Экология и производственная безопасность

258 Различают три основных типа эко- логических пирамид: чисел, биомассы и энергии. Пирамиды чисел и биомас- сы в водных системах из-за нарушения масштабов и скорости образования фито- и зоопланктона могут быть пере- вернутыми. Пирамиды энергии перевер- нутыми быть не могут. Пирамида чисел , или распределе- ние особей по трофическим уровням, обусловлена несколькими факторами, в частности: – в экосистеме мелкие животные размножаются быстрее и численно пре- восходят крупных; – хищные животные имеют преде- лы размеров (нижние и верхние) своих жертв. Верхний предел связан с тем, что хищник не в состоянии одолеть крупное животное, нижний предел – слишком малые размеры добычи теряют смысл охоты на нее, для насыщения хищнику требуется огромное количество добычи. Поэтому для хищников каждого вида, как правило, пищей служат жертвы оп- тимального размера и количества. Пирамиды биомассы показывают количественные соотношения биомасс. В том случае, когда организмы не силь- но различаются по размеру, получают ступенчатую пирамиду, на трофических уровнях показывается общая масса осо- бей. В случае, когда организмы низших уровней в среднем мельче организмов высших уровней, имеет место обращен- ная пирамида биомассы. Например, в экосистемах с очень мелкими продуцен- тами и крупными консументами общая масса последних может быть выше об- щей массы продуцентов. Пирамида энергии дает наиболее полное представление о функциональ- ной организации сообщества, так как число и масса организмов, которые мо- гут существовать на каждом трофичес- ком уровне в тех или иных условиях, зависят не от количества фиксированной энергии, имеющейся в данное время на предыдущем уровне, а от скорости про- дуцирования пищи. В противополож- ность пирамидам чисел и биомассы, от- ражающим статику системы, т.е. харак- теризующим количество организмов или их биомассу в данный момент, пи- рамида энергии отражает скорость (ди- намику) прохождения массы пищи че- рез пищевую цепь. На форму этой пи- рамиды не влияют изменения размеров особей и интенсивности их метаболиз- ма, и если учтены все источники энер- гии, то пирамида всегда будет иметь «ка- нонический» вид, как это определено вторым законом термодинамики. Таким образом, существуют следу- ющие правила пирамид (См. «Правило 10%», т. II «Академический глоссарий»): 1. Правило пирамиды продукции : на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создавае- мой за единицу времени, больше чем на последующем (данное правило характе- ризует количество первичной и вторич- ной продукции в экосистеме). 2. Правило пирамиды биомассы : суммарная масса растений оказывается больше, чем биомасса всех фитофагов, а масса фитофагов, в свою очередь, пре- вышает массу всех хищников. 3. Правило пирамиды чисел : общее число особей, участвующих в цепях пи- тания, с каждым звеном уменьшается. Второй закон термодинамики (за- кон деградации энергии) можно сфор- мулировать следующим образом: во всех природных процессах некоторая часть энергии теряет свою способность Эко-Эко