מהו החוק של מעשר אקולוגי או 10%?



ה חוק מעשר אקולוגי, חוק אקולוגי o של 10% זה מעלה את האופן שבו האנרגיה נוסעת בגזירה שלה דרך רמות הטרופיות השונות. זה גם נאמר לעתים קרובות כי חוק זה הוא פשוט תוצאה ישירה של החוק השני של התרמודינמיקה.

האנרגיה האקולוגית היא חלק מהאקולוגיה שעוסקת בכמות היחסים שתיארנו לעיל. זה נחשב כי ריימונד Lindemann (במיוחד עבודתו הזרע של 1942), היה זה שהקים את הבסיסים של אזור זה של המחקר.

עבודתו התמקדה במושגים של שרשרת ו רשת trophic, ועל כימות של יעילות בהעברת האנרגיה בין רמות trophic שונים.

לינדמן חלק תקרית קרינה או אנרגיה סולארית הוא מקבל קהילה, על ידי הלכידה ידי צמחים בתהליך הפוטוסינתזה וממשיך לעקוב ללכוד אמרו ושימוש עוקב ידי אוכלי עשב (צרכנים ראשוניים), אז על ידי טורפים (צרכנים משניים ) ולבסוף על ידי decomposers.

אינדקס

  • 1 מהו חוק המעשר האקולוגי??
  • 2 רמות ארגון
  • 3 רמות טרופיות
  • 4 מושגים יסודיים
    • 4.1 פריון ראשוני גס וראשוני
    • 4.2 פריון משני
  • 5 יעילות העברה ונתיבי אנרגיה
    • 5.1 יעילות העברת אנרגיה
  • 6 יעילות העברה גלובלית
  • 7 לאן הולכת האנרגיה האבודה??
  • 8 הפניות

מהו חוק המעשר האקולוגי??

לאחר עבודתו החלוצית של לינדמן, הונח כי יעילות ההעברה הטראפית היא כ -10%; למעשה, כמה אקולוגים התייחסו לחוק של 10%. עם זאת, מאז, נוצרו בלבולים מרובים בנושא זה.

אין שום חוק טבע שמגיע בדיוק בעשירית האנרגיה שנכנסת לרמה הטרופית, היא זו שמועברת לאחרת.

לדוגמה, קומפוזיציה של מחקרים טרופיים (בסביבות ימיות ומים מתוקים) העלתה כי יעילות ההעברה ברמת הטרופית השתנתה בין 2 ל -24%, אם כי הממוצע היה 10.13%.

ככלל, חל הוא על מערכות מימיות יבשתיות, נוכל לומר כי הפרודוקטיביות משנית ידי אוכלי עשב בדרך כלל ממוקמים בערך סדר הגודל מתחת הפרודוקטיביות העיקרי שעליו היא יושבת.

זה לעתים קרובות יחסים עקביים נשמרים בכל ליקוט ולעתים קרובות הופכים מבנים מסוג הפירמידה, שבה הבסיס מסופק על ידי צמחים ועל בסיס זה והשני יושב, צרכנים ראשוניים קטנים, שבו יש עוד סיבוב (קטן עדיין) של צרכנים משניים.

רמות הארגון

כל היצורים החיים דורשים חומר ואנרגיה; עניין לבניית הגוף והאנרגיה שלהם כדי לבצע את הפונקציות החיוניות שלהם. דרישה זו אינה מוגבלת לאורגניזם יחיד, אלא מורחבת לרמות גבוהות יותר של ארגון ביולוגי שאותם אנשים יכולים להתאים.

רמות אלה של הארגון הן:

  • אחת האוכלוסייה הביולוגית: אורגניזמים מאותו המין החיים באותו אזור מסוים.
  • אחת ביולוגית: קבוצה של אורגניזמים של מינים או אוכלוסיות שונות, המתגוררים באזור מסוים ו אינטראקציה דרך מזון או יחסים trophic).
  • א מערכת אקולוגית: הרמה המורכבת ביותר של הארגון הביולוגי, שנוצרה על ידי קהילה הקשורה לסביבה הא-ביוטית שלה - מים, אור שמש, אקלים וגורמים אחרים - שבהם היא פועלת.

רמות טרופיות

במערכות אקולוגיות הקהילה והסביבה יוצרים זרימות של אנרגיה וחומר.

האורגניזמים של מערכת אקולוגית מקובצים לפי "תפקיד" או "פונקציה" שהם ממלאים בתוך הרשתות האלימפאריות או הטרופיות; זה איך אנחנו מדברים על רמות trophic של המפיקים, הצרכנים ו decomposers.

