Экологические пирамиды способ представления

Экологическая пирамида

Вы будете перенаправлены на Автор24

Экологическая пирамида – это способ наглядного представления трофических отношений в экосистемах – пищевая цепь в масштабах биомассы, численности или энергии при изображении потока энергии в сообществе в направлении снизу вверх, напоминающая пирамиду из отдельных блоков звеньев (трофической цепи).

Звенья трофических пирамид

1. Первым блоком трофической пирамиды всегда являются продуценты экосистемы.
2. Второй блок состоит из консументов первого порядка, для которых продуценты служат пищей.
3. Консументы второго порядка образуют третий блок пирамиды,
4. консументы третьего порядка – четвертый.

Большего количества блоков экологические пирамиды обычно не содержат, хотя пищевые цепи теоретически могут состоять из многих звеньев (если именно данные пищевые цепи не являются единственными и даже основными в экосистеме), что связано с потерями энергии при переходе от предыдущих звеньев к последующим. Нередко при изображении экологической пирамиды ограничиваются всего тремя блоками.

Типы экологических пирамид

Наиболее распространены пирамиды численности, биомассы и энергии. В пирамидах численности длина каждого блока должна быть пропорциональна числу особей всех организмов данного трофического уровня. В пирамидах биомассы они пропорциональна их суммарной массе, а в пирамидах энергии – энергетическому эквиваленту данной биомассы. Наиболее точной формой представления экологической пирамиды служит изображение пирамиды энергии за определенный промежуток времени (например, за год), а не моментальный срез, поскольку у организмов разных трофических уровней могут быть отличия в продуктивности.

Масштаб при изображении экологических пирамид нередко приходится делать произвольным, особенно в случае пирамид численности. Если консументы первого порядка намного крупнее поедаемых ими продуцентов (например, для позвоночных-хлорофитофагов и травянистых растений, животных-биофильтраторов и фитопланктона), их численность может быть ниже численности продуцентов в миллионы раз. То же характерно для соотношения численности консументов разных порядков при сходной разнице размеров. Если размеры хищника и жертвы относительно близки, то численность хищника обычно ниже численности жертвы в 300 и более раз.

Готовые работы на аналогичную тему

Форма экологических пирамид

Чаще всего экологическую пирамиду изображают классическим образом из нескольких блоков, размеры которых уменьшаются от основания к вершине. Это обычно справедливо для наземных, большинства пресноводных и прибрежных океанических экосистем.

В морских экосистемах, основанных на планктоне в качестве продуцента, только у пирамид биомасс основание (продуценты) меньше консумента 1-го порядка. Это связано с огромной продуктивностью продуцента-фитопланктона, превышающую таковую для наземных растений в десятки-сотни раз. Такие пирамиды иногда называют «перевернутыми», или «опрокинутыми», что может считаться неправомочным, так как блоки всех консументов уменьшаются в размерах к вершине. Пирамиды численности и энергии (при учете не моментального среза, а некоторого длительного временного интервала) морских экосис¬тем не «перевернутые».

Перевернутой может оказаться и пирамида численности. Это может быть, если последующие уровни представлены более мелкими организмами, чем предыдущие. Например, в лесных экосистемах численность продуцентов (в основном это деревья) многократно меньше, чем консументов-хлорофитофагов (в основном насекомые). То же характерно для позвоночных животных и их эктопаразитов (и многих эндопаразитов), которых обычно приходится по несколько особей (а то и сотни) на одного хозяина. Пирамиды биомассы и энергии в этих случаях тоже не являются перевернутыми. Поэтому само понятие перевернутой пирамиды имеет смысл лишь в том случае, если при этом четко дифференцировать, какая из пирамид имеется в виду.

Источник

Биология. 10 класс

§ 46. Экологические пирамиды. Правило Линдемана

*Правило Линдемана

Как вы уже знаете из предыдущего параграфа, вещества в экосистеме используются многократно, включаясь в круговорот. Это происходит благодаря взаимосвязи пастбищных и детритных цепей питания. Причем в превращении веществ главную роль играют живые организмы. Круговорот веществ начинается с поступления химических элементов из почвы (вода и минеральные соли) и атмосферы (углекислый газ, азот) в живые организмы — продуценты. Продуценты синтезируют органические вещества, часть которых дальше передается по пищевой цепи консументам. Определенное количество органических веществ продуцентов и консументов возвращается в почву с трупным материалом, экскрементами (детрит). В результате деятельности редуцентов они превращаются в минеральные вещества, атомы которых снова вовлекаются продуцентами в круговорот. Но совершенно замкнутым круговорот веществ быть не может. Атомы некоторых химических элементов могут на длительное время выводиться из круговорота, накапливаясь в литосфере в составе известняка (мела), каменного угля, природного газа, нефти, торфа, руд различных металлов.

Превращение энергии в цепях питания экосистемы идет несколько иначе, чем превращение веществ. Поток солнечной энергии, поступивший в экосистему, после включения в органическое вещество как бы разделяется на два русла — пастбищное и детритное. В каждом из них освобождающаяся энергия расходуется на поддержание жизнедеятельности организмов: размножение, движение, поддержание температуры тела, транспорт веществ через клеточные мембраны. Соотношение количества энергии, проходящей через пастбищные и детритные цепи, в различных типах экосистем разное. Потеря энергии в пищевых цепях может быть восполнена только за счет поступления новых порций солнечной энергии или готового органического вещества (энергия корма). Поэтому в экосистеме не может быть круговорота энергии, аналогичного круговороту веществ. Экосистема функционирует только за счет направленного потока энергии.

Процент усвояемости вещества и энергии в разных цепях питания варьирует и зависит от состава корма и биологических особенностей организмов. Многочисленные исследования показали, что в пастбищных цепях переход энергии и вещества от одного трофического уровня к другому составляет в среднем 10 %. В одних цепях питания он может быть несколько выше, а в других — немного ниже. Американский эколог Р. Линдеман в 1942 г. сформулировал принцип преобразования энергии в экосистемах, получивший в экологической литературе название правило 10 % (его часто называют правилом Линдемана). Согласно правилу 10 %, при переходе с одного трофического уровня на последующий уровень в цепи питания передается в среднем около 10 % энергии без каких-либо неблагоприятных последствий для экосистемы. При этом имеется в виду часть энергии, поступившей с пищей, которую организм использует для построения органического вещества своего собственного тела.

Примеры решения задач на анализ превращения вещества и энергии в пастбищных цепях питания и на правило 10 % приведены в конце пособия в разделе «Методика решения задач (Б)».

Используя это правило, можно рассчитать примерное количество энергии на любом трофическом уровне цепи питания, если ее показатель известен на одном из них. С некоторой степенью допущения это правило используют и для определения перехода биомассы между трофическими уровнями.

Правило Линдемана неприменимо для этапов пастбищных цепей, включающих паразитов. Поскольку паразиты используют готовые питательные вещества хозяина, то эффективность их усвоения намного выше, чем при потреблении органического вещества корма другими организмами. Паразитам не нужно затрачивать энергию на процессы переваривания пищи, так как эту функцию выполняет хозяин. Получая питательные вещества от хозяина, паразит их практически полностью усваивает, поэтому он не теряет часть энергии в составе непереваренных остатков (экскрементов). Из этого следует, что в пищевых цепях, включающих паразитов, не будет соблюдаться правило Линдемана.

Некоторые ученые считают, что правило Линдемана соблюдается в экосистеме только при наличии оптимальных условий среды и при полной обеспеченности кормом.

Источник

Принцип построения экологических пирамид

Экологические пирамиды

План:

Экологические пирамиды биомассы и численности.

Принцип построения экологической пирамиды.

Перевёрнутые пирамиды.

Экологические пирамиды биомассы и численности

Эко­ло­ги­че­ские пи­ра­ми­ды — это гра­фи­че­ские мо­де­ли, отража­ю­щие число осо­бей (пи­ра­ми­да чисел), ко­ли­че­ство их био­мас­сы (пи­ра­ми­да био­масс) или за­клю­чён­ной в них энер­гии (пи­ра­ми­да энер­гии) на каж­дом тро­фи­че­ском уров­не и ука­зы­ва­ю­щие на по­ни­же­ние всех по­ка­за­те­лей с повыше­ни­ем трофи­че­ско­го уров­ня.

Различают три типа экологических пирамид: энергии, биомассы и численности.

Соотношение живого вещества на разных уровнях подчиняется в целом тому же правилу, что и соотношение поступающей энергии: чем выше уровень, тем ниже общая биомасса и численность составляющих её организмов.

Основание пирамиды образуют продуценты (растения).

Над ними располагаются консументы первого порядка (травоядные).

Следующий уровень представляют консументы второго порядка (хищники).

И так далее до вершины пирамиды, которую занимают наиболее крупные хищники. Высота пирамиды обычно соответствует длине пищевой цепи.

Пирамида биомасс показывает соотношение биомасс организмов разных трофических уровней, изображённых графически таким образом, что длина или площадь прямоугольника, соответствующего определённому трофическому уровню, пропорциональна его биомассе.

В любой трофической цепи не вся пища используется на рост особи, т. е. на формирование биомассы (часть её расходуется на удовлетворение энергетических затрат организмов: дыхание, движение, размножение, поддержание температуры тела и т. д.). Следовательно, в каждом последующем звене пищевой цепи происходит уменьшение биомассы.

Правило экологической пирамиды биомасс отражает закономерность, согласно которой в любой экосистеме биомасса каждого следующего звена в 10 раз меньше предыдущего.

Пирамида численности, или чисел — отображение числа особей на каждом из трофических уровней данной экосистемы.

Пирамиды чисел отражают только плотность населения организмов на каждом трофическом уровне, но не скорость самовозобновления (оборота) организмов.

Принцип построения экологических пирамид

Первое звено всякой цепи питания – превращение в процессе фотосинтеза световой энергии в химическую и образование органических веществ. При этом лишь 3 % световой энергии, попадающей на растение, переходит в потенциальную энергию органических веществ; остальная рассеивается в виде тепла. Каждое из последующих звеньев способно использовать лишь 5-12% энергии корма и превратить ее во вновь построенное вещество своего тела. Остальная энергия или превращается в тепло и рассеивается, или (чаще всего) просто не усваивается. В среднем коэффициент полезного действия каждого звена цепи не превышает 10%, что неизбежно ведет к уменьшению количества образующегося органического вещества на каждом последующем пищевом уровне. Поэтому типичная цепь питания состоит не более чем из четырех – шести взаимно связанных пищевых уровней.

Например, для образования 1 кг массы дельфина нужно около 10 кг съеденной рыбы, а этим 10 кг нужно 100 кг корма – водных позвоночных, которым, в свою очередь для образования такой массы необходимо съесть 1000 кг водорослей и бактерий. Если в соответствующем масштабе изобразить эти величины в порядке их зависимости, то действительно образуется своеобразная пирамида.

Пример:

Экологи подсчитали, что для того, чтобы прокормить в течении года мальчика весом в 45 кг. достаточно четырех с половиной телят общим весом в 1035 кг., а для них – 20 млн.растений люцерны с биомассой 8,2 тонн.

Используя данные примера, можно построить пирамиду биомассы, в которой учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня.

Пирамида биомассы в случае цепи хищников имеет обычно форму треугольника с вершиной, обращенной вверх – устойчивая пирамида с широким основанием.

Для океана, как правило, такая закономерность не характерна. Только во время весны биомасса фитопланктона превышает биомассу зоопланктона. Другие же периоды действует обратное соотношение, на высших трофических уровнях преобладает тенденция к накоплению биомассы.

Источник

«Экологические пирамиды». Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной к школе группе

Евгения Бабарыкина
«Экологические пирамиды». Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной к школе группе

Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной к школе группе

Тема: «Экологические пирамиды»

Цель: знакомство с понятием «экологическая пирамида».

-формировать у детей представление о взаимосвязи леса – растений и животных, их пищевой зависимости друг от друга;

— развивать умение устанавливать последовательную зависимость, состоящую из нескольких звеньев – экологическую пирамиду;

— воспитывать интерес к окружающей жизни, бережное отношение к живой природе.

Предварительная работа: наблюдения, рассматривание иллюстраций, энциклопедий, чтение художественной литературы.

Материалы и оборудование: картинки с изображением животных, полоски для построения «экологической пирамиды», модель многоэтажного дома, знаки правил поведения в лесу.

Ход занятия:

I Вводная часть.

-Воспитатель: Сегодня мы с вами познакомимся с понятием «экологические пирамиды» и попробуем проанализировать, почему в природе все взаимосвязано.

-А теперь я хочу загадать вам загадку, отгадав ее, вы поймете, о чем пойдет сегодня речь на нашем занятии.

Дом со всех сторон открыт,

Он резною крышей крыт,

Заходи в зеленый дом —

Чудеса увидишь в нем.

-Догадались? Конечно это — лес. Ребята, к нам пришло письмо. Посмотрите, какой красивый и большой конверт. Сейчас узнаем от кого это письмо и прочитаем его. «Здравствуйте, ребята! Меня зовут Старичок – Лесовичок! Приглашаю вас к себе в гости, в лес.Я познакомлю вас с моими друзьями: птицами, животными. Но вы хорошо должны знать правила поведения в лесу и выполнять их».

Давайте поздороваемся с лесом:

Здравствуй лес, дремучий лес,

Полный сказок и чудес!

На первый взгляд кажется, что в лесу находятся одни деревья. На самом деле, если хорошенько присмотреться, то поймешь, что он полон жизни и похож на огромный дом, заселенный множеством жильцов. У каждого в этом доме есть свое место и свое дело. И мы сейчас представим этот дом в виде высокой пирамиды, построим ее.

II Основная часть (беседа по вопросам, загадки)

Ребята, как вы думаете, без чего не может существовать все живое? (Ответы детей).

-Воспитатель: А что нам дает тепло, свет?

-Воспитатель: Да, солнце – основа жизни. (Ставит солнце в основание пирамиды). Что еще необходимо для роста и жизни растений, животных?

-Дети: Вода, почва (если затрудняются, задать наводящий вопрос – Откуда растут трава, деревья? – из земли.)

-Воспитатель: Да, нужна почва и вода, т. е. почва с влагой (ставит почву). И тогда вырастет растительный мир (ставит деревья). Но растениям трудно размножаться, растения некому опылять и невесело в лесу без…

-Воспитатель: Да, заселим лес насекомыми, которые питаются нектаром растений и опыляют их (ставит насекомых). И вдруг в лесу кто-то запел, защелкал, зачирикал. Кто же это?

-Воспитатель: Правильно, птицы. Заселим лес птицами (ставит птиц).

-А вот понять, кто живет в лесу,нам помогут ваши ответы на следующие загадки:

Дружбу водит он с лисой,

Для других — ужасно злой.

Все зубами щелк да щелк,

Очень страшный серый (волк).

Лесом катиться клубок,

У него колючий бок.

Он охотиться ночами,

За жуками и мышами… (Еж).

У косого нет берлоги,

Не нужна ему нора.

От врагов спасают ноги,

А от голода – кора (заяц).

Косолапый и большой,

Спит в берлоге он зимой.

Любит шишки, любит мед,

Ну-ка, кто же назовет… (медведь)

-Все верно, дети, вы отгадали все загадки. Эти животные – лесные жители, но в лесу живут не только звери, посмотрите на иллюстрации. Рассматривание иллюстраций. (Дети называют все, что живет и растет в лесу).

Вот мы и составили с вами пирамиду жизни, многоэтажный огромный дом, в котором все этажи заселяли по очереди. И нельзя из этого дома никого выселить. Проверим это? Попробуем это доказать,ответив на следующие вопросы: Убираем солнце (или почву, деревья, насекомых, птиц) – рушим пирамиду. Катастрофы делать не будем. В природе все взаимосвязано, одно без другого жить не может. Наша пирамида будет молчать, ничего не подскажет. А вы подумайте и скажите, что будет, если убрать верхний этаж – птиц?

-Дети: Много разведется насекомых, которые съедят растения.

-Воспитатель: А если убрать насекомых?

-Дети: Некому будет опылять растения.

-Воспитатель: А если убрать растения?

-Дети: Останется голая земля, которая без растений тоже погибнет.

-Воспитатель: Хотим мы этого?

2. Дидактическая игра «Кому – что?»

— Для чего нужна трава? (Для пищи животных.) – Как называются животные, которые питаются травой? (Травоядные).

— Для чего нужны грибы, ягоды и кому? (Для питания животных, птиц и человека).

— Для чего нужны деревья? (Это дом для животных и птиц, листья дают свежий воздух).

— Чем служат насекомые в лесу? (Едой для птиц, опыляют растения, цветы).

— Нужны ли птицы в лесу? (Они санитары леса и помогают ему размножаться, поют прекрасные песни).

— Скажите, а по способу питания, на какие две группы делятся животные? (Хищники и травоядные). – Кто из них, чем питается? (Хищники – мясом, травоядные – травой).

Воспитатель предлагает сделать пирамиду из полосок бумаги. На самой длинной полоске изображены – колоски, на средней – мыши, на короткой – сова. Аналогично выкладывается вторая пирамида: трава, зайцы, волк. Для сравнения показывает игрушечную пирамиду и предлагает поразмышлять, почему экологическая пирамида выстроена именно в таком порядке.

