Definition af økologisk pyramide
En økologisk pyramide er en grafisk repræsentation af forholdet mellem forskellige organismer i et økosystem. Hver af bjælkerne, der udgør pyramiden, repræsenterer et andet trofisk niveau, og deres rækkefølge, der er baseret på, hvem der spiser hvem, repræsenterer strømmen af energi. Energi bevæger sig op i pyramiden, begyndende med de primære producenter eller autotrofer, såsom planter og alger i bunden, efterfulgt af de primære forbrugere, der lever af disse planter, derefter sekundære forbrugere, der lever af de primære forbrugere, og så på. Søjlernes højde skal alle være ens, men bredden af hver søjle er baseret på størrelsen af det aspekt, der måles.
Typer af økologiske pyramider
Tallets pyramide
Dette viser antallet af organismer i hvert trofisk niveau uden hensyntagen til deres størrelse. Denne type pyramide kan være praktisk, da optælling ofte er en simpel opgave og kan gøres gennem årene for at observere ændringerne i et bestemt økosystem. Imidlertid er nogle typer organismer vanskelige at tælle, især når det kommer til nogle unge former. Enhed: antal organismer.
Pyramide af biomasse
Dette angiver den samlede masse af organismer på hvert trofisk niveau . Normalt er denne type pyramide størst i bunden og bliver mindre opad, men der findes undtagelser. Biomassen af et trofisk niveau beregnes ved at multiplicere antallet af individer i det trofiske niveau med den gennemsnitlige masse af et individ i et bestemt område. Denne type økologisk pyramide løser nogle problemer med talpyramiden, da den viser en mere nøjagtig gengivelse af mængden af energi indeholdt i hvert trofisk niveau, men det har sine egne begrænsninger. For eksempel er tidspunktet på året, hvor dataene er indsamlet, meget vigtigt, da forskellige arter har forskellige yngletider. Da det som regel er umuligt at måle massen af hver enkelt organisme, tages kun en prøve, hvilket muligvis fører til unøjagtigheder. Enhed: g m-2 eller Kg m-2.
Produktivitetspyramide
Produktivitetspyramiden ser på den samlede mængde energi til stede på hvert trofisk niveau såvel som tab af energi mellem trofiske niveauer. Da denne type repræsentation tager højde for det faktum, at størstedelen af energien til stede på et trofisk niveau ikke vil være tilgængelig for den næste, er den mere nøjagtig end de to andre pyramider. Denne idé er baseret på Lindemans ti procent lov, der siger, at kun ca. 10% af energien på trofisk niveau vil gå til at skabe biomasse. Med andre ord, kun ca. 10% af energien går til fremstilling af væv, såsom stængler, blade, muskler osv. I det næste trofiske niveau. Resten bruges til åndedræt, jagt og andre aktiviteter eller går tabt for omgivelserne som varme. Hvad der er interessant er imidlertid, at toksiner føres op ad pyramiden meget effektivt, hvilket betyder, at når vi går op i den økologiske pyramide, er mængden af skadelige kemikalier mere og mere koncentreret i organismenes kroppe. Dette er, hvad vi kalder biomagnifikation.
Produktivitetspyramiden er den mest anvendte type økologisk pyramide og kan i modsætning til de to andre typer aldrig være størst i toppen og den mindste i bunden. Det er en vigtig type økologisk pyramide, fordi den undersøger strømmen af energi i et økosystem over tid. Enhed: J m-2 yr-1, hvor Joule er enheden for energi, som kan udskiftes med andre energienheder såsom Kilojoule, Kilocalorie og kalorie.
Mens en produktivitetspyramide altid har en opretstående pyramideform, er talpyramider undertiden inverterede eller har slet ikke form af en egentlig pyramide. Lad os tage et egetræ for at demonstrere millioner af egetikorme. Hvis vi betragter dette økosystem som vores fokus, ender producenternes niveau (et træ) meget mindre end de primære forbrugers niveau (millioner af insekter). Dette forekommer mindre sandsynligt i biomassepyramider, men er ikke umuligt. Pyramiderne nedenfor viser de forskellige typer pyramider og de former, de kan have i forskellige økosystemer.
