Пищевая цепь и экологическая пирамида: передача энергии

Пищевая цепь — последовательность, по которой энергия передаётся, когда один организм поедает другой: продуценты (зелёные растения) → консументы I порядка (растительноядные) → консументы II порядка (хищники) → … Каждое звено называется трофическим уровнем.

Большая часть энергии тратится на собственную жизнедеятельность организма (дыхание, движение, тепло). На следующий уровень в среднем переходит лишь ≈ 10% — правило 10% (правило Линдемана). Поэтому с подъёмом по уровням энергия, биомасса и число особей уменьшаются — образуется экологическая пирамида, а цепи обычно не длиннее 4–5 звеньев.

продуцент → консументытрофические уровни≈ 10%энергия, переходящая на следующий уровеньE₍ₙ₎ = E₀ · 0,1ⁿ⁻¹энергия n-го уровняменяй энергию продуцентов и долю передачи ↓На каждой ступени теряется 90%: из 100 000 кДж орлу — 10 кДж

Слева пирамида энергии: каждая ступень — трофический уровень, её ширина соответствует количеству энергии (логарифмическая шкала). Справа организм этого уровня: трава → кузнечик → лягушка → змея → орёл.

Энергия продуцентов100 000Доля, передаваемая на следующий уровень10 %

• Теряется на каждом уровне
• Правило

Задание 1 / 3○○○

Продуценты 100 000 кДж, правило 10%: орлу — 10 кДж.

Настрой ползунки и кнопки…

Что показывает симуляция?

языком ползунков

• Из 100 000 кДж до орла доходит всего 10 кДж — на каждой ступени теряется 90%.
• Подними долю передачи до 20%: до вершины доходит в 16 раз больше энергии.
• При передаче 5% орлу остаётся всего 0,6 кДж — поэтому длинных цепей не бывает.
• Уменьши энергию продуцентов в 10 раз: все ступени уменьшатся в 10 раз.
• Основание пирамиды всегда самое широкое: без продуцентов ни одна цепь не существует.

Трофические уровни

пример цепи

Уровень	Кто	Пример	Энергия (10%)
I	продуцент	трава	100 000 кДж
II	консумент I порядка	кузнечик	10 000 кДж
III	консумент II порядка	лягушка	1000 кДж
IV	консумент III порядка	змея	100 кДж
V	консумент IV порядка	орёл	10 кДж
Редуценты (бактерии, грибы) разлагают остатки всех уровней

Самые частые ошибки

красной ручкой«Энергия в цепи совершает круговорот»

Энергия течёт по цепи в одном направлении и рассеивается в виде тепла. Круговорот совершают вещества (углерод, азот и др.).

Умножать 10% на число уровней

На каждой ступени переходит 10% от оставшегося: через 4 ступени 0,1⁴ = 0,0001, то есть 0,01%, а не 40%.

Считать продуцентов животными

Продуценты — организмы, осуществляющие фотосинтез: растения, водоросли, некоторые бактерии.

Разобранные задачи

сначала реши сам

Задача 1

Цепь: трава → заяц → лиса. Лиса получила 20 кДж. Сколько энергии должно быть в траве (правило 10%)?

Показать решениеЗаяц: 20 · 10 = 200 кДжТрава: 200 · 10 = 2000 кДж

Ответ: 2000 кДж.

Задача 2

Сколько кг травы нужно для 1 кг биомассы орла? Цепь: трава → кузнечик → лягушка → змея → орёл.

Показать решениеКаждый уровень в 10 раз меньше нижнего: 4 перехода1 · 10⁴ = 10 000 кг

Ответ: 10 000 кг (10 тонн).

В реальной жизни: сколько травы нужно для 1 кг орла?

пирамида биомассыНа каждую ступень переходит примерно десятая часть нижней

Экологическая пирамида касается и питания человека: растительная пища с той же площади накормит больше людей, потому что теряется на один трофический уровень меньше. А ядовитые вещества, наоборот, накапливаются, поднимаясь по цепи.

Проверь себя: 5 тестовых заданий

5 вопросов

1Кто первое звено пищевой цепи?

2Какая доля энергии в среднем переходит на следующий трофический уровень?

3Энергия продуцентов 50 000 кДж. Сколько дойдёт до III уровня?

4Почему пищевые цепи обычно не длиннее 4–5 звеньев?

5Открытый вопрос: продуценты — 10 000 кДж. Сколько кДж по правилу 10% дойдёт до консументов II порядка? Запиши ответ числом.

Источник

Программа вступительных экзаменов ДИМ 2026: Биология → Экология: пищевые цепи и сети, трофические уровни, экологические пирамиды, правило 10%.

ection>