Konsep tingkat trofik

tingkat trofi Sekelompok organisme yang menempati posisi tertentu dalam rantai makanan. Organisme yang menerima energi mereka dari Matahari melalui jumlah langkah yang sama termasuk dalam tingkat trofik yang sama.

Urutan dan subordinasi kelompok organisme yang terhubung dalam bentuk tingkat trofik adalah aliran materi dan energi dalam suatu ekosistem, dasar organisasinya.

Struktur trofik ekosistem

Sebagai hasil dari urutan transformasi energi dalam rantai makanan, setiap komunitas organisme hidup dalam suatu ekosistem memperoleh struktur trofik. Struktur trofik komunitas mencerminkan rasio antara produsen, konsumen (terpisah dari ordo pertama, kedua, dll.) dan pengurai, yang dinyatakan baik oleh jumlah individu organisme hidup, atau biomassanya, atau energi yang terkandung di dalamnya, dihitung per satuan luas per satuan waktu.

Struktur trofik biasanya digambarkan sebagai piramida ekologi. Model grafis ini dikembangkan pada tahun 1927 oleh ahli zoologi Amerika Charles Elton. Basis piramida adalah tingkat trofik pertama - tingkat produsen, dan lantai piramida berikutnya dibentuk oleh tingkat berikutnya - konsumen dari berbagai pesanan. Ketinggian semua balok adalah sama, dan panjangnya sebanding dengan jumlah, biomassa, atau energi pada tingkat yang sesuai. Ada tiga cara untuk membangun piramida ekologi.

1. Piramida angka (angka) mencerminkan jumlah organisme individu pada setiap tingkat. Misalnya, untuk memberi makan seekor serigala, Anda membutuhkan setidaknya beberapa kelinci yang bisa dia buru; untuk memberi makan kelinci ini, Anda membutuhkan berbagai tanaman dalam jumlah yang cukup besar. Terkadang piramida angka bisa dibalik, atau dibalik. Ini berlaku untuk rantai makanan hutan, ketika pohon berfungsi sebagai produsen, dan serangga sebagai konsumen utama. Dalam hal ini, tingkat konsumen primer secara numerik lebih kaya daripada tingkat produsen (sejumlah besar serangga memakan satu pohon).

2. Piramida biomassa - rasio massa organisme dari berbagai tingkat trofik. Biasanya, dalam biocenosis terestrial, massa total produsen lebih besar dari setiap mata rantai berikutnya. Pada gilirannya, massa total konsumen tingkat pertama lebih besar dari konsumen tingkat kedua, dan seterusnya. Jika organisme tidak terlalu berbeda ukurannya, maka grafik biasanya menunjukkan piramida berundak dengan puncak yang meruncing. Jadi, untuk pembentukan 1 kg daging sapi, dibutuhkan 70-90 kg rumput segar.

Dalam ekosistem akuatik, juga dimungkinkan untuk memperoleh piramida biomassa terbalik atau terbalik, ketika biomassa produsen lebih kecil daripada biomassa konsumen, dan terkadang pengurai. Misalnya, di laut, dengan produktivitas fitoplankton yang cukup tinggi, massa totalnya pada saat tertentu mungkin lebih kecil daripada massa konsumen konsumen (paus, ikan besar, moluska).

Piramida angka dan biomassa mencerminkan statis sistem, yaitu, mencirikan jumlah atau biomassa organisme dalam periode waktu tertentu. Mereka tidak memberikan informasi lengkap tentang struktur trofik ekosistem, meskipun mereka memungkinkan pemecahan sejumlah masalah praktis, terutama yang berkaitan dengan menjaga stabilitas ekosistem. Piramida angka memungkinkan, misalnya, untuk menghitung nilai yang diizinkan untuk menangkap ikan atau menembak binatang selama periode berburu tanpa konsekuensi untuk reproduksi normal mereka.

3. Piramida energi mencerminkan besarnya aliran energi, kecepatan perjalanan massa makanan melalui rantai makanan. Struktur biocenosis sebagian besar dipengaruhi bukan oleh jumlah energi tetap, tetapi oleh laju produksi makanan.

