Који је закон еколошке десетине или 10%?

Тхе закон еколошке десетине, еколошки закон о од 10% она подиже начин на који енергија путује у свом извођењу кроз различите трофичке нивое. Често се наводи да је овај закон једноставно директна посљедица другог закона термодинамике.

Еколошка енергија је дио екологије која се бави квантификацијом односа које смо навели горе. Сматра се да је Раимонд Линдеманн (посебно у његовом темељном раду из 1942. године) основао базу ове области студија..

Његов рад се фокусирао на концепте ланца и трофичке мреже, као и на квантификацију ефикасности у преносу енергије између различитих трофичких нивоа..

Линдеманн полази од инцидентног сунчевог зрачења или енергије коју заједница прима, кроз хватање које су направиле биљке кроз фотосинтезу и наставља са праћењем хватања и каснијег коришћења биљоједа (примарних потрошача), затим од месоједа (секундарни потрошачи). ) и на крају од разградње.

Индек

• 1 Који је закон еколошке десетине??
• 2 Нивои организације
• 3 Трофички нивои
• 4 Основни концепти
  • 4.1 Груба и нето примарна продуктивност
  • 4.2 Секундарна продуктивност
• 5 Пренос ефикасности и енергетске руте
  • 5.1 Категорије ефикасности преноса енергије
• 6 Глобална ефикасност преноса
• 7 Куда иде изгубљена енергија??
• 8 Референце

Који је закон еколошке десетине??

Након Линдеманн-овог пионирског рада, претпостављено је да је ефикасност трофичког трансфера око 10%; у ствари, неки еколози су се позвали на закон од 10%. Међутим, од тада је дошло до вишеструких конфузија по овом питању.

Свакако да не постоји закон природе који резултира управо у томе што је десетина енергије која улази у трофички ниво, она која се преноси на следећи.

На пример, компилација трофичких студија (у морском и слатководном окружењу) открила је да се ефикасност преноса трофичким нивоом кретала између отприлике 2 и 24%, иако је просек био 10,13%.

Као опште правило, применљиво на водене и земаљске системе, може се рећи да је секундарна продуктивност биљоједа обично лоцирана отприлике, за ред величине испод примарне продуктивности на којој се налази..

Ово је често конзистентан однос који се одржава у свим системима за храњење и који се обично дешава у структурама пирамидалних типова, у којима базу доприносе биљке и на основу тога је базиран мањи од примарних потрошача, на којој се налази још један обрт (мањи) секундарних потрошача.

Нивои организације

Сва жива бића захтевају материју и енергију; материја за изградњу њихових тијела и енергије за обављање њихових виталних функција. Овај захтев није ограничен на појединачни организам, већ се проширује на више нивое биолошке организације које ти појединци могу да испуне.

Ови нивои организације су:

• Један биолошке популације: организми исте врсте који живе на истом одређеном подручју.
• Један биолошке заједнице: скуп организама различитих врста или популација, који живе у одређеном подручју и међусобно комуницирају кроз прехрамбене или трофичке везе).
• А екосистем: најсложенији ниво биолошке организације, састављен од заједнице која се односи на њену абиотичку средину - вода, сунчева светлост, клима и други фактори - са којима она делује.

Тропхиц левелс

У екосистему заједница и окружење успостављају енергетске и материјалне токове.

Организми екосистема су груписани према "улози" или "функцији" коју испуњавају у алиментарним или трофичким ланцима; овако говоримо о трофичким нивоима произвођача, потрошача и разлагача.

Заузврат, сваки од ових трофичких нивоа ступа у интеракцију са физичко-хемијским окружењем које обезбеђује услове за живот и, истовремено, делује као извор и понор енергије и материје.

Фундаментални концепти

Груба и нето примарна продуктивност

Прво морамо дефинисати примарну продуктивност, која је брзина производње биомасе по јединици површине.

Обично се изражава у јединицама енергије (џула по квадратном метру на дан), или у јединицама суве органске материје (килограма по хектару и годишње), или као угљеник (маса угљеника у кг по квадратном метру годишње)..

Генерално, када се односи на сву енергију фиксирану фотосинтезом, обично је називамо груба примарна продуктивност (ППГ).

Од тога се део троши на дисање самих аутотрофа (РА) и губи се у облику топлоте. Нето примарна производња (ППН) се добија одузимањем овог износа од ППГ (ППН = ППГ-РА).

Ова нето примарна производња (ППН) је оно што је у коначници доступно за потрошњу од стране хетеротрофа (то су бактерије, гљивице и друге животиње које знамо).

Секундарна продуктивност

Секундарна продуктивност (ПС) је дефинисана као стопа производње нове биомасе од стране хетеротрофних организама. За разлику од биљака, хетеротрофних бактерија, гљивица и животиња, оне не могу направити сложене, енергетски богате спојеве које су им потребне од једноставних молекула..

Они добијају своју материју и енергију увек од биљака, што могу да ураде директно конзумирањем биљног материјала или индиректно храњењем другим хетеротрофима.

На тај начин фотосинтетске биљке или организми уопште (називају се и произвођачи) чине први трофички ниво у заједници; примарни потрошачи (они који се хране произвођачима) чине други трофички ниво, а секундарни потрошачи (који се називају и месождери) чине трећи ниво.

