Le processus principal qui se déroule dans tousles écosystèmes est le transfert et la circulation de matière ou d'énergie. De plus, les pertes sont inévitables. L'ampleur de ces pertes d'un niveau à l'autre est ce que reflètent les règles des pyramides écologiques.
L'échange de matière et d'énergie est un flux dirigédans la chaîne, producteurs - consommateurs. En termes simples, manger certains organismes par d'autres. Dans ce cas, une chaîne ou une séquence d'organismes est construite, qui, en tant que maillons d'une chaîne, sont liés par la relation «alimentation - consommateur». Cette séquence s'appelle la chaîne trophique ou chaîne alimentaire. Et les liens qu'il contient sont des niveaux trophiques. Le premier niveau de la chaîne est constitué par les producteurs, les organismes autotrophes (plantes), car ils sont les seuls à pouvoir former des substances organiques à partir de substances inorganiques. Les liens suivants sont des consommateurs (animaux) de différentes commandes. Les herbivores sont des consommateurs de niveau 1 et les prédateurs herbivores seront des consommateurs de niveau 2. Le prochain maillon de la chaîne sera les décomposeurs - des organismes dont la nourriture est les restes d'une activité vitale ou les cadavres d'organismes vivants.
Écologiste britannique Charles Elton (1900-1991) en 1927année, sur la base de l'analyse des changements quantitatifs des chaînes alimentaires, introduit en biologie le concept de pyramides écologiques comme illustration graphique des relations dans l'écosystème des producteurs et des consommateurs. La pyramide d'Elton est représentée comme un triangle divisé par le nombre de maillons de la chaîne. Ou sous la forme de rectangles debout les uns sur les autres.
Ch. Elton a analysé le nombre d'organismes dans les chaînes et a constaté qu'il y avait toujours plus de plantes que d'animaux. De plus, le rapport des niveaux en termes quantitatifs est toujours le même - une diminution se produit à chaque niveau suivant, et c'est une conclusion objective, qui se reflète dans les règles des pyramides écologiques.
Cette règle stipule que le nombre d'individus enla chaîne trophique successive diminue de niveau en niveau. Les règles de la pyramide écologique sont le rapport quantitatif des produits à tous les niveaux d'une chaîne alimentaire particulière. Il dit que l'indicateur de niveau de chaîne sera environ 10 fois inférieur à celui du niveau précédent.
Étant donné un exemple simple qui définira toutpoints au-dessus du "et". Considérez la chaîne trophique des algues - crustacés invertébrés - hareng - dauphin. Un dauphin de quarante kilogrammes a besoin de manger 400 kilogrammes de hareng pour survivre. Et pour que ces 400 kilogrammes de poisson existent, il faut environ 4 tonnes de leur nourriture - des crustacés invertébrés. Pour la formation de 4 tonnes de crustacés, 40 tonnes d'algues sont nécessaires. C'est ce que reflètent les règles de la pyramide écologique. Et ce n'est que dans ce rapport que cette structure écologique sera durable.
Sur la base du critère qui sera pris en compte lors de l'évaluation des pyramides, il y a:
Dans tous les cas, la règle de la pyramide écologique reflète une diminution par 10 du critère principal d'évaluation.
La pyramide des nombres prend en compte le nombreorganismes de la chaîne trophique, ce qui se traduit par la règle de la pyramide écologique. Et l'exemple du dauphin correspond parfaitement aux caractéristiques de ce type de pyramides. Mais il y a des exceptions - un écosystème forestier avec une chaîne végétale - des insectes. La pyramide va s'inverser (un grand nombre d'insectes se nourrissant du même arbre). C'est pourquoi la pyramide des nombres n'est pas considérée comme la plus informative et la plus indicative.
Pyramide de la biomasse comme critère d'évaluationutilise une masse sèche (moins souvent - humide) d'individus de même niveau. Unités de mesure - gramme / mètre carré, kilogramme / hectare ou gramme / mètre cube. Mais même ici, il y a des exceptions. Les règles des pyramides écologiques, qui reflètent une diminution de la biomasse des consommateurs par rapport à la biomasse des producteurs, sont remplies pour les biocénoses, où les deux sont grandes et ont un long cycle de vie. Mais pour les systèmes d'eau, la pyramide peut à nouveau être inversée. Par exemple, dans les mers, la biomasse du zooplancton se nourrissant d'algues est parfois 3 fois la biomasse du plancton végétal lui-même. La stabilité du système est sauvegardée par le taux de reproduction élevé du phytoplancton.
Les pyramides d'énergie montrent la vitesse de déplacementnourriture (sa masse) par niveaux trophiques. La loi de la pyramide énergétique a été formulée par le remarquable écologiste américain Raymond Lindemann (1915-1942), après sa mort en 1942, il est entré en biologie en règle générale de dix pour cent. Selon lui, 10% de l'énergie du précédent va à chaque niveau suivant, les 90% restants sont des pertes qui vont soutenir les fonctions vitales du corps (respiration, régulation thermique).
Ce que reflètent les règles des pyramides écologiques, nousdémonté. Mais pourquoi avons-nous besoin de ces connaissances? Les pyramides de nombres et de biomasse permettent de résoudre certains problèmes pratiques, car elles décrivent l'état statique et stationnaire du système. Par exemple, ils sont utilisés pour calculer les valeurs de capture admissibles de poissons ou compter le nombre d'animaux pour le tir, afin de ne pas perturber la stabilité de l'écosystème et de déterminer la taille maximale d'une population particulière d'individus pour un écosystème donné dans son intégralité. Et la pyramide des énergies donne une idée claire de l'organisation des communautés fonctionnelles, permet de comparer différents écosystèmes en termes de productivité.
Maintenant, le lecteur ne sera pas désemparé lorsqu'il reçoit une tâche du type «décrire ce que reflètent les règles des pyramides écologiques», et répond hardiment qu'il s'agit de pertes de matière et d'énergie dans une chaîne trophique particulière.
