Mis on ökoloogilise kümnise seadus või 10%?



The ökoloogilise kümnise seadus, ökoloogiline seadus o 10% see tõstab viisi, kuidas energia erinevate trofiliste tasandite kaudu väljub. Samuti on sageli öeldud, et see seadus on lihtsalt termodünaamika teise seaduse otsene tagajärg.

Ökoloogiline energia on osa ökoloogiast, mis on seotud eespool kirjeldatud suhete kvantifitseerimisega. Leitakse, et Raymond Lindemann (täpsemalt tema 1942. aasta loomulikus töös) asutas selle õppeala alused..

Tema töö keskendus ahela ja troofilise võrgustiku kontseptsioonidele ning energia ülekandmise efektiivsuse kvantifitseerimisele erinevate troofiliste tasandite vahel.

Lindemann osa intsident päikesekiirgus või energiat saab kogukond, lööb taimede kaudu fotosünteesi ja jälgib jätkuvalt ütles kogumise ja järgneval kasutamisel taimtoidulised (esmane tarbijad), siis kiskjad (sekundaarne tarbijad ) ja lõpuks lagundajad.

Indeks

  • 1 Mis on ökoloogilise kümnise seadus??
  • 2 Organisatsiooni tasemed
  • 3 Trofilised tasemed
  • 4 Põhimõisted
    • 4.1 Jäme ja esmane tootlikkus
    • 4.2 Teisene tootlikkus
  • 5 Ülekande tõhusus ja energia marsruutid
    • 5.1 Energia ülekande tõhususe kategooriad
  • 6 Ülemaailmne ülekande tõhusus
  • 7 Kust läheb kadunud energia??
  • 8 Viited

Mis on ökoloogilise kümnise seadus??

Pärast Lindemanni teedrajavat tööd eeldati, et troofiliste ülekannete tõhusus oli umbes 10%; tegelikult viitasid mõned ökoloogid 10% seadusele. Sellegipoolest on selle küsimuse kohta tekkinud mitu segadust.

Kindlasti ei ole loodusseadust, mis tooks kaasa just selle, et kümnendik troofilisele tasemele sisenevast energiast läheb üle järgmisele.

Näiteks ilmnes troofiliste uuringute (mere- ja magevee keskkondades) koostamine, et ülekandetõhusus troofilise tasemega varieerus vahemikus 2–24%, kuigi keskmine oli 10,13%..

Üldreeglina, mida kohaldatakse nii vee- ja maismaa-süsteemid, saame öelda, et teisese tootlikkust taimtoidulised asub tavaliselt umbes suurusjärgu võrra väiksem esmane tootlikkus, millele ta istub.

Sageli on järjepidev suhe on säilitatud kõik toitumispaigad ja sageli muutuvad struktuurid püramiidi tüüp, kus alus on sätestatud taimed ning selle põhjal teiste istub väiksem, esmane tarbijad, mille kõrval istub teine ​​(väiksem) järelturul.

Organisatsiooni tasemed

Kõik elusolendid vajavad materjali ja energiat; nende keha ja energia ehitamiseks nende elutähtsate funktsioonide täitmiseks. See nõue ei piirdu individuaalse organismiga, vaid laieneb bioloogilise organisatsiooni kõrgematele tasemetele, mida need isikud saavad täita.

Need organisatsioonitasemed on järgmised:

  • Üks bioloogiline populatsioon: sama liigi organismid, kes elavad samas konkreetses piirkonnas.
  • Üks bioloogiline kogukond: erinevate liikide või populatsioonide organismide kogum, mis elavad konkreetses piirkonnas ja mõjutavad toiduaineid või troofilisi suhteid).
  • A ökosüsteem: bioloogilise organisatsiooni kõige keerulisem tase, mille moodustavad kogukond, mis on seotud tema abiootilise keskkonnaga - vesi, päikesevalgus, kliima ja muud tegurid, millega ta suhtleb.

Trofilised tasemed

Ökosüsteemis loob kogukond ja keskkond energia- ja ainevoolu.

Ökosüsteemi organismid on rühmitatud vastavalt "rollile" või "funktsioonile", mida nad täidavad söögi- või troopilistes ahelates; nii me räägime tootjate, tarbijate ja lagundajate troofilistest tasanditest.

Igaüks neist troofilistest tasanditest suhtleb omakorda füüsikalise ja keemilise keskkonnaga, mis tagab elutingimused ja samal ajal toimib energia ja materjali allikana ja vajumisena..

Põhimõisted

Jäme ja neto esmane tootlikkus

Kõigepealt peame määratlema esmase tootlikkuse, milleks on kiirus, millega biomass toodetakse pindalaühiku kohta.

Tavaliselt väljendatakse ühikutes energy (džauli ruutmeetri kohta päevas) või ühikutes Orgaaniline kuivaine (kg hektari kohta aastas) või süsinik (süsiniku mass kg ruutmeetri kohta aastas).

Üldiselt, kui me viitame kogu fotosünteesiga fikseeritud energiale, nimetame seda tavaliselt jämedaks primaarseks tootlikkuseks (PPG).

Sellest kulutatakse osa autotroofide hingamisele (RA) ja see kaob soojuse kujul. Esmane netotoodang (PPN) saadakse selle summa lahutamisel PPG-st (PPN = PPG-RA).

See esmane netotoodang (PPN) on lõpptulemusena heterotroofide tarbimiseks kättesaadav (need on bakterid, seened ja muud loomad, keda me teame).

Teisene tootlikkus

Sekundaarne tootlikkus (PS) on uue biomassi tootmise kiirus heterotroofsete organismide poolt. Erinevalt taimedest, heterotroofsetest bakteritest, seentest ja loomadest ei saa nad teha lihtsatest molekulidest vajalikke keerulisi, energiasiseseid ühendeid..

Nad saavad oma materjali ja energia alati taimedelt, mida nad saavad teha otse taimset materjali tarbides või kaudselt teiste heterotroofide abil..

Sel viisil moodustavad fotosünteetilised taimed või organismid üldiselt (nimetatakse ka tootjateks) kogukonnas esimese trofilise taseme; peamised tarbijad (need, kes toituvad tootjatest) moodustavad teise troofilise taseme ja teiseseid tarbijaid (nimetatakse ka kiskjad) moodustavad kolmanda taseme.

Edastamise tõhusus ja energia marsruutid

Proportsioonid netto tootmise voolab piki igat potentsiaalne energia radade sõltuvad lõppkokkuvõttes kanda kasutegurit ehk viisi energiat kasutatakse ja ühelt tasemelt muu.

Energiaülekande tõhususe kategooriad

Energiaülekande tõhususe kategooriad on kolm ja need on hästi määratletud, saame ennustada energiavoo mustrit troofilistel tasanditel. Need kategooriad on: tarbimise tõhusus (EÜ), assimilatsiooni tõhusus ja tootmise tõhusus (EP).

Määratleme nüüd need kolm mainitud kategooriat.

Matemaatiliselt saame määratleda tarbimise tõhususe (EC) järgmiselt:

EC =In/Pn-1 × 100

Kus me näeme, et CE on protsent kogu olemasolevast tootlikkusest (Pn-1), mis on ülemise külgneva troofilise sektsiooni poolt tõhusalt \ tIn).

Näiteks on karjatamissüsteemi esmatarbijate puhul EÜ protsent (väljendatuna energiaühikutes ja ajaühikutes) taimekaitsevahendite tarbimises, mida tarbivad taimsed kasvatajad.

Kui me viidaks teisestele tarbijatele, oleks see võrdne kiskjaliste poolt tarbitavate taimtoidjate tootlikkuse protsendiga. Ülejäänud sureb ilma süüa ja siseneb lagunemisahelasse.

Teisest küljest väljendatakse assimilatsiooni tõhusust järgmiselt:

EA =An/In × 100

Jällegi osutame sellele protsendile, kuid seekord toiduga saadud energia osale, mida tarbitakse troofilises sektsioonis tarbija poolt (In) ja mis on omandatud seedetrakti poolt (An).

Nimetatud energia on kättesaadav kasvuks ja töö teostamiseks. Jääk (mittesimileerunud osa) kaob väljaheites ja siseneb seejärel lagundajate troofilisele tasemele.

Lõpuks väljendatakse tootmistõhusust (PE) järgmiselt:

EP = Pn/ An × 100

see on ka protsent, kuid sellisel juhul viidatakse võrdsele energiale (An), mis jõuab uue biomassi (Pn). Kõik mittesimileerunud energilised jäänused kaovad hingamise ajal soojuse kujul.

Tooted, nagu eritised ja / või eritised (energiasisaldusega), mis on osalenud ainevahetusprotsessides, võivad olla toodetud, Pn, ja need on, nagu surnukehad, saadaval ka lagundajate jaoks.

Ülemaailmne ülekande tõhusus

Olles need kolm olulist kategooriat määratlenud, saame nüüd küsida "globaalse ülekande tõhususe" ühelt troofiliselt tasemelt teisele, mis on lihtsalt antud ülalnimetatud tõhususe tulemuste (EC x EA x EP).

Kõnekeeles väljendatuna võime öelda, et taseme tõhusust annab see, mida saab tõhusalt tarbida, mis seejärel omaks võetakse ja ühendatakse uude biomassi..

Kust läheb kadunud energia??

Herbivooride tootlikkus on alati madalam kui nende taimede tootlikkus, millest nad söövad. Siis võime küsida: Kust läheb kadunud energia??

Sellele küsimusele vastamiseks peame juhtima tähelepanu järgmistele asjaoludele:

  1. Mitte kõik taimse biomassi tarbitakse taimtoidulised, kui palju ta sureb ja siseneb troofilise taseme lagundajad (bakterid, seened ja muud detritus).
  2. Mitte kõik taimekasvatajate tarbitud biomassid ega kiskjate poolt omakorda tarbitavad taimtoidud ei ole samaväärsed ja neid saab lisada tarbija biomassi; osa on kadunud väljaheitega ja sel viisil läheb see lagundajatele.
  3. Mitte kõik võrdsustatavaks energiaks ei saa tegelikult biomassi, kuna osa on hingamise ajal kadunud soojuse kujul..

See juhtub kahel põhilisel põhjusel: esiteks, tänu asjaolule, et puudub energia muundamise protsess, mis on 100% tõhus. See tähendab, et konversioonil on alati soojuse vormis kadu, mis on täiuslikult kooskõlas termodünaamika teise seadusega.

Teiseks, kuna loomad peavad tegema tööd, mis nõuab energiakulusid ja omakorda eeldab uusi soojuse kaotusi.

Need mustrid esinevad kõigil troofilistel tasanditel ja nagu ennustatakse termodünaamika teises seaduses, on osa energiast, mida püütakse ühelt tasemelt teisele üle kanda, alati hajutamiskõlbmatu soojuse kujul..

Viited

  1. Caswell, H. (2005). Toiduvõrgustikud: ühenduvusest energeetikaga. (H. Caswell, toim.). Ökoloogiliste uuringute edusammud (Vol. 36). Elsevier Ltd. lk. 209.
  2. Curtis, H. et al. (2008). Bioloogia 7. väljaanne. Buenos Aires-Argentina: Toimetaja Medica Panamericana. lk. 1160.
  3. Kitching, R. L. (2000). Toiduvõrgustikud ja konteinerite elupaigad: Phytotelmata looduse ajalugu ja ökoloogia. Cambridge'i ülikooli press. lk. 447.
  4. Lindemann, R.L. (1942). Ökoloogia troofiline-dünaamiline aspekt. Ökoloogia, 23, 399-418.
  5. Pascual, M. ja Dunne, J. A. (2006). Ökoloogilised võrgustikud: struktuuri sidumine dünaamikaga toiduvõrgustikes. (M. Pascual & J. A. Dunne, toimetajad) Santa Fe Instituudi uuringud keerukuse teadustes. Oxfordi ülikooli ajakirjandus. lk. 405.