kibiolojia; kama athari ya mzio na ya maumbile ya vijidudu na bidhaa zao za kimetaboliki.

Uzalishaji mkubwa wa kibayoteknolojia ni chanzo cha utoaji wa bioaerosols zilizo na seli za microorganisms zisizo za pathogenic, pamoja na bidhaa za kimetaboliki yao. Vyanzo vikuu vya bioaerosols zilizo na seli za microbial hai ni hatua za fermentation na utengano, na vyanzo vikuu vya seli ambazo hazijaamilishwa ni hatua ya kukausha. Kwa kutolewa kwa kiasi kikubwa, biomass ya microbial, kuingia kwenye udongo au mwili wa maji, hubadilisha usambazaji wa nishati na mambo hutiririka katika minyororo ya chakula ya trophic na huathiri muundo na kazi ya biocenoses, hupunguza shughuli ya utakaso binafsi na, kwa hiyo, huathiri kimataifa. kazi ya biota. Katika kesi hiyo, inawezekana kumfanya maendeleo ya kazi ya viumbe fulani, ikiwa ni pamoja na microorganisms ya makundi ya kiashiria cha usafi.

Mienendo ya idadi ya watu iliyoletwa na viashiria vya uwezo wao wa kibayoteknolojia hutegemea aina ya viumbe vidogo, hali ya mfumo wa microbial ya udongo wakati wa kuanzishwa, hatua ya mfululizo wa microbial, na kipimo cha idadi ya watu walioletwa. Wakati huo huo, matokeo ya kuanzishwa kwa microorganisms mpya kwa biocenoses ya udongo inaweza kuwa na utata. Kutokana na utakaso wa kibinafsi, sio kila idadi ya microbial inayoletwa kwenye udongo imeondolewa. Hali ya mienendo ya idadi ya watu wa vijidudu vilivyoletwa inategemea kiwango cha kukabiliana na hali mpya. Idadi ya watu ambao hawajabadilishwa hufa, wakati waliobadilishwa wanaishi.

Sababu ya uchafuzi wa kibayolojia inaweza kufafanuliwa kama seti ya vipengele vya kibaolojia, athari ambayo kwa wanadamu na mazingira inahusishwa na uwezo wao wa kuzaliana katika hali ya asili au ya bandia, kuzalisha vitu vyenye biolojia, na wakati wao au bidhaa zao za kimetaboliki huingia ndani. mazingira, kuwa na athari mbaya kwa mazingira , watu, wanyama, mimea.

Sababu za uchafuzi wa kibaolojia (mara nyingi microbial) zinaweza kuainishwa kama ifuatavyo: vijidudu hai na genome ya asili ambayo haina sumu, saprophytes, vijidudu hai na genome asilia ambayo ina shughuli ya kuambukiza, vimelea vya pathogenic na nyemelezi ambayo hutoa sumu, vijidudu hai vilivyopatikana. na uhandisi wa njia za maumbile (vijidudu vilivyobadilishwa vinasaba vyenye jeni za kigeni au mchanganyiko mpya wa jeni - GMMO), virusi vya kuambukiza na vingine, sumu ya asili ya kibaolojia, seli ambazo hazijaamilishwa za vijidudu (chanjo, vumbi la vijidudu visivyo na joto kwa madhumuni ya chakula na chakula) , bidhaa za kimetaboliki za microorganisms, organelles na misombo ya seli za kikaboni ni bidhaa za kugawanyika kwake.

Madhumuni ya kazi yetu ilikuwa kutenga na kutambua microorganisms chachu katika maabara ya bioteknolojia ya Chuo Kikuu cha Kilimo cha Jimbo la Gorsky, mali ya kundi la kwanza la viumbe vilivyoorodheshwa hapo juu. Kwa kuwa hizi ni microorganisms zilizo na genome ya asili na zisizo na sumu, athari zao kwenye mazingira ni za kikaboni na zisizo na maana.

Vyanzo vya microorganisms, ikiwa ni pamoja na wale wanaojitokeza na pathogenic, ni maji machafu (kinyesi cha ndani, viwanda, mijini ya dhoruba ya mijini). Katika maeneo ya vijijini, uchafuzi wa kinyesi hutoka kwa maji kutoka kwa maeneo yenye watu wengi, malisho, mifugo na mazizi ya kuku, na kutoka kwa wanyama wa porini. Wakati wa matibabu ya maji machafu, idadi ya microorganisms pathogenic ndani yake hupungua. Kiwango cha athari zao kwa mazingira ni kidogo, hata hivyo, kwa kuwa chanzo hiki cha utoaji wa seli za microbial kipo, ni lazima izingatiwe kama sababu ya uchafuzi wa mazingira.

Maji yanayotumiwa katika mchakato wa kufanya kazi yetu kwa kuandaa vyombo vya habari, mifereji ya maji, kupasha joto kwa autoclave na vidhibiti vya halijoto vinaweza kusafishwa kwenye mitambo ya kutibu maji machafu ya manispaa pamoja na maji machafu ya manispaa kwa njia ya aerobic au anaerobic.

Vichafuzi vya kibaolojia hutofautiana kwa kiasi kikubwa katika mali zao za mazingira kutoka kwa uchafuzi wa kemikali. Kwa upande wa muundo wao wa kemikali, uchafuzi wa kibaolojia unaotengenezwa na mwanadamu ni sawa na sehemu za asili; zinajumuishwa katika mzunguko wa asili wa vitu na minyororo ya chakula cha trophic bila kusanyiko katika mazingira.

Maabara zote za kibayolojia na virusi lazima ziwe na kipokezi cha maji machafu, ambapo maji machafu yaliyokusanywa lazima yapunguzwe na mbinu za kemikali, za kimwili au za kibayolojia au mbinu ya pamoja kabla ya kumwagika kwenye mfumo wa maji taka wa jiji.

4. Ni aina gani za dhima ya maafisa kwa ukiukaji wa mazingira?

Dhima ya kimazingira-kisheria ni aina ya dhima ya jumla ya kisheria, lakini wakati huo huo inatofautiana na aina nyingine za dhima ya kisheria.

Wajibu wa kimazingira na kisheria huzingatiwa katika vipengele vitatu vinavyohusiana:

kama shuruti ya serikali kutimiza mahitaji yaliyowekwa na sheria;

kama uhusiano wa kisheria kati ya serikali (inayowakilishwa na miili yake) na wahalifu (ambao wako chini ya vikwazo);

kama taasisi ya kisheria, i.e. seti ya kanuni za kisheria, matawi mbalimbali ya sheria (ardhi, madini, maji, misitu, mazingira, nk). Makosa ya mazingira yanaadhibiwa kwa mujibu wa mahitaji ya sheria ya Shirikisho la Urusi. Lengo kuu la sheria ya mazingira na kila moja ya vifungu vyake ni kulinda dhidi ya uchafuzi wa mazingira, kuhakikisha matumizi halali ya mazingira na mambo yake yanayolindwa na sheria. Upeo wa sheria ya mazingira ni mazingira na vipengele vyake vya kibinafsi. Mada ya kosa ni kipengele cha mazingira. Mahitaji ya sheria yanahitaji kuanzishwa kwa kiungo cha wazi cha sababu kati ya ukiukwaji na uharibifu wa mazingira.

Mada ya makosa ya mazingira ni mtu ambaye amefikia umri wa miaka 16, ambaye amepewa majukumu yanayolingana ya kazi na vitendo vya udhibiti (kufuata sheria za ulinzi wa mazingira, ufuatiliaji wa kufuata sheria), au mtu yeyote ambaye amefikia umri wa miaka 16. ambaye amekiuka matakwa ya sheria ya mazingira.

Uhalifu wa mazingira unaonyeshwa na uwepo wa vitu vitatu:

uharamu wa tabia;

kusababisha madhara ya mazingira (au tishio la kweli) au ukiukaji wa haki zingine za kisheria na masilahi ya mada ya sheria ya mazingira;

uhusiano wa sababu kati ya tabia haramu na madhara ya mazingira yanayosababishwa au tishio halisi la kusababisha madhara kama hayo au ukiukaji wa haki zingine za kisheria na masilahi ya masomo ya sheria ya mazingira.

Dhima ya ukiukwaji wa mazingira hutumika kama mojawapo ya njia kuu za kuhakikisha kufuata mahitaji ya sheria juu ya ulinzi wa mazingira na matumizi ya maliasili. Ufanisi wa suluhisho hili kwa kiasi kikubwa inategemea, kwanza kabisa, kwa mashirika ya serikali yaliyoidhinishwa kutumia hatua za dhima ya kisheria kwa wanaokiuka sheria za mazingira. Kwa mujibu wa sheria za Urusi katika uwanja wa ulinzi wa mazingira, maafisa na raia hubeba dhima ya kinidhamu, kiutawala, jinai, kiraia na kifedha kwa ukiukaji wa mazingira, na biashara hubeba dhima ya kiutawala na ya kiraia.

Dhima ya nidhamu hutokea kwa kushindwa kutekeleza mipango na hatua za uhifadhi wa asili na matumizi ya busara ya maliasili, kwa ukiukaji wa viwango vya mazingira na mahitaji mengine ya sheria ya mazingira kutokana na kazi ya kazi au nafasi rasmi. Dhima ya nidhamu inabebwa na maafisa na wafanyikazi wengine wenye hatia wa biashara na mashirika kulingana na kanuni, hati, kanuni za ndani na kanuni zingine (Kifungu cha 82 cha Sheria "Juu ya Ulinzi wa Mazingira"). Kwa mujibu wa Kanuni ya Kazi (kama ilivyorekebishwa na kuongezwa Septemba 25, 1992), vikwazo vya kinidhamu vifuatavyo vinaweza kutumika kwa wanaokiuka: karipio, karipio, karipio kali, kufukuzwa kazi, adhabu nyinginezo (Kifungu cha 135).

Dhima ya kifedha pia inadhibitiwa na Nambari ya Kazi ya Shirikisho la Urusi (Kifungu cha 118-126). Dhima kama hiyo inabebwa na maafisa na wafanyikazi wengine wa biashara kupitia kosa ambalo biashara ilipata gharama za fidia kwa uharibifu uliosababishwa na ukiukaji wa mazingira.

Utumiaji wa dhima ya kiutawala unadhibitiwa na sheria ya mazingira na Kanuni ya Makosa ya Utawala ya RSFSR ya 1984 (kama ilivyorekebishwa na kuongezwa). Sheria "Juu ya Ulinzi wa Mazingira" ilipanua orodha ya makosa ya mazingira ambayo maafisa wenye hatia, watu binafsi na vyombo vya kisheria hubeba dhima ya kiutawala. Dhima kama hiyo inatokea kwa kuzidi kiwango cha juu kinachoruhusiwa cha uzalishaji na utupaji wa vitu vyenye madhara kwenye mazingira, kutotimiza majukumu ya kufanya tathmini ya mazingira ya serikali na mahitaji yaliyomo katika hitimisho la tathmini ya mazingira, kutoa hitimisho lisilo sahihi na lisilo na msingi, utoaji wa wakati usiofaa. habari na utoaji wa taarifa zilizopotoka, kukataa kutoa taarifa kwa wakati, kamili, ya kuaminika kuhusu hali ya mazingira ya asili na hali ya mionzi, nk.

Kiasi maalum cha faini kinatambuliwa na mwili unaoweka faini, kulingana na asili na aina ya kosa, kiwango cha hatia ya mkosaji na madhara yaliyosababishwa. Faini za utawala zinawekwa na miili ya serikali iliyoidhinishwa katika uwanja wa ulinzi wa mazingira na usimamizi wa usafi na epidemiological wa Shirikisho la Urusi. Katika kesi hiyo, uamuzi wa kuweka faini unaweza kukata rufaa kwa mahakama au mahakama ya usuluhishi. Uwekaji wa faini hauwaondolei wahalifu wajibu wa kulipa fidia kwa uharibifu uliosababishwa (Kifungu cha 84 cha Sheria "Juu ya Ulinzi wa Mazingira").

Katika Kanuni mpya ya Jinai ya Shirikisho la Urusi, uhalifu wa mazingira unaonyeshwa katika sura tofauti (Sura ya 26). Inatoa dhima ya jinai kwa ukiukaji wa sheria za usalama wa mazingira wakati wa utengenezaji wa kazi, ukiukaji wa sheria za uhifadhi, utupaji wa vitu vyenye hatari kwa mazingira na taka, ukiukaji wa sheria za usalama wakati wa kushughulikia mawakala wa kibaolojia au kibaolojia au sumu, uchafuzi wa maji, anga na sumu. bahari, ukiukaji wa sheria kwenye rafu ya bara, uharibifu wa ardhi, uchimbaji haramu wa wanyama na mimea ya majini, ukiukaji wa sheria za ulinzi wa samaki, uwindaji haramu, ukataji haramu wa miti na misitu, uharibifu au uharibifu wa misitu.

Utumiaji wa hatua za kinidhamu, kiutawala au dhima ya jinai kwa makosa ya mazingira haiwaondolei wahalifu kutoka kwa wajibu wa kufidia uharibifu unaosababishwa na kosa la mazingira. Sheria "Juu ya Ulinzi wa Mazingira" inachukua msimamo kwamba biashara, mashirika na raia wanaosababisha madhara kwa mazingira, afya au mali ya raia, uchumi wa kitaifa na uchafuzi wa mazingira, uharibifu, uharibifu, uharibifu, matumizi yasiyo ya busara ya maliasili, uharibifu wa asili. mifumo ya mazingira na ukiukwaji mwingine wa mazingira, wanalazimika kulipa fidia kwa ukamilifu kwa mujibu wa sheria ya sasa (Kifungu cha 86).

Dhima ya kiraia katika nyanja ya mwingiliano kati ya jamii na maumbile inajumuisha hasa kuweka kwa mkosaji jukumu la kufidia mhusika aliyejeruhiwa kwa uharibifu wa mali au maadili kwa sababu ya ukiukaji wa mahitaji ya kisheria ya mazingira.

Wajibu wa makosa ya mazingira hufanya kazi kadhaa kuu:

kuchochea kufuata sheria ya mazingira;

fidia, inayolenga fidia kwa hasara katika mazingira ya asili, fidia kwa madhara kwa afya ya binadamu;

kuzuia, ambayo inajumuisha kuadhibu mtu mwenye hatia ya kufanya kosa la mazingira.

Sheria ya mazingira inatoa viwango vitatu vya adhabu: kwa ukiukaji; ukiukaji unaosababisha uharibifu mkubwa; ukiukaji unaosababisha kifo cha mtu (matokeo makubwa). Kifo cha mtu kutokana na uhalifu wa kimazingira kinapimwa na sheria kama uzembe (uliofanywa kwa uzembe au upuuzi). Aina ya adhabu kwa ukiukwaji wa mazingira inaweza kuwa faini, kunyimwa haki ya kushikilia nafasi fulani, kunyimwa haki ya kushiriki katika shughuli fulani, kazi ya kurekebisha, kizuizi cha uhuru, kifungo.

Moja ya uhalifu mbaya zaidi wa mazingira ni ecocide - uharibifu mkubwa wa mimea (jamii za mimea ya ardhi ya Urusi au maeneo yake binafsi) au fauna (jumla ya viumbe hai vya kila aina ya wanyama wa mwitu wanaoishi katika eneo la Urusi au eneo fulani. eneo lake), sumu ya anga na rasilimali za maji ( maji ya uso na chini ya ardhi ambayo hutumiwa au inaweza kutumika), pamoja na kufanya vitendo vingine vinavyoweza kusababisha maafa ya mazingira. Hatari ya kijamii ya ecocide inajumuisha kutishia au kusababisha madhara makubwa kwa mazingira asilia, kuhifadhi kundi la jeni la watu, mimea na wanyama.

Maafa ya mazingira yanajidhihirisha katika usumbufu mkubwa wa usawa wa ikolojia katika maumbile, uharibifu wa muundo wa spishi thabiti za viumbe hai, kupunguzwa kabisa au kwa kiasi kikubwa kwa idadi yao, na usumbufu wa mizunguko ya mabadiliko ya msimu katika mzunguko wa kibaolojia. vitu na michakato ya kibiolojia. Nia ya ecocide inaweza kuwa maslahi yasiyoeleweka ya asili ya kijeshi au serikali, au utendakazi wa hatua kwa nia ya moja kwa moja au isiyo ya moja kwa moja.

Mafanikio katika kuanzisha sheria na utaratibu wa mazingira hupatikana kwa kuongeza hatua kwa hatua ushawishi wa umma na serikali kwa wahalifu wanaoendelea, na kwa mchanganyiko kamili wa hatua za elimu, kiuchumi na kisheria.

kosa la uchafuzi wa mazingira

Bibliografia

1. Akimova T.V. Ikolojia. Human-Economy-Biota-Environment: Kitabu cha kiada kwa wanafunzi wa chuo kikuu / T.A. Akimova, V.V. Haskin; Toleo la 2., lililorekebishwa. na ziada - M.: UNITI, 2009. - 556 p.

Akimova T.V. Ikolojia. Nature-Man-Teknolojia: Kitabu cha maandishi kwa wanafunzi wa kiufundi. mwelekeo na mtaalamu vyuo vikuu/ T.A. Akimova, A.P. Kuzmin, V.V. Haskin ..- Chini ya jumla. mh. A.P. Kuzmina. M.: UMOJA-DANA, 2011.- 343 p.

Brodsky A.K. Ikolojia ya jumla: Kitabu cha maandishi kwa wanafunzi wa vyuo vikuu. M.: Nyumba ya uchapishaji. Kituo cha "Academy", 2011. - 256 p.

Voronkov N.A. Ikolojia: jumla, kijamii, kutumika. Kitabu cha maandishi kwa wanafunzi wa chuo kikuu. M.: Agar, 2011. - 424 p.

Korobkin V.I. Ikolojia: Kitabu cha maandishi kwa wanafunzi wa vyuo vikuu / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky. Toleo la 6, ongeza. Na kurekebishwa - Roston n / d: Phoenix, 2012. - 575 p.

Nikolaikin N.I., Nikolaikina N.E., Melekhova O.P. Ikolojia. 2 ed. Kitabu cha maandishi kwa vyuo vikuu. M.: Bustard, 2008. - 624 p.

Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ikolojia: Utafiti. posho kwa wanafunzi kemikali-technol. na teknolojia. sp. vyuo vikuu/ Mh. V.A. Solovyova, Yu.A. Krotov.- Toleo la 4, lililorekebishwa. - St. Petersburg: Kemia, 2012. -238 p.

Odum Yu. Ikolojia juzuu ya. 1.2. Dunia, 2011.

