importanța eficienței transferului în determinarea căilor energetice

Ultima actualizare la Miercuri, 06 Ianuarie 2021 |bogăția speciilor

proporțiile producției primare nete care curg de-a lungul fiecărei căi energetice posibile depind de eficiența transferului în modul în care energia este utilizată și transmisă de la un pas la altul. O cunoaștere a valorilordoar trei categorii de eficiență a transferului este tot ceea ce este necesar pentru a prezice modelul fluxului de energie. Acestea sunt eficiența consumului (ce) eficiența asimilării (AE) și eficiența producției (PE).

importanța relativă a căilor energetice depinde de trei eficiențe de transfer:…

microalge bentonice

figura 17.23 relația dintre procentul producției primare nete (NPP) consumată de erbivore și productivitatea primară netă. o, fitoplancton•*, microalge bentonice; o, paturi macroalgale; o, pajiști macrofite de apă dulce; o, pajiști de iarbă de mare; a, mlaștini; a, pajiști; o, mangrove; *, păduri. (Date din mai multe surse, compilate de Cebrian, 1999.)

… eficiența consumului,…

eficiența consumului,

figura 17.23 relația dintre procentul producției primare nete (NPP) consumată de erbivore și productivitatea primară netă. o, fitoplancton•*, microalge bentonice; o, paturi macroalgale; o, pajiști macrofite de apă dulce; o, pajiști de iarbă de mare; a, mlaștini; a, pajiști; o, mangrove; *, păduri. (Date din mai multe surse, compilate de Cebrian, 1999.)

repetat în cuvinte, CE este procentul din productivitatea totală disponibilă la un nivel trofic (Pn-1) Care este efectiv consumat (‘ingerat’) de un compartiment trofic ‘cu un nivel în sus’ (în). Pentru consumatorii primari din sistemul grazer, CE este procentul de jouli produși pe unitate de timp ca NPP care își găsește drumul în intestinele erbivorelor. În cazul consumatorilor secundari, este procentul productivității erbivore consumate de carnivore. Restul moare fără a fi mâncat și intră în lanțul de descompunere.

diferite valori raportate pentru eficiența consumului de erbivore sunt prezentate în figura 17.23. Majoritatea estimărilor sunt remarcabil de scăzute, reflectând de obicei neatractivitatea multor materiale vegetale din cauza proporției sale ridicate de țesut de sprijin structural, dar uneori și ca o consecință a densităților erbivore în general scăzute (din cauza acțiunii dușmanilor lor naturali). Consumatorii de plante microscopice (microalge care cresc pe paturi sau fitoplancton cu viață liberă) pot obține densități mai mari, au mai puțin țesut structural pentru a face față și reprezintă un procent mai mare din producția primară. Valorile medii pentru eficiența consumului sunt mai mici de 5% în păduri, aproximativ 25% în pajiști și mai mult de 50% în comunitățile dominate de fitoplancton. Știm mult mai puțin despre eficiența consumului carnivorelor care se hrănesc cu prada lor, iar orice estimare este speculativă. Prădătorii de Vertebrate pot consuma 50-100% din producție din

prada vertebratelor, dar poate doar 5% din prada nevertebratelor. Prădătorii de nevertebrate consumă probabil 25% din producția disponibilă de pradă de nevertebrate.

… eficiența asimilării…

eficiența asimilării,

eficiența asimilării este procentul de energie alimentară luată în intestinele consumatorilor într-un compartiment trofic (In) care este asimilat de-a lungul peretelui intestinal (A”) și devine disponibil pentru încorporare în creștere sau pentru a face muncă. Restul se pierde ca fecale și intră în baza sistemului de descompunere. O eficiență de asimilare este mult mai puțin ușor atribuită microorganismelor. Alimentele nu intră într-o invaginare a lumii exterioare care trece prin corpul microorganismului (cum ar fi intestinul unui organism superior) și fecalele nu sunt produse. În sensul că bacteriile și ciupercile asimilează efectiv 100% din materia organică moartă pe care o digeră extern și o absorb, se spune adesea că au o eficiență de asimilare de 100%.eficiența asimilării este de obicei scăzută pentru erbivore, detritivore și microbivore (20-50%) și ridicată pentru carnivore (aproximativ 80%). În general, animalele sunt slab echipate pentru a face față materiei organice moarte (în principal materialul vegetal) și vegetației vii, fără îndoială parțial din cauza apariției foarte răspândite a apărării fizice și chimice a plantelor, dar mai ales ca urmare a proporției ridicate de substanțe chimice structurale complexe, cum ar fi celuloza și lignina în compoziția lor. După cum descrie Capitolul 11, totuși, multe animale conțin o microfloră intestinală simbiotică care produce celulază și ajută la asimilarea materiei organice vegetale. Într-un sens, aceste animale și-au valorificat propriul sistem personal de descompunere. Modul în care plantele alocă producția rădăcinilor, lemnului, frunzelor, semințelor și fructelor influențează utilitatea lor pentru erbivore. Semințele și fructele pot fi asimilate cu o eficiență de până la 60-70%, iar frunzele cu o eficiență de aproximativ 50%, în timp ce eficiența de asimilare a lemnului poate fi de până la 15%. Hrana pentru animale a carnivorelor (și detritivorilor, cum ar fi vulturii care consumă carcase de animale) reprezintă mai puțin o problemă pentru digestie și asimilare.

