Økologisk pyramidedefinisjon
En økologisk pyramide er en grafisk fremstilling av forholdet mellom ulike organismer i et økosystem. Hver av stolpene som utgjør pyramiden representerer et annet trofisk nivå, og deres rekkefølge, som er basert på hvem som spiser hvem, representerer strømmen av energi. Energi beveger seg oppover i pyramiden, og begynner med de primære produsentene, eller autotrofer, som planter og alger helt nederst, etterfulgt av de primære forbrukerne som spiser på disse plantene, deretter sekundære forbrukere som spiser på de primære forbrukerne på. Høyden på stolpene skal alle være like, men bredden på hver søyle er basert på mengden av det aspektet som måles.
Typer av økologiske pyramider
Tallpyramide
Dette viser antall organismer i hvert trofisk nivå uten hensyn til størrelsen. Denne typen pyramide kan være praktisk, ettersom det ofte er en enkel oppgave å telle og det kan gjøres gjennom årene for å observere endringene i et bestemt økosystem. Imidlertid er noen typer organismer vanskelig å telle, spesielt når det gjelder noen juvenile former. Enhet: antall organismer.
Pyramid of biomass
Dette indikerer den totale massen av organismer på hvert trofisk nivå . Vanligvis er denne typen pyramide størst nederst og blir mindre oppover, men det finnes unntak. Biomassen til ett trofisk nivå beregnes ved å multiplisere antall individer i det trofiske nivået med gjennomsnittsmassen til et individ i et bestemt område. Denne typen økologisk pyramide løser noen problemer med tallpyramiden, da den viser en mer nøyaktig representasjon av mengden energi som finnes i hvert trofiske nivå, men den har sine egne begrensninger. For eksempel er tiden på året da dataene er samlet veldig viktig, siden forskjellige arter har forskjellige hekkesesonger. Siden det vanligvis ikke er mulig å måle massen til hver eneste organisme, tas bare en prøve, noe som muligens fører til unøyaktigheter. Enhet: g m-2 eller Kg m-2.
Produktivitetspyramide
Produktivitetspyramiden ser på den totale mengden energi tilstede på hvert trofiske nivå, så vel som tap av energi mellom trofiske nivåer. Siden denne typen representasjon tar hensyn til det faktum at størstedelen av energien som er tilstede på ett trofisk nivå ikke vil være tilgjengelig for den neste, er den mer nøyaktig enn de to andre pyramidene. Denne ideen er basert på Lindemans ti prosent lov, som sier at bare om lag 10% av energien på trofisk nivå vil gå mot å skape biomasse. Med andre ord, bare omtrent 10% av energien vil gå til å lage vev, som stengler, blader, muskler, etc. i neste trofiske nivå. Resten brukes i respirasjon, jakt og andre aktiviteter, eller går tapt for omgivelsene som varme. Det som er interessant er imidlertid at giftstoffer føres opp pyramiden veldig effektivt, noe som betyr at når vi går opp den økologiske pyramiden, er mengden av skadelige kjemikalier mer og mer konsentrert i organismenes kropper. Dette er det vi kaller biomagnifisering.
Produktivitetspyramiden er den mest brukte typen økologisk pyramide, og kan, i motsetning til de to andre typene, aldri være størst på toppen og den minste nederst. Det er en viktig type økologisk pyramide fordi den undersøker strømmen av energi i et økosystem over tid. Enhet: J m-2 yr-1, der Joule er enheten for energi, som kan byttes ut med andre enheter av energi som Kilojoule, Kilocalorie og kalori.
Mens en produktivitetspyramide alltid tar en oppreist pyramideform, blir tallpyramider noen ganger inverterte, eller tar ikke form av en faktisk pyramide. For å demonstrere, la oss ta et eiketre som kan mate millioner av eikorm. Hvis vi ser på dette økosystemet som vårt fokus, vil produsentenivået (ett tre) havne mye mindre enn primærforbrukernivået (millioner av insekter). Dette er mindre sannsynlig i biomassepyramider, men er ikke umulig. Pyramidene nedenfor viser de forskjellige typene pyramider og formene de kan ha i forskjellige økosystemer.
Eksempler på økologiske pyramider
Diagrammet nedenfor er et eksempel på en produktivitetspyramide, ellers kalt en energipyramide. Solen er inkludert i dette diagrammet, da det er den viktigste kilden til all energi, så vel som spalterne, som bakterier og sopp, som kan tilegne seg næringsstoffer og energi fra alle trofiske nivåer ved å bryte ned døde eller råtnende organismer. Som vist går næringsstoffene deretter tilbake i jorden og blir tatt opp av planter.
Energitapet til omgivelsene er også vist i dette diagrammet, og den totale energioverføringen er beregnet.Vi starter med den totale mengden energi som primærprodusentene inneholder, noe som er indikert med 100%. Når vi går opp ett nivå, brukes 90% av energien på andre måter enn å skape kjøtt. Det primære forbrukere ender med er bare 10% av startenergien, og 10% av de 10% går tapt i overføringen til neste nivå. Det er 1% og så videre. Rovdyrene på toppen vil da bare motta 0,01% av startenergien! Denne ineffektiviteten i systemet er grunnen til at produktivitetspyramidene alltid er oppreist.
Funksjon av økologisk pyramide
En økologisk pyramide viser oss ikke bare matemønstrene til organismer i forskjellige økosystemer, men kan også gi oss et innblikk i hvor ineffektiv energioverføring er, og vise innflytelsen som en endring i tall på ett trofisk nivå kan ha på trofiske nivåer over og under den. Når data blir samlet inn gjennom årene, kan også effekten av endringene som skjer i miljøet på organismer studeres ved å sammenligne dataene. Hvis forholdene til et økosystem blir forverret med årene på grunn av forurensning eller overjakt fra mennesker, kan det tas grep for å forhindre ytterligere skade og muligens reversere noe av den nåværende skaden.
- Trofisk nivå – Stillingen som en organisme inntar i en næringskjede eller en økologisk pyramide, for eksempel en produsent eller en primær forbruker. Mange dyr spiser på flere forskjellige trofiske nivåer.
- Arter – En gruppe organismer som har felles kjennetegn og kan avle seg imellom for å produsere fruktbare avkom.
- Økosystem – Et fellesskap av gjensidig avhengig levende organismer i tilknytning til de ikke-levende elementene som omgir dem. Måten de levende organismer og det fysiske miljøet samhandler på er ved utveksling av næringsstoffer og energi.
- Matnett – Et system av næringskjeder som er sammenflettet med hverandre. I motsetning til i næringskjeder kan en organisme i et matnett inneholde flere forskjellige trofiske nivåer.
Quiz
1. Hvorfor er det uvanlig at et stort antall organismer er til stede på toppen av en økologisk pyramide?
A. Dyr på toppen av pyramiden er de største.
B. Dyr på toppen har kortere levetid.
C. Mengden tilgjengelig energi når toppen av pyramiden er nådd, er ikke nok til å opprettholde mange individer.
D. Mennesker er mest interessert i å jakte på dyr som opptar det øverste nivået av den økologiske pyramiden.
2. Biomassen til et økosystem er:
A. Den totale energien til levende og ikke-levende komponenter i økosystemet.
B. Den totale energien til levende organismer i et økosystem.
C. Den totale massen av levende og ikke-levende komponenter i økosystemet.
D. Den totale massen av levende organismer i et økosystem.
3. Hvis produsentene i økologisk pyramide har totalt 80000 Kcal energi, hvilket av følgende vil være sant?
A. Sekundærforbrukerne ville hatt totalt 80 Kcal energi.
B. Tertiære forbrukere ville hatt totalt 8 Kcal energi.
C. Sekundærforbrukerne ville hatt totalt 80000 Kcal energi.
D. Tertiære forbrukere ville hatt totalt 80 Kcal energi.