Kāds ir ekoloģiskās desmitgades likums vai 10%?



The ekoloģiskās desmitgades likums, ekoloģiskie tiesību akti o 10% tas palielina veidu, kādā enerģija ceļo ar atvasinājumu, izmantojot dažādus trofiskos līmeņus. Bieži tiek arī teikts, ka šis likums ir vienkārši otrās termodinamikas likuma sekas.

Ekoloģiskā enerģija ir daļa no ekoloģijas, kas saistīta ar iepriekš aprakstīto attiecību noteikšanu. Tiek uzskatīts, ka Raymond Lindemann (īpaši viņa 1942. gada sēklas darbos) bija šīs studiju jomas pamati..

Viņa darbs bija vērsts uz ķēdes un trofiskā tīkla koncepcijām un energoefektivitātes kvantitatīvo noteikšanu starp dažādiem trofiskajiem līmeņiem.

Lindemans sākas no saules starojuma vai enerģijas, ko sabiedrība saņem, izmantojot fotosintēzi, ko veic augi, un turpina pārraudzīt uztveršanu un tās turpmāko izmantošanu zālēdājiem (primārajiem patērētājiem), pēc tam plēsējiem (sekundāriem patērētājiem). ) un beidzot ar sadalītājiem.

Indekss

  • 1 Kas ir ekoloģiskās desmitgades likums??
  • 2 Organizācijas līmeņi
  • 3 Trofiskie līmeņi
  • 4 Pamatprincipi
    • 4.1. Rupjš un neto primārais ražīgums
    • 4.2. Sekundārā produktivitāte
  • 5 Pārvades efektivitāte un enerģijas maršruti
    • 5.1 Enerģijas pārneses efektivitātes kategorijas
  • 6 Globālā pārneses efektivitāte
  • 7 Kur notiek zaudētā enerģija??
  • 8 Atsauces

Kāds ir ekoloģiskās desmitgades likums??

Pēc Lindemana novatoriskā darba tika pieņemts, ka trofisko pārnesumu efektivitāte bija aptuveni 10%; patiesībā daži ekologi atsaucās uz 10% likumu. Tomēr kopš tā laika šajā jautājumā ir radušās vairākas neskaidrības.

Protams, nav neviena dabas likuma, kas tieši izraisītu to, ka desmitdaļa enerģijas, kas nonāk trofiskā līmenī, ir tā, kas tiek pārnesta uz nākamo.

Piemēram, trofisko pētījumu apkopojums (jūras un saldūdens vidē) atklāja, ka pārneses efektivitāte trofiskā līmenī svārstījās no aptuveni 2 līdz 24%, lai gan vidējais rādītājs bija 10,13%..

Kā vispārējs noteikums, kas piemērojams gan ūdens, gan sauszemes sistēmām, var teikt, ka zālēdāju sekundārais ražīgums parasti atrodas aptuveni, tādā apjomā, kas ir zemāks par primāro produktivitāti, kurā tas atrodas..

Bieži vien tas ir konsekventa saikne, kas tiek uzturēta visās barības sistēmās, un tas parasti notiek piramīdas tipa struktūrās, kurās bāzi veic augi, un, pamatojoties uz to, mazāks ir primārais patērētājs, uz kura atrodas vēl viens sekundāro patērētāju posms (mazāks).

Organizācijas līmeņi

Visām dzīvajām būtnēm nepieciešama viela un enerģija; par to ķermeņu un enerģijas būvniecību, lai veiktu savas būtiskās funkcijas. Šī prasība neaprobežojas tikai ar atsevišķu organismu, bet tā tiek attiecināta uz augstākiem bioloģiskās organizācijas līmeņiem, kurus šīs personas var ievērot.

Šie organizācijas līmeņi ir:

  • Viens bioloģisko populāciju: to pašu sugu organismi, kas dzīvo tajā pašā konkrētajā apgabalā.
  • Viens bioloģisko kopienu: dažādu sugu vai populāciju organismu kopums, kas dzīvo noteiktā teritorijā un mijiedarbojas ar pārtiku vai trofiskām attiecībām..
  • A ekosistēmu- vissarežģītākais bioloģiskās organizācijas līmenis, ko veido kopiena, kas saistīta ar tās abiotisko vidi - ūdeni, saules gaismu, klimatu un citiem faktoriem -, ar kuriem tā mijiedarbojas.

Trofiskie līmeņi

Ekosistēmā sabiedrība un vide veido enerģijas un materiāla plūsmas.

