Ekologik piramida qoidasi. Biomassa va energiya piramidasi

Mavzular

Oziq zanjiri tarkibi

Har qanday ekologik tizimning asosini oziq zanjiri tashkil qiladi. Ekologik sistemalardagi oziq zanjiri produtsentlar, konsumentlar va redutsentlardan iborat.

Oziq zanjiridagi produtsentlarni fotosintez va xemosintezni amalga oshiradigan avtotrof organizmlar tashkil etadi. Konsumentlar esa oziqlanish tarkibiga ko‘ra tavsiflanadi, ularning 1-tartibini o‘simlikxo‘r hayvonlar (birlamchi iste’molchilar), 2- va 3-tartibini go‘shtxo‘r hayvonlar (ikkilamchi va uchlamchi iste’molchilar), redutsentlarni organik qoldiqlarni mineral moddalargacha parchalaydigan saprofit organizmlar tashkil etadi.

Modda va energiya yo‘qolishi

Ekologik piramidalar. Oziq zanjirlarida moddalar va energiyaning almashinuv jarayonlari ma’lum qonuniyatlar asosida sodir bo‘ladi. Bir trofik darajadan ikkinchi trofik darajaga o‘tishda modda va energiyaning o‘zgarishi kuzatiladi. Har bir trofik daraja biomassasining shakllanishiga iste’mol qilingan oziqning hammasi ham sarf bo‘lmaydi. Iste’mol qilingan oziqning ko‘p qismi tirik organizmlar hayotiy jarayoni: nafas olish, harakatlanish, ko‘payish, tana haroratini saqlash kabilarni ta’minlash uchun sarflanadi.

Undan tashqari, iste’mol qilingan oziqning hammasi ham o‘zlashtirilmaydi, ya’ni hazm bo‘lmaydi. Oziqning hazm bo‘lmagan qismi tashqi muhitga chiqariladi (ekskretsiya). Oziqning o‘zlashtirilganlik darajasi oziq tarkibi va organizmning biologik xususiyatlari bilan bog‘liq bo‘lib, 12–75% ni tashkil etadi.

10% qoidasi

O‘zlashtirilgan oziqning asosiy qismi tirik organizmlarning hayotiy jarayonlarini ta’minlash uchun, bir qismi esa tananing qurilishiga va o‘sishiga sarflanadi. Boshqacha aytganda, bir trofik darajadan ikkinchisiga o‘tishda modda va energiyaning ko‘p qismi yo‘qoladi, shuning uchun iste’molchiga modda va energiyaning o‘zidan avvalgi trofik daraja biomassasiga qo‘shilgan qismigina o‘tadi.

Tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki, oziq zanjirining har bir trofik darajasida energiyaning 90% i yo‘qoladi, faqat 10% i keyingi darajaga o‘tadi. Amerikalik ekolog olim R. Lindeman ushbu qonuniyatni «10% qoidasi» deb ta’rifladi.

Masalan:

• Produtsentlar – 1000 kJ
• Birinchi tartib konsumentlar – 100 kJ
• Ikkinchi tartib konsumentlar – 10 kJ
• Uchinchi tartib konsumentlar – 1 kJ

10% qoidasining oqibati va Elton

Bu qonunga binoan, oziq zanjirining bir bo‘g‘inidan ikkinchi bo‘g‘iniga modda va energiyaning faqat 10% i o‘tadi, qolgan 90% i dastlabki bo‘gin tirik organizmlarining hayotiy jarayonlarini ta’minlashga sarflanadi. Shunday qilib, o‘simliklar tomonidan jamg‘arilgan modda va energiya tezda sarflanib ketadi va shuning uchun ham oziq zanjiri uzun bo‘lmaydi.

Yuqoridagi qoidadan foydalanib oziq zanjirining bir bo‘ginidagi energiya miqdori ma’lum bo‘lsa, har bir bo‘g‘inidagi energiya miqdorini aniqlash mumkin.

Oziq zanjirining har bir trofik darajasidagi individlar soni yoki biomassasi, yoki undagi energiya miqdori aniqlansa, oziq zanjirining oxiriga qadar bu ko‘rsatkichlarning kamayib borayotganini ko‘rish mumkin. Bu qonuniyatni ilk bor 1927-yil angliyalik ekolog olim Ch. Elton aniqlagan va ekologik piramida qoidasi deb atagan.

Ekologik piramida turlari

Trofik darajadagi individlar soni yoki biomassasi, yoki undagi energiya miqdori bir xil kattalikdagi to‘g‘ri to‘rtburchaklar shaklida ifodalansa va ustma-ust qo‘yib chiqilsa, ekologik piramida hosil bo‘ladi. Ekologik piramida ekosistemadagi produtsentlar va har xil darajadagi konsumentlar (o‘txo‘rlar, yirtqichlar)ning o‘zaro nisbatini aks ettiruvchi grafik tasvirdir. Ekologik piramida asosini birinchi trofik daraja – produtsentlar tashkil etadi, undan so‘ng ikkinchi trofik darajani – birinchi tartib konsumentlari tashkil etadi va h.k. Bir trofik darajadan keyingisiga o‘tgan sari individlar soni kamayadi, lekin ularning tana o‘lchami kattalashib boradi. Bir darajadan keyingisiga 10 % energiya o‘tgani uchun ekologik piramidaning asosi keng, yuqorisi esa cho‘qqili o‘tkir bo‘ladi. (27-rasm.)

