Различные экологические пирамиды и соотношения организмов на каждой их ступени

1.

ФГБ ПОУ "Кисловодский Медицинский колледж" Минздрава России
ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
НА ТЕМУ:
Различные экологические пирамиды и соотношения организмов на каждой их
ступени.
Автор: 1-9СД 222 Захарящева А.
Ю.
1-9СД 222 Меджидова А. А
1-9СД 222 Надиргаджиева Д. Ж.
Руководитель: Преподователь по биологии
Ольховская Л. Н.
КИСЛОВОДСК 2023

2.

Оглавление
1. Цель, задачи
2. Введение
3. Пищевые цепи
4. Экологическая пирамида
4.1. Пирамида численности
4.2. Пирамида биомассы
4.3. Пирамида энергии
5.
Вывод
6.
Заключение
7.
Список литературы

3.

Цель и задачи проекта
Цель проекта:
• Исследовать различные экологические пирамиды
Задачи проекта:
• Изучить какие бываю экологические пирамиды
• Ознакомиться с экологическими пирамидами

4.

Введение
• Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят
от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействие. Изучением условий жизни
организмов и их взаимных связей с окружающей средой занимается экология, наука о
взаимоотношениях живых организмов и их сообществ с окружающей их живой и неживой
средой обитания.
• Впервые этот термин использовал немецкий зоолог Эрнст Геккель в 1886 г., определив
экологию как область знаний, изучающую экономику природы, исследование общих
взаимоотношений животных как с живой, так и с неживой природой. Такое понимание
экологии стало общепризнанным, и сегодня классическая экология это наука об изучении
взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой.

5.

Пищевые цепи
• Внутри экологической системы органические вещества создаются автотрофными
организмами (например, растениями). Растения поедают животные, которых, в свою очередь,
поедают другие животные. Такая последовательность называется пищевой цепью; каждое
звено пищевой цепи называется трофическим уровнем.
• Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего
трофического уровня - вторичными консументами и т. д.
• Первичные консументы - это травоядные животные (многие насекомые, птицы и звери на
суше, моллюски и ракообразные в воде) и паразиты растений (например, паразитирующие
грибы).
• Вторичные консументы - это плотоядные организмы: хищники либо паразиты. В типичных
пищевых цепях хищники оказываются крупнее на каждом уровне, а паразиты - мельче.

6.

Существует ещё одна группа организмов, называемых редуцентами. Это сапрофиты
(обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и
животных (детритом). Детритом могут также питаться животные - детритофаги, ускоряя
процесс разложения остатков. Детритофагов, в свою очередь, могут поедать хищники. В
отличие от пастбищных пищевых цепей, начинающихся с первичных продуцентов (то
есть с живого органического вещества), детритные пищевые цепи начинаются с детрита
(то есть с мёртвой органики).
В схемах пищевых цепей каждый организм представлен питающимся организмами
какого-то определённого типа. Действительность намного сложнее, и организмы
(особенно, хищники) могут питаться самыми разными организмами, даже из различных
пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети.
Пищевые сети служат основой для построения экологических пирамид.

7.

Рассмотрим принцип построения экологических пирамид.
● На нижнем уровне пирамиды располагаются продуценты (обычно это растения).
● Над продуцентами следует уровень консументов первого порядка (это травоядные
животные).
● Выше находится уровень консументов второго порядка (это плотоядные животные,
или хищники).
● На вершине пирамиды располагаются крупные хищники. Количество ступеней
пирамиды равно числу звеньев в цепи питания.

8.

Правило экологичсеких пирамид
Количество растительного вещества, служащего основой
цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса
растительноядных животных, и каждый последующий
пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.

9.

10.

Экологические пирамиды
• Экологическая пирамида - это
соотношение различных трофических
уровней, выраженное графически
Эффект пирамид в виде графических моделей
разработан в 1930 году Ч. Элтоном.

11.

Чарлз Сазерленд Элтон
Чарлз Элтон стал одним из
ученых, осуществивших синтез
теории естественного отбора с
экологией. В 1930 г. появилась
его не столь крупная по
объему, но значительная
работа– «Экология животных и
эволюция», в которой он
впервые широко обрисовал
экологические аспекты
процессов исторического
развития животного мира, став
основоположником
эволюционной экологии и
сделав вклад в
зарождающееся учение о
популяциях.

12.

