エネルギー経路を決定する際の移動効率の重要性

Last Updated on Wed,06Jan2021|Species Richness

可能なエネル エネルギーの流れのパターンを予測するために必要なのは、伝達効率のちょうど三つのカテゴリの値の知識だけです。 これらは、消費効率(CE)同化効率(AE)および生産効率(PE)である。

エネルギー経路の相対的な重要性は、三つの移動効率に依存します。..

底生微細藻類

図17.23草食動物によって消費される純一次生産(NPP)の割合と純一次生産性との関係。 o,植物プランクトン;•,底生微細藻類;□,macroalgalベッド;□,淡水マクロファイトメドウズ;■,海草牧草地;a,湿地;A,草原;o,マングローブ;*,森林. (Cebrian、1999によってコンパイルされた多くの情報源からのデータ。)

。.. 消費効率、。..

消費効率、

図17.23草食動物によって消費される正味一次生産(NPP)の割合と正味一次生産性との関係。 o,植物プランクトン;•,底生微細藻類;□,macroalgalベッド;□,淡水マクロファイトメドウズ;■,海草牧草地;a,湿地;A,草原;o,マングローブ;*,森林. (Cebrian、1999によってコンパイルされた多くの情報源からのデータ。つまり、CEは1つの栄養レベル(Pn-1)で利用可能な総生産性の割合であり、栄養コンパートメント「1つのレベルアップ」(In)によって実際に消費される(「摂取」)。 Grazerシステムの一次消費者にとって、CEは、草食動物の根性にその方法を見つけるNPPとして単位時間あたりに生産ジュールの割合です。 二次消費者の場合、それは肉食動物によって食べられる草食動物の生産性の割合である。 残りは食べられずに死に、分解チェーンに入ります。

草食動物の消費効率のためのさまざまな報告された値を図17.23に示します。 推定値の大部分は著しく低く、通常は構造支持組織の割合が高いために多くの植物材料の魅力がないことを反映しているが、時には一般的に低い草食動物密度の結果として(天敵の作用のために)もある。 微視的な植物(ベッドや自由生活植物プランクトンで成長する微細藻類)の消費者は、より大きな密度を達成し、対処する構造組織が少なく、一次生産の 消費効率の中央値は、森林では5%未満、草原では約25%、植物プランクトンが支配するコミュニティでは50%以上です。 私たちは、獲物を食べている肉食動物の消費効率についてはあまり知られておらず、見積もりは投機的です。 脊椎動物の捕食者は、脊椎動物の獲物からの生産の50-100%を消費する可能性がありますが、おそらく無脊椎動物の獲物からの5%だけです。 無脊椎動物の捕食者は、利用可能な無脊椎動物の獲物の生産のおそらく25%を消費します。

。.. 同化の効率。..

同化効率、

同化効率は、腸壁(A”)を横切って同化され、成長への取り込みや仕事をするために利用可能になる栄養区画(In)内の消費者の腸に取り込まれた食物エネルギーの割合である。 残りは糞便として失われ、分解システムの基部に入る。 “同化効率”は、微生物に起因することはあまり容易ではありません。 食物は微生物の体(高等生物の腸のような)を通過する外界の陥入に入らず、糞便は産生されない。 細菌や真菌は、典型的には、彼らが外部で消化し、吸収する死んだ有機物の100%を効果的に同化するという意味で、彼らはしばしば100%の”同化効率”を有すると同化の効率は草食動物、detritivoresおよびmicrobivores(20-50%)のために普通低く、肉食動物(およそ80%)のために高いです。

同化の効率は草食動物、detritivoresおよびmicrobivores(20-50%)のために普通低く。

同化 一般的に、動物は死んだ有機物(主に植物材料)と生きている植生に対処するための装備が不十分であり、物理的および化学的植物防御の非常に広範な発生のために疑いはないが、主にセルロースやリグニンなどの複雑な構造化学物質の割合が高いためである。 しかし、第11章で説明しているように、多くの動物はセルラーゼを産生し、植物の有機物の同化を助ける共生腸内微生物叢を含んでいます。 ある意味では、これらの動物は自分の個人的な分解システムを利用しています。 植物が根、木、葉、種子および果実に生産を配分する方法は、草食動物への有用性に影響を与える。 種子および果実は、60〜70%の高い効率で同化され、約50%の効率で葉され、木材の同化効率は15%と低くてもよい。 肉食動物の動物性食品(および動物の死体を消費するハゲタカなどのdetritivores)は、消化と同化の問題が少なくなります。

。.. そして生産の効率。..生産効率、PE=Pn/A”X100。

生産効率は、新しいバイオマス(Pn)に組み込まれている同化エネルギー(An)の割合です。

生産効率は、新しいバイオマス(Pn)に組み込まれている同化エネル 残りの部分は完全に呼吸熱としてコミュニティに失われます。 (代謝過程に関与しているエネルギーが豊富な分泌物および排泄物は、生産、Pnと見なされ、死体のように分解者に利用可能になることがあります。)

生産効率は、主に関係する生物の分類群に応じて変化する。 無脊椎動物は一般に高い効率(30-40%)を持ち、呼吸熱で比較的エネルギーを失い、より多くの同化を生産に変換する。

水生栄養レベル図17.24水生コミュニティの48栄養研究における栄養レベルの移動効率の頻度分布。 研究と栄養レベルの間でかなりの変動があります。 平均は10.13%(SE=0.49)です。 (ポーリーの後&クリステンセン、1995。)

脊椎動物の中で、外胚葉(体温が環境温度に応じて変化する)はPEの中間値(約10%)を有するが、一定の温度を維持することに伴うエネルギー消費が高い吸熱は、同化されたエネルギーの1-2%のみを生産に変換する。 小型ボディ吸熱は、すべての最低の生産効率を有する小さな食虫植物(例えば、レンとシュリュー)で、最も低い効率を持っています。 一方、原虫を含む微生物は、非常に高い生産効率を有する傾向がある。 彼らは短い寿命、小さなサイズと急速な人口回転を持っています。 残念なことに、利用可能な方法は、特に土壌中の微生物に関連する時間と空間のスケールで個体群の変化を検出するのに十分な感度ではありません。 一般に,生産効率は吸熱ではサイズとともに増加し,外熱では非常に著しく減少する。

栄養レベルの転送効率、。.. p>

TLTE=Pn/Pn-1X100に結合します。 栄養レベルの移動効率を与える

ある栄養レベルから次の栄養レベルへの全体的な栄養移動効率は、単にCE X AE X PEです。 リンデマン(1942年)の先駆的な研究の後の期間では、一般的に栄養移動効率は約10%であると仮定されていた。 しかし、栄養レベルに入るエネルギーの正確な10分の1が次のレベルに移るという自然の法則は確かにありません。 例えば、広範囲の淡水および海洋環境からの栄養学的研究をまとめた結果、栄養レベルの移動効率は約2〜24%の間で変化したが、平均は10.13%であった(図17.24)。/p>

呼吸

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(c)プランクトンコミュニティ

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分解システム

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(D)ストリームコミュニティ

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集水域

図17.25のためのエネルギーの流れの一般的なパターン: (a)森林、(b)草原、(c)海洋プランクトンのコミュニティ、および(d)ストリームまたは小さな池のコミュニティ。 ボックスと矢印の相対的なサイズは、区画とフローの相対的な大きさに比例します。 DOMの死んだ有機物;NPPの純一次生産。

続きを読む:対照的なコミュニティを通じたエネルギーの流れ

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