Telah ditetapkan bahwa jumlah maksimum energi yang ditransfer ke tingkat trofik berikutnya dalam beberapa kasus dapat menjadi 30% dari yang sebelumnya, dan ini yang terbaik. Dalam banyak biocenosis, rantai makanan, nilai energi yang ditransfer hanya bisa 1%.

Pada tahun 1942, ahli ekologi Amerika R. Lindeman merumuskan hukum piramida energi (hukum 10 persen) , yang menurutnya, rata-rata, sekitar 10% energi yang diterima oleh tingkat piramida ekologi sebelumnya berpindah dari satu tingkat trofik melalui rantai makanan ke tingkat trofik lainnya. Sisa energi hilang dalam bentuk radiasi termal, gerakan, dll. Organisme, sebagai hasil dari proses metabolisme, kehilangan sekitar 90% dari semua energi di setiap mata rantai makanan, yang dihabiskan untuk mempertahankan fungsi vitalnya.

Jika seekor kelinci memakan 10 kg bahan tanaman, maka beratnya sendiri bisa bertambah 1 kg. Rubah atau serigala, memakan 1 kg kelinci, meningkatkan massanya hanya 100 g. Pada tanaman kayu, proporsi ini jauh lebih rendah karena fakta bahwa kayu diserap dengan buruk oleh organisme. Untuk rumput dan ganggang, nilai ini jauh lebih tinggi, karena mereka tidak memiliki jaringan yang sulit dicerna. Namun, keteraturan umum dari proses transfer energi tetap: jauh lebih sedikit energi yang melewati tingkat trofik atas daripada melalui yang lebih rendah.

Itulah sebabnya rantai makanan biasanya tidak dapat memiliki lebih dari 3-5 (jarang 6) tautan, dan piramida ekologi tidak dapat terdiri dari sejumlah besar lantai. Untuk mata rantai terakhir dari rantai makanan, serta ke lantai atas piramida ekologi, akan ada sangat sedikit energi sehingga tidak akan cukup jika jumlah organisme meningkat.

Pernyataan ini dapat dijelaskan dengan melihat di mana energi dari makanan yang dikonsumsi dihabiskan: sebagian digunakan untuk membangun sel-sel baru, mis. untuk pertumbuhan, sebagian energi makanan dihabiskan untuk memastikan metabolisme energi atau untuk bernapas. Karena kecernaan makanan tidak bisa lengkap, mis. 100%, kemudian bagian dari makanan yang tidak tercerna berupa kotoran dikeluarkan dari tubuh.

Menimbang bahwa energi yang dihabiskan untuk respirasi tidak ditransfer ke tingkat trofik berikutnya dan meninggalkan ekosistem, menjadi jelas mengapa setiap tingkat berikutnya akan selalu lebih kecil dari yang sebelumnya.

Itu sebabnya hewan predator besar selalu langka. Karena itu, tidak ada juga pemangsa yang akan memakan serigala. Dalam hal ini, mereka tidak akan memberi makan diri mereka sendiri, karena serigala tidak banyak.

Struktur trofik suatu ekosistem dinyatakan dalam hubungan makanan yang kompleks antara spesies penyusunnya. Piramida ekologi jumlah, biomassa dan energi, digambarkan dalam bentuk model grafis, mengungkapkan rasio kuantitatif organisme yang berbeda dalam cara mereka makan: produsen, konsumen dan pengurai.



Jaring makanan dalam setiap biogeocenosis memiliki struktur yang terdefinisi dengan baik.

Hal ini ditandai dengan jumlah, ukuran dan massa total organisme - biomassa - pada setiap tingkat rantai makanan. Rantai makanan padang rumput dicirikan oleh peningkatan kepadatan populasi, laju reproduksi dan produktivitas biomassanya.

Penurunan biomassa selama transisi dari satu tingkat makanan ke yang lain disebabkan oleh fakta bahwa tidak semua makanan diasimilasi oleh konsumen.