Chernova N.M. Ikolojia ya jumla: Kitabu cha maandishi kwa wanafunzi wa vyuo vikuu vya ufundishaji / N.M. Chernova, A.M. Bylova. - M.: Bustard, 2008.-416 p.

Ikolojia: Kitabu cha Mafunzo kwa Wanafunzi wa Juu. na Jumatano kitabu cha kiada taasisi, elimu katika kiufundi mtaalamu. na maelekezo/L.I. Tsvetkova, M.I. Alekseev, F.V. Karamzinov na wengine; chini ya jumla mh. L.I. Tsvetkova. M.: ASBV; St. Petersburg: Khimizdat, 2012. - 550 p.

Ikolojia. Mh. Prof. V.V. Denisova. Rostov-n / D.: ICC "MarT", 2011. - 768 p.

Kufundisha

Je, unahitaji usaidizi wa kusoma mada?

Wataalamu wetu watakushauri au kutoa huduma za mafunzo juu ya mada zinazokuvutia.
Peana maombi yako ikionyesha mada hivi sasa ili kujua juu ya uwezekano wa kupata mashauriano.

Mara nyingi, kusoma piramidi za kiikolojia husababisha shida kubwa kwa wanafunzi. Kwa kweli, hata piramidi za zamani na rahisi za ikolojia huanza kusomwa na watoto wa shule ya mapema na watoto wa shule katika shule ya msingi. Ikolojia kama sayansi imeanza kupokea umakini mkubwa katika miaka ya hivi karibuni, kwani sayansi hii ina jukumu kubwa katika ulimwengu wa kisasa. Piramidi ya ikolojia ni sehemu ya ikolojia kama sayansi. Ili kuelewa ni nini hii, unahitaji kusoma makala hii.

Piramidi ya kiikolojia ni nini?

Piramidi ya ikolojia ni muundo wa picha ambao mara nyingi huonyeshwa kwa umbo la pembetatu. Mifano kama hizo zinaonyesha muundo wa kitropiki wa biocenosis. Hii ina maana kwamba piramidi za ikolojia zinaonyesha idadi ya watu binafsi, majani yao, au kiasi cha nishati iliyo ndani yao. Kila mmoja wao anaweza kuonyesha kiashiria chochote. Ipasavyo, hii ina maana kwamba piramidi za kiikolojia zinaweza kuwa za aina kadhaa: piramidi inayoonyesha idadi ya watu binafsi, piramidi inayoonyesha kiasi cha biomass ya watu wanaowakilishwa, na pia piramidi ya mwisho ya ikolojia, ambayo inaonyesha wazi kiasi cha nishati iliyomo. katika watu hawa.

Piramidi za nambari ni nini?

Piramidi ya nambari (au nambari) inaonyesha idadi ya viumbe katika kila ngazi ya trophic. Mfano kama huo wa kiikolojia unaweza kutumika katika sayansi, lakini ni nadra sana. Viungo katika piramidi ya ikolojia ya nambari vinaweza kuonyeshwa karibu kwa muda usiojulikana, ambayo ni, muundo wa biocenosis katika piramidi moja ni ngumu sana kuonyesha. Kwa kuongeza, katika kila ngazi ya trophic kuna watu wengi, ambayo inafanya kuwa vigumu wakati mwingine kuonyesha muundo mzima wa biocenosis kwa kiwango kimoja kamili.

Mfano wa kujenga piramidi ya nambari

Ili kuelewa piramidi ya nambari na ujenzi wake, ni muhimu kujua ni watu gani na ni mwingiliano gani kati yao unaojumuishwa katika piramidi hii ya kiikolojia. Hebu tuangalie mifano kwa undani sasa.

Hebu msingi wa takwimu uwe tani 1000 za nyasi. Nyasi hii, tuseme, katika mwaka 1, itaweza kulisha panzi wapatao milioni 26 au wadudu wengine chini ya hali ya asili ya kuishi. Katika kesi hii, panzi watakuwa juu ya mimea na kuunda kiwango cha pili cha trophic. Ngazi ya tatu ya trophic itakuwa vyura elfu 90, ambayo itakula wadudu walio chini kwa mwaka. Takriban trout 300 wataweza kula vyura hawa kwa mwaka, ambayo inamaanisha kuwa watakuwa kwenye kiwango cha nne cha trophic kwenye piramidi. Mtu mzima atakuwa tayari iko juu ya piramidi ya ikolojia; atakuwa kiungo cha tano na cha mwisho katika mnyororo huu, ambayo ni, kiwango cha mwisho cha kitropiki. Hii itatokea kwa sababu mtu ataweza kula trout 300 kwa mwaka. Kwa upande wake, mtu ndiye kiwango cha juu zaidi ulimwenguni, na kwa hivyo hakuna mtu anayeweza kumla. Kama inavyoonekana katika mfano, viungo kukosa katika piramidi ya ikolojia ya idadi haiwezekani.