Tabiatda har xil ekologik piramidalar uchraydi:

• sonlar piramidasi – har bir trofik darajada individlar sonini aks ettiradi;
• biomassa piramidasi – har bir trofik darajadagi tirik moddaning umumiy quruq massasini aks ettiradi;
• energiya piramidasi – trofik darajalarda energiya oqimini aks ettiradi.

Sonlar piramidasi

Sonlar piramidasida ekosistemadagi har bir trofik darajadagi individlar umumiy soni ko‘rsatiladi. Unga binoan oziq zanjirining bir bo‘g‘inidan keyingisiga o‘tgan sari individlar soni kamayadi. Chunki yirtqichlar tanasi ularning o‘ljalaridan ancha yirik va yirtqich hayotini ta’minlash uchun bir qancha miqdordagi o‘lja kerak bo‘ladi.

O‘rmon ekosistemalarida produtsentlarni daraxtlar, birlamchi tartib konsumentlarni o‘simlikxo‘r hasharotlar tashkil etib, konsumentlarning soni produtsentlardan ko‘p bo‘ladi. Shuning uchun bunday ekosistemalarning sonlar piramidasi teskari, ya’ni asosi ingichka, yuqori qismi keng bo‘ladi.

Biomassa piramidasi

Biomassa piramidasi ekosistemaning har bir trofik darajalaridagi organizmlar biomassalarining nisbatini ko‘rsatadi. Quruqlik ekosistemalarida produtsentlarning umumiy biomassasi oziq zanjirining boshqa trofik darajalari biomassasidan ko‘p. O‘z navbatida birinchi tartib konsumentlarining umumiy biomassasi ikkinchi tartib konsumentlarining umumiy biomassasidan ko‘p bo‘ladi.

Agar organizmlar tanasining o‘lchamlari bir-biridan juda katta farq qilmasa, odatdagi tipik piramida hosil bo‘ladi. Agar quyi trofik darajalardagi organizmlar tana o‘lchamlari yuqori trofik darajadagi organizmlardan kichik bo‘lsa, teskari piramida hosil bo‘ladi. Masalan, suv havzalari ekosistemalarida produtsentlar (fitoplankton) tana o‘lchami ancha kichik, hayot sikli qisqa, mahsuldorligi yuqori, lekin ularning umumiy biomassasi birinchi tartib konsumentlari biomassasidan har doim kam bo‘ladi.

Statik piramidalar

Sonlar va biomassa piramidalari ekosistemaning turg‘un (statik) holatini, ya’ni organizmlar soni va biomassasining ma’lum vaqt oralig‘idagi holatini aks ettiradi. Bunday piramidalar ba’zi amaliy vazifalarni, ayniqsa ekosistemaning turg‘unligini saqlashga qaratilgan vazifalarni hal etish imkonini bersada, ekosistemalarning trofik strukturasi haqida to‘liq ma’lumot bera olmaydi. Masalan, sonlar piramidasi ov mavsumida baliq yoki boshqa hayvonlarni salbiy oqibatlarsiz qancha miqdorda ovlash mumkinligini hisoblashga imkon beradi.

Energiya piramidasi

Energiya piramidasi har bir trofik darajada oziq tarkibidagi energiya miqdorini aks ettiradi. Ekologik piramidalar orasida energiya piramidalari ekosistemaning funksional holati haqida to‘liq ma’lumot beradi. Chunki organizmlar soni va biomassasi ularda to‘plangan energiya miqdori bilan emas, balki ekosistema mahsuldorligi, biomassaning o‘sish tezligi bilan bog‘liq. Ekosistemaning aynan shu vaqtdagi organizmlar soni va ularning massasini, ya’ni statik holatini ifoda etadigan son va biomassa piramidalaridan farq qilib, energiya piramidalari oziq zanjiri orqali energiyaning o‘tish dinamikasini aks ettiradi.

Energiya piramidasiga organizmlarning tana o‘lchamlari, ulardagi metabolizm jarayonlarining intensivligi ta’sir etmaydi, shuning uchun energiyaning barcha manbalari to‘g‘ri hisobga olinsa, piramida tipik shaklga ega bo‘ladi. Ekologik piramida qoidasiga binoan, quyi trofik darajadan yuqori darajaga energiyaning 10% i o‘tishini hisobga olsak, oziq zanjiridagi trofik darajalarning umumiy soni oltitadan oshmaydi.

Mahsuldorlik qonuniyatlarining ahamiyati

Biologik mahsuldorlik qonuniyatlarini bilish, energiya oqimini miqdoriy jihatdan hisob-kitob qilish imkoniyatining mavjudligi inson tomonidan sayyoramizdagi asosiy oziq manbalari hisoblanadigan tabiiy va sun’iy ekosistemalardan unumli foydalanishda katta amaliy ahamiyat kasb etadi.

Shu asosda ko‘p miqdorda birlamchi va ikkilamchi mahsuldorlikni oshirishda insonning xo‘jalik hamda tabiatdagi biologik xilma-xillikni saqlash borasidagi faoliyatini to‘g‘ri tashkil etish mumkin. Ekosistemalarning dinamik holatini buzmasdan, mahsuldorligiga ziyon yetkazmasdan ulardagi o‘simliklar va hayvonlar biomassasidan oqilona foydalanish zarurligini har birimiz tushunishimiz zarur.

Bilimingizni sinang