Экологическая пирамида 4 класс конспект

Обновлено: 02.07.2024

При контактах с животными и растениями у детей развивается эмоциональная отзывчивость и жизнерадостность, их внутренний мир наполняется новыми красками и впечатлениями, кроме этого развивается кругозор и интеллект. С самого раннего возраста нужно начинать развивать у малыша гуманное отношение к окружающему миру. Ведь именно в юном возрасте природа воздействует на чувства ребенка своей яркостью и многообразием. Бережное отношение к окружающему миру нужно развивать так же, как умение читать и писать. В каждом маленьком поступке заключается следствие, которое потом формируется в привычку и характер.

Вложение	Размер
ekologicheskie_piramidy.docx	26.06 КБ

Предварительный просмотр:

Конспект занятия по окружающему миру в подготовительной к школе группе

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.

Воспитатель : Молодцы ребята присаживайтесь.

Дети: Это мир, который нас окружает.

Воспитатель : Ребята, скажите, что нас с вами окружает в природе ? (солнце, небо, деревья, птицы, животные, рыбы, насекомые, растения.)

Воспитатель: Этот мир такой разнообразный и неповторимый.

Воспитатель : У каждого человека есть свой дом, и у каждого животного есть свой дом. И у насекомых, цветов и деревьев есть дом. А как можно назвать наш общий дом ?

Воспитатель: Наш общий дом – это планета Земля, которая вращается вокруг солнца.

Воспитатель: 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. (Лес)

Воспитатель: Конечно это - лес.

Воспитатель: Ребята, к нам пришло письмо. Посмотрите, какой красивый и большой конверт. Сейчас узнаем от кого это письмо и прочитаем его.

Давайте поздороваемся с лесом :

Здравствуй лес, дремучий лес,

Полный сказок и чудес! (картинка лес)

Воспитатель: 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?

Основная часть (беседа по вопросам, загадки)

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

Дети : Тепло, свет.

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…

В оспитатель : 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)

Воспитатель: 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) .

Воспитатель: 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 :

Воспитатель: 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?

Птенчики в гнезде сидят,

всё на улицу глядят.

(поднимаются на носочки)

Погулять они хотели,

(шагают на месте)

(машут руками, как крыльями).

Ветер дерево качает,

влево – вправо наклоняет.

(Дети поднимают руки вверх и в таком положении делают наклоны влево – вправо)

Так шумит листвою клен.

(встряхивают кистями, изображая движения листьев).

Воспитатель: Для чего нужна трава? (Для пищи животных.)

Воспитатель: Как называются животные, которые питаются травой? (Травоядные) .

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

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

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

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

Воспитатель: Скажите, а по способу питания, на какие две группы делятся животные ? (Хищники и травоядные) .

Воспитатель: 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 – лиса. 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 .

(Полоска с колосками, полоска с мышами, полоска с совой), (полоска с травой, полоска с зайцем, полоска с волком)

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).

Заключительная часть. Рефлексия

-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.

Ход занятия:

I Вводная часть.

-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.

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?

— 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 просит высказать свои мысли по поводу первой пирамиды.

Жил под елкой старичок,

Вместе с солнышком вставал (потягивания,

Утром выполнил разминку (потягивания, наклоны, повороты туловища,

И уселся на тропинку (садятся).

-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).

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

III Заключительная часть.

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

А закончим сегодняшнюю беседу прослушиванием стихотворения

«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.

Спасибо за внимание!

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Тема : Пирамида.

Тип урока : Изучение нового материала.

Педагогическая цель : Создать условия для формирования представления о новой пространственной фигуре - пирамиде.

Планируемые результаты:

Предметные УУД : научатся распознавать, называть, отличать от других многогранников новый вид многогранника - пирамиду, получат возможность характеризовать пирамиду (название, число вершин, граней, ребер, основание), узнать разные виды пирамиды (треугольная, четырехугольная, пятиугольная, шестиугольная и т.д.).

Метапредметные УУД :

регулятивные : самостоятельно определяют цель своей деятельности; планируют ее достижение; самостоятельно двигаются по заданному плану; оценивают и корректируют полученный результат;

познавательные : различают обоснованные и необоснованные суждения; определяют этапы решения учебной задачи; производят анализ и преобразование информации (используя при решении разных математических задач простейшие предметные, знаковые, графические модели, строя и преобразовывая их в соответствии с содержанием задания);

коммуникативные : высказывают суждения с использованием математических терминов и понятий; формулируют вопросы и ответы в ходе выполнения действия; обосновывают этапы решения учебной задачи.

Личностные УУД : самостоятельно определяют и высказывают простые общие для всех людей правила поведения при общении и сотрудничестве (этические нормы общения и сотрудничества).

Организационная структура урока.

1. Мотивация к учебной деятельности.

- Сегодня на уроке нас с вами ожидает интересное открытие в мире геометрических пространственных фигур.

- Можете назвать многогранники? Какие фигуры не являются многогранниками? Почему?

- Назовите известные вам многогранники (куб, прямоугольный параллелепипед)

2. Актуализация опорных знаний:

- Что общего у куба с прямоугольным параллелепипедом?

- Сколько граней имеют куб и параллелепипед? 6 Какую форму имеет каждая грань? Сколько вершин? 8 Сколько ребер? 12 Сколько ребер выходит из каждой его вершины? 3

3. Постановка учебной задачи.

- Уточните, какое задание мы выполняли?

- Можем назвать другие фигуры, имея уже знания о кубе и прямоугольном параллелепипеде?

- Чем вас не устраивает имеющийся эталон?

- Поставим перед собой цель.

4. Освоение нового материала.

- Сейчас узнаем, какова тема урока, если правильно выполните задание: Самостоятельная работа.

20 * 1000 856 - 216 47 + 467 100 * 895 640 : 8 (36 + 14) * 20 (50 - 22) * 5 90 : 15

П - 6 И - 20 000 Р - 140 А - 640 М - 1000 И - 514 Д - 89500 А - 80

- Какой литературой можно воспользоваться, чтобы проверить ваши предположения?

- “Пирамида” - слово греческого происхождения, означает “костер”, “огонь”.

Путешествие в прошлое - стр. 138 Выступление Андронова Влада

Одним из интересных фактов является то, что продукты, находящиеся в упаковке в виде пирамиды, лучше и дольше сохраняются.

Важным и интересным семейством многогранником являются пирамиды.
- Кто из вас встречал или видел подобные фигуры? Ответы: На уроках (пирамида Хеопса), в архитектуре (крыши домов, музей современного искусства в Париже), также можно встретить пирамиду в виде сувениров, свечей.

Работа с моделями пирамид исследовательская работа - работа в группе. Использую технологию педагогических мастерских.

У пирамиды различают боковые грани - треугольники, сходящиеся в одной вершине и основание - многоугольник, противолежащий этой вершине. В основании пирамиды может лежать многоугольник с любым количеством сторон. Называют пирамиду по числу сторон ее основания: треугольная, четырехугольная, шестиугольная и т.д.
Записать на доске и сравнить: ПП Число граней - 6 П число граней -

число вершин - 8 число вершин -

число ребер - 12 число ребер -

число ребер из одной вершины - 3 число ребер из одной вершины -
Простейшей пирамидой и даже простейшим многогранником является треугольная пирамида
Какую форму имеют ее грани? ( Треугольники).

Сколько граней у пирамиду? (4) Назовите их.

Сколько боковых граней у пирамиды? ( 3) Назовите их.

Назовите основание пирамиды.

Сколько ребер у пирамиды? (6) Назовите их.

Сколько боковых ребер у пирамиды? ( 3) Назовите их.

Сколько вершин? (4) Назовите их.

Сколько ребер выходит из каждой вершины? (3)

Каждую грань можно считать основанием. Ни у одного многогранника не может быть меньшего числа граней, вершин или ребер, чем у треугольной пирамиды.

5. Первичное закрепление.

- Обсудим вместе: В чем отличие пирамиды от прямоугольного параллелепипеда? № 3 стр. 139

- Найти площадь основания четырехугольной пирамиды, зная длину ребер: 4 дм, 7 дм.

S = 4 * 7 = 28 кв.дм

- Основание пирамиды Хеопса квадрат, длина стороны которого 27 м. Найдите периметр.

- Что такое периметр? Как найти? Запишите решение.

Р = 27 х 4 = 108 м.

6. Самоконтроль и самопроверка по эталону. Взаимопроверка в паре.

Самостоятельное выполнение заданий в тетради - стр. 80 №256, 257, 258.

Самопроверка и взаимопроверка, оценивание

7. Включение в систему знаний и закрепление пройденного материала.

- Ребята, где вы можете использовать полученные знания?

- Знаменитую пирамиду Хеопса строили 4000 человек в течение 30 лет. Сколько понадобилось бы работников, чтобы построить пирамиду за 5 лет? Повторите условие задачи, пользуясь краткой записью.

4000 чел. – 30 лет

- Начертить пирамиду в тетради.

- Работа с таблицей
Число вершин пирамиды на _______________ больше числа вершин в ее основании.

Ребер боковых граней _________________, сколько их в основании.

Число боковых граней _________________ числу сторон основания.

После выполнения задания проверить выводы. Листочки собрать.

Число вершин пирамиды на единицу больше числа вершин в ее основании.

Ребер боковых граней столько же , сколько их в основании.

Число боковых граней равно числу сторон основания.

8. Итог урока. Рефлексия деятельности.

- Вспомните тему урока.

- Зачем нужно иметь представление о пирамиде? Зачем нужно уметь изображать пирамиду на чертеже?

Из данного видеоурока вы узнаете о том, что для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для их графического изображения обычно используют экологические пирамиды. Познакомитесь с правилом экологической пирамиды (правилом 10 %). В данном уроке приводятся следующие понятия: трофический уровень, автотрофы, гетеротрофы, сапротрофы, экологическая пирамида, пирамида численности, пирамида биомасс, пирамида энергии, чистая продукция.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Экологические пирамиды"

Наиболее важными взаимосвязями живых организмов в природе, являются пищевые (трофические). От греческого trophḗ ― пища, питание. Трофические взаимосвязи строятся в пищевые цепи, а они в свою очередь в пищевые сети.

Первыми в пищевой цепи являются продуценты, то есть растения.

Продуцентами питаются консументы 1-го порядка, то есть травоядные животные, которыми питаются консументы 2-го порядка ― хищные животные.

Ими питаются консументы 3-го порядка ― плотоядные животные.

А редуценты, находящиеся на последнем трофическом уровне и завершающие цепь питания, разлагают органические вещества на минеральные компоненты.

Положение, которое занимает организм в пищевой цепи, называется трофическим уровнем. Трофические уровни можно представить в виде ступенек.

Виды, которые составляют одну ступеньку, объединяются не происхождением или внешним сходством, а типом питания.

На 1-м трофическом уровне располагаются автотрофы, которые синтезируют органические вещества из неорганических.

На втором, третьем и четвёртом уровне гетеротрофы, которые живут за счёт органического вещества, созданного автотрофами.

А на пятом трофическом уровне располагаются организмы, которые питаются органическими веществами мёртвых тел или экскрементами животных. Их называют сапротрофы.

В экосистеме обычно бывает 4–5 трофических уровней и редко больше 6. Частично это обусловлено тем, что на каждом из уровней часть вещества и энергии теряется.

Таким образом и органическое вещество, и энергия передаются по цепям питания. То есть от растения к травоядному животному, ― от него к хищному животному и так далее.

Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для их графического изображения обычно используют не схемы пищевых сетей, а — экологические пирамиды.

Такие модели в 1927 г. разработал английский зоолог Чарлз Элтон.

Экологические пирамиды — это графические модели (как правило, в виде треугольников), которые отражают число особей (пирамида чисел), количество их биомассы (пирамида биомасс) или заключённой в них энергии (пирамида энергии) на каждом трофическом уровне и указывают на понижение всех показателей с повышением трофического уровня.

Экологические пирамиды выражают трофическую структуру экосистемы в геометрической форме.

Они строятся в виде прямоугольников одинаковой ширины, но длина прямоугольников должна быть пропорциональна значению измеряемого объекта.

Длина прямоугольников экологической пирамиды пропорциональна числу организмов на единице площади местообитания или в единице объёма (если экосистема водная).

Различают три типа экологических пирамид.

Пирамида численности, или чисел, пирамида биомассы и пирамида энергии.

Сперва рассмотрим пирамиду численности.

Пирамида численности отражает плотность организмов на каждом трофическом уровне.

Для построения такой пирамиды необходимо сначала подсчитать особей разных видов в определённой местности, а затем распределить эти виды по трофическим уровням. Обычно в результате получается постепенное убывание численности организмов каждого трофического уровня при переходе от низшего уровня к высшему.

Чтобы уяснить, что такое пирамида чисел, приведём пример. Предположим, что в основании пирамиды 1000 т травы, массу которой составляют сотни миллионов отдельных травинок. Этой растительностью смогут прокормиться 27 млн кузнечиков, которых, в свою очередь, могут употребить в пищу около 90 тыс. лягушек. Сами лягушки могут служить едой 300 форелям в пруду. А это количество рыбы может съесть за год один человек! Таким образом, в основании пирамиды несколько сотен миллионов травинок, а на её вершине — один человек. Такова наглядная потеря вещества и энергии при переходе с одного трофического уровня на другой.

Чем выше уровень, тем ниже численность составляющих её организмов.

На первом уровне растения, их численность во много раз больше чем, травоядных животных, а травоядных животных больше, чем хищных.

В построении различных пирамид численности отмечается большое разнообразие.

Нередко они перевёрнуты.

Примером перевёрнутых пирамид могут являться пищевые цепи леса, когда продуцентами являются деревья, а первичными консументами являются насекомые. То есть на одном дереве может быть множество насекомых. В таком случае количество первичных консументов численно выше, чем число продуцентов.

Следующий вид пирамид — пирамида биомасс.

Пирамида биомасс — это соотношение между продуцентами и консументами, выраженное в их массе (общем сухом весе или другой мере общего живого вещества).

Если собрать все организмы, обитающие на каком-нибудь лугу, то вес растений окажется гораздо больше веса всех прямокрылых и копытных, питающихся этими растениями.

Вес растительноядных животных, в свою очередь будет больше веса первичных плотоядных, а эти последние также будут превышать по весу питающихся ими хищников, если таковые имеются.

Пирамида биомасс также изображается графически таким образом, что длина или площадь прямоугольника, соответствующего определённому трофическому уровню, пропорциональна его биомассе.

Биомассы на каждом следующем трофическом уровне уменьшаются.

Пирамиды биомассы так же, как и численности, могут быть не только прямыми, но и перевёрнутыми. Перевёрнутые пирамиды биомассы свойственны водным экосистемам.

Например, в океане при довольно высокой продуктивности фитопланктона общая масса его в данный момент может быть меньше, чем у зоопланктона и конечного потребителя-консумента.

Наиболее фундаментальным способом отображения связей между организмами на разных трофических уровнях служат пирамиды энергии.

Пирамида энергии представляет эффективность преобразования энергии и продуктивность пищевых цепей, строится подсчётом количества энергии, аккумулированной единицей поверхности за единицу времени и используемой организмами на каждом трофическом уровне.

Другими словами, пирамида энергии отражает величину потока энергии через пищевую цепь.

При помощи несложных подсчётов можно относительно легко определить количество энергии, накопленной в биомассе.

Перенос энергии с одного уровня на другой никогда не бывает полным. Часть энергии теряется в процессе переработки пищи, а часть вообще не усваивается организмом и выводится из него с экскрементами, а затем разлагается деструкторами.

Часть энергии теряется в виде тепла в процессе дыхания. Любое животное, перемещаясь, охотясь, строя гнездо или производя иные действия, совершает работу, которая требует затрат энергии, в результате чего опять происходит выделение тепла.

Рассмотрим более подробно, что происходит с энергией при её передаче через пищевую цепь.

Как вам уже известно, на 1-м трофическом уровне располагаются автотрофы, которые синтезируют органические вещества из неорганических.

Солнечная энергия, полученная растением, лишь частично используется в процессе фотосинтеза. Фиксированная в углеводах энергия представляет собой валовую продукцию экосистемы.

Валовая первичная продукция ― это количество вещества, создаваемого растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза. Часть этой продукции идёт на поддержание жизнедеятельности самих растений (траты на дыхание).

Оставшаяся часть созданной органической массы характеризует чистую первичную продукцию, которая представляет собой величину прироста растений. Чистая первичная продукция ― это энергетический резерв для консументов и редуцентов.

Чистая продукция определяется по формуле:

Пв = Пч + Д1.

Перерабатываясь в цепях питания, чистая продукция идёт на пополнение массы гетеротрофных организмов.

Прирост за единицу времени массы консументов ― это вторичная продукция сообщества.

Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счёт энергии, поступающей с предыдущего.

А2 = П2 + Д2.

Консументы второго порядка (хищники) не истребляют всю биомассу своих жертв. При этом из того количества её, которое они уничтожают, только часть используется на создание биомассы их собственного трофического уровня. Остальная же часть в основном затрачивается на энергию дыхания, выделяется с экскрементами.

Поток энергии, проходящий через третий уровень консументов второго порядка (плотоядные), выражается формулой:

А3 = П3 + Д3.

Подобным образом можно проследить совокупность пищевой цепи и до последнего трофического уровня. Распределив по вертикали различные затраты энергии на трофических уровнях, получим полную картину пищевой пирамиды в экосистеме.

Поток энергии, который выражается количеством синтезированных органических веществ по цепи питания, на каждом трофическом уровне уменьшается.

Изучая поток энергии по трофическим уровням то можно заметить, что на каждый последующий уровень в среднем переходит около 10 % от предыдущего.

Раймонд Линдеман в 1942 г. сформулировал закон пирамиды энергий, который в учебниках нередко называют "законом 10 %". Согласно этому закону, с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой её уровень в среднем не более 10 % энергии.

Например, растения могут усваивать при фотосинтезе до 100 % солнечной энергии. В свою очередь, растительноядные животные потребляют до 10 % энергии растений (или: до 90 % энергии, накопленной растениями, просто теряется). Хищники, питаясь растительноядными животными, получают 10 % энергии, содержащейся в биомассе всего ими съеденного.

Отсюда следует, что передача энергии с одного уровня на другой происходит с очень малым КПД. Это объясняет ограниченное количество звеньев в пищевой цепи, независимо от того или иного биоценоза.

Американский биолог Юджин Одум оценил превращение энергии в предельно упрощённой пищевой цепи (люцерна → телёнок → ребёнок), проиллюстрировал величину потерь энергии.

Допустим, рассуждал он, имеется посев люцерны на площади 4 га. На этом поле кормятся телята (предполагается, что они едят только люцерну), а 12-летний мальчик питается исключительно телятиной.

Результаты расчётов, представленные в виде пирамид ― свидетельствуют, что люцерна использует всего 0,24 % всей падающей на поле солнечной энергии, телёнком усваивается 8 % этой продукции и только 0,7 % биомассы телёнка обеспечивает развитие ребёнка в течение года.

Одум, таким образом, показал, что только одна миллионная доля приходящейся солнечной энергии превращается в биомассу плотоядного, в данном случае способствует увеличению массы ребёнка, а остальное теряется, рассеивается в окружающей среде.

Можно сказать, что экологические пирамиды отражают фундаментальные характеристики любого биоценоза, когда они показывают его трофическую структуру (пищевую последовательность):

• высота экологических пирамид пропорциональна длине рассматриваемой пищевой цепи, т.е. числу содержащихся в ней трофических уровней;

• форма экологических пирамид более или менее отражает эффективность превращений энергии при переходе с одного уровня на другой.

Поток энергии, проходящий через тот или другой трофический уровень, не может абсолютно определяться наличием пищи в нижележащем трофическом уровне.

Всегда остаётся, как известно, достаточный "запас", так как полное уничтожение корма привело бы к гибели потребителей. Эти общие закономерности наблюдаются в рамках популяционных процессов, сообществ, уровней экологической пирамиды, биоценозов в целом.

Читайте также: