Соотношение численностей, биомасс, и продукций (потоков энергии) популяций, относящихся к последовательным трофическим уровням, называют экологическими пирамидами. Их изображают в виде диаграмм, где ширина столбиков отражает соответствующий показатель каждого из уровней (рис. 26).
Рис. 26. Экологическая пирамида в общем виде
Эффект пирамиды в виде моделей придумал американский эколог Ч. Элтон. Экологические пирамиды бывают трех типов:
3) Пирамида численности отражает число организмов по трофическим уровням, причем численность особей при движении от продуцентов к консументам различного порядка значительно уменьшается. Например, на 1 га луга на I уровне находится около 9 млн растений; на II уровне — 700 тыс. растительноядных насекомых; на III уровне — 350 тыс. хищных насекомых и пауков; на IV уровне — 3 птицы (рис. 27, а, б).
Рис. 27. Пирамиды численности
2. Пирамида биомасс показывает соотношение биомассы всех организмов в данной экосистеме по трофическим уровням (рис. 28). В наземных экосистемах масса продуцентов больше, чем масса консументов I порядка, консу-ментов I порядка больше, чем консументов II порядка и т.д., поэтому график имеет вид нормальной пирамиды (рис. 29). В водных экосистемах экологическая пирамида перевернута (рис. 30), так как с повышением трофического уровня запас биомассы увеличивается. Почему?
Основной продуцент в водных экосистемах — фитопланктон. Одноклеточные водоросли, преобладающие в нем, живут от нескольких дней до нескольких недель. Организмы второго (потребитель планктона) и последующих трофических уровней живут дольше и накапливают большую биомассу. Такая перевернутая пирамида бывает не во все сезоны годы. Весной, в период массового развития планктона, его биомасса выше биомассы организмов второго и третьего трофических уровней.
Рис. 28. Пирамида биомасс
Рис. 29. Пирамида
биомассы для наземных экосистем
Рис.30. Пирамида
биомассы для водной экосистемы
3. Пирамида энергии — разновидность пирамиды биомасс, в которой представлено количество энергии, заключенной в каждом из трофических уровней экосистемы или проходящей через эти уровни (рис. 31).
Рис. 31. Пирамида энергии
Пирамиды потоков энергии никогда не бывают «перевернутыми», т.к. следующий трофический уровень может «пропустить через себя» лишь часть энергии, усвоенной предыдущим уровнем.