betydningen av overføringseffektivitet ved å bestemme energibaner

Sist Oppdatert Ons, 06 Jan 2021 |Artsrikhet

andelene av netto primærproduksjon som strømmer langs hver av de mulige energibanene, avhenger av overføringseffektivitet i måten energi brukes på Og overføres fra ett trinn til det neste. Kunnskap om verdiene tilbare tre kategorier av overføringseffektivitet er alt som kreves for å forutsi mønsteret av energistrøm. Dette er forbrukseffektivitet (CE) assimileringseffektivitet (AE) og produksjonseffektivitet (PE).

den relative betydningen av energibaner avhenger av tre overføringseffektiviteter:..

Bentiske Mikroalger

Figur 17.23 Forhold mellom prosentandelen av netto primærproduksjon (NPP) som forbrukes av plantelevende dyr og netto primærproduktivitet. o, fytoplankton•*, bentiske mikroalger;□, makroalgale senger;♦, ferskvannsmakrofyte enger;■, seagrass enger; a, myrer; a, gressletter; o, mangrover;*, skoger. (Data fra en rekke kilder, utarbeidet Av Cebrian, 1999.)

… forbruk effektivitet,…Figur 17.23 Forholdet mellom prosentandelen av netto primærproduksjon (NPP) som forbrukes av plantelevende dyr og netto primærproduktivitet. o, fytoplankton•*, bentiske mikroalger;□, makroalgale senger;♦, ferskvannsmakrofyte enger;■, seagrass enger; a, myrer; a, gressletter; o, mangrover;*, skoger. (Data fra en rekke kilder, utarbeidet Av Cebrian, 1999.Gjentatt i ord, CE er prosentandelen av total produktivitet tilgjengelig på ett trofisk nivå (Pn-1) som faktisk forbrukes (‘inntatt’) av et trofisk rom ‘ett nivå opp’ (In). FOR primære forbrukere i grazer-systemet ER CE prosentandelen joules produsert per tidsenhet SOM NPP som finner veien inn i tarmene til plantelevende dyr. For sekundære forbrukere er det prosentandelen plantelevende produktivitet spist av rovdyr. Resten dør uten å bli spist og går inn i nedbrytningskjeden.

Ulike rapporterte verdier for forbruk effektivitet av planteetere er vist I Figur 17.23. De fleste av estimatene er bemerkelsesverdig lave, vanligvis reflekterer unattractiveness av mye plantemateriale på grunn av sin høye andel av strukturelle støtte vev, men noen ganger også som en konsekvens av generelt lav planteetere tettheter (på grunn av handlingen av sine naturlige fiender). Forbrukerne av mikroskopiske planter (mikroalger som vokser på senger eller frittlevende fytoplankton) kan oppnå større tettheter, ha mindre strukturelt vev å håndtere og utgjøre en større andel av primærproduksjonen. Medianverdier for forbrukseffektivitet er mindre enn 5% i skoger, rundt 25% i gressletter og mer enn 50% i fytoplanktondominerte samfunn. Vi vet mye mindre om forbrukseffektiviteten til rovdyr som spiser på byttet, og eventuelle estimater er spekulative. Virveldyr rovdyr kan konsumere 50-100% av produksjonen fra virveldyr byttedyr, men kanskje bare 5% fra virvelløse byttedyr. Virvelløse rovdyr forbruker kanskje 25% av tilgjengelig virvelløse byttedyr produksjon.

… assimilering effektivitet…Assimileringseffektivitet Er prosentandelen av matenergi som tas inn i forbrukerens tarm i et trofisk rom (In) som er assimilert over tarmveggen (A») og blir tilgjengelig for innlemmelse i vekst eller å gjøre arbeid. Resten går tapt som avføring og går inn i bunnen av dekomponeringssystemet. En assimilering effektivitet er mye mindre lett tilskrives mikroorganismer. Mat går ikke inn i en invaginering av omverdenen som går gjennom mikroorganismens kropp (som tarm av en høyere organisme) og avføring blir ikke produsert. I den forstand at bakterier og sopp vanligvis assimilerer effektivt 100% av det døde organiske stoffet de fordøyer eksternt og absorberer, sies de ofte å ha en assimileringseffektivitet på 100%.Assimileringseffektiviteten er vanligvis lav for planteetere, detritivorer og mikrobivorer (20-50%) og høy for rovdyr (rundt 80%). Generelt er dyr dårlig rustet til å håndtere dødt organisk materiale (hovedsakelig plantemateriale) og levende vegetasjon, uten tvil delvis på grunn av den svært utbredte forekomsten av fysiske og kjemiske planteforsvar, men hovedsakelig som følge av den høye andelen komplekse strukturelle kjemikalier som cellulose og lignin i sminke. Som Kapittel 11 beskriver, inneholder mange dyr imidlertid en symbiotisk tarmmikroflora som produserer cellulase og hjelpemidler i assimilering av planteorganisk materiale. På en måte har disse dyrene utnyttet sitt eget personlige dekomponeringssystem. Måten planter tildeler produksjon til røtter, tre, blader, frø og frukt påvirker deres brukbarhet for plantelevende dyr. Frø og frukt kan assimileres med effektivitet så høyt som 60-70%, og blader med ca 50% effektivitet, mens assimileringseffektiviteten for tre kan være så lav som 15%. Dyremat av rovdyr (og detritivores som gribber som forbruker dyreskrotter) utgjør mindre av et problem for fordøyelse og assimilering.