Ефикасност преноса и енергетски правци

Пропорције нето примарне производње које тече дуж сваког од потенцијалних енергетских путева у коначници зависе од ефикасности преноса, односно начина на који се енергија користи и креће се од једног нивоа до другог. отхер.

Категорије ефикасности преноса енергије

Постоје три категорије ефикасности преноса енергије и, с тим добро дефинисаним, можемо предвидјети образац протока енергије на трофичким нивоима. Ове категорије су: ефикасност потрошње (ЕЦ), ефикасност асимилације (ЕА) и ефикасност производње (ЕП).

Сада ћемо дефинисати ове три наведене категорије.

Математички можемо дефинисати ефикасност потрошње (ЕЦ) на следећи начин:

ЕЦ =И_н/ \ ТП_н-1 × 100

Гдје можемо видјети да је ЦЕ постотак укупне расположиве продуктивности (П_н-1) који се ефективно уноси горњим граничним трофичким одјељком (И_н).

На пример, за примарне потрошаче у систему испаше, ЕЦ је проценат (изражен у јединицама енергије и по јединици времена) ППН који се конзумира од биљоједа.

Када бисмо говорили о секундарним потрошачима, то би било еквивалентно проценту продуктивности биљоједа, које конзумирају месождери. Остатак умире без да буде поједен и улази у ланац разлагања.

С друге стране, ефикасност асимилације се изражава на следећи начин:

ЕА =А_н/ \ ТИ_н × 100

Поново се односимо на проценат, али овај пут на део енергије који долази из хране, а конзумира се у трофичком одјељку од стране потрошача (И_н) и то је асимиловано његовим пробавним системом (А_н).

Та енергија ће бити доступна за раст и за извођење радова. Остатак (неуплаћени део) се губи у измету и затим улази у трофички ниво разлагача.

Коначно, ефикасност производње (ПЕ) се изражава као:

ЕП = П_н/ А_н × 100

који је такође проценат, али у овом случају се односи на асимилирану енергију (А_н) који завршава уградњом у нову биомасу (П_н). Сви унакажени енергетски остаци се губе у облику топлоте током дисања.

Производи као што су секрети и / или излучевине (богати енергијом), који су учествовали у метаболичким процесима, могу се сматрати производњом, П_н, и доступни су, као и лешеви, за разлагаче.

Глобална ефикасност преноса

Након што смо дефинисали ове три важне категорије, сада можемо питати о "глобалној ефикасности преноса" од једног трофичког нивоа до другог, који се једноставно даје производом горе наведених ефикасности (ЕЦ к ЕА к ЕП).

Изражено колоквијално, можемо рећи да је ефикасност нивоа дата од онога што се може ефикасно уносити, што се онда асимилује и завршава уградњом у нову биомасу.

Куда иде изгубљена енергија??

Продуктивност биљоједа је увијек нижа него код биљака из којих се хране. Можемо онда питати: Куда иде изгубљена енергија??

Да бисмо одговорили на ово питање морамо скренути пажњу на следеће чињенице:

1. Биљне животиње не конзумирају сву биомасу биљака, јер већина умире и улази у трофички ниво разлагача (бактерије, гљивице и остатак детритивора)..
2. Није сва биомаса коју конзумирају биљождери, нити она од биљоједа која се заузврат конзумирају месоједима, асимилирана и доступна да буде укључена у потрошачку биомасу; део се губи са изметом и на тај начин прелази на разлагаче.
3. Не сва енергија која се асимилује заправо постаје биомаса, јер се део губи у облику топлоте током дисања.

То се дешава из два основна разлога: Прво, због чињенице да не постоји процес претворбе енергије који је 100% ефикасан. Односно, увек постоји губитак у облику топлоте у конверзији, који је у савршеној сагласности са Другим законом термодинамике.

Друго, пошто животиње треба да раде, што захтева потрошњу енергије и, заузврат, подразумева нове губитке у облику топлоте.

Ови обрасци се јављају на свим трофичким нивоима, и као што је предвиђено Другим законом термодинамике, део енергије која се покушава прећи са једног нивоа на други, увек се расипа у облику неупотребљиве топлоте..

Референце

1. Цасвелл, Х. (2005). Мреже хране: од повезивања до енергетике. (Х. Цасвелл, ур.). Напредак у еколошком истраживању (Вол. 36). Елсевиер Лтд. пп. 209.
2. Цуртис, Х. ет ал. (2008). Биологи 7тх Едитион. Буенос Аирес-Аргентина: Уводник Медица Панамерицана. пп. 1160.
3. Китцхинг, Р. Л. (2000). Мреже и контејнерска станишта хране: Природна историја и екологија фитотела. Цамбридге Университи Пресс. пп. 447.
4. Линдеманн, Р.Л. (1942). Трофичко-динамички аспект екологије. Екологија, 23, 399-418.
5. Пасцуал, М., и Дунне, Ј.А. (2006). Еколошке мреже: повезивање структуре и динамике у мрежама хране. (М. Пасцуал & Ј. А. Дунне, Едс.) Институт за студије у науци сложености. Окфорд Университи Пресс. пп. 405.