Від чого залежить кількість трофічних рівнів. Трофічні рівні, типи, значення, схеми та визначення харчового ланцюга

1 рівень, продуценти

2 рівень, заєць

3 рівень, лисиця

4 рівень, орел

Трофічний рівень- одиниця, що означає віддаленість організму від продуцентів у харчовому (трофічному) ланцюгу. Слово трофічнийпоходить від грецької τροφή (trophē) – їжа.

Як кількість трофічних рівнів, і їх складність вивчення збільшуються, виняток становлять періодичні масові вимирання.

рівні

У трофічному ланцюгу є кілька рівнів. Харчовий ланцюжок починається на рівні 1 – на ньому знаходяться продуценти, такі як рослини. На рівні 2 знаходяться травоїдні тварини, які харчуються продуцентами. Плотоядні тварини знаходяться на рівні 3. Іноді харчовий ланцюг закінчується надхижаками, які знаходяться на трофічних рівнях 4 або 5. Екологічні спільноти з більш високою біорізноманіттям утворюють складніші трофічні шляхи.

Способи отримання їжі

Поняття «трофічний рівень» було введено Раймондом Ліндеманом у 1942 році на основі термінології Августа Тьєнмана (1926), який назвав способи отримання їжі:

Трофічні рівні не завжди визначаються натуральними цілими числами, тому що організми часто харчуються різною їжею і знаходяться на більш ніж одному трофічному рівні. Наприклад, деякі м'ясоїдні тварини також їдять рослини. Великий хижак може харчуватися як дрібнішими хижаками, і травоїдними. Косатки є надхижаками, але вони поділяються на окремі види, що полюють на конкретні жертви - тунця, дрібних акул і тюленів. Даніель Полі представив обчислення трофічних рівнів:

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

де T L j (\displaystyle TL_(j))є трофічним рівнем видобутку j, а D C i j (\displaystyle DC_(ij))є часткою jу раціоні організму i.

] [ Російська мова ] [ Українська мова ] [ Білоруська мова ] [ Російська література ] [ Білоруська література ] [ Українська література ] [ Основи здоров'я ] [ Зарубіжна література ] [ Природознавство ] [ Людина, Суспільство, Держава ] [ Інші підручники ]

§ 8. Трофічні рівні. Екологічні піраміди

Поняття про трофічні рівні. Трофічний рівень- це сукупність організмів, які займають певне становище у загальному ланцюзі харчування.Доодному трофічному рівню належать організми, які отримують свою енергію від Сонця через однакову кількість щаблів.

Така послідовність і підпорядкованість пов'язаних у формі трофічних рівнів груп організмів є потік речовини та енергії в екосистемі, основу її організації.

Трофічна структура екосистеми.В результаті послідовності перетворень енергії в харчових ланцюгах кожна спільнота живих організмів в екосистемі набуває певної трофічну структуру.Трофічна структура спільноти відображає співвідношення між продуцентами, консументами (окремо першого, другого тощо) і редуцентами, виражене або кількістю особин живих організмів, або пхбіомасою або укладеною в них енергією, розрахованими на одиницю площі в одиницю часу.

Трофічну структуру зазвичай зображують як екологічних пірамідЦю графічну модель розробив 1927 р. американський зоолог Чарльз Елтон. Підставою піраміди служить перший трофічний рівень – рівень продуцентів, а наступні поверхи піраміди утворені наступними рівнями – консументами різних порядків. Висота всіх блоків однакова, а довжина пропорційна числу, біомасі чи енергії на відповідному рівні. Розрізняють три способи побудови екологічних пірамід.

1. Піраміда чисел(чисельностей) відбиває чисельність окремих організмів кожному рівні. Наприклад, щоб прогодувати одного вовка, необхідно принаймні кілька зайців, на яких він міг би полювати; щоб прогодувати цих зайців, потрібна досить велика кількість різноманітних рослин. Іноді піраміди чисел можуть бути зверненими або перевернутими. Це стосується харчових ланцюгів лісу, коли продуцентами є дерева, а первинними консументами - комахи. У цьому випадку рівень первинних консументів чисельно багатший за рівень продуцентів (на одному дереві годується велика кількість комах).

2. Піраміда біомас- Співвідношення мас організмів різних трофічних рівнів. Зазвичай у наземних біоценозах загальна маса продуцентів більша, ніж кожної наступної ланки. У свою чергу, загальна маса консументів першого порядку більша, ніж консументів другого порядку тощо. Якщо організми не дуже розрізняються за розмірами, то на графіці зазвичай виходить ступінчаста піраміда з верхівкою, що звужується. Так, для утворення 1 кг яловичини потрібно 70-90 кг свіжої трави.

У водних екосистемах можна також отримати звернену, або перевернуту, піраміду біомас, коли біомаса продуцентів виявляється меншою, ніж консументів, а іноді і редуцентів. Наприклад, в океані при досить високій продуктивності фітопланктону загальна маса в даний момент його може бути меншою, ніж у споживачів-консументів (кити, великі риби, молюски).

Піраміди чисел та біомас відображають статикусистеми, т. е. характеризують кількість чи біомасу організмів у певний проміжок часу. Вони не дають повної інформації про трофічну структуру екосистеми, хоча дозволяють вирішувати низку практичних завдань, особливо пов'язаних із збереженням стійкості екосистем. Піраміда чисел дозволяє, наприклад, розраховувати допустиму величину улову риби або відстрілу тварин у мисливський період без наслідків для їх нормального відтворення.

3. Піраміда енергіївідображає величину потоку енергії, швидкість проходження маси їжі через харчовий ланцюг. На структуру біоценозу більшою мірою впливає не кількість фіксованої енергії, а швидкість продукування їжі.

Встановлено, що максимальна величина енергії, що передається на наступний трофічний рівень, може в деяких випадках становити 30% попереднього, і це в кращому випадку. У багатьох біоценозах, харчових ланцюгах величина енергії, що передається, може становити всього лише 1 %.

У 1942 р. американський еколог Р. Ліндеман сформулював закон піраміди енергій (закон 10 відсотків),згідно з яким з одного трофічного рівня через харчові ланцюги на інший трофічний рівень переходить в середньому близько 10% енергії, що надійшла на попередній рівень екологічної піраміди. Решта енергії втрачається у вигляді теплового випромінювання, на рух і т.д. Організми в результаті процесів обміну втрачають у кожній ланці харчового ланцюга близько 90% всієї енергії, яка витрачається на підтримку їхньої життєдіяльності.

Якщо заєць з'їв 10 кг рослинної маси, його власна маса може збільшитися на 1 кг. Лисиця або вовк, поїдаючи 1 кг зайчатини, збільшують свою масу вже тільки на 100 г. У деревних рослин ця частка набагато нижча через те, що деревина погано засвоюється організмами. Для трав і морських водоростей ця величина значно більша, оскільки у них відсутні тканини, що важко засвоюються. Проте загальна закономірність процесу передачі енергії залишається: через верхні трофічні рівні її проходить значно менше, ніж нижні.

Ось чому ланцюги харчування зазвичай не можуть мати більше 3-5 (рідко 6) ланок, а екологічні піраміди не можуть складатися з великої кількості поверхів. До кінцевої ланки харчового ланцюга так само, як і до верхнього поверху екологічної піраміди, надходитиме так мало енергії, що її не вистачить у разі збільшення кількості організмів.

Цьому твердженню можна знайти пояснення, простеживши, куди витрачається енергія спожитої їжі (С). Частина її йде побудову нових клітин, тобто. на приріст (Р). Частина енергії їжі витрачається забезпечення енергетичного обміну 7или на дихання (i ?) . Оскільки засвоюваність їжі може бути повної, тобто. 100%, то частина незасвоєної їжі як екскрементів видаляється з організму (F). Балансова рівність виглядатиме так:

З = Р+R + F .

Враховуючи, що енергія, витрачена на дихання, не передається на наступний трофічний рівень і йде з екосистеми, стає зрозумілим, чому кожен наступний рівень завжди буде меншим за попередній.

Саме тому великі хижі тварини завжди рідкісні. Тому також немає хижаків, які харчувалися б вовками. У такому разі вони просто не прогодувалися б, оскільки вовки нечисленні.

Трофічна структура екосистеми виявляється у складних харчових зв'язках між складовими її видами. Екологічні піраміди чисел, біомаси та енергії, зображені у вигляді графічних моделей, виражають кількісні співвідношення різних за способом харчування організмів: продуцентів, консументів та редуцентів.