Eksempler på økologisk pyramide
Diagrammet nedenfor er et eksempel på en produktivitetspyramide, ellers kaldet en energipyramide. Solen er inkluderet i dette diagram, da det er den vigtigste kilde til al energi, såvel nedbrydere som bakterier og svampe, som kan erhverve næringsstoffer og energi fra alle trofiske niveauer ved at nedbryde døde eller forfaldne organismer. Som vist går næringsstofferne derefter tilbage i jorden og optages af planter.
Energitabet til omgivelser er også vist i dette diagram, og den samlede energioverførsel er beregnet.Vi starter med den samlede mængde energi, som de primære producenter indeholder, hvilket er angivet med 100%. Når vi går et niveau op, bruges 90% af den energi på andre måder end at skabe kød. Hvad de primære forbrugere ender med, er kun 10% af startenergien, og 10% af de 10% går tabt i overførslen til det næste niveau. Det er 1% osv. Rovdyrene i toppen vil så kun modtage 0,01% af startenergien! Denne ineffektivitet i systemet er grunden til, at produktivitetspyramider altid er opretstående.
Økologisk pyramides funktion
En økologisk pyramide viser os ikke kun fodringsmønstre for organismer i forskellige økosystemer, men kan også give os et indblik i, hvor ineffektiv energioverførsel er, og vise den indflydelse, som en ændring i tal på et trofisk niveau kan have på de trofiske niveauer over og under det. Når data indsamles i årenes løb, kan effekterne af de ændringer, der finder sted i miljøet på organismerne, også undersøges ved at sammenligne dataene. Hvis et økosystems forhold viser sig at forværres gennem årene på grund af forurening eller overjagt fra mennesker, kan der træffes foranstaltninger for at forhindre yderligere skader og muligvis vende noget af den nuværende skade.
- Trofisk niveau – Den position, som en organisme indtager inden for en fødekæde eller en økologisk pyramide, såsom en producent eller en primær forbruger. Mange dyr fodrer på flere forskellige trofiske niveauer.
- Arter – En gruppe organismer, der udviser fælles egenskaber og kan opdrætte indbyrdes for at producere frugtbare afkom.
- Økosystem – Et samfund med indbyrdes afhængig levevis organismer i forbindelse med de ikke-levende elementer, der omgiver dem. Den måde, hvorpå de levende organismer og det fysiske miljø interagerer, er ved udveksling af næringsstoffer og energi.
- Fødevareweb – Et system af fødekæder, der er forbundet med hinanden. I modsætning til i fødekæder kan en organisme i et madnett optage flere forskellige trofiske niveauer.
Quiz
1. Hvorfor er det usædvanligt, at et stort antal organismer er til stede øverst i en økologisk pyramide?
A. Dyr øverst i pyramiden er de største.
B. Dyr øverst har kortere levetid.
C. Mængden af energi til rådighed, når pyramidens top nås, er ikke nok til at opretholde mange individer.
D. Mennesker er mest interesserede i at jage på dyr, der besætter det øverste niveau af den økologiske pyramide.
2. Biomassen til et økosystem er:
A. Den samlede energi af økosystemets levende og ikke-levende komponenter.
B. Den samlede energi af levende organismer i et økosystem.
C. Den samlede masse af økosystemets levende og ikke-levende komponenter.
D. Den samlede masse af levende organismer i et økosystem.
3. Hvis producenterne i økologisk pyramide har i alt 80000 Kcal energi, hvilket af følgende ville være sandt?
A. De sekundære forbrugere ville have i alt 80 Kcal energi.
B. De tertiære forbrugere ville have i alt 8 Kcal energi.
C. De sekundære forbrugere ville have i alt 80000 Kcal energi.
D. De tertiære forbrugere ville have i alt 80 Kcal energi.