… și eficiența producției…

eficiența producției, PE = Pn/ A ” X 100.

eficiența producției este procentul de energie asimilată (An) care este încorporată în biomasa nouă (Pn). Restul este în întregime pierdut pentru Comunitate ca căldură respiratorie. (Produsele secretoare și excretoare bogate în energie, care au luat parte la procesele metabolice, pot fi privite ca producție, Pn și devin disponibile, ca și corpurile moarte, pentru descompunători.)

eficiența producției variază în principal în funcție de clasa taxo-nomică a organismelor în cauză. Nevertebratele, în general, au o eficiență ridicată (30-40%), pierzând relativ puțină energie în căldura respiratorie și convertind mai mult asimila la producție.

niveluri trofice acvaticefigura 17.24 distribuția frecvenței eficienței transferului la nivel trofic în 48 de studii trofice ale comunităților acvatice. Există variații considerabile între studii și între nivelurile trofice. Media este de 10,13% (SE = 0,49). (După Pauly & Christensen, 1995.)

dintre vertebrate, ectotermele (a căror temperatură corporală variază în funcție de temperatura mediului) au valori intermediare pentru PE (aproximativ 10%), în timp ce endotermele, cu cheltuielile lor mari de energie asociate cu menținerea unei temperaturi constante, transformă doar 1-2% din energia asimilată în producție. Endotermele cu corp mic au cele mai mici eficiențe, insectivorele mici (de exemplu, wrens și shrews) având cele mai mici eficiențe de producție dintre toate. Pe de altă parte, microorganismele, inclusiv protozoarele, tind să aibă o eficiență de producție foarte mare. Au o viață scurtă, dimensiuni mici și o cifră de afaceri rapidă a populației. Din păcate, metodele disponibile nu sunt suficient de sensibile pentru a detecta schimbările populației pe scări de timp și spațiu relevante pentru microorganisme, în special în sol. În general, eficiența producției crește odată cu dimensiunea în endoterme și scade foarte semnificativ în ectoterme.

eficiența transferului la nivel trofic, … care se combină cu

TLTE = Pn / Pn-1 X 100. da eficiența transferului la nivel trofic

eficiența globală a transferului trofic de la un nivel trofic la altul este pur și simplu CE X AE X PE. În perioada de după lucrarea de pionierat a lui Lindemann (1942), s-a presupus în general că eficiența transferului trofic era de aproximativ 10%; într-adevăr, unii ecologiști s-au referit la o lege de 10%. Cu toate acestea, cu siguranță nu există nicio lege a naturii care să aibă ca rezultat exact o zecime din energia care intră într-un nivel trofic transferându-se la următorul. De exemplu, o compilație de studii trofice dintr-o gamă largă de medii de apă dulce și marină a arătat că eficiența transferului la nivel trofic a variat între aproximativ 2 și 24%, deși media a fost de 10,13% (figura 17,24).

(a) pădure

respirație \

sistem de Grazer

respirație

sistem de descompunere

(b) pășuni

respirație

respirație

respirație

respirație

respirație

respirație

(c) comunitatea planctonului

respirația

sistemul Grazer

sistemul Grazer

sistemul de descompunere

respirația

sistemul de descompunere

respirația

(d) comunitatea fluxului

respirația

din bazinul terestru

figura 17.25 modele generale ale fluxului de energie pentru: (a) o pădure, (b) o pășune, (c) o comunitate de plancton marin și (d) Comunitatea unui pârâu sau a unui mic iaz. Dimensiunile relative ale cutiilor și săgeților sunt proporționale cu mărimile relative ale compartimentelor și fluxurilor. DOM, materie organică moartă; NPP, producție primară netă.

Continue reading aici: fluxul de energie prin comunități contrastante

a fost util acest articol?

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.