1. Дайте визначення трофічного рівня. 2. Наведіть приклади організмів, що належать до одного трофічного рівня. 3. За яким принципом будуються екологічні піраміди? 4. Чому харчовий ланцюг не може включати більше 3 – 5 ланок?

Загальна біологія: Навчальний посібник для 11-го класу 11-річної загальноосвітньої школи для базового та підвищеного рівнів. Н.Д. Лісов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза та ін. Під ред. Н.Д. Лісова.- Мн.: Білорусь, 2002.- 279 з

Загальна біологія: Навчальний посібник для 11-го класу:

Глава 1. Вид – одиниця існування живих організмів

• § 2. Населення - структурна одиниця виду. Характеристика популяції

Глава 2. Взаємини видів, популяцій із довкіллям. Екосистеми

• § 6. Екосистема. Зв'язки організмів у екосистемі. Біогеоценоз, структура біогеоценозу
• § 7. Рух речовини та енергії в екосистемі. Ланцюги та мережі живлення
• § 9. Кругообіг речовин та потік енергії в екосистемах. Продуктивність біоценозів

Розділ 3. Формування еволюційних поглядів

• § 13. Передумови виникнення еволюційної теорії Ч. Дарвіна
• § 14. Загальна характеристика еволюційної теорії Ч. Дарвіна

Глава 4. Сучасні ставлення до еволюції

• § 18. Розвиток еволюційної теорії у післядарвінівський період. Синтетична теорія еволюції
• § 19. Населення - елементарна одиниця еволюції. Передумови еволюції

Глава 5. Походження та розвитку життя Землі

• § 27. Розвиток уявлень про виникнення життя. Гіпотези походження життя Землі
• § 32. Основні етапи еволюції рослинного та тваринного світу
• § 33. Розмаїття сучасного органічного світу. Принципи систематики

Глава 6. Походження та еволюція людини

• § 35. Формування уявлень про походження людини. Місце людини у зоологічній системі
• § 36. Етапи та напрями еволюції людини. Попередники людини. Найдавніші люди
• § 38. Біологічні та соціальні фактори еволюції людини. Якісні відмінності людини

Стійкі біогеохімічні цикли речовини та енергії в біосфері нашої планети формуються внаслідок біологічного розмаїття споживаного організмами набору речовин і продуктів життєдіяльності, що виділяються в природне середовище. Основу біологічного круговороту речовин складають трофічні рівні, які представлені конкретними видами живих організмів, що поділяються на три основні групи: продуценти, консументи та редуценти. Трофічний рівень становлять популяції організмів, що виконують в екосистемі однакові трофічні функції та мають різний видовий склад (від грец. trophe – «живлення»).

Перший трофічний рівень рівень первинної продукції- утворюють автотрофи. Це організми, які синтезують органічні речовини (вуглеводи, жири, білки, нуклеїнові кислоти) із неорганічних сполук, використовуючи енергію Сонця. Первинна продукція – це біомаса рослинних тканин. Первинні продуценти - рослини, фотоавтотрофні бактерії та хемосинтезуючі бактерії (хемотрофи). Хемотрофи - мікроорганізми, що синтезують органічну речовину за рахунок енергії окислення аміаку, сірководню та інших речовин, що є у воді та ґрунті.

Другий трофічний рівень представляють консументи (гетеротрофи):

1) першого порядку - фітофаги - використовують як їжу рослини;

2) другого порядку – харчуються тваринною їжею.

На третьому трофічному рівні - редуценти. Це організми, що розкладають до мінеральних речовин, діоксиду вуглецю та води відходи життєдіяльності та відмерлі організми. Консументи також беруть участь у мінералізації органічних речовин.

Всі організми використовують у їжу біомасу попередніх трофічних рівнів, втрачаючи енергію з втратами на дихання, обігрів тіла, різні форми діяльності, виділення екскрементів.

p align="justify"> Між видами різних трофічних рівнів існують взаємини, що утворюють систему трофічних ланцюгів (ланцюгів живлення). Використання ресурсів кожному трофічному рівні залежить від видового розмаїття екосистеми.

Видове розмаїття може знижуватися у зонах забруднення, викликаючи спрощення трофічної структури.

Сьогодні фіксуються порушення структури біоценозів унаслідок забруднення навколишнього природного середовища. Токсиканти передаються по ланцюгах харчування та сприяють загибелі тварин, птахів, гідробіонтів, а також накопичуються у харчових продуктах, які споживає людина.

Попередні матеріали:

Харчові ланцюги та трофічні рівні вважаються невід'ємними компонентами біологічного круговороту. У ньому бере участь багато елементів. Далі докладніше розглянемо трофічні рівні екосистеми.

Термінологія

Харчовий ланцюг - це переміщення енергії, що міститься в рослинній їжі, за допомогою ряду організмів внаслідок поїдання ними один одного. Тільки рослини формують із неорганічної речовини органічну. Трофічний рівень є комплексом організмів. Між ними відбувається взаємодія у процесі перенесення поживних речовин та енергії від джерела. Трофічні ланцюга (трофічний рівень) припускають певне становище організмів на тому чи іншому ступені (ланці) під час цього переміщення. Морські та наземні біологічні структури мають безліч відмінностей. Одним із основних можна назвати те, що у перших харчові ланцюги довші, ніж у других.

Щаблі

Перший трофічний рівень представлений автотроф. Їх ще називають продуцентами. Другий трофічний рівень становлять вихідні консументи. На наступному щаблі знаходяться консументи, які споживають рослиноїдні організми. Ці споживачі називаються вторинними. До них, наприклад, відносяться первинні хижаки, м'ясоїдні. Також до 3-го трофічного рівня входять консументи 3-го порядку. Вони споживають, у свою чергу, слабших хижаків. Зазвичай, існує обмежена кількість трофічних рівнів - 4 чи 5. Рідко буває понад шість. Цей харчовий ланцюжок зазвичай замикається редуцентами або деструкторами. Вони є бактеріями, мікроорганізмами, які розкладають органічні залишки.

Консументи: загальна інформація

Вони є не просто "їдками", яких містить харчовий ланцюжок. Задоволення своїх потреб ними здійснюється за допомогою системи зворотного (позитивного) зв'язку. Консументи впливають на трофічні рівні екосистеми, що знаходяться вище. Так, наприклад, споживання рослинності в африканських саванах великими стадами антилоп разом із пожежами в посушливий період сприяє збільшенню швидкості повернення у ґрунт поживних елементів. Згодом, під час сезону дощів, підвищується відновлення трав'янистих насаджень та їхня продукція.

Досить цікавим є приклад Одума. Він визначає вплив консументів на продуценти у морській екосистемі. Краби, які споживають детрит і водорості, "доглядають" своїми травами декількома способами. Вони розривають ґрунт, посилюючи таким чином циркуляцію води біля коренів і вносячи кисень та необхідні елементи в анаеробну прибережну зону. У процесі постійної переробки донних мулів, багатих на органіку, краби сприяють поліпшенню умов розвитку та зростання бентосних водоростей. Один трофічний рівень складають організми, які одержують енергію за допомогою однакової кількості ступенів.

Структура

Їжа, спожита кожному трофічному рівні, асимілюється в повному обсязі. Це зумовлено значними її втратами на етапах обмінних процесів. У зв'язку з цим продукція організмів, що входять до наступного трофічного рівня, менша, ніж у попередньому. Усередині біологічної системи органічні сполуки, що містять енергію, утворюються автотрофними організмами. Ці речовини є джерелом енергії та необхідних компонентів для гетеротрофів. Найпростішим є такий приклад: тварина вживає рослини. У свою чергу, звір може бути з'їдений іншим більшим представником фауни. Так може здійснюватися перенесення енергії у вигляді кількох організмів. Наступний використовує попередній, що постачає енергію та поживні елементи. Саме ця послідовність і утворює харчовий ланцюг, у якому ланкою виступає трофічний рівень.

Продуценти 1 порядку

Початковий трофічний рівень містить автотрофні організми. До них переважно відносять зелені насадження. Деякі прокаріоти, зокрема синьо-зелені водорості, а також нечисленні види бактерій теж мають здатність до фотосинтезу. Проте їхній внесок у трофічний рівень незначний.

