Передача енергії їжі та енергії та екологічні піраміди - ScienceAid
За редакцією Джеймі (редактор ScienceAid), Джен Моро, Карлос Спісі Вінер, Сармал та ще 7
Ви, мабуть, вивчали харчові ланцюги ще з початкової школи і досить добре знайомі з концепцією, щоб розрізнити рослиноїдних та хижих тварин, щоб визначити ті види, що знаходяться у верхній частині харчового ланцюга, та ті, що знаходяться внизу. Ці концепції є елементарними основами харчового ланцюга, однак харчові ланцюги можуть бути набагато складнішими і, безсумнівно, є життєво важливими частинами наших екосистем. Як випливає з назви, харчові ланцюги пов'язують споживання їжі, кількість витраченої енергії та передачу енергії між видами. Харчові ланцюги завжди починаються з рослинних джерел і завжди закінчуються тваринами. Простим прикладом харчового ланцюга може бути: рослина споживається рослиноїдом, травоїдна тварина потім споживається м’ясоїдом. Здається, досить просто, чи не так? Це так, але існує набагато більше ланок та передачі енергії залежно від харчового ланцюга.
Харчові ланцюги
Типовий харчовий ланцюг виглядає так:
Харчовий ланцюг - передача енергії між організмами через споживання, в цьому випадку кролик їсть траву, а лисиця - кролика.
Початкове джерело енергії знаходиться в рослині. Рослина використовує початкову енергію сонця для перетворення в хімічну енергію за допомогою фотосинтезу. Травоїдні їдять рослини, поглинаючи частину енергії з рослини. Потім травоїд стає здобиччю, їх енергія передається хижакові.
При споживанні частина енергії передається, але частина енергії є загублений біля кожної ланки в кріслі (або трофічний рівень). У наведеному прикладі трава втрачає частину енергії при диханні, кролик втрачає енергію через тепло і відходи. До моменту передачі енергії лисиці залишається лише частка загальної переданої енергії.
Передача енергії
У кожній екосистемі вона є енергія, що дає можливість організмам жити. Ця енергія в основному походить від одного першоджерела - фотосинтезу. Рослини в екосистемі використовують цю сонячну енергію для виробництва вуглеводів, які потім споживаються іншими організмами: передаючи енергію.
Однак не вся енергія сонячного світла використовується рослинами виключно як енергія; вони далеко не ефективні. Багато сонячного світла сумує за рослиною, знаходиться на неправильній довжині хвилі або втрачається в неефективності фотосинтезу. Ми використовуємо цей термін валового первинного виробництва для позначення загальної енергії в молекулах рослини; чисте первинне виробництво - надлишок енергії, що не використовується самою рослиною.
На кожному рівні харчового ланцюга втрачається енергія, оскільки вона використовується самим організмом для дихання. Це обмежує кількість кроків у харчовому ланцюзі.
Наведена вище діаграма кількісно (у цифрах) відображає ефективність передачі енергії в харчовому ланцюзі. Зверніть увагу, що лише близько 8% енергії передається від однієї стадії до іншої.
Екологічні піраміди
Харчовий ланцюг представлений кількісно (з цифрами) у вигляді піраміди числа. Нижче наведено кількісне представлення представленого раніше харчового ланцюга. З цього графіка ми бачимо, що лисиць менше, ніж кроликів; що має сенс, оскільки лисиця повинна з’їсти кілька кроликів, щоб отримати достатньо енергії, щоб вижити.
Екологічна піраміда показує відносні розміри різних компонентів при різних трофічні рівні харчового ланцюга. Трофічний рівень відноситься до кожного етапу (відображається як турнік на екологічних пірамідах). Існує три типи екологічної піраміди: числа, біомаса і енергія.
Піраміди в числа показати необроблену кількість кожного виду на кожному трофічному рівні. Основним прикладом є типовий харчовий ланцюг з великою кількістю виробників, але зменшенням кількості споживачів. Однак якби продуцентом було дерево, за яким слідували комахи, то нижня смуга здавалася б невеликою, оскільки багато організмів харчується одним деревом. У цьому випадку піраміда біомаса корисніше, оскільки дерево набагато більше.
У нижньому прикладі як піраміда чисел, так і біомаса показують менший бар виробника; з огляду на те, що обговорювалось у попередньому заголовку - це не має сенсу. Це пов’язано з тим, що фітопланктон розмножується дуже швидко. Однак, коли ми представляємо цю інформацію в піраміді енергія ми отримуємо справжню піраміду.
Побудова енергії завжди дасть справжню піраміду, оскільки неможливо створити нову енергію. Трофічний рівень завжди буде меншим за рівень під ним.