Каждая экосистема имеет собственное материально-энергетическое обеспечение и определенную функциональную структуру, основанную на пищевых (трофических) взаимоотношениях. Эта структура составлена несколькими группами организмов, каждая из которых выполняет определенную работу в круговороте веществ. Организмы, относящиеся к одному такому звену, образуют трофический уровень, а связи между трофическими уровнями образуют цепи питания, или трофические цепи. Любая экосистема включает несколько трофических (пищевых) уровней или звеньев:
1. Продуценты (автотрофные организмы)преимущественно зеленые растения.
2. Косументы первого порядка – растительноядные животные
3. Консументы второго порядка – первичные хищники, питающиеся растительноядными животными
4. Консументы третьего порядка – вторичные хищники, питающиеся плотоядными животными
5. Редуценты- сапрротрофные бактерии и грибы.
Трофическую структуру обычно изображают в виде экологических пирамид. Эту графическую модель разработал в 1927 г. американский зоолог Чарльз Элтон. Основанием пирамиды служит первый трофический уровень — уровень продуцентов, а следующие этажи пирамиды образованы последующими уровнями — консументами различных порядков. Высота всех блоков одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне. Различают три способа построения экологических пирамид:
- Пирамида численности, отражающая численность отдельных организмов
- Пирамида биомассы, характерезующа общий доход, сухой вес, калорийность или другую меру общего кол-ва живого вещества
- Пирамида энергии- отражает величину потока энергии, скорость про хождения массы пищи через пищевую цепь. На структуру биоценоза в большей степени оказывает влияние не количество фиксированной энер гии, а скорость продуцирования пищи.
В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т.д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.
