Definicja pojęcia:

piramida ekologiczna

Piramida ekologiczna – graficzna ilustracja przedstawiająca strukturę troficzną biocenozy. Jej podstawę tworzą producenci, kolejne poziomy roślinożercy i konsumenci II rzędu, a szczyt konsumenci najwyższych rzędów, czyli drapieżcy. Piramida ekologiczna nazywana jest również eltonowską (Eltona), liczb lub troficzną. Stanowi jedno z podstawowych pojęć stosowanych w ekologii. Ma kilka rodzajów, w zależności od tego, czy interesuje nas liczebność gatunkowa w łańcuchu troficznym czy też energia lub biomasa przekazywane pomiędzy poziomami.

Twórcą piramidy ekologicznej jest Charles Elton, angielski ekolog i zoolog, pionier nowoczesnej ekologii zwierząt, a także twórca tak istotnych dziś i powszechnie stosowanych w ekologii pojęć, jak nisza ekologiczna, łańcuch pokarmowy, sieć pokarmowa, czy właśnie piramida ekologiczna, której to koncepcję wprowadził w 1927 roku. Przedmiotami badań Eltona były również gatunki inwazyjne czy zmienność liczebności populacji.
Prosty schemat piramidy ekologicznej w oparciu o poziomy troficzne. By Joanna Kośmider [CC0], from Wikimedia Commons
Wyróżniamy trzy rodzaje piramidy ekologicznej, w których przedstawione wartości spadają zwykle od producentów do konsumentów wyższych rzędów:

1. Piramida liczb

Ukazuje proporcje w liczebności osobników na każdym poziomie troficznym. Z logicznego punktu widzenia, podstawowy poziom piramidy liczb wskazuje nam najwyższą wartość – producentów, znajdujących się na najniższym poziomie troficznym, jest znacznie więcej niż konsumentów I rzędu, a więc roślinożerców. Producenci w środowisku lądowym to przede wszystkim rośliny zielone, krzewy i drzewa, w środowisku wodnym zaś glony i sinice. Również roślinożerców odżywiających się producentami jest stosunkowo mniej w ekosystemie niż konsumentów II i dalszych rzędów. Drapieżców, plasujących się na samym szczycie piramidy jest odpowiednio mniej w stosunku do reszty osobników z pozostałych poziomów troficznych.
Drapieżcy - znajdują się u szczytu piramidy ekologicznej, klasyfikowani jako konsumenci najwyższego rzędu. By PIRO4D via Pixabay CC0.
2. Piramida biomasy

Daje obraz proporcji ilości biomasy na poszczególnych poziomach troficznych. Biomasę można rozumieć jako ilość materii wbudowanej w ciała osobników na każdym poziomie pokarmowym. Ze względu na to w niektórych ekosystemach zwykle zachodzące proporcje odwracają się – to nie producenci, ale konsumenci ostatnich rzędów reprezentują najwyższą wartość biomasy. Dzieje się tak zazwyczaj wówczas, gdy producenci to osobniki bardzo niewielkich rozmiarów, które w dodatku mnożą się w wyjątkowo szybkim tempie i krótko żyją, a konsumenci ostatnich rzędów przeciwnie. Przykładem niech będzie piramida biomasy dla ekosystemu otwartego morza, w którym na najniższym poziomie troficznym znajduje się fitoplankton, na wyższych zooplankton, a na samym szczycie drapieżniki morskie o okazalszych rozmiarach, np. sum, szczupak, orka itd. W biocenozach lądowych zwykle największa jest biomasa producentów. W takim ujęciu piramidy troficznej może się często wydawać, że poziom troficzny zawiera więcej biomasy i energii, niż jest w faktycznie. Przykładowo ptaki, niezależnie od swojej wielkości, mają bardzo lekkie, puste w środku kości pneumatyczne, wypełnione jedynie powietrzem, co ma oczywiście ułatwiać im latanie. Biomasa w kościach ptaków nie jest więc przekazywana na wyższe poziomy troficzne.

Przykład obiegu biomasy w ekosystemie lądowym:

trawagryzoniełasicelisy, wilki

gdzie najwięcej biomasy znajduje się na poziomie producenta, czyli trawy.
 

Przykład obiegu biomasy w ekosystemie wodnym:

fitoplankton → ryby roślinożerne i owady → ryby drapieżne

gdzie nie fitoplankton, ale ryby roślinożerne i owady obejmują najwięcej biomasy.
Poziom producentów w środowisku lądowym wytwarza najwięcej biomasy oraz cechuje się największą liczebnością. By Frederic_Mahe via Pixabay CC0
3. Piramida energii

Prezentuje proporcje w ilości wykorzystywanej energii na każdym z poziomów troficznych. Wnioskujemy z niej, że najwięcej energii znajduje się na poziomie podstawowym, gdzie wytwarzają ją producenci – organizmy samożywne, przekształcające materię nieorganiczną do organicznej. Producenci przekazują materię (energię) dalej do roślinożerców i konsumentów wyższych rzędów, ale jest jej odpowiednio mniej, dlatego na najwyższym poziomie piramidy energii jej wartość jest najniższa. Piramida energii uwzględnia tempo produkcji w jednostce czasu. Nie może być odwrócona, tak jak ma to miejsce w piramidzie biomasy ekosystemów wodnych.

Piramida ekologiczna ukazuje zależności pokarmowe w biocenozie w taki sposób, że umożliwia poznanie biocenoz bez konieczności analizowania ich składu gatunkowego.

Sieć troficzna a piramida troficzna

Sieć troficzna (pokarmowa) przedstawia rodzaje zależności pokarmowych pomiędzy organizmami różnych gatunków jednego ekosystemu. Sieci troficzne powstają przez splatające się ze sobą i zazębiające łańcuchy pokarmowe – stopień ich złożoności zależy od rodzaju ekosystemu i zamieszkujących go organizmów żywych. Piramida troficzna obrazuje z kolei przepływ biomasy i energii, która przekazywana jest z niższych do wyższych poziomów troficznych.
Poziom producentów w środowisku lądowym wytwarza najwięcej biomasy oraz cechuje się największą liczebnością. By Frederic_Mahe via Pixabay CC0

Bibliografia

  1. Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996;
  2. Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome, John McBrewster; “Biomass (Ecology) ”; Alphascript Publishing, 2009;
  3. Aulay Mackenzie, Andy S. Ball, Sonia R. Virdee; “Ekologia. Krótkie wykłady”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015.;
  4. Grażyna Łabno; “Ekologia. Słownik encyklopedyczny”; Wydawnictwo Europa, Warszawa 2006;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.4
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź