Піраміди біомаси та енергетичні піраміди - це два типи екологічної "інфографіки", що використовуються вченими для представлення взаємозв'язку між елементами харчового ланцюга. Вчені можуть використовувати ці види біологічних пірамід для визначення здоров’я рослинних і тваринних популяцій, використовуючи картинки, що представляють конкретні виміри частин екосистеми.
Трофічні рівні та піраміди
"Трофічні рівні" - це одиниці, які біологи візуалізують в екологічних пірамідах. Трофічний рівень - це місце, яке організм (рослина чи тварина) займає в харчовому ланцюзі - іншими словами, що він їсть і що їсть. Найнижчий рівень займають рослини, які отримують свою енергію безпосередньо від сонця - трава, наприклад. Наступний рівень займають рослиноїдні тварини, наприклад, кролики, які поїдають траву. Верхні рівні зайняті м’ясоїдними тваринами, які харчуються тваринами на нижчих трофічних рівнях. Оскільки кожен рівень отримує енергію від рівня під ним, ви можете сказати, що він "відпочиває" на рівні нижче. Саме це робить піраміду таким цінним інструментом для зображення складних екосистем на простих, зрозумілих для сприйняття зображеннях.
Піраміди біомаси
"Біомаса" - це розрахункова сукупна суха маса всіх рослин чи тварин у популяції. Наприклад, ви можете розрахувати приблизну площу землі, покриту травою, в екосистемі, яку ви вивчаєте, оцініть масу всієї трави в одному квадратному метрі та екстраполюйте, щоб визначити масу всієї трави в ній екосистема. Ви зробили б те саме для маси популяції кроликів, яка їсть траву, і кожного вищого трофічного рівня, який їсть кроликів.
Щоб представити цю екосистему як піраміду з біомаси, ви б показали смужку або блок, що представляють масу трави (у грамах, кілограмах або інший прийнятний показник маси); пропорційно менший блок, що представляє масу кроликів, що відпочивають на першому блоці; і пропорційно менші блоки, що представляють хижаків вищого рівня, складені над цими. Результатом буде "піраміда", що показує біомасу кожного трофічного рівня, так що ви можете безпосередньо порівняти кожен трофічний рівень з кожним іншим.
Енергетичні піраміди
Енергетичні піраміди використовують той самий вид графічного зображення, але замість вимірювання біомаси вони показують енергетичний потік в екосистемі чи спільноті. Кожен рівень піраміди показує смужку або блок, що представляє кількість енергії, яку отримує трофічний рівень, поїдаючи членів рівня нижче нього. Енергія втрачається на кожному рівні, тому (як і у пірамід біомаси) верхні рівні менші, ніж нижні, що призводить до класичної форми "піраміди".
Передача енергії в екосистемах
За даними веб-сайту Annenberg Learner, до 90 відсотків енергії, яка потрапляє на одну сходинку харчового ланцюга, втрачається до того, як решта 10 відсотків перейде на наступний трофічний рівень. Енергія, яку споживає будь-який організм, приводить у дію життєві процеси (а частина втрачається світом як тепло), тому вона виробляє відчуття того, що тварина передає лише невелику кількість енергії, яку вона з’їла, тварині, яка її з’їдає.
Чим більше кроків між виробниками рослин знизу та хижаками вищого порядку вгорі, тим більше енергії втрачається під час підйому на піраміду. Ці втрати енергії також пояснюють, чому піраміди біомаси зазвичай зберігають класичну форму піраміди - втрата енергії означає, що нижчі трофічні рівні можуть підтримують лише невелику кількість хижаків на вершині, тому на вищих рівнях менше загальної біомаси, ніж серед виробників піраміди база.