בתורו, כל אחד מן הרמות האלה מתבצע עם הסביבה הפיזיקלית-כימית המספקת את התנאים לחיים, ובמקביל פועל כמקור ושקע של אנרגיה וחומר.

מושגים יסוד

פריון גס ופריטי ראשוני

ראשית, עלינו להגדיר פרודוקטיביות ראשונית, שהיא השיעור שבו מיוצרים ביומסה ליחידת שטח.

בדרך כלל ביחידות של אנרגיה (ג'אול למ"ר ליום), או ביחידות של חומר יבש אורגני (ק"ג לדונם בשנה), או פחמן (מסת הפחמן ק"ג למ"ר לשנה).

בדרך כלל, כאשר אנו מתייחסים לכל האנרגיה שנקבעה על ידי פוטוסינתזה, אנחנו בדרך כלל קוראים לזה פרודוקטיביות ראשונית גסה (PPG).

מכאן, חלק הוא בילה על הנשימה של autotrophs עצמם (RA) והוא אבוד בצורה של חום. הייצור הראשוני נטו (PPN) מתקבל על ידי הפחתת סכום זה מ- PPG (PPN = PPG-RA).

זה הייצור העיקרי נטו (PPN) הוא מה זמין בסופו של דבר לצריכה על ידי heterotrophs (אלה חיידקים, פטריות ובעלי חיים אחרים שאנחנו מכירים).

פרודוקטיביות משנית

פרודוקטיביות משנית (PS) מוגדרת כשיעור הייצור של ביומסה חדשה על ידי אורגניזמים הטרוטרופיים. שלא כמו צמחים, חיידקים הטרוטרופיים, פטריות ובעלי חיים, הם לא יכולים להפוך את התרכובות המורכבות, העשירות באנרגיה, שהן זקוקות להן ממולקולות פשוטות..

הם מקבלים את החומר והאנרגיה שלהם תמיד מן הצמחים, אשר הם יכולים לעשות ישירות על ידי צריכת חומר צמחי או בעקיפין על ידי האכלה על הטרוטרופים אחרים.

זה בדרך זו צמחים פוטוסינתטיים או אורגניזמים בכלל (המכונה גם המפיקים), מהווים את רמת הטרופית הראשונה בקהילה; הצרכנים העיקריים (אלה אשר מזינים על המפיקים) לפצות את רמת trophic השני ואת הצרכנים המשניים (המכונה גם טורפים) להמציא את הרמה השלישית.

יעילות העברה ונתיבי אנרגיה

הפרופורציות של הייצור הראשוני נטו, הזורמות לאורך כל אחד מסלולי האנרגיה הפוטנציאליים, תלויים בסופו של דבר ביעילות ההעברה, כלומר בדרך שבה האנרגיה משמשת ונעה מרמה אחת לאחרת. אחר.

אנרגיה יעילות קטגוריות יעילות

ישנן שלוש קטגוריות של יעילות העברת אנרגיה, עם אלה מוגדרים היטב, אנו יכולים לחזות את תבנית זרימת האנרגיה ברמות trophic. קטגוריות אלו הן: יעילות הצריכה (EC), יעילות ההטמעה (EA) ויעילות הייצור (EP).

בואו להגדיר עכשיו שלוש קטגוריות אלה שהוזכרו.

מבחינה מתמטית אנו יכולים להגדיר את היעילות של הצריכה (EC) באופן הבא:

EC =אניn/עמ 'n-1 × 100

איפה אנחנו יכולים לראות כי לסה"נ הוא אחוז מכלל התפוקה זמין (עמ 'n-1) כי הוא למעשה ingested על ידי תא העליון trophic רציף (אניn).

לדוגמה, עבור הצרכנים העיקריים במערכת מרעה, EC הוא האחוז (לידי ביטוי ביחידות של אנרגיה ליחידת זמן) של PPN כי הוא נצרך על ידי אוכלי עשב.

אם היינו מתייחסים לצרכנים המשניים, זה יהיה שווה אחוז הפרודוקטיביות של אוכלי עשב, שנצרך על ידי הטורפים. השאר מת בלי שיאכלו אותו ויכנס לשרשרת הפירוק.

מאידך גיסא, יעילות ההתבוללות באה לידי ביטוי כדלקמן:

EA =אn/אניn × 100

שוב אנו מתייחסים לאחוז, אבל הפעם לחלק של האנרגיה בא מן המזון, ו ingested בתא trophic על ידי הצרכן (אניn), וזה מתבולל על ידי מערכת העיכול שלה (אn).

