Тема: «Пищевые связи. Экологические пирамиды».
Жизнь на Земле существует за счет солнечной энергии, которая через растения передается всем остальным организмам, создающим пищевую, или трофическую цепь: от продуцентов к консументам, и так 4-6 раз с одного трофического уровня на другой.
Трофический уровень – это место каждого звена в пищевой цепи. Первый трофический уровень это продуценты. Все остальные консументы. Второй уровень – растительноядные консументы; третий – плотоядные консументы, питающиеся растительноядными формами; четвертый – консументы, потребляющие других плотоядных, и т.д.
Любая жизнь требует постоянного притока энергии и вещества. Энергия расходуется на осуществление основных жизненных реакций, вещество идет на построение тел организмов. Существование природных экосистем сопровождается сложными процессами вещественно-энергетического обмена между живой и неживой природой.
Потоки энергии и вещества в экологии рассматриваются как передача энергии и вещества извне к автотрофам и далее по цепям питания от организмов одного трофического уровня к следующему.
Поток энергии в сообществе – это ее переход от организмов одного уровня к другому в форме химических соединений (пищи).
Поток вещества – перемещение вещества в форме химических элементов и их соединений от продуцентов к редуцентам и далее через химические реакции, происходящие без участия живых организмов, вновь к продуцентам.
Поток вещества протекает по замкнутому циклу, поэтому его называют круговоротом.
Односторонний приток энергии как явление природы происходит в результате действия физики. Один из них гласит, что энергия может переходить из одной формы в другую (например: энергия света в потенциальную энергию пищи), она никогда не исчезает и не создается вновь.
Энергия солнечного излучения.
Солнце – практически единственный источник всей энергии на Земле. Однако не вся энергия солнечного излучения может усваиваться и использоваться организмами. Только половина солнечного потока, падающего на зеленые растения, поглощаются при фотосинтезе, лишь малая доля поглощенной энергии запасается в виде биохимической энергии. Большая часть солнечной энергии теряется в виде тепла на испарение. Поддержание жизни на Земле требует постоянного притока энергии.
Особенности переноса энергии.
Основным каналом переноса энергии в сообществе является пищевая цепь.
1.Перенос энергии с одного уровня на другой никогда не бывает полным, так как не вся энергия, содержащаяся в любом данном виде пищи, бывает доступна хищнику. Часть энергии теряется в процессе преобразования тканей жертвы в ткани хищника (при поедании), а часть не усваивается организмом организмом хищника и выводится из него с экскрементами.
2.Взаимосвязи между хищником и жертвой не позволяют выедать популяцию, за счет которой существует.
3.Энеогия тратится на работу, которую выполняет животное, перемещаясь. Охотясь и т.д.
Переход с одного трофического уровня на другой определяет соотношение хищников и жертв.
Пирамида численности биомассы.
Экологическая пирамида - это графическое изображение соотношения между продуцентами и консументами разных порядков, выраженное в единицах биомассы (пирамида биомассы), числа особей ( пирамида численности ) или заключенной в массе живого вещества энергии ( пирамида энергии ).
Пирамида численности может иметь правильную форму, т.е. суживаться кверху (правильная или прямая), а может быть и перевернутой вершиной вниз (перевернутая или обращенная) 
Пирамида численности имеет правильную форму, т.е. сужается при продвижении от уровня продуцентов к более высоким трофическим уровням, для водных экосистем (пруд, озеро и др.) и наземных экосистем (луг, степь, пастбище и др.).
Например:
· тысяча особей фитопланктона в небольшом пруду может прокормить 100 особей мелких ракообразных – консументов первого порядка, которые в свою очередь прокормят 10 особей рыб – консументов второго порядка, которых будет достаточно, чтобы прокормиться 1 окуню – консументу третьего порядка.
Пирамида численности для некоторых экосистем, например для леса умеренного пояса, имеет перевернутую форму.
Например:
· в лесу умеренного пояса летом небольшое количество больших деревьев - продуцентов снабжает пищей огромное количество небольших по размеру насекомых-фитофагов и птиц - консументов первого порядка.
В водных экосистемах (озеро, пруд и др.) пирамида биомасс может быть перевернутой, где биомасса консументов преобладает над биомассой продуцентов.Это объясняется тем, что в водных экосистемах продуцентом является микроскопический фитопланктон, быстро растущий и размножающийся), который в достаточном количестве непрерывно поставляет живую пищу консументам, намного медленно растущим и размножающимся. Зоопланктон (или другие животные, питающиеся фитопланктоном) накапливают биомассу годами и десятилетиями, тогда как фитопланктон имеет крайне короткий период жизни (несколько дней или часов).