Пищевые сети внутри каждого биогеоценоза имеют хорошо выраженную структуру. Она
характеризуется количеством, размером и общей массой организмов - биомассой - на каждом
уровне цепи питания. Для пастбищных пищевых цепей характерно увеличение плотности
популяций, скорости размножения и продуктивности их биомасс. Снижение биомассы при
переходе с одного пищевого уровня на другой обусловлено тем, что далеко не вся пища
ассимилируется консументами.
С помощью экологических пирамид можно изучать изменения, происходящие в экосистемах, а
также взаимоотношения видов. В экологической пирамиде каждый прямоугольник означает
определенный трофический уровень.
Соотношение живого вещества на разных уровнях подчиняется общему правилу: чем
выше уровень, тем ниже общая биомасса и численность составляющих её организмов.

13.

Различают три способа составления экологических пирамид:
1. Пирамиды численности.
2. Пирамиды биомассы.
3. Пирамиды энергии.

14.

Пирамиды численности.
Пирамида численности отражает численность
организмов на каждом уровне.
На рисунке показана
пирамида
численности, отображающая
реальную ситуацию в природе.
Хищники, расположенные на
высшем трофическом уровне,
называются конечными
хищниками.

15.

Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для
графического представления этих взаимоотношений удобнее использовать не схемы
пищевых сетей, а экологические пирамиды. При этом сначала подсчитывают число
различных организмов на данной территории, сгруппировав их по трофическим
уровням. После таких подсчетов становится очевидным, что численность животных
прогрессивно уменьшается при переходе от второго трофического уровня к
последующим.
Для удобства количество организмов на данном трофическом уровне может быть
представлено в виде прямоугольника, длина (или площадь) которого
пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (или в данном
объеме, если это водная экосистема).

16.

Пирамиды биомассы
Пирамиды биомасс – это
соотношения масс организмов
разных трофических уровней.
Обычно в наземных
биоценозах общая масса
продуцентов больше, чем
каждого последующего звена.

17.

Неудобств, связанных с использованием пирамид численности, можно избежать
путем построения пирамид биомассы, в которых учитывается суммарная масса
организмов (биомассы) каждого трофического уровня. Определение биомассы
включает не только учет численности, но и взвешивание отдельных особей, так
что это более трудоемкий процесс, требующий больше времени и специального
оборудования. Таким образом, прямоугольники в пирамидах биомассы отображают
массу организмов каждого трофического уровня, отнесенную к единице площади
или объема.

18.

Пирамиды энергии
Пирамида энергии показывает
соотношение энергии, которая
передается между
трофическими уровнями в
виде органического вещества.

19.

Пирамида энергии отражает величину потока энергии в цепи питания. На форму этой
пирамиды не влияют размеры особей, и она всегда будет иметь треугольную форму с
широким основанием внизу, как это диктуется вторым законом термодинамики. Поэтому
пирамида энергии дает наиболее полное и точное представление о функциональной
организации сообщества, о всех обменных процессах в экосистеме.
Если пирамиды чисел и биомасс отражают статику экосистемы (количество и биомассу
организмов в данный момент), то пирамида энергии - динамику прохождения массы
пищи через цепи питания. Таким образом, основание в пирамидах чисел и биомасс может
быть больше или меньше, чем последующие трофические уровни (в зависимости от
соотношения продуцентов и консументов в различных экосистемах).

20.

Недостатки и преимущества экологических пирамид
Несмотря на количество различных видов, практически каждый из них имеет ряд
минусов. Это, например, пирамиды чисел и биомассы. Дело в том, что
построение первой вызывает некоторые трудности, если разброс численности
различных уровней слишком велик. Но вся сложность заключается не только в
этом.
Пирамида массы показывает состояние системы в конкретный момент и не
может отражать продуктивность в течение длительного промежутка времени.
Пирамида энергии способна сравнивать продуктивность, так как учитывает
важнейший временной фактор. Благодаря этому, она является неким стандартом.

21.

Вывод:
• Из трёх типов экологических пирамид, пирамида энергии
даёт наиболее полное представление о функциональной
организованности сообществ, так как отражает картину
скоростей прохождения массы пищи через пищевую цепь.

22.

Заключение
Каждый организм живет в окружении множества других организмов,
вступает с ними в самые разнообразные отношения, как с
отрицательными, так и с положительными для себя последствиями и,
в конечном счете, не может существовать без этого живого
окружения. Связь с другими организмами необходимое условие
питания и размножения, возможность защиты, смягчения
неблагоприятных условий среды, а с другой стороны это опасность
ущерба и часто даже непосредственная угроза существованию

23.

Список литературы
Реймерс Н. Ф. Экология. М., 1994.
Дажо Р. Основы экологии. М.: Прогресс, 2000.
Риклефс Р. Основы общей экологии. М.: Мир, 2000.
Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс
В.И. Кормилицын, М.С. Цицкишвили, Ю.И. Яламов “Основы экологии”,
Москва, 2001.