Завдяки активності фотосинтетиків сонячна енергія перетворюється на хімічну. Вона полягає в органічні молекули, з яких, у свою чергу, будуються тканини. Порівняно невеликий внесок у вироблення органічної речовини вноситься хемосинтезуючими бактеріями. Вони отримують енергію з неорганічних сполук. Як головні продуценти у водних екосистемах виступають водорості. Часто вони представлені дрібними одноклітинними організмами, що формують фітопланктон у поверхневих шарах озер та океанів. Більшість первинної продукції суші поставляється більш високоорганізованими формами. Вони відносяться до голонасінних і покритонасінних рослин. За рахунок них утворюються луки та ліси.

Споживачі 2, 3 порядки

Харчові ланцюги можуть бути двох видів. Зокрема, виділяють детрітні та пасовищні структури. Вище описані приклади останніх. У них першому рівні присутні зелені рослини, другому - пасовищні тварини, третьому - хижаки. Однак у тілах загиблих рослин та тварин ще міститься енергія та "будівельний матеріал" поряд з прижиттєвими виділеннями (мочою та фекаліями). Всі ці органічні матеріали розкладаються за рахунок активності мікроорганізмів - бактерій і грибів. Вони живуть на органічних рештках як сапрофіти.

Організми цього типу називаються редуцентами. Ними виділяються травні ферменти на відходи життєдіяльності чи мертві тіла, та був поглинаються продукти перетравлення. Розкладання може відбуватися з різною швидкістю. Споживання органічних сполук фекалій, сечі, тварин трупів здійснюється протягом кількох тижнів. При цьому гілки або дерева, що впали, можуть розкладатися роками.

Детритофаги

Істотна роль процесі гниття деревини належить грибам. Ними виділяється фермент целюлаза. Вона пом'якшує на деревину, що дає можливість проникати і поглинати матеріал дрібним тваринам. Фрагменти матеріалу, що розклався, називаються детритом. Їм харчуються багато дрібних живих організмів (детритофаги) і прискорюють процес руйнування.

Оскільки у розкладанні беруть участь два типи організмів (гриби та бактерії, а також тварини), то їх часто об'єднують під однією назвою – "редуценти". Але насправді цей термін застосовується лише до сапрофітів. Детритофаги, своєю чергою, можуть поглинатися більшими організмами. У цьому випадку формується ланцюг іншого типу - що починається з детриту. До деритофагів прибережних та лісових угруповань відносять мокрицю, дощового черв'яка, личинку падальної мухи, багрянку, голотурію, поліхету.

Харчова мережа

У схемах систем кожен організм може бути представлений як той, хто споживає інші, що належать до певного типу. Але існуючі в біологічній структурі харчові зв'язки мають набагато складнішу будову. Це з тим, що тварина може споживати організми різноманітних типів. При цьому вони можуть належати до одного харчового ланцюга або належати до різних. Це особливо явно проглядається серед хижаків, що знаходяться на високих щаблях біологічного круговороту. Існують тварини, які споживають інших представників фауни та рослини одночасно. Такі особини належать до категорії всеїдних. Зокрема, такою є і людина. У існуючій біологічній системі досить поширене переплетення харчових кіл. В результаті формується нова багатокомпонентна структура – ​​мережа. У схемі можуть бути відображені лише деякі з усіх можливих зв'язків. Як правило, вона містить лише одного або двох хижаків, які належать до верхніх трофічних рівнів. У потоці енергії та кругообігу в рамках типової структури може існувати два шляхи обміну. З одного боку взаємодія здійснюється між хижаками, з іншого - між редуцентами та детритоядними. Останні можуть споживати мертвих тварин. При цьому живі редуценти та детритоядні можуть виступати як їжа для хижаків.

Перенесення енергії їжі від її джерела – автотрофів (рослин) – через ряд організмів, що відбувається шляхом поїдання одних організмів іншими, називається ланцюгом.При кожному перенесенні більшість (80-90%) потенційної енергії втрачається, переходячи у тепло. Тому, що коротше харчова ланцюг (що ближче організм до її початку) , то більше вписувалося кількість енергії, доступної популяції. Харчові ланцюги можна розділити на два основні типи: пасовищний ланцюг,яка починається з зеленої рослини і йде далі до рослин, що пасуться, рослиноїдних тварин (тобто до організмів, що поїдають живі рослинні клітини або тканини) і до хижаків (організмів, що поїдають тварин), і детрітний ланцюг, яка від мертвої органічної речовини йде до мікроорганізмів, а потім до детрітофагів і до їх хижаків. Харчові ланцюги не ізольовані одна від одної, а тісно переплітаються один з одним, утворюючи так звані харчові мережі.У складних природних спільнотах організми, які отримують свою енергію від Сонця через однакову кількість ступенів, вважаються такими, що належать до одного трофічного рівня.Так, зелені рослини займають перший трофічний рівень (рівень продуцентів), травоїдні – другий (рівень первинних консументів), первинні хижаки, що поїдають травоїдних, – третій (рівень вторинних консументів), а вторинні хижаки – четвертий (урівень).

Харчові ланцюги знайомі кожному з нас: людина з'їдає велику рибу, а вона їсть дрібних риб, що поїдають зоопланктон, який харчується фітопланктоном, що уловлює сонячну енергію, або ж людина може вживати в їжу м'ясо корів, які їдять траву, що уловлює сонячну ен і набагато коротший харчовий ланцюг, харчуючись зерновими культурами, які вловлюють сонячну енергію. У разі людина є первинним консументом другого трофічному рівні. У харчовому ланцюгу трава – корови – людина він є вторинним консументом на третьому трофічному рівні. Але найчастіше людина є одночасно і первинним і вторинним консументом, тому що до його дієти зазвичай входить суміш рослинної та тваринної їжі.

При кожному переносі їжі частина потенційної енергії втрачається. Насамперед, рослини фіксують лише малу частку енергії сонячного випромінювання, що надходить. Тому кількість консументів (наприклад, людей), які можуть прожити при даному виході первинної продукції, сильно залежить від довжини ланцюга, перехід до кожної наступної ланки в нашому традиційному сільськогосподарському харчовому ланцюгу зменшує доступну енергію приблизно на порядок величини (тобто в 10 разів ). Тому якщо у раціоні збільшується вміст м'яса, то зменшується кількість людей, яких можна прогодувати. Якщо виявиться, що на основі наявної первинної продукції доведеться годувати дуже багато нових ротів, потрібно зовсім відмовлятися від м'яса або різко знизити його споживання.

Деякі речовини в міру просування ланцюгом не розсіюються, а навпаки накопичуються. Це так зване концентрування у харчовому ланцюгу (біоконцентрування)найнаочніше демонструють стійкі радіонукліди та пестициди.

Тенденція деяких радіонуклідів, побічних продуктів поділу ядра атома збільшувати свою концентрацію з кожним етапом харчового ланцюга була виявлена ​​в 50-х роках. Вкрай малі (слідові) кількості радіоактивного J, P, Cs, Se в річці Колумбія концентрувалися в тканинах риб та птахів. Було виявлено, що коефіцієнт накопичення (співвідношення кількості речовини в тканинах та навколишньому середовищі) радіоактивного фосфору в яйцях гусей дорівнює 2 млн. Таким чином, безпечні викиди в річку можуть стати вкрай небезпечними для вищих ланок харчового ланцюга.

Приклад: ДДТ(4,4 - дихлордифеніл трихлорметилметан). Щоб скоротити чисельність комарів на Лонг-Айленді, болота багато років запилювали ДДТ. Фахівці боротьби з комахами не застосовували таких концентрацій, які були б безпосередньо летальні для риби та інших тварин, але вони не врахували екологічних процесів та тривалого збереження залишків ДДТ. Замість того, щоб змиватися в морі, отруйні залишки адсорбовані на дитингу, концентрувалися в тканинах детрінгофагів і дрібних риб і далі - в хижаках вищого порядку (рибоядні птахи). Коефіцієнт концентрації (ставлення вмісту ДДТ в організмі до вмісту у воді, виражене в частинах на мільйон) становить для рибоїдних тварин близько 500 000. У риб та птахів накопиченню сприяє значні жирові накопичення, в яких концентрується ДДТ. Птахи особливо чутливі до отруєння ДДТ, т.к. ця отрута (і ін. інсектициди, що є хлорованими вуглеводнями) за допомогою зниження в крові концентрації стероїдних гормонів порушує утворення яєчної шкаралупи; тонка шкаралупа лопається ще до того, як розвинеться пташеня. Таким чином, дуже малі дози, безпечні для особи, виявляються летальними для популяції.

Принципи біологічного накопичення треба враховувати за будь-яких рішеннях, що з надходженням забруднень у середу. Багато небіологічних факторів, однак, можуть зменшувати або збільшувати коефіцієнт концентрації. Так, людина отримує менше ДДТ ніж птах, т.к. при обробці та варінні їжі частина цієї речовини видаляється.

Трофічний рівень - це сукупність організмів, які займають певне місце у харчовій мережі.

I трофічний рівень - завжди рослини,

II трофічний рівень – первинні консументи

III трофічний рівень – вторинні консументи тощо.

Детритофаги можуть бути на II і вище трофічному рівні.

Зазвичай в екосистемі налічується 3-4 трофічні рівні.

Трофічну структуру можна виміряти і виразити або врожаєм на корені (на одиницю площі), або кількістю енергії, що фіксується на одиниці площі за одиницю часу на послідовних трофічних рівнях.

Трофічну структуру та трофічну функцію можна зобразити графічно у вигляді екологічних пірамід, основою яких є перший рівень (рівень продуцентів), а наступні рівні утворюють поверхи та вершину піраміди. Екологічні піраміди можна віднести до трьох основних типів:

піраміда чисел,відбиває чисельність окремих організмів;

піраміда біомаси, Що характеризує загальну суху масу, калорійність або інший захід загальної кількості живої речовини;

піраміда енергіїщо показує величину потоку енергії та «продуктивність» на послідовних трофічних рівнях. З кожним переходом з одного трофічного рівня в інший в межах харчового ланцюга або мережі відбувається робота і в навколишнє середовище виділяється теплова енергія, а кількість енергії високої якості, яку використовують організми наступного трофічного рівня, знижується. Відсотковий вміст енергії високої якості, що переходить з одного трофічного рівня в інший, коливається від 2 до 30%. Більшість енергії втрачається у навколишньому середовищі як теплова енергія низької якості. Чим довше харчовий ланцюг, тим більше губиться корисної енергії. Піраміда енергетичних потоків пояснює, чому можна прогодувати більшу кількість людей, якщо скоротити харчовий ланцюг до прямого споживання зернових (рис – людина), ніж якщо як їжу використовувати тварин, які споживають зерно. Щоб уникнути білкового (протеїнового) недоїдання, вегітаріанське харчування має складатися з різноманітних рослин.

Піраміди чисел Можна зібрати всі зразки організмів в екосистемі та підрахувати чисельність усіх видів, виявлених на кожному трофічному рівні. Така інформація необхідна створення піраміди чисельностей. Наприклад, мільйон особин фітоплангтону в невеликому ставку може прогодувати 10 000 особин зооплангтону, які у свою чергу прогодують 100 окунів, яких буде достатньо, щоби прогодуватися одній людині протягом місяця.

Мал. 3.2 Піраміда чисел

Для деяких екосистем піраміди чисельностей мають іншу форму. Наприклад, у лісі невелика кількість великих дерев, таких як вічнозелена секвоя, забезпечує їжею величезну кількість невеликих за розміром комах-фітофагів і птахів – консументів першого порядку.

Піраміда біомаси , Що характеризує масу живої речовини (на од. площі або обсягу) Кожен трофічний рівень харчового ланцюга чи мережі містить певну кількість біомаси. У наземних екосистемах діє таке правило піраміди біомас: сумарна маса рослин перевищує масу всіх травоїдних, а їхня маса перевищує всю біомасу хижаків.

Для океану правило піраміди біомас недійсне – піраміда має перевернутий (навернений) вид. Для екосистеми океану характерне розжарювання біомаси на високих рівнях у хижаків. Хижаки живуть довго, і швидкість обороту їхньої регенерації мала, але у продуцентів – фітопланктонних водоростей оборотність у сотні разів перевищує запас біомаси.

Мал. 3.3 Піраміда біомаси

Піраміди чисел і біомаси може бути зверненими, (чи частково зверненими), тобто. основа може бути меншою, ніж один або кілька верхніх поверхів. Так буває, коли середні розміри продуцентів менші за розміри консументів. Навпаки, енергетична піраміда завжди звужуватиметься до верху, за умови, що ми враховуємо всі джерела харчової енергії в системі.