Jadi, misalnya, pada ulat yang memakan daun, hanya setengah dari bahan tanaman yang diserap di usus, sisanya dikeluarkan dalam bentuk kotoran.

Selain itu, sebagian besar nutrisi yang diserap oleh usus digunakan untuk respirasi, dan hanya 10-15% yang akhirnya digunakan untuk membangun sel dan jaringan ulat baru. Untuk alasan ini, produksi organisme dari setiap tingkat trofik berikutnya selalu lebih kecil (rata-rata 10 kali) daripada produksi sebelumnya, yaitu, massa setiap mata rantai berikutnya dalam rantai makanan semakin berkurang. Pola ini disebut aturan piramida ekologi.

Ada tiga cara menyusun piramida ekologi:

• 1. Piramida angka mencerminkan rasio numerik individu dari berbagai tingkat trofik ekosistem. Jika organisme dalam tingkat trofik yang sama atau berbeda sangat berbeda dalam ukuran, maka piramida jumlah memberikan ide yang menyimpang tentang rasio tingkat trofik yang sebenarnya. Misalnya, dalam komunitas plankton, jumlah produsen puluhan dan ratusan kali lebih banyak daripada jumlah konsumen, dan di hutan, ratusan ribu konsumen dapat memakan organ satu pohon - produsen;
• 2. Piramida biomassa menunjukkan jumlah materi hidup, atau biomassa, pada setiap tingkat trofik. Di sebagian besar ekosistem terestrial, biomassa produsen, yaitu, massa total tanaman, adalah yang terbesar, dan biomassa organisme dari setiap tingkat trofik berikutnya lebih kecil dari yang sebelumnya. Namun, di beberapa komunitas, biomassa konsumen orde pertama lebih besar daripada biomassa produsen. Misalnya, di lautan, di mana produsen utamanya adalah alga uniseluler dengan tingkat reproduksi yang tinggi, produksi tahunannya dapat melebihi cadangan biomassa hingga puluhan bahkan ratusan kali lipat. Pada saat yang sama, semua produk yang dibentuk oleh alga sangat cepat terlibat dalam rantai makanan sehingga akumulasi biomassa alga kecil, tetapi karena tingkat reproduksi yang tinggi, cadangannya yang kecil cukup untuk mempertahankan tingkat reproduksi bahan organik. Dalam hal ini, di lautan, piramida biomassa memiliki hubungan terbalik, yaitu, "terbalik". Pada tingkat trofik tertinggi, kecenderungan untuk mengakumulasi biomassa berlaku, karena masa hidup predator panjang, tingkat pergantian generasi mereka, sebaliknya, rendah, dan sebagian besar zat yang memasuki rantai makanan dipertahankan. di tubuh mereka;
• 3. Piramida energi mencerminkan jumlah aliran energi dalam rantai makanan. Bentuk piramida ini tidak dipengaruhi oleh ukuran individu, dan akan selalu berbentuk segitiga dengan alas lebar di bagian bawah, seperti yang ditentukan oleh hukum kedua termodinamika. Oleh karena itu, piramida energi memberikan gagasan paling lengkap dan akurat tentang organisasi fungsional komunitas, dari semua proses metabolisme dalam ekosistem. Jika piramida jumlah dan biomassa mencerminkan statika ekosistem (jumlah dan biomassa organisme pada saat tertentu), maka piramida energi mencerminkan dinamika perjalanan massa makanan melalui rantai makanan. Dengan demikian, dasar dalam piramida jumlah dan biomassa bisa lebih besar atau lebih kecil dari tingkat trofik berikutnya (tergantung pada rasio produsen dan konsumen di ekosistem yang berbeda). Piramida energi selalu menyempit ke atas. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa energi yang dihabiskan untuk respirasi tidak ditransfer ke tingkat trofik berikutnya dan meninggalkan ekosistem. Oleh karena itu, setiap level berikutnya akan selalu lebih kecil dari yang sebelumnya. Pada ekosistem terestrial, penurunan jumlah energi yang tersedia biasanya disertai dengan penurunan kelimpahan dan biomassa individu pada setiap tingkat trofik. Karena kehilangan energi yang begitu besar untuk membangun jaringan baru dan respirasi organisme, rantai makanan tidak bisa panjang, mereka biasanya terdiri dari 3-5 mata rantai (tingkat trofik).

Salah satu jenis hubungan antar organisme dalam ekosistem adalah hubungan trofik. Mereka menunjukkan bagaimana energi bergerak melalui rantai makanan dalam ekosistem. Sebuah model yang menunjukkan perubahan jumlah energi dalam mata rantai makanan adalah piramida ekologi.

Struktur piramida

Piramida adalah model grafis. Gambarnya dibagi menjadi level horizontal. Jumlah level sesuai dengan jumlah mata rantai dalam rantai makanan.

Semua rantai makanan dimulai dengan produsen - organisme autotrofik yang membentuk zat organik. Totalitas ekosistem autotrof inilah yang menjadi dasar piramida ekologi.

Beras. 1. Piramida ekologis populasi

Biasanya piramida makanan berisi dari 3 hingga 5 level.

Mata rantai terakhir dalam rantai makanan selalu predator besar atau manusia. Dengan demikian, jumlah individu dan biomassa pada tingkat terakhir piramida adalah yang terendah.

2 artikel TOPyang membaca bersama ini

Inti dari piramida ekologi adalah gambaran penurunan biomassa yang progresif dalam rantai makanan.

Persyaratan model

Perlu dipahami bahwa model menunjukkan realitas secara umum. Semuanya lebih sulit dalam hidup. Setiap organisme besar, termasuk manusia, dapat dimakan dan energinya akan digunakan dalam piramida ekologi dengan cara yang tidak biasa.

Bagian dari biomassa suatu ekosistem selalu diperhitungkan oleh dekomposer - organisme yang menguraikan bahan organik mati. Pereduksi dimakan oleh konsumen, sebagian mengembalikan energi ke ekosistem.

Hewan omnivora seperti beruang coklat bertindak baik sebagai konsumen tingkat pertama (memakan tumbuhan), dan sebagai pengurai (memakan bangkai), dan sebagai pemangsa besar.

jenis

Tergantung pada karakteristik kuantitatif level yang digunakan, Ada tiga jenis piramida ekologi:

• nomor;
• biomassa;
• energi.

10% aturan

Menurut perhitungan ahli ekologi, 10% dari biomassa atau energi dari tingkat sebelumnya mengalir ke setiap tingkat berikutnya dari piramida ekologi. Sisanya 90% dihabiskan untuk proses vital organisme dan dihamburkan dalam bentuk radiasi termal.

Pola ini disebut aturan piramida ekologi energi dan biomassa.

Pertimbangkan contoh. Sekitar 100 kg berat badan herbivora terbentuk dari satu ton tanaman hijau. Ketika herbivora dikonsumsi oleh predator kecil, beratnya meningkat 10 kg. Jika predator kecil dimakan oleh yang besar, maka berat badan yang terakhir meningkat 1 kg.

Beras. 2. Piramida ekologi biomassa

Rantai makanan : fitoplankton - zooplankton - ikan kecil - ikan besar - manusia. Sudah ada 5 level di sini, dan agar massa seseorang bertambah 1 kg, perlu ada 10 ton fitoplankton di level pertama.

Beras. 3. Piramida energi ekologis

Manfaat Puncak

Spesies di puncak piramida ekologi jauh lebih mungkin untuk berevolusi. Pada zaman kuno, hewan-hewan yang menempati tingkat tertinggi dalam hubungan trofik yang berkembang lebih cepat.

Di Mesozoikum, mamalia menempati tingkat tengah piramida ekologi dan secara aktif dimusnahkan oleh reptil pemangsa. Hanya berkat kepunahan dinosaurus, mereka mampu naik ke tingkat teratas dan mengambil posisi dominan di semua ekosistem.

