Hvad er loven for økologisk tiende eller 10%?

den lov om økologisk tiende, økologisk lov eller af 10% det rejser den måde, energi går i dens afledning gennem de forskellige trofiske niveauer. Det hedder også ofte, at denne lov blot er en direkte følge af termodynamikens anden lov.

Den økologiske energi er en del af økologien, der beskæftiger sig med at kvantificere de forhold, vi har beskrevet ovenfor. Det antages, at Raymond Lindemann (specifikt i hans seminalarbejde fra 1942) var den, der etablerede grundlaget for dette studieområde.

Hans arbejde fokuserede på begreberne kæde og trofiske netværk og om kvantificering af effektivitet i overførsel af energi mellem de forskellige trofiske niveauer.

Lindemann del af hændelsen solstråling eller energi den modtager et fællesskab, ved at erobre af planter gennem fotosyntese og fortsætter med at overvåge sagt opsamling og efterfølgende brug af planteædere (primære forbrugere), derefter ved kødædere (sekundære forbrugere ) og endelig af dekomponere.

indeks

• 1 Hvad er loven i den økologiske tiende??
• 2 organisationsniveauer
• 3 trofiske niveauer
• 4 Grundlæggende begreber
  • 4.1 Grov og netto primær produktivitet
  • 4.2 Sekundær produktivitet
• 5 Overførselseffektivitet og energiruter
  • 5.1 Effektkategorier for energieffektivitet
• 6 Global overførselseffektivitet
• 7 Hvor går den tabte energi??
• 8 referencer

Hvad er loven i den økologiske tiende??

Efter Lindemanns banebrydende arbejde blev det antaget, at trofiske overførselseffektiviteter var omkring 10%; Faktisk henvist nogle økologer til en 10% lov. Men siden da er der genereret flere forvirringer vedrørende dette problem.

Der er bestemt ingen naturlov, der netop resulterer i, at en tiendedel af den energi, der kommer ind på et trofisk niveau, er den der overføres til det næste.

For eksempel viste en udarbejdelse af trofiske undersøgelser (i marine og ferskvandsmiljøer), at overføringseffektivitet ved trofisk niveau varierede mellem ca. 2 og 24%, selv om gennemsnittet var 10,13%.

Som en generel regel, der gælder for både akvatiske og terrestriske systemer, kan vi sige, at den sekundære produktivitet ved planteædere normalt placeret omtrent en størrelsesorden under den primære produktivitet, som den sidder.

Dette ofte er et konsistent forhold opretholdes i alle fouragerer og ofte bliver strukturer af pyramideformede typen, hvori basen leveres af planter og på dette grundlag den anden sidder mindre, primære forbrugere, på hvilket sidder en anden tur (mindre stadig) af sekundære forbrugere.

Organisationsniveauer

Alle levende væsener kræver materiel og energi; betyder noget for opførelsen af ​​deres kroppe og energi for at udføre deres vitale funktioner. Dette krav er ikke begrænset til en individuel organisme, men udbygges til højere niveauer af biologisk organisation, som disse personer kan overholde.

Disse organisationsniveauer er:

• en biologisk befolkning: organismer af samme art, der lever i samme specifikke område.
• en biologiske samfund: sæt af organismer af forskellige arter eller populationer, der bor i et bestemt område og interagerer gennem mad eller trofiske forhold).
• en økosystem: Det mest komplekse niveau af biologisk organisation, der består af et samfund relateret til dets abiotiske miljø - vand, sollys, klima og andre faktorer - som det interagerer med.

Trofiske niveauer

I et økosystem etablerer samfundet og miljøet strømme af energi og materiel.

Organismerne i et økosystem er grupperet i henhold til en "rolle" eller "funktion", som de opfylder inden for fordøjelses- eller trofiske kæder; sådan taler vi om trofiske niveauer af producenter, forbrugere og nedbrydere.

Til gengæld interagerer hver eneste af disse trofiske niveauer med det fysisk-kemiske miljø, som giver livsbetingelserne og samtidig fungerer som kilde og synke af energi og materie.

Grundlæggende begreber

Grov og net primær produktivitet

Først skal vi definere primær produktivitet, hvilket er den hastighed, hvormed biomasse produceres pr. Arealareal.

Sædvanligvis udtrykt i enheder af energi (joule per kvadratmeter per dag), eller i enheder af organisk tørstof (kg per hektar per år) eller carbon (carbon i kg per kvadratmeter per år).

Generelt, når vi henviser til al den energi, der er fastgjort ved fotosyntese, kalder vi normalt det grove primære produktivitet (PPG).