Ekosistēmas organismi ir sagrupēti saskaņā ar "lomu" vai "funkciju", ko viņi ievēro barības vai trofiskajās ķēdēs; tas ir, kā mēs runājam par ražotāju, patērētāju un sadalītāju trofiskajiem līmeņiem.

Savukārt katrs no šiem trofiskajiem līmeņiem mijiedarbojas ar fizikāli ķīmisko vidi, kas nodrošina dzīves apstākļus un tajā pašā laikā darbojas kā enerģijas un materiāla avots un izlietne.

Pamatjēdzieni

Rupjš un neto primārais ražīgums

Vispirms mums ir jānosaka primārais ražīgums, kas ir ātrums, kādā biomasa tiek ražota uz platības vienību.

To parasti izsaka enerģijas vienībās (džoulos uz kvadrātmetru dienā) vai sausās organiskās vielas vienībās (kilogramos uz hektāru un gadā) vai kā oglekli (oglekļa masa kilogramos uz kvadrātmetru gadā)..

Parasti, kad mēs atsaucamies uz visu fotosintēzes fiksēto enerģiju, mēs parasti to saucam par rupju primāro produktivitāti (PPG).

No tā proporcionāli tiek iztērēti paši autotrofi (RA), un tie tiek zaudēti siltuma veidā. Tīro primāro produkciju (PPN) iegūst, atņemot šo summu no PPG (PPN = PPG-RA)..

Šī neto primārā ražošana (PPN) ir tā, kas galu galā ir pieejama heterotrofiem (tie ir baktērijas, sēnītes un citi dzīvnieki, kurus mēs zinām).

Sekundārā produktivitāte

Sekundārā produktivitāte (PS) ir definēta kā jaunas biomasas ražošanas ātrums ar heterotrofiskiem organismiem. Atšķirībā no augiem, heterotrofiskām baktērijām, sēnītēm un dzīvniekiem, viņi nevar veidot sarežģītus, enerģiju bagātus savienojumus, kas nepieciešami no vienkāršām molekulām..

Viņi vienmēr iegūst savu vielu un enerģiju no augiem, kurus viņi var darīt tieši, patērējot augu materiālus vai netieši, barojot ar citiem heterotrofiem..

Tādā veidā fotosintētiskie augi vai organismi kopumā (saukti arī par ražotājiem) veido pirmo trofisko līmeni sabiedrībā; primārie patērētāji (tie, kas barojas ar ražotājiem) veido otro trofisko līmeni, un sekundārie patērētāji (saukti arī par plēsējiem) veido trešo līmeni.

Pārejas efektivitāte un enerģijas maršruti

Neto primārās ražošanas proporcijas, kas plūst pa katru potenciālo enerģijas ceļu, galu galā ir atkarīgas no pārneses efektivitātes, tas ir, uz to, kā tiek izmantota enerģija, un pārvietojas no viena līmeņa uz otru. citi.

Enerģijas pārneses efektivitātes kategorijas

Ir trīs enerģijas pārneses efektivitātes kategorijas, un ar šīm skaidri definētajām varam prognozēt enerģijas plūsmas modeli trofiskajos līmeņos. Šīs kategorijas ir: patēriņa efektivitāte (EK), asimilācijas efektivitāte (EA) un ražošanas efektivitāte (EP)..

Nosakiet tagad šīs trīs minētās kategorijas.

Matemātiski mēs varam noteikt patēriņa efektivitāti (EK) šādā veidā:

EK =In/Pn-1 × 100

Kur mēs varam redzēt, ka CE ir procentuālā daļa no kopējā pieejamā ražīguma (Pn-1), ko faktiski uzņem ar augšējo blakusesošo trofisko nodalījumu (In).

Piemēram, ganību sistēmas primārajiem patērētājiem EK ir PPN procentuālais daudzums (izteikts enerģijas vienībās un laika vienībās), ko patērē zālēdāji..

Ja mēs atsauktos uz sekundārajiem patērētājiem, tas būtu līdzvērtīgs zaļēdāju produktivitātes procentam, ko patērē plēsēji. Pārējie mirst, neēdot, un nonāk sadalīšanās ķēdē.

No otras puses, asimilācijas efektivitāti izsaka šādi:

EA =An/In × 100

Atkal mēs atsaucamies uz procentuālo daļu, bet šoreiz uz patērētās enerģijas daļu, ko patērētājs patērē trofiskajā nodalījumā (In) un ko pielīdzina tās gremošanas sistēma (\ tAn).