Inaweza kuwa na aina mbalimbali za miundo kulingana na mfumo wa ikolojia. Kwa mfano, piramidi hii ya mifumo ikolojia ya nchi kavu inaweza kuonekana karibu sawa na piramidi ya nishati. Hii ina maana kwamba piramidi ya majani itajengwa kwa njia ambayo kiasi cha majani kitapungua kwa kila ngazi ya trophic inayofuata.

Kwa ujumla, piramidi za biomasi husomwa hasa na wanafunzi, kwa sababu kuzielewa kunahitaji ujuzi fulani katika nyanja za biolojia, ikolojia na zoolojia. Piramidi hii ya kiikolojia ni mchoro wa kielelezo unaowakilisha uhusiano kati ya wazalishaji (yaani, wazalishaji wa vitu vya kikaboni kutoka kwa zile zisizo hai) na watumiaji (watumiaji wa vitu hivi vya kikaboni).

na protsudenti?

Ili kuelewa kweli kanuni ya kujenga piramidi ya majani, ni muhimu kuelewa ni nani watumiaji na wazalishaji.

Wazalishaji ni wazalishaji wa vitu vya kikaboni kutoka kwa isokaboni. Hizi ni mimea. Kwa mfano, majani ya mmea hutumia kaboni dioksidi (inorganic matter) na kuzalisha vitu vya kikaboni kupitia usanisinuru.

Wateja ni watumiaji wa vitu hivi vya kikaboni. Katika mfumo ikolojia wa nchi kavu hawa ni wanyama na watu, na katika mazingira ya majini ni wanyama na samaki mbalimbali wa baharini.

Piramidi zilizogeuzwa za majani

Piramidi iliyogeuzwa ya biomasi ina ujenzi wa pembetatu iliyopinduliwa chini, ambayo ni, msingi wake ni mwembamba kuliko juu. Piramidi kama hiyo inaitwa inverted au inverted. Piramidi ya kiikolojia ina muundo huu ikiwa biomass ya wazalishaji (wazalishaji wa vitu vya kikaboni) ni chini ya biomass ya watumiaji (watumiaji wa vitu vya kikaboni).

Kama tunavyojua, piramidi ya ikolojia ni mfano wa picha wa mfumo fulani wa ikolojia. Mojawapo ya mifano muhimu ya kiikolojia ni ujenzi wa kielelezo wa mtiririko wa nishati. Piramidi inayoakisi kasi na wakati wa kupita chakula inaitwa piramidi ya nishati. Iliundwa shukrani kwa mwanasayansi maarufu wa Marekani, ambaye alikuwa mwanaikolojia na mtaalam wa zoolojia, Raymond Lindeman. Raymond alitunga sheria (kanuni ya piramidi ya ikolojia), ambayo ilisema kwamba wakati wa mpito kutoka ngazi ya chini ya trophic hadi ijayo, karibu 10% (zaidi au chini) ya nishati iliyoingia katika kiwango cha awali katika piramidi ya ikolojia inapita. minyororo ya chakula. Na sehemu iliyobaki ya nishati, kama sheria, hutumiwa kwenye mchakato wa maisha, kwa mfano wa mchakato huu. Na kama matokeo ya mchakato wa kubadilishana yenyewe katika kila kiungo, viumbe hupoteza karibu 90% ya nishati yao.

Mfano wa piramidi ya nishati

Kwa kweli, muundo ni kwamba nishati kidogo sana (mara kadhaa) hupita kupitia viwango vya juu vya trophic kuliko kupitia zile za chini. Ni kwa sababu hii kwamba kuna wanyama wakubwa wachache zaidi kuliko, kwa mfano, vyura au wadudu.

Wacha tuchunguze, kwa mfano, mnyama anayewinda kama dubu. Inaweza kuwa juu, yaani, katika ngazi ya mwisho ya trophic, kwa sababu ni vigumu kupata mnyama ambaye angekula juu yake. Ikiwa kungekuwa na idadi kubwa ya wanyama wanaokula dubu kama chakula, wangekuwa tayari wamekufa, kwa sababu hawangeweza kujilisha wenyewe, kwa kuwa dubu ni wachache kwa idadi. Hivi ndivyo piramidi ya nishati inathibitisha.

Piramidi ya usawa wa asili

Watoto wa shule huanza kuisoma katika darasa la 1 au 2, kwa sababu ni rahisi kuelewa, lakini wakati huo huo ni muhimu sana kama sehemu ya sayansi ya ikolojia. Piramidi ya usawa wa asili hufanya kazi katika mazingira tofauti, katika asili ya ardhi na chini ya maji. Mara nyingi hutumiwa kuwajulisha watoto wa shule umuhimu wa kila kiumbe duniani. Ili kuelewa piramidi ya usawa wa asili, ni muhimu kuzingatia mifano.

Mifano ya kujenga piramidi ya mizani ya asili

Piramidi ya usawa wa asili inaweza kuonyeshwa wazi kwa kuingiliana kwa mto na msitu. Kwa mfano, mchoro wa kielelezo unaweza kuonyesha mwingiliano wafuatayo wa maliasili: kwenye ukingo wa mto kulikuwa na msitu ambao ulikwenda mbali sana. Mto huo ulikuwa wa kina kirefu, na maua, uyoga, na vichaka vilikua kwenye kingo zake. Kulikuwa na samaki wengi katika maji yake. Katika mfano huu, kuna usawa wa kiikolojia. Mto hutoa unyevu wake kwa miti, lakini miti huunda kivuli na hairuhusu maji kutoka kwa mto kuyeyuka. Hebu fikiria mfano kinyume cha usawa wa asili. Ikiwa kitu kinatokea kwa msitu, miti huwaka au kukatwa, mto unaweza kukauka bila kupokea ulinzi. Huu ni mfano wa uharibifu

Vile vile vinaweza kutokea kwa wanyama na mimea. Fikiria bundi, na acorns. Acorns ni msingi wa usawa wa asili katika piramidi ya kiikolojia, kwa sababu hawana chakula chochote, lakini wakati huo huo hulisha panya. Sehemu ya pili katika ngazi inayofuata ya trophic itakuwa panya za mbao. Wanakula kwenye acorns. Kutakuwa na bundi juu ya piramidi kwa sababu wanakula panya. Ikiwa acorns zinazokua kwenye mti hupotea, basi panya hazitakuwa na chochote cha kula na kuna uwezekano mkubwa wa kufa. Lakini basi bundi hawatakuwa na mtu wa kula, na aina yao yote itakufa. Hii ni piramidi ya usawa wa asili.

Shukrani kwa piramidi hizi, wanaikolojia wanaweza kufuatilia hali ya asili na ulimwengu wa wanyama na kufikia hitimisho sahihi.

Mchakato mkuu unaotokea katika mifumo ikolojia yote ni uhamishaji na mzunguko wa maada au nishati. Wakati huo huo, hasara haziepukiki. Ukubwa wa hasara hizi kutoka ngazi hadi ngazi ni nini kanuni za piramidi za kiikolojia zinaonyesha.

Baadhi ya masharti ya kitaaluma

Kimetaboliki ya jambo na nishati ni mtiririko ulioelekezwa katika mlolongo wa wazalishaji - watumiaji. Kuweka tu, kula baadhi ya viumbe na wengine. Katika kesi hii, mlolongo au mlolongo wa viumbe hujengwa, ambayo, kama viungo kwenye mnyororo, huunganishwa na uhusiano wa "chakula - walaji". Mlolongo huu unaitwa trophic au mlolongo wa chakula. Na viungo ndani yake ni viwango vya trophic. Ngazi ya kwanza ya mnyororo ni wazalishaji (mimea), kwa sababu tu wanaweza kuunda vitu vya kikaboni kutoka kwa isokaboni. Viungo vinavyofuata ni watumiaji (wanyama) wa maagizo mbalimbali. Wanyama waharibifu ni watumiaji wa agizo la 1, na wanyama wanaokula wanyama wanaokula mimea watakuwa watumiaji wa agizo la 2. Kiungo kinachofuata kwenye mnyororo kitakuwa watenganishaji - viumbe ambao chakula chake ni mabaki ya shughuli muhimu au maiti za viumbe hai.

Piramidi za picha

Mwanaikolojia wa Uingereza Charles Elton (1900-1991) mnamo 1927, kwa msingi wa uchambuzi wa mabadiliko ya kiasi katika minyororo ya trophic, alianzisha katika biolojia dhana ya piramidi za ikolojia kama kielelezo cha picha cha uhusiano katika mfumo wa ikolojia wa wazalishaji na watumiaji. Piramidi ya Elton inaonyeshwa kama pembetatu iliyogawanywa na idadi ya viungo kwenye mnyororo. Au kwa namna ya rectangles kusimama juu ya kila mmoja.

Miundo ya piramidi

C. Elton alichambua idadi ya viumbe katika minyororo na kugundua kuwa kuna mimea mingi kila wakati kuliko wanyama. Aidha, uwiano wa viwango katika suala la kiasi daima ni sawa - kupungua hutokea katika kila ngazi inayofuata, na hii ni hitimisho la lengo, ambalo linaonyeshwa na sheria za piramidi za kiikolojia.

Utawala wa Elton

Sheria hii inasema kwamba idadi ya watu katika mlolongo hupungua kutoka ngazi hadi ngazi. Sheria za piramidi ya kiikolojia ni uwiano wa kiasi cha bidhaa za viwango vyote vya mlolongo fulani wa chakula. Inasema kuwa kiashiria cha kiwango cha mnyororo kitakuwa takriban mara 10 chini ya ile katika kiwango cha awali.

Ufuatao ni mfano rahisi ambao utaweka alama ya i. Hebu fikiria mlolongo wa trophic wa mwani - crustaceans invertebrate - herring - dolphin. Pomboo wa kilo arobaini anahitaji kula kilo 400 za sill ili kuishi. Na ili kilo 400 za samaki ziweze kuwepo, karibu tani 4 za chakula chao - crustaceans invertebrate - zinahitajika. Ili kuzalisha tani 4 za crustaceans, tani 40 za mwani zinahitajika. Hivi ndivyo sheria za piramidi za kiikolojia zinaonyesha. Na tu katika uwiano huu muundo huu wa kiikolojia utakuwa endelevu.

Aina za ecopyramids

Kulingana na kigezo ambacho kitazingatiwa wakati wa kutathmini piramidi, zifuatazo zinajulikana:

Nambari.
Makadirio ya biomasi.
Matumizi ya nishati.

Katika visa vyote, sheria ya piramidi ya ikolojia inaonyesha kupungua kwa kigezo kuu cha tathmini kwa mara 10.

Idadi ya watu binafsi na viwango vya trophic

Piramidi ya nambari inachukua kuzingatia idadi ya viumbe, ambayo inaonekana katika utawala wa piramidi ya kiikolojia. Na mfano na dolphin inafaa kikamilifu sifa za aina hii ya piramidi. Lakini kuna tofauti hapa - mazingira ya msitu na mlolongo wa mimea - wadudu. Piramidi itakuwa juu chini (idadi kubwa ya wadudu wanaokula kwenye mti mmoja). Ndio maana piramidi ya nambari inachukuliwa kuwa sio ya habari zaidi na ya dalili.

Ni nini kilichobaki?

Piramidi ya biomasi hutumia misa kavu (ya chini ya mara nyingi unyevu) ya watu binafsi wa kiwango sawa na kigezo cha tathmini. Vipimo vya kipimo ni gram/mita za mraba, kilo/hekta, au gram/cubic mita. Lakini kuna tofauti hapa pia. Sheria za piramidi za ikolojia, ambazo zinaonyesha kupungua kwa biomasi ya watumiaji kuhusiana na biomasi ya wazalishaji, hutimizwa kwa biocenoses ambapo zote mbili ni kubwa na zina mzunguko wa maisha marefu. Lakini kwa mifumo ya maji, piramidi inaweza tena kupinduliwa. Kwa mfano, katika bahari, biomasi ya zooplankton ambayo hula mwani wakati mwingine ni kubwa mara 3 kuliko biomasi ya plankton ya mimea yenyewe. huokoa kiwango cha juu cha uzazi wa phytoplankton.

Mtiririko wa nishati ndio kiashiria sahihi zaidi

Piramidi za nishati zinaonyesha kiwango cha kifungu cha chakula (misa yake) kupitia viwango vya trophic. Sheria ya piramidi ya nishati iliundwa na mwanaikolojia mashuhuri wa Amerika Raymond Lindeman (1915-1942); baada ya kifo chake mnamo 1942, aliingia katika biolojia kama sheria ya asilimia kumi. Kulingana na hayo, 10% ya nishati kutoka kwa uliopita hupita kwa kila ngazi inayofuata, 90% iliyobaki ni hasara ambazo huenda kusaidia kazi muhimu za mwili (kupumua, thermoregulation).

Maana ya piramidi

Tumechambua kile ambacho sheria za piramidi za ikolojia zinaonyesha. Lakini kwa nini tunahitaji ujuzi huu? Piramidi za nambari na biomasi huturuhusu kutatua shida kadhaa za vitendo, kwani zinaelezea hali tuli na thabiti ya mfumo. Kwa mfano, hutumiwa wakati wa kuhesabu maadili yanayoruhusiwa ya samaki au kuhesabu idadi ya wanyama kwa risasi, ili wasiharibu utulivu wa mfumo wa ikolojia na kuamua ukubwa wa juu wa idadi fulani ya watu kwa mfumo fulani wa ikolojia. nzima. Na piramidi ya nishati inatoa wazo wazi la shirika la jamii zinazofanya kazi na inaruhusu sisi kulinganisha mifumo tofauti ya ikolojia kulingana na tija yao.

Sasa msomaji hatachanganyikiwa anapopewa kazi kama vile "eleza ni nini sheria za piramidi za ikolojia zinaonyesha," na atajibu kwa ujasiri kwamba hizi ni hasara za suala na nishati katika mlolongo maalum wa trophic.