Воспитатель объясняет, что зайчик любит траву. Сколько травинок зайчик съедает? Одну или много? Много. Поэтому полоска с травой длиннее, чем полоска с зайчиками, и зайцев меньше, чем травы. Ну, а зайцев не прочь отведать на обед волк. Волк большой, сильный. Чтобы ему быть таким сильным, нужно съесть много зайцев. Поэтому зайцев в лесу должно быть больше, чем волков, чтобы всем хватило. Вот и получается пирамида: один волк съедает много зайцев, а один заяц – много травы. Таким образом, чтобы всем хватило еды, травы должно быть больше, чем зайцев, а зайцев больше, чем волков.

Воспитатель просит высказать свои мысли по поводу первой пирамиды.

3. Физкультминутка «Старик – Лесовик»:

Жил под елкой старичок,

Вместе с солнышком вставал (потягивания,

Умываться начинал («умывают» ладошками лицо).

Подметал потом он хатку (движения «подметания»,

Застилал свою кроватку («застилают» руками).

Утром выполнил разминку (потягивания, наклоны, повороты туловища,

И уселся на тропинку (садятся).

4. Упражнение «экологическая цепочка».

-Воспитатель: а теперь задание, нужно выстроить экологическую пищевую цепочку,используя изображения: дерева, белки, совы, мыши, грибов, ягод и т. д.

(Дети у доски выполняют задание двумя группами, определяя кто, где живет и чем питается, а затем делают вывод, что все взаимосвязано в лесу).

5. Игра «Живая пирамида»

-Воспитатель предлагает построить пирамиду жизни. Дети строят пирамиду самостоятельно, воспитатель только предлагает варианты.

III Заключительная часть.

-Воспитатель: В природе между численностью животных (хищных и травоядных существует подвижное равновесие). Например, хищных животных (волков, лис) должно быть меньше, чем травоядных (зайцев, мышей, которыми они питаются. Такие отношения выражаются в виде различных пирамид, которые так и называются «экологические пирамиды». Давайте никогда ничего не будем разрушать «экологические пирамиды», ведь одно без другого в природе существовать не может. И постараемся всегда защищать и беречь все, что создано природой.

Воспитатель показывает знаки, на которых изображены правила поведения в лесу. Дети формулируют правила по картинкам.

А закончим сегодняшнюю беседу прослушиванием стихотворения

Я. Аким «Береги свою планету»:

«Есть одна планета-сад в этом космосе холодном.

Только здесь леса шумят, птиц скликая перелетных.

Лишь на ней одной увидишь ландыши в траве зеленой,

И стрекозы только тут в реку смотрят удивленно.

Береги свою планету, ведь другой на свете нету».

Спасибо за внимание!

Конспект НОД в подготовительной к школе группе по окружающему миру «День Земли» Конспект НОД в подготовительной группе по окружающему миру на тему «День Земли». Цель: — продолжать знакомить детей с историей праздника.

Конспект ООД по окружающему миру «Значение человека в сохранении животного мира» в подготовительной к школе группе Цель: Развитие познавательной активности ребенка в процессе знакомства со свойствами магнитов. Задачи: Познакомить детей с физическим.

Конспект по окружающему миру в подготовительной группе «Осень» Конспект занятия в подготовительной группе «Осень» Программное содержание: — Формировать знание детей о признаках осени, осенних месяцах.

Конспект по окружающему миру в подготовительной к школе группе на тему «Кто такие бабочки» «Кто такие бабочки» Цель. Формировать представления детей о мире бабочек. Задачи: закрепить знания детей о развитии насекомого,.

Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной группе «Где прячется здоровье?» Задачи: Формировать у детей представления о зависимости здоровья от двигательной активности, закаливания и чистоты тела; уточнить знания.

Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной к школе группе «Свойства льда, воды и пара» Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной к школе группе Тема: «Свойства льда, воды и пара». Программное содержание: Образовательные.

Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной к школе группе «Все профессии важны, все профессии нужны» Цель: Закреплять представление детей о разнообразии профессий, знания детей о том, кем работают родители, что они делают на работе (уметь.

НОД занятие в подготовительной к школе группе по окружающему миру «Своими руками» Цель: научить детей делать сложные вещи своими руками, используя знания об окружающем мире. Задачи: 1. Обучающие: содействовать проявлению.

Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной группе «В гостях у зайчонка» Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной группе «В гостях у зайчонка» Педагог: Гревцева Елена Валерьевна Школа 1155 Д. О 3.

Викторина для старшей и подготовительной к школе группы по окружающему миру Викторина для старшей и подготовительной к школе группы: «Окружающий мир». Цель: закрепить знания детей о природе, полученные в различных.

Источник