Minētā enerģija būs pieejama izaugsmei un darbu izpildei. Atlikums (nesalīdzināmā daļa) izdalās izkārnījumos un pēc tam nonāk sadalītāju trofiskajā līmenī..

Visbeidzot, ražošanas efektivitāti (PE) izsaka šādi:

EP = Pn/ An × 100

tas ir arī procents, bet šajā gadījumā mēs atsaucamies uz pielīdzināto enerģiju (An), kas nonāk jaunā biomasā (Pn). Visi nesabalansētie enerģētiskie paliekas tiek zaudētas siltuma veidā elpošanas laikā.

Produktus, piemēram, sekrēcijas un / vai izdalījumus (kas bagāti ar enerģiju), kas piedalījušies vielmaiņas procesos, var uzskatīt par ražošanu., Pn, un tie ir pieejami, piemēram, līķi, sadalītājiem.

Globālā pārneses efektivitāte

Nosakot šīs trīs svarīgās kategorijas, mēs tagad varam jautāt par "globālo pārneses efektivitāti" no viena trofiskā līmeņa uz nākamo, ko vienkārši dod iepriekš minēto efektivitātes ieguvumu produkts (EK x EA x EP).

Izsakot sarunvalodas, mēs varam teikt, ka līmeņa efektivitāti nodrošina tas, ko var efektīvi uzņemt, kas pēc tam tiek pielīdzināts un nonāk jaunā biomasā.

Kur notiek zaudētā enerģija??

Zālēdāju produktivitāte vienmēr ir zemāka par to augu ražīgumu, no kuriem tie barojas. Tad mēs varētu jautāt: Kur notiek zaudētā enerģija??

Lai atbildētu uz šo jautājumu, mums jāpievērš uzmanība šādiem faktiem:

  1. Ne visas augu biomasas patērē zālēdāji, jo daudzas no tām mirst un iekļūst sadalītāju (baktēriju, sēnīšu un pārējo detritivoru) trofiskā līmenī..
  2. Ne visas biomasas, ko patērē zālēdāji, kā arī zaļēdāju, kas savukārt paēdina plēsējus, biomasu, ir pielīdzināmi un ir iekļaujami patērētāja biomasā; daļa tiek zaudēta ar izkārnījumiem un tādā veidā tā nonāk sadalītājiem.
  3. Ne visa enerģija, kas nāk asimilē, faktiski kļūst par biomasu, jo daļa elpošanas laikā tiek zaudēta siltuma formā..

Tas notiek divu iemeslu dēļ: pirmkārt, tāpēc, ka nav enerģijas pārveidošanas procesa, kas ir 100% efektīvs. Tas nozīmē, ka konversijā vienmēr ir zudums siltuma formā, kas ir ideāli saskaņots ar otro termodinamikas likumu..

Otrkārt, tā kā dzīvniekiem ir jādara darbs, kas prasa enerģijas patēriņu, un, savukārt, nozīmē jaunus siltuma zudumus.

Šie modeļi parādās visos trofiskajos līmeņos, un, kā to paredz otrais termodinamikas likums, daļa enerģijas, kas tiek mēģināta pārvietot no viena līmeņa uz otru, vienmēr izkliedējas nelietojama siltuma veidā..

Atsauces

  1. Caswell, H. (2005). Pārtikas tīkli: no savienojamības līdz enerģētikai. (H. Caswell, Ed.). Ekoloģisko pētījumu sasniegumi (Vol. 36). Elsevier Ltd. 209.
  2. Curtis, H. et al. (2008). Bioloģija 7. izdevums. Buenosairesa - Argentīna: Redakcijas Medica Panamericana. pp. 1160.
  3. Kitching, R. L. (2000). Pārtikas tīkli un konteineru biotopi: phytotelmata dabiskā vēsture un ekoloģija. Cambridge University Press. pp. 447.
  4. Lindemann, R.L. (1942). Ekoloģijas trofiskais-dinamiskais aspekts. Ekoloģija, 23, 399-418.
  5. Pascual, M., un Dunne, J. A. (2006). Ekoloģiskie tīkli: struktūras savienošana ar dinamiku pārtikas tīklos. (M. Pascual & J. A. Dunne, red.) Santa Fe institūta studijas sarežģītības zinātnē. Oxford University Press. pp. 405.