האנרגיה האמורה תהיה זמינה לצמיחה ולביצוע עבודה. השריד (החלק הבלתי מתבולל) אבוד בצואה ואז נכנס לרמה הטרופית של המפרקים.

לבסוף, יעילות הייצור (PE) באה לידי ביטוי:

EP = Pn/ אn × 100

שהוא גם אחוז, אבל במקרה זה אנו מתייחסים אנרגיה מתבוללת (אn), אשר בסופו של דבר להיות משולב ביומסה חדשה (עמ 'n). כל השרידים האנרגטיים הלא מתבוללים אבדו בצורה של חום במהלך הנשימה.

מוצרים כגון הפרשות ו / או הפרשות (עשירים באנרגיה), אשר השתתפו בתהליכים מטבוליים, יכולים להיחשב כהפקה, עמ 'n, והם זמינים, כמו גוויות, עבור decomposers.

יעילות העברה גלובלית

לאחר הגדרת שלוש קטגוריות חשובות אלה, אנו יכולים כעת לשאול על "יעילות ההעברה הגלובלית" מרמה טרופית אחת לאחרת, אשר ניתנת פשוט על ידי תוצר של היעילות הנ"ל (EC x EA x EP).

המבטא המדובר, אנו יכולים לומר כי היעילות של רמה ניתנת על ידי מה ניתן לבלוע ביעילות, אשר לאחר מכן מתבוללת בסופו של דבר להיות משולב לתוך ביומסה חדשה.

לאן הולכת האנרגיה האבודה??

הפריון של אוכלי העשב הוא תמיד נמוך יותר מזה של הצמחים שמהם הם מזינים. נוכל לשאול אז: לאן הולכת האנרגיה האבודה??

כדי לענות על שאלה זו יש להפנות את תשומת לבנו לעובדות הבאות:

  1. לא כל ביומסה הצמח נצרכה על ידי אוכלי עשב, כמו חלק גדול ממנה מת ונכנסה רמת ההזנה של מפרקים (חיידקים, פטריות והרס אחר).
  2. לא כל הביומסה הנצרכת על ידי אוכלי העשב, ולא של אוכלי העשב הנצרכים על ידי הטורפים, מתבוללת וזמינה להשתלב בביומסה של הצרכן; חלק אבוד עם הצואה ובדרך זו הוא עובר אל decomposers.
  3. לא כל האנרגיה שמגיעה להתבוללות הופכת למעשה לביומסה, שכן חלק אבוד בצורה של חום במהלך הנשימה.

זה קורה משתי סיבות עיקריות: ראשית, בשל העובדה כי אין תהליך המרת אנרגיה כי הוא 100% יעיל. כלומר, תמיד יש הפסד בצורת חום ההמרה, אשר עולה בקנה אחד עם החוק השני של התרמודינמיקה.

שנית, מכיוון שבעלי חיים צריכים לעשות עבודה, אשר דורשת הוצאות אנרגיה, בתורו, מרמז על הפסדים חדשים בצורת חום.

דפוסים אלה מתרחשים בכל רמות הטרופיות, וכפי שחזה החוק השני של התרמודינמיקה, חלק מהאנרגיה שניסתה להעביר מרמה אחת לרמה אחרת, מתפוגג תמיד בצורה של חום בלתי שמיש.

הפניות

  1. Caswell, H. (2005). רשתות מזון: מקישוריות לאנרגטיקה. (ח 'קאסוול, אד). ההתקדמות במחקר אקולוגי (כרך 36). Elsevier בע"מ עמ ' 209.
  2. קרטיס, ה 'ואח'. (2008). ביולוגיה מהדורה 7. בואנוס איירס-ארגנטינה: מאמר המערכת של פנמריקה. עמ ' 1160.
  3. Kitching, R. L. (2000). מזון ובתי גידול מכולות: ההיסטוריה הטבעית והאקולוגיה של phytotelmata. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '. עמ ' 447.
  4. לינדמן, ר. (1942). ההיבט הטרופי-דינמי של האקולוגיה. אקולוגיה, 23, 399-418.
  5. Pascual, M., and Dunne, J. A. (2006). רשתות אקולוגיות: קישור מבנה לדינאמיקה באוכלוסיות מזון. (M. Pascual & J. A. Dunne, Eds) מחקרי מכון סנטה פה במדעי המורכבות. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד. עמ ' 405.