… og produksjonseffektivitet…

produksjonseffektivitet, PE = Pn / A » X 100.

Produksjonseffektivitet er prosentandelen av assimilert energi (An) som er innlemmet i ny biomasse (Pn). Resten er helt tapt for samfunnet som respiratorisk varme. (Energirike sekretoriske og ekskresjonsprodukter, som har deltatt i metabolske prosesser, kan betraktes som produksjon, Pn, Og blir tilgjengelige, som døde kropper, til dekomponerne.)

produksjonseffektiviteten varierer hovedsakelig i henhold til den taxo-nomiske klassen av de berørte organismene. Virvelløse dyr generelt har høy effektivitet (30-40%), mister relativt lite energi i luft varme og konvertere mer assimilere til produksjon.

Akvatiske Trofiske NivåerFigur 17.24 Frekvensfordeling av trofisk overføringseffektivitet i 48 trofiske studier av akvatiske samfunn. Det er stor variasjon mellom studier og trofiske nivåer. Gjennomsnittet er 10,13 % (SE = 0,49). (Etter Pauly & Christensen, 1995.)

blant virveldyr har ektotermier (hvis kroppstemperatur varierer i henhold til miljøtemperatur) mellomverdier FOR PE (rundt 10%), mens endotermer, med sine høye energiforbruk forbundet med å opprettholde en konstant temperatur, konverterer bare 1-2% av assimilert energi til produksjon. De små-bodied endotermer har lavest effektivitet, med de små insectivores (f. eks wrens og shrews) har lavest produksjonseffektivitet av alle. På den annen side har mikroorganismer, inkludert protozoer, en tendens til å ha svært høy produksjonseffektivitet. De har korte liv, liten størrelse og rask befolkningsomsetning. Dessverre er tilgjengelige metoder ikke følsomme nok til å oppdage befolkningsendringer på skalaer av tid og rom som er relevante for mikroorganismer, spesielt i jorda. Generelt øker effektiviteten i produksjonen med størrelsen i endotermer og reduseres veldig markant i ektotermier.

trofisk nivå overføring effektivitet, … SOM kombinerer til

TLTE = Pn / Pn-1 X 100. gi trofisk overføringseffektivitet

den totale trofiske overføringseffektiviteten fra ett trofisk nivå til det neste er GANSKE ENKELT CE X AE X PE. I perioden Etter Lindemanns (1942) pionerarbeid ble det generelt antatt at trofisk overføringseffektivitet var rundt 10%; faktisk refererte noen økologer til en 10% ‘lov’. Imidlertid er det absolutt ingen naturlov som resulterer i nøyaktig en tiendedel av energien som går inn i et trofisk nivå som overføres til det neste. For eksempel viste en samling av trofiske studier fra et bredt spekter av ferskvann og marine miljøer at trofisk nivåoverføringseffektivitet varierte mellom 2 og 24%, selv om gjennomsnittet var 10.13% (Figur 17.24).

(A) Skog

Respirasjon

Grazer system

Respirasjon

Dekomponeringssystem

Dekomponeringssystem

(b) Gressletter

Respirasjon

Respirasjon

Respirasjon

Respirasjon

Respirasjon

Respirasjon

Respirasjon

Respirasjon

Respirasjon

plankton fellesskap

respirasjon

grazer system

grazer system

dekomponeringssystem

dekomponeringssystem

dekomponeringssystem

respirasjon

(d) strøm fellesskap

respirasjon

fra terrestrisk nedslagsfelt

figur 17.25 generelle mønstre av Energistrøm for: (a) en skog, (b) en gressletter, (c) en marine plankton samfunnet, og (d) samfunnet av en bekk eller liten dam. De relative størrelsene på boksene og pilene er proporsjonale med de relative størrelsene på rom og strømmer. DOM, dødt organisk materiale; NPP, netto primærproduksjon.

Fortsett å lese her: energiflyt gjennom kontrasterende samfunn

var denne artikkelen nyttig?

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.