Ada tiga cara menyusun piramida ekologi:

1. Piramida angka mencerminkan rasio numerik individu dari berbagai tingkat trofik ekosistem. Jika organisme dalam tingkat trofik yang sama atau berbeda sangat berbeda dalam ukuran, maka piramida jumlah memberikan ide yang menyimpang tentang rasio tingkat trofik yang sebenarnya. Misalnya, dalam komunitas plankton, jumlah produsen puluhan dan ratusan kali lebih banyak daripada jumlah konsumen, dan di hutan, ratusan ribu konsumen dapat memakan organ satu pohon - produsen.

2. Piramida biomassa menunjukkan jumlah materi hidup, atau biomassa, pada setiap tingkat trofik. Di sebagian besar ekosistem terestrial, biomassa produsen, yaitu, massa total tanaman, adalah yang terbesar, dan biomassa organisme dari setiap tingkat trofik berikutnya lebih kecil dari yang sebelumnya. Namun, di beberapa komunitas, biomassa konsumen orde pertama lebih besar daripada biomassa produsen. Misalnya, di lautan, di mana produsen utamanya adalah alga uniseluler dengan tingkat reproduksi yang tinggi, produksi tahunannya dapat melebihi cadangan biomassa hingga puluhan bahkan ratusan kali lipat. Pada saat yang sama, semua produk yang dibentuk oleh alga sangat cepat terlibat dalam rantai makanan sehingga akumulasi biomassa alga kecil, tetapi karena tingkat reproduksi yang tinggi, cadangannya yang kecil cukup untuk mempertahankan tingkat reproduksi bahan organik. Dalam hal ini, di lautan, piramida biomassa memiliki hubungan terbalik, yaitu, "terbalik". Pada tingkat trofik tertinggi, kecenderungan untuk mengakumulasi biomassa berlaku, karena masa hidup predator panjang, tingkat pergantian generasi mereka, sebaliknya, rendah, dan sebagian besar zat yang memasuki rantai makanan dipertahankan. dalam tubuh mereka.

3. Piramida energi mencerminkan jumlah aliran energi dalam rantai makanan. Bentuk piramida ini tidak dipengaruhi oleh ukuran individu, dan akan selalu berbentuk segitiga dengan alas lebar di bagian bawah, seperti yang ditentukan oleh hukum kedua termodinamika. Oleh karena itu, piramida energi memberikan gagasan paling lengkap dan akurat tentang organisasi fungsional komunitas, dari semua proses metabolisme dalam ekosistem. Jika piramida jumlah dan biomassa mencerminkan statika ekosistem (jumlah dan biomassa organisme pada saat tertentu), maka piramida energi mencerminkan dinamika perjalanan massa makanan melalui rantai makanan. Dengan demikian, dasar dalam piramida jumlah dan biomassa bisa lebih besar atau lebih kecil dari tingkat trofik berikutnya (tergantung pada rasio produsen dan konsumen di ekosistem yang berbeda). Piramida energi selalu menyempit ke atas. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa energi yang dihabiskan untuk respirasi tidak ditransfer ke tingkat trofik berikutnya dan meninggalkan ekosistem. Oleh karena itu, setiap level berikutnya akan selalu lebih kecil dari yang sebelumnya. Pada ekosistem terestrial, penurunan jumlah energi yang tersedia biasanya disertai dengan penurunan kelimpahan dan biomassa individu pada setiap tingkat trofik. Karena kehilangan energi yang begitu besar untuk pembangunan jaringan baru dan respirasi organisme, rantai makanan tidak bisa panjang; biasanya terdiri dari 3-5 mata rantai (tingkat trofik).

Pengetahuan tentang hukum produktivitas ekosistem, kemampuan untuk mengukur aliran energi sangat penting secara praktis, karena produk dari komunitas alami dan buatan (agroenosis) adalah sumber utama makanan bagi umat manusia. Perhitungan yang akurat dari aliran energi dan skala produktivitas ekosistem memungkinkan untuk mengatur siklus zat di dalamnya sedemikian rupa untuk mencapai hasil terbesar dari produk yang diperlukan untuk manusia.

Suksesi dan jenisnya.

Proses dimana komunitas spesies tumbuhan dan hewan digantikan dari waktu ke waktu oleh komunitas lain, biasanya lebih kompleks, disebut suksesi ekologis, atau suksesi saja.

Suksesi ekologi biasanya berlanjut sampai komunitas stabil dan mandiri. Ahli ekologi membedakan dua jenis suksesi ekologi: primer dan sekunder.

suksesi primer- ini adalah perkembangan masyarakat yang konsisten di daerah tanpa tanah.

Tahap 1 - munculnya tempat tanpa kehidupan;

Tahap 2 - pemukiman kembali organisme tumbuhan dan hewan pertama di tempat ini;

Tahap 3 - kelangsungan hidup organisme;

Tahap 4 - kompetisi dan perpindahan spesies;

Tahap 5 - transformasi habitat oleh organisme, stabilisasi kondisi dan hubungan secara bertahap.

Contoh suksesi primer yang terkenal adalah kolonisasi lava yang mengeras setelah letusan gunung berapi atau lereng setelah longsoran salju yang menghancurkan seluruh profil tanah, area penambangan terbuka di mana lapisan tanah atas dihilangkan, dll. Di daerah tandus seperti itu, suksesi primer dari batuan gundul ke hutan dewasa dapat memakan waktu ratusan hingga ribuan tahun.

suksesi sekunder- pengembangan komunitas yang konsisten di daerah di mana vegetasi alami telah dihilangkan atau sangat terganggu, tetapi tanahnya belum dihancurkan. Suksesi sekunder dimulai di lokasi biocenosis yang hancur (hutan setelah kebakaran). Suksesi itu cepat karena biji, bagian dari tautan makanan diawetkan di tanah, dan biocenosis terbentuk. Jika kita mempertimbangkan suksesi di lahan terlantar yang tidak digunakan dalam pertanian, kita dapat melihat bahwa bekas ladang dengan cepat ditutupi dengan berbagai tanaman tahunan. Benih dari spesies pohon: pinus, cemara, birch, aspen, juga bisa sampai di sini, terkadang mengatasi jarak jauh dengan bantuan angin atau hewan. Pada awalnya, perubahan terjadi dengan cepat. Kemudian, ketika tanaman yang tumbuh lebih lambat muncul, laju suksesi menurun. Kecambah birch membentuk pertumbuhan padat yang menaungi tanah, dan bahkan jika biji cemara berkecambah bersama dengan birch, kecambahnya, berada dalam kondisi yang sangat tidak menguntungkan, tertinggal jauh di belakang pohon birch. Birch disebut "pelopor hutan" karena hampir selalu menjadi yang pertama menetap di tanah yang terganggu dan memiliki kemampuan beradaptasi yang luas. Birch pada usia 2-3 tahun dapat mencapai ketinggian 100-120 cm, sedangkan pohon cemara pada usia yang sama hampir tidak mencapai 10 cm Perubahan juga mempengaruhi komponen hewan yang dianggap biocenosis. Pada tahap pertama, pembawa Mei, ngengat birch menetap, kemudian banyak burung muncul: kutilang, warbler, warbler. Mamalia kecil menetap: tikus, tahi lalat, landak. Mengubah kondisi pencahayaan mulai memiliki efek positif pada pohon Natal muda, yang mempercepat pertumbuhannya.

Tahap suksesi yang stabil, ketika komunitas (biocenosis) telah sepenuhnya terbentuk dan seimbang dengan lingkungan, disebut klimaks. Komunitas klimaks mampu mengatur diri sendiri dan dapat berada dalam keseimbangan untuk waktu yang lama.

Jadi, suksesi terjadi, di mana pada awalnya pohon birch, kemudian hutan campuran pohon cemara-birch digantikan oleh hutan cemara murni. Proses alami mengubah hutan birch menjadi hutan cemara berlangsung selama lebih dari 100 tahun. Itulah sebabnya proses suksesi kadang-kadang disebut perubahan sekuler.

18. Fungsi makhluk hidup di biosfer. benda hidup - itu adalah totalitas organisme hidup (biomassa Bumi). Ini adalah sistem terbuka yang dicirikan oleh pertumbuhan, reproduksi, distribusi, pertukaran materi dan energi dengan lingkungan eksternal, akumulasi energi dan transfernya dalam rantai makanan. Makhluk hidup melakukan 5 fungsi:

1. Energi (kemampuan menyerap energi matahari, mengubahnya menjadi energi ikatan kimia dan mentransfernya melalui rantai makanan)

2. Gas (kemampuan untuk mempertahankan kemantapan komposisi gas di biosfer sebagai hasil dari keseimbangan respirasi dan fotosintesis)

3. Konsentrasi (kemampuan organisme hidup untuk mengakumulasi unsur-unsur lingkungan tertentu di dalam tubuhnya, yang dengannya unsur-unsur itu didistribusikan kembali dan mineral-mineral terbentuk)

4. Redoks (kemampuan untuk mengubah bilangan oksidasi unsur dan menciptakan berbagai senyawa di alam untuk mempertahankan keanekaragaman kehidupan)

5. Destruktif (kemampuan untuk menguraikan bahan organik mati, yang dengannya sirkulasi zat dilakukan)

1. Fungsi air makhluk hidup di biosfer dikaitkan dengan siklus air biogenik, yang sangat penting dalam siklus air di planet ini.

Melakukan fungsi yang terdaftar, makhluk hidup beradaptasi dengan lingkungan dan menyesuaikannya dengan kebutuhan biologisnya (dan jika kita berbicara tentang seseorang, maka juga sosial). Pada saat yang sama, makhluk hidup dan habitatnya berkembang secara keseluruhan, tetapi kontrol atas keadaan lingkungan dilakukan oleh organisme hidup.

Proses utama yang terjadi di semua ekosistem adalah transfer dan sirkulasi materi atau energi. Namun, kerugian tidak bisa dihindari. Besarnya kerugian ini dari tingkat ke tingkat adalah apa yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi.

Beberapa istilah akademis

Pertukaran materi dan energi merupakan aliran yang terarah dalam rantai produsen – konsumen. Sederhananya, makan beberapa organisme oleh orang lain. Pada saat yang sama, rantai atau urutan organisme dibangun, yang, sebagai mata rantai, dihubungkan oleh hubungan "makanan - konsumen". Urutan ini disebut trofik atau rantai makanan. Dan mata rantai di dalamnya adalah tingkat trofik. Tingkat pertama dari rantai adalah produsen (tanaman), karena hanya mereka yang dapat membentuk zat organik dari yang anorganik. Tautan berikutnya adalah konsumen (hewan) dari berbagai pesanan. Herbivora adalah konsumen orde 1, dan predator yang memakan herbivora akan menjadi konsumen orde 2. Mata rantai berikutnya adalah pengurai - organisme yang makanannya adalah sisa-sisa kehidupan atau mayat organisme hidup.

Piramida grafis

Ahli ekologi Inggris Charles Elton (1900-1991) pada tahun 1927, berdasarkan analisis perubahan kuantitatif dalam rantai makanan, memperkenalkan konsep piramida ekologi ke dalam biologi sebagai ilustrasi grafis dari rasio dalam ekosistem produsen dan konsumen. Piramida Elton digambarkan sebagai segitiga dibagi dengan jumlah mata rantai. Atau dalam bentuk persegi panjang berdiri di atas satu sama lain.

Pola piramida

C. Elton menganalisis jumlah organisme dalam rantai dan menemukan bahwa selalu ada lebih banyak tumbuhan daripada hewan. Selain itu, rasio level secara kuantitatif selalu sama - penurunan terjadi di setiap level berikutnya, dan ini adalah kesimpulan objektif, yang tercermin dalam aturan piramida ekologi.

aturan Elton

Aturan ini menyatakan bahwa jumlah individu dalam urutan menurun dari tingkat ke tingkat. Aturan piramida ekologi adalah rasio kuantitatif produk dari semua tingkat rantai makanan tertentu. Dikatakan bahwa indikator level rantai akan menjadi sekitar 10 kali lebih kecil dari level sebelumnya.

Diberikan contoh sederhana yang akan menandai "dan". Pertimbangkan rantai trofik alga - krustasea invertebrata - herring - lumba-lumba. Seekor lumba-lumba seberat 40 kg perlu makan 400 kg ikan haring untuk hidup. Dan agar 400 kilogram ikan ini ada, dibutuhkan sekitar 4 ton makanan mereka - krustasea invertebrata. Untuk pembentukan 4 ton krustasea sudah dibutuhkan 40 ton alga. Inilah yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi. Dan hanya dalam rasio seperti itu struktur ekologis ini akan berkelanjutan.

Jenis-jenis ekopiramida

Berdasarkan kriteria yang akan diperhitungkan saat mengevaluasi piramida, ada:

• numerik.
• Perkiraan biomassa.
• Biaya energi.

Dalam semua kasus, aturan piramida ekologi mencerminkan penurunan kriteria evaluasi utama sebanyak 10 kali.

Jumlah individu dan langkah trofik

Dalam piramida jumlah, jumlah organisme diperhitungkan, yang tercermin dalam aturan piramida ekologi. Dan contoh dengan lumba-lumba sepenuhnya sesuai dengan deskripsi jenis piramida ini. Tetapi ada pengecualian - ekosistem hutan dengan rantai tanaman - serangga. Piramida akan menjadi terbalik (sejumlah besar serangga memakan satu pohon). Itulah sebabnya piramida angka dianggap bukan yang paling informatif dan indikatif.

Dan apa yang tersisa?

Piramida biomassa menggunakan massa kering (jarang basah) individu dengan tingkat yang sama sebagai kriteria evaluasi. Satuan pengukuran - gram / meter persegi, kilogram / hektar atau gram / meter kubik. Tetapi bahkan di sini ada pengecualian. Aturan piramida ekologi, yang mencerminkan penurunan biomassa konsumen dalam kaitannya dengan biomassa produsen, dilakukan untuk biocenosis, di mana keduanya besar dan memiliki siklus hidup yang panjang. Tapi untuk sistem air, piramida bisa dibalik lagi. Sebagai contoh, di laut, biomassa zooplankton yang memakan alga terkadang 3 kali lebih besar dari biomassa plankton tumbuhan itu sendiri. menghemat tingkat reproduksi fitoplankton yang tinggi.

Aliran energi adalah indikator yang paling akurat

Piramida energi menunjukkan kecepatan perjalanan makanan (massanya) melalui tingkat trofik. Hukum piramida energi dirumuskan oleh ahli ekologi terkemuka dari Amerika Raymond Lindeman (1915-1942), setelah kematiannya pada tahun 1942 ia memasuki biologi sebagai aturan sepuluh persen. Menurutnya, 10% energi dari yang sebelumnya pergi ke setiap tingkat berikutnya, 90% sisanya adalah kehilangan yang digunakan untuk mendukung aktivitas vital tubuh (pernapasan, termoregulasi).

Arti dari Piramida

Kami telah menganalisis apa yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi. Tetapi mengapa kita membutuhkan pengetahuan ini? Piramida angka dan biomassa memungkinkan kita untuk memecahkan beberapa masalah praktis, karena mereka menggambarkan keadaan statis dan stabil dari sistem. Misalnya, mereka digunakan dalam menghitung nilai tangkapan ikan yang diizinkan atau menghitung jumlah hewan untuk pemotretan, agar tidak mengganggu stabilitas ekosistem dan menentukan ukuran maksimum populasi individu tertentu untuk waktu yang lama. ekosistem yang diberikan secara keseluruhan. Dan piramida energi memberikan gambaran yang jelas tentang organisasi komunitas fungsional, memungkinkan Anda untuk membandingkan ekosistem yang berbeda dalam hal produktivitasnya.

Sekarang pembaca tidak akan bingung ketika diberi tugas seperti "menggambarkan apa yang dicerminkan oleh aturan piramida ekologi", dan dengan berani menjawab bahwa ini adalah hilangnya materi dan energi dalam rantai trofik tertentu.