Какво определя броя на трофичните нива? Трофични нива, видове, значение, модели и определение на хранителната верига

Ниво 1, производители

Ниво 2, заек

Ниво 3, лисица

Ниво 4, орел

Трофично ниво- единица, показваща разстоянието на даден организъм от производителите в хранителната (трофична) верига. Слово трофиченидва от гръцки τροφή (trophē) - храна.

Както броят на трофичните нива, така и тяхната сложност на изследване се увеличават, с изключение на периодичните масови измирания.

Нива

В трофичната верига има няколко нива. Хранителната верига започва от ниво 1 - това е мястото, където се намират производителите, например растенията. На ниво 2 има тревопасни животни, които се хранят с производители. Месоядните животни се намират на ниво 3. Понякога хранителната верига завършва с върхови хищници, които се намират на трофични нива 4 или 5. Екологичните общности с по-високо биоразнообразие образуват по-сложни трофични пътища.

Методи за получаване на храна

Концепцията за „трофично ниво“ е въведена от Реймънд Линдеман през 1942 г. въз основа на терминологията на Август Тиенман (1926 г.), който нарича методите за получаване на храна:

Трофичните нива не винаги се определят от естествени цели числа, тъй като организмите често ядат различни храни и са на повече от едно трофично ниво. Например, някои месоядни също ядат растения. Един голям хищник може да се храни както с по-малки хищници, така и с тревопасни животни. Косатките са върхови хищници, но се делят на отделни видове, които ловуват специфична плячка - риба тон, малки акули и тюлени. Даниел Поли представи изчисления на трофичните нива:

T L i = 1 + ∑ j (T L j ⋅ D C i j) (\displaystyle TL_(i)=1+\sum _(j)(TL_(j)\cdot DC_(ij))\ !},

Където T L j (\displaystyle TL_(j))е нивото на трофичната плячка й, А D C i j (\displaystyle DC_(ij))е дял йв диетата на тялото аз.

] [ Руски език ] [ Украински език ] [ Беларуски език ] [ Руска литература ] [ Беларуска литература ] [ Украинска литература ] [ Основи на здравето ] [ Чужда литература ] [ Естествена история ] [ Човек, общество, държава ] [ Други учебници ]

§ 8. Трофични нива. Екологични пирамиди

Концепцията за трофичните нива. Трофично ниво- Това е съвкупност от организми, които заемат определена позиция в общата хранителна верига.ДА СЕорганизмите, които получават енергията си от Слънцето през същия брой стъпки, принадлежат към едно и също трофично ниво.

Такава последователност и подчиненост на групи от организми, свързани под формата на трофични нива, представлява потокът от материя и енергия в една екосистема, основата на нейната организация.

Трофична структура на екосистемата.В резултат на последователността на енергийните трансформации в хранителните вериги всяка общност от живи организми в екосистемата придобива определена трофична структура.Трофичната структура на общността отразява връзката между производителите, консументите (отделно от първи, втори и т.н. ред) и разлагащите се, изразени или чрез броя на индивидите на живите организми, или телбиомаса, или съдържащата се в тях енергия, изчислена на единица площ за единица време.

Трофичната структура обикновено се изобразява като екологични пирамиди.Този графичен модел е разработен през 1927 г. от американския зоолог Чарлз Елтън. Основата на пирамидата е първото трофично ниво - нивото на производителите, а следващите етажи на пирамидата се формират от следващите нива - консументи от различни разряди. Височината на всички блокове е еднаква, а дължината е пропорционална на броя, биомасата или енергията на съответното ниво. Има три начина за изграждане на екологични пирамиди.

1. Пирамида на числата(изобилие) отразява броя на отделните организми на всяко ниво. Например, за да нахрани един вълк, му трябват поне няколко заека, които да ловува; За да нахраните тези зайци, имате нужда от доста голямо разнообразие от растения. Понякога пирамидите от числа могат да бъдат обърнати или обърнати с главата надолу. Това се отнася за горските хранителни вериги, където дърветата служат като производители, а насекомите служат като основни потребители. В този случай нивото на първичните потребители е числено по-богато от нивото на производителите (голям брой насекоми се хранят с едно дърво).

2. Пирамида от биомаса- съотношението на масите на организмите от различни трофични нива. Обикновено в сухоземните биоценози общата маса на производителите е по-голяма от всяка следваща връзка. От своя страна общата маса на потребителите от първи ред е по-голяма от тази на потребителите от втори ред и т.н. Ако организмите не се различават твърде много по размер, графиката обикновено води до стъпаловидна пирамида със заострен връх. И така, за производството на 1 кг говеждо месо се нуждаете от 70-90 кг прясна трева.

Във водните екосистеми можете също да получите обърната или обърната пирамида на биомаса, когато биомасата на производителите е по-малка от тази на потребителите, а понякога и на разлагащите. Например, в океана, с доста висока продуктивност на фитопланктон, общата му маса в даден момент може да бъде по-малка от тази на консуматорите (китове, големи риби, миди).

Пирамидите от числа и биомаса отразяват статиченсистеми, т.е. характеризират броя или биомасата на организмите за определен период от време. Те не дават пълна информация за трофичната структура на екосистемата, но позволяват решаването на редица практически проблеми, особено свързани с поддържането на устойчивостта на екосистемите. Пирамидата от числа позволява например да се изчисли допустимото количество улов на риба или отстрел на животни през ловния сезон без последствия за нормалното им размножаване.

3. Пирамида на енергиятаотразява количеството енергиен поток, скоростта на преминаване на хранителната маса през хранителната верига. Структурата на биоценозата се влияе в по-голяма степен не от количеството фиксирана енергия, а от скоростта на производство на храна.

Установено е, че максималното количество енергия, прехвърлено към следващото трофично ниво, в някои случаи може да бъде 30% от предишното и това е в най-добрия случай. В много биоценози, хранителни вериги, стойността на пренесената енергия може да бъде само 1%.

През 1942 г. американският еколог Р. Линдеман формулира закон на пирамидата на енергиите (закон на 10 процента),според който средно около 10% от енергията, получена от предишното ниво на екологичната пирамида, преминава от едно трофично ниво през хранителни вериги към друго трофично ниво. Останалата част от енергията се губи под формата на топлинно излъчване, движение и др. Организмите, в резултат на метаболитни процеси, губят около 90% от цялата енергия във всяка връзка от хранителната верига, която се изразходва за поддържане на жизнените им функции.

Ако заек изяде 10 кг растителна маса, собственото му тегло може да се увеличи с 1 кг. Лисица или вълк, изяждайки 1 кг заек, увеличават масата си само със 100 г. При дървесните растения този дял е много по-малък поради факта, че дървесината се усвоява слабо от организмите. За тревите и водораслите тази стойност е много по-висока, тъй като те нямат трудносмилаеми тъкани. Въпреки това, общата закономерност на процеса на пренос на енергия остава: много по-малко енергия преминава през горните трофични нива, отколкото през долните.

Ето защо хранителните вериги обикновено не могат да имат повече от 3-5 (рядко 6) връзки, а екологичните пирамиди не могат да се състоят от голям брой етажи. Крайното звено на хранителната верига, подобно на горния етаж на екологичната пирамида, ще получи толкова малко енергия, че няма да е достатъчно, ако броят на организмите се увеличи.

Това твърдение може да се обясни, като се проследи къде се изразходва енергията от консумираната храна (C). Част от него отива за изграждане на нови клетки, т.е. на увеличение (P). Част от енергията на храната се изразходва за енергиен метаболизъм 7 или за дишане (i?). Тъй като смилаемостта на храната не може да бъде пълна, т.е. 100%, тогава част от несмляната храна под формата на екскременти се отстранява от тялото (F). Уравнението на баланса ще изглежда така:

C = P+Р + Е .

Като се има предвид, че енергията, изразходвана за дишане, не се прехвърля на следващото трофично ниво и напуска екосистемата, става ясно защо всяко следващо ниво винаги ще бъде по-малко от предишното.

Ето защо големите хищни животни винаги са рядкост. Следователно няма и хищници, които да се хранят с вълци. В този случай те просто няма да имат достатъчно храна, тъй като вълците са малко на брой.

Трофичната структура на една екосистема се изразява в сложни хранителни взаимоотношения между съставните й видове. Екологичните пирамиди от числа, биомаса и енергия, изобразени под формата на графични модели, изразяват количествените отношения на организмите с различни начини на хранене: производители, консументи и разлагащи.

1. Определете трофично ниво. 2. Дайте примери за организми, принадлежащи към едно и също трофично ниво. 3. На какъв принцип се изграждат екологичните пирамиди? 4. Защо хранителната верига не може да включва повече от 3 - 5 звена?

Обща биология: Учебник за 11. клас на 11-годишното общообразователно училище за основно и напреднало ниво. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Lemeza et al., Ed. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларус, 2002.- 279 с.

Съдържание на учебника Обща биология: Учебник за 11. клас:

Глава 1. Вид - единица на съществуване на живите организми

• § 2. Популацията е структурна единица на вида. Характеристики на населението

Глава 2. Връзки на видовете, популациите с околната среда. Екосистеми

• § 6. Екосистема. Взаимоотношения между организмите в една екосистема. Биогеоценоза, структура на биогеоценозата
• § 7. Движение на материя и енергия в екосистема. Силови вериги и мрежи
• § 9. Кръговрат на вещества и поток на енергия в екосистемите. Продуктивност на биоценозите

Глава 3

• § 13. Предпоставки за възникването на еволюционната теория на Чарлз Дарвин
• § 14. Обща характеристика на еволюционната теория на Чарлз Дарвин

Глава 4. Съвременни идеи за еволюцията

• § 18. Развитие на еволюционната теория в следдарвиновия период. Синтетична теория на еволюцията
• § 19. Населението е елементарна единица на еволюцията. Предпоставки за еволюция

Глава 5. Произход и развитие на живота на Земята

• § 27. Развитие на идеи за произхода на живота. Хипотези за произхода на живота на Земята
• § 32. Основните етапи от еволюцията на флората и фауната
• § 33. Разнообразието на съвременния органичен свят. Принципи на таксономията

Глава 6. Произход и еволюция на човека

• § 35. Формиране на идеи за произхода на човека. Мястото на човека в зоологическата система
• § 36. Етапи и посоки на човешката еволюция. Предшественици на човека. Най-ранните хора
• § 38. Биологични и социални фактори на човешката еволюция. Качествени различия на човек

Стабилните биогеохимични цикли на материя и енергия в биосферата на нашата планета се формират поради биологичното разнообразие на набора от вещества, консумирани от организмите, и отпадъчни продукти, изпускани в естествената среда. Основата на биологичния цикъл на веществата е трофични нива, които са представени от специфични видове живи организми, разделени на три основни групи: продуценти, консументи и разложители. Трофичното ниво се състои от популации от организми, които изпълняват едни и същи трофични функции в екосистемата и имат различен видов състав (от гръцки trophe - „храна“).

Първо трофично ниво - ниво на първично производство- образуват автотрофи. Това са организми, които синтезират органични вещества (въглехидрати, мазнини, протеини, нуклеинови киселини) от неорганични съединения, използвайки слънчева енергия. Първичната продукция е биомасата от растителни тъкани. Първични продуценти са растенията, фотоавтотрофните бактерии и хемосинтезиращите бактерии (хемотрофи). Хемотрофите са микроорганизми, които синтезират органична материя, използвайки енергията на окисление на амоняк, сероводород и други вещества, открити във водата и почвата.

Второто трофично ниво е представено от консуматори (хетеротрофи):

1) първи ред - фитофаги - използват растенията като храна;

2) втори ред - хранят се с животинска храна.

На третото трофично ниво - разлагачи. Това са организми, които разграждат отпадъчни продукти и мъртви организми до минерали, въглероден диоксид и вода. Консуматорите също участват в минерализацията на органичната материя.

Всички организми използват биомаса от предишни трофични нива за храна, губейки енергия чрез дишане, нагряване на тялото, различни форми на дейност и екскременти.

Съществуват взаимоотношения между видове от различни трофични нива, които образуват система от трофични вериги (хранителни вериги). Използването на ресурси на всяко трофично ниво зависи от видовото разнообразие на екосистемата.

Видовото разнообразие може да намалее в замърсените райони, което води до опростяване на трофичната структура.

Днес се регистрират нарушения в структурата на биоценозите поради замърсяване на околната среда. Токсикантите се предават по хранителните вериги и допринасят за смъртта на животни, птици, водни организми, а също така се натрупват в хранителните продукти, консумирани от хората.

Предишни материали:

Хранителните вериги и трофичните нива се считат за неразделни компоненти на биологичния цикъл. Включени са много елементи. След това нека разгледаме по-отблизо трофичните нива на екосистемата.

Терминология

Хранителната верига е движението на енергията, съдържаща се в растителните храни, през определен брой организми в резултат на тяхното изяждане един друг. Само растенията образуват органична материя от неорганична материя. Трофичното ниво е комплекс от организми. Между тях възниква взаимодействие в процеса на пренос на хранителни вещества и енергия от източника. Трофичните вериги (трофично ниво) предполагат определено положение на организмите на един или друг етап (връзка) по време на това движение. Морските и сухоземните биологични структури се различават по много начини. Една от основните е, че при първите хранителните вериги са по-дълги, отколкото при вторите.

стъпки

Първото трофично ниво е представено от автотрофи. Те се наричат ​​още производители. Второто трофично ниво се състои от първоначалните потребители. На следващия етап са консуматорите, които консумират тревопасни организми. Тези потребители се наричат ​​вторични. Те включват например първични хищници, месоядни животни. Също така 3-то трофично ниво включва потребители от 3-ти ред. Те от своя страна консумират по-слаби хищници. По правило има ограничен брой трофични нива - 4 или 5. Рядко са повече от шест. Тази хранителна верига обикновено се затваря от разлагащи или разлагащи. Те са бактерии, микроорганизми, които разграждат органичните остатъци.

Потребители: обща информация

Те не са просто "ядещи", които съдържа хранителната верига. Задоволяването на техните потребности от тях се осъществява чрез система за обратна връзка (положителна) комуникация. Потребителите влияят върху трофичните нива на екосистемата, които са по-високи. Например консумацията на растителност в африканските савани от големи стада антилопи, заедно с пожарите през сухия сезон, увеличава скоростта на връщане на хранителни вещества в почвата. Впоследствие през дъждовния сезон възстановяването на тревните насаждения и продукцията от тях се увеличават.

Примерът на Одум е доста интересен. Той описва въздействието на потребителите върху производителите в морска екосистема. Раците, които ядат детрит и водорасли, се грижат за своите билки по няколко начина. Те раздробяват почвата, като по този начин увеличават циркулацията на водата в близост до корените и внасят кислород и необходимите елементи в анаеробната крайбрежна зона. В процеса на постоянна обработка на дънни тини, богати на органични вещества, раците спомагат за подобряване на условията за развитие и растеж на бентосни водорасли. Едно трофично ниво се състои от организми, които получават енергия чрез същия брой стъпки.

Структура

Храната, консумирана на всяко трофично ниво, не се усвоява напълно. Това се дължи на значителните му загуби на етапите на метаболитните процеси. В тази връзка производството на организми, включени в следващото трофично ниво, е по-малко, отколкото в предишното. В рамките на една биологична система органичните съединения, съдържащи енергия, се произвеждат от автотрофни организми. Тези вещества са източник на енергия и необходими компоненти за хетеротрофите. Прост пример е следният: едно животно консумира растения. От своя страна животното може да бъде изядено от друг по-голям представител на фауната. По този начин енергията може да се пренася през няколко организма. Следващият използва предишния, който доставя енергия и хранителни вещества. Именно тази последователност формира хранителната верига, в която трофичното ниво е връзката.

Производители от 1-ви ред

Първоначалното трофично ниво съдържа автотрофни организми. Те включват главно зелени площи. Някои прокариоти, по-специално синьо-зелените водорасли, както и няколко вида бактерии, също имат способността да фотосинтезират. Техният принос към трофичното ниво обаче е незначителен.

Благодарение на дейността на фотосинтетиците слънчевата енергия се превръща в химическа енергия. Той се намира в органични молекули, от които на свой ред са изградени тъканите. Сравнително малък принос за производството на органична материя имат хемосинтетичните бактерии. Те извличат енергия от неорганични съединения. Водораслите са основните производители във водните екосистеми. Те често са представени от малки едноклетъчни организми, които образуват фитопланктон в повърхностните слоеве на езера и океани. По-голямата част от първичното производство на сушата идва в по-високо организирани форми. Те принадлежат към голосеменни и покритосеменни растения. Благодарение на тях се образуват ливади и гори.

Потребители 2, 3 поръчки

Хранителните вериги могат да бъдат два вида. По-специално се разграничават детритни и пасищни структури. Примери за последните са описани по-горе. Те съдържат зелени растения на първо ниво, пасящи животни на второ и хищници на трето. Въпреки това, телата на мъртвите растения и животни все още съдържат енергия и „строителен материал“, заедно с интравитални екскрети (урина и изпражнения). Всички тези органични материали са обект на разлагане поради дейността на микроорганизми - бактерии и гъбички. Те живеят върху органични остатъци като сапрофити.

Организми от този тип се наричат ​​разлагащи. Те отделят храносмилателни ензими върху отпадъчни продукти или мъртви тела и след това абсорбират продуктите на храносмилането. Разлагането може да се извърши с различна скорост. Консумацията на органични съединения от изпражнения, урина и животински трупове се извършва в продължение на няколко седмици. Разлагането на падналите клони или дървета обаче може да отнеме години.

Детритиви

Гъбите играят важна роля в процеса на гниене на дървесината. Те секретират ензима целулаза. Има омекотяващ ефект върху дървото, което позволява на малките животни да проникнат и да абсорбират материала. Фрагменти от разложен материал се наричат ​​детрит. Много малки живи организми (детритиви) се хранят с него и ускоряват процеса на унищожаване.

Тъй като в разлагането участват два вида организми (гъбички и бактерии, както и животни), те често се комбинират под едно име - „разложители“. Но в действителност този термин се отнася само за сапрофити. Детритивните, от своя страна, могат да бъдат консумирани от по-големи организми. В този случай се образува верига от различен тип - започваща с детрит. Детритивите от крайбрежните и горските съобщества включват мокрици, земни червеи, ларва на мършова муха, алена муха, морска краставица и полихети.

хранителна мрежа

В системните диаграми всеки организъм може да бъде представен като консумиращ други от определен тип. Но хранителните връзки, съществуващи в биологичната структура, имат много по-сложна структура. Това е така, защото едно животно може да консумира различни видове организми. Освен това те могат да принадлежат към една и съща хранителна верига или да принадлежат към различни. Това е особено очевидно сред хищниците, разположени на високи нива на биологичния цикъл. Има животни, които едновременно консумират друга фауна и растения. Такива индивиди принадлежат към категорията на всеядните. По-специално, така са хората. В съществуващата биологична система преплетените хранителни вериги са доста често срещани. В резултат на това се формира нова многокомпонентна структура - мрежа. Диаграмата може да отразява само някои от всички възможни връзки. Като правило съдържа само един или двама хищници, принадлежащи към горните трофични нива. В потока на енергия и циркулацията в една типична структура може да има два обменни пътя. От една страна, взаимодействието възниква между хищници, от друга, между разлагащи и детритивни животни. Последните могат да консумират мъртви животни. В същото време живите разлагащи и детритоядни животни могат да действат като храна за хищници.

Преносът на хранителна енергия от нейния източник - автотрофи (растения) - през редица организми, възникващ чрез изяждане на едни организми от други, се нарича хранителна верига.С всеки трансфер повечето (80-90%) потенциалната енергия се губи, превръщайки се в топлина. Следователно, колкото по-къса е хранителната верига (колкото по-близо е организмът до началото си), толкова по-голямо количество енергия е на разположение на населението. Хранителните вериги могат да бъдат разделени на два основни типа: пасищна верига,което започва със зеленото растение и продължава по-нататък до тревопасни животни (т.е. организми, които ядат живи растителни клетки или тъкани) и месоядни (организми, които ядат животни), и детритна верига, който преминава от мъртва органична материя към микроорганизми и след това към детритиви и техните хищници. Хранителните вериги не са изолирани една от друга, а са тясно преплетени една с друга, образувайки т.нар. хранителни мрежи.В сложни природни общности организмите, които получават енергията си от Слънцето през еднакъв брой стъпки, се считат за принадлежащи към една и съща трофично ниво.Така зелените растения заемат първото трофично ниво (нивото на производителите), тревопасните животни заемат второто (нивото на първичните потребители), първичните хищници, които ядат тревопасни животни, заемат третото (нивото на вторичните потребители), а вторичните хищници заемат четвъртото (нивото на третични потребители).

Хранителните вериги са познати на всеки от нас: човек яде голяма риба, а той яде малка риба, която яде зоопланктон, който яде фитопланктон, който улавя слънчева енергия, или човек може да яде месо от крави, които ядат трева, която улавя слънчева енергия, той може да използва и много по-къса хранителна верига, хранейки се с култури, които улавят слънчевата енергия. В последния случай човекът е първичен консуматор на второ трофично ниво. В хранителната верига трева - крава - човек той е вторичен консуматор на трето трофично ниво. Но по-често човек е едновременно първичен и вторичен потребител, тъй като диетата му обикновено включва смес от растителни и животински храни.

Всеки път, когато храната се премества, се губи част от потенциалната енергия. На първо място, растенията записват само малка част от входящата слънчева радиационна енергия. Следователно броят на потребителите (напр. хора), които могат да оцелеят при дадена първична производствена продукция, силно зависи от дължината на веригата; преминаването към всяка следваща връзка в нашата традиционна селскостопанска хранителна верига намалява наличната енергия с около порядък (т.е. 10 пъти). Следователно, ако съдържанието на месо в диетата се увеличи, броят на хората, които могат да се хранят, намалява. Ако се окаже, че въз основа на съществуващото първично производство ще трябва да нахраните много нови уста, тогава трябва напълно да се откажете от месото или рязко да намалите консумацията му.

Някои вещества не се разсейват, докато се движат по веригата, а по-скоро се натрупват. Това е т.нар концентрация в хранителната верига (биоконцентрация)Те се демонстрират най-ясно от устойчивите радионуклиди и пестициди.

Склонността на някои радионуклиди, страничните продукти от ядреното делене, да увеличават концентрацията си с всеки етап от хранителната верига е открита през 50-те години. Изключително малки (следи) количества радиоактивен J, P, Cs, Se в река Колумбия са концентрирани в тъканите на риби и птици. Установено е, че коефициентът на натрупване (съотношението на количеството вещество в тъканите и околната среда) на радиоактивен фосфор в гъши яйца е 2 милиона, така че безопасното изпускане в реката може да стане изключително опасно за горните звена на хранителната верига. .

Пример: ДДТ(4,4-дихлородифенил трихлорометилметан). За да се намали броят на комарите в Лонг Айлънд, блатата опрашват ДДТ в продължение на много години. Специалистите по контрол на насекомите не са използвали концентрации, които биха били пряко смъртоносни за риби и други животни, но не са взели предвид процесите в околната среда и дългосрочната устойчивост на остатъците от DDT. Вместо да бъдат отмити в морето, отровните остатъци, адсорбирани върху детринга, се концентрират в тъканите на детринг хранилки и малки риби, а по-нататък - в хищници от по-висок порядък (рибоядни птици). Коефициентът на концентрация (съотношението на съдържанието на ДДТ в тялото към съдържанието във водата, изразено в части на милион) за рибоядни животни е около 500 000. При рибите и птиците натрупването се улеснява от значително натрупване на мазнини, при което ДДТ е концентриран. Птиците са особено чувствителни към отравяне с ДДТ, защото... тази отрова (и други инсектициди, които са хлорирани въглеводороди) чрез намаляване на концентрацията на стероидни хормони в кръвта нарушава образуването на черупки от яйца; тънката черупка се счупва преди пиленцето да се развие. По този начин много малки дози, които са безвредни за индивида, са смъртоносни за населението.

Принципите на биологичното натрупване трябва да се вземат предвид при всякакви решения, свързани с изпускането на замърсители в околната среда. Много небиологични фактори обаче могат да намалят или повишат коефициента на концентрация. По този начин човек получава по-малко ДДТ от птица, защото При обработката и готвенето на храна част от това вещество се отстранява.

Трофично ниво е съвкупност от организми, които заемат определено място в хранителната мрежа.

I трофично ниво - винаги растения,

Трофично ниво II - първични консументи

III трофично ниво - вторични консументи и др.

Детритиворите могат да бъдат на трофично ниво II и по-високо.

Обикновено има 3-4 трофични нива в една екосистема.

Трофичната структура може да бъде измерена и изразена или чрез добив (на единица площ), или чрез количеството енергия, фиксирана на единица площ за единица време на последователни трофични нива.

Трофичната структура и трофичната функция могат да бъдат изобразени графично като екологични пирамиди, чиято основа е първото ниво (нивото на производителите), а следващите нива образуват етажите и върха на пирамидата. Екологичните пирамиди могат да бъдат класифицирани в три основни типа:

числова пирамида,отразяващ броя на отделните организми;

пирамида от биомаса, характеризираща общата суха маса, съдържанието на калории или друга мярка за общото количество жива материя;

енергийна пирамидапоказващ големината на енергийния поток и „производителността“ на последователни трофични нива. С всеки преход от едно трофично ниво към друго в рамките на хранителна верига или мрежа се извършва работа и топлинната енергия се освобождава в околната среда, а количеството висококачествена енергия, използвано от организмите на следващото трофично ниво, намалява. Процентът на висококачествена енергия, прехвърлена от едно трофично ниво на друго, варира от 2 до 30%. По-голямата част от енергията се губи в околната среда като топлинна енергия с ниско качество. Колкото по-дълга е хранителната верига, толкова повече полезна енергия се губи. Пирамидата на енергийния поток обяснява защо повече хора могат да бъдат нахранени чрез намаляване на хранителната верига до директна консумация на зърно (ориз за хората), отколкото чрез използване на зърноядни животни като храна. За да се избегне недохранване с протеини, вегетарианската диета трябва да се състои от различни растения.

Пирамиди от числа Възможно е да се съберат всички проби от организми в една екосистема и да се преброи изобилието на всички видове, открити на всяко трофично ниво. Такава информация е необходима за създаване на пирамида на населението. Например един милион фитопланктон в малко езерце може да изхрани 10 000 зоопланктона, които от своя страна ще изхранят 100 костура, достатъчно, за да изхрани един човек за един месец.

Ориз. 3.2 Пирамида на числата

Но за някои екосистеми пирамидите на населението имат различна форма. Например в една гора малък брой големи дървета, като вечнозелена секвоя, осигуряват храна за огромен брой дребни фитофаги и птици - консуматори от първи ред.

Пирамида от биомаса , характеризираща масата на живата материя (на единица площ или обем). Всяко трофично ниво на хранителна верига или мрежа съдържа определено количество биомаса. В сухоземните екосистеми се прилага следното: правило на пирамидата на биомасата: общата маса на растенията надвишава масата на всички тревопасни животни, а масата им надвишава цялата биомаса на хищниците.

За океана правилото на пирамидата на биомасата е невалидно - пирамидата има обърнат (обърнат) изглед. Океанската екосистема се характеризира с нагряване на биомаса на високи нива сред хищници. Хищниците живеят дълго време и скоростта на оборот на регенерацията им е ниска, но за производителите - фитопланктонни водорасли - скоростта на оборот е стотици пъти по-висока от резерва на биомаса.

Ориз. 3.3 Пирамида на биомасата

Пирамидите от числа и биомаса могат да бъдат обърнати (или частично обърнати), т.е. основата може да е по-малка от един или повече от горните етажи. Това се случва, когато средният размер на производителите е по-малък от размера на потребителите. Напротив, енергийната пирамида винаги ще се стеснява към върха, при условие че вземем предвид всички източници на хранителна енергия в системата.