Herved bruges en andel på autotrofernes respiration (RA) og går tabt i form af varme. Den primære nettoproduktion (PPN) opnås ved at subtrahere denne mængde fra PPG (PPN = PPG-RA).

Denne primære primærproduktion (PPN) er det, der i sidste ende er tilgængelig for forbrug af heterotrofer (det er bakterier, svampe og andre dyr, som vi ved).

Sekundær produktivitet

Sekundær produktivitet (PS) defineres som produktionshastigheden for ny biomasse af heterotrofe organismer. I modsætning til planter, heterotrofe bakterier, svampe og dyr, kan de ikke gøre de komplekse, energirige forbindelser, de har brug for fra enkle molekyler..

De får altid deres materie og energi fra planter, som de kan gøre direkte ved at forbruge plantemateriale eller indirekte ved at fodre på andre heterotrofer.

Det er på denne måde, at fotosyntetiske planter eller organismer generelt (også kaldet producenter) omfatter det første trofiske niveau i et fællesskab; de primære forbrugere (dem, der fodrer med producenterne) udgør det andet trofiske niveau og de sekundære forbrugere (også kaldet kødædende dyr) udgør tredje niveau.

Overførselseffektivitet og energiruter

Andelene af den nettoprimærproduktion strømmer langs hver af de potentielle energi veje afhænge sidste ende overføringseffektiviteter, dvs. den måde, hvor der anvendes energi og fra et niveau til andre.

Energioverførsels effektivitetskategorier

Der er tre kategorier af energioverføringseffektivitet, og med disse veldefinerede kan vi forudse mønstrene af energiflödet på trofiske niveauer. Disse kategorier er: forbrugernes effektivitet (EF), effektiviteten af ​​assimilering (EA) og effektiviteten af ​​produktionen (EP).

Lad os nu definere disse tre nævnte kategorier.

Matematisk kan vi definere effektiviteten af ​​forbrug (EF) på følgende måde:

EC =jeg_n/P_n-1 × 100

Hvor vi kan se, at CE er en procentdel af den samlede tilgængelige produktivitet (P_n-1), der effektivt indtages af det øvre tilstødende trofiske rum (jeg_n).

For eksempel til primære forbrugere i græsningssystemet er EU den procentdel (udtrykt i enheder af energi og pr. Tidsenhed) af den PPN, der indtages af plantelevende dyr.

Hvis vi henviste til de sekundære forbrugere, ville det svare til den procentdel af produktiviteten af ​​planteliv, der forbruges af kødædende. Resten dør uden at blive spist og går ind i nedbrydningskæden.

På den anden side udtrykkes effektiviteten af ​​assimilering som følger:

EA =En_n/jeg_n × 100

Igen henviser vi til en procentdel, men denne gang til den del af energien, der kommer fra maden, og indtages i et trofisk rum af en forbruger (jeg_n) og det er ligestillet af dets fordøjelsessystem (En_n).

Den nævnte energi vil være tilgængelig for vækst og for udførelse af arbejde. Resterne (den uassimilerede del) går tabt i afføringen og går så ind i trofiske niveauet af nedbryderne.

Endelig udtrykkes produktionseffektiviteten (PE) som:

EP = P_n/ A_n × 100

hvilket også er en procentdel, men i dette tilfælde henviser vi til den assimilerede energi (En_n), der ender med at blive indarbejdet i ny biomasse (P_n). Alle uassimilerede energiske rester går tabt i form af varme under åndedræt.

Produkter som sekretioner og / eller udskillelser (rig på energi), som har deltaget i metaboliske processer, kan betragtes som produktion, P_n, og de er tilgængelige som lig, til nedbrydere.

Global overførselseffektivitet

Efter at have defineret disse tre vigtige kategorier, kan vi nu spørge om den "globale overføringseffektivitet" fra et trofisk niveau til det næste, hvilket simpelthen gives af produktet af de ovennævnte effektiviteter (EC x EA x EP).

Udtrykt i dagligdagen kan vi sige at effektiviteten af ​​et niveau er givet af det, der kan indtages effektivt, som derefter assimileres og ender med at blive indarbejdet i ny biomasse.

Hvor går den tabte energi??

Herbivorernes produktivitet er altid lavere end for planterne, hvorfra de fodrer. Vi kunne spørge så: Hvor går den tabte energi??

For at besvare dette spørgsmål skal vi gøre opmærksom på følgende fakta:

1. Ikke alle plantebiomasse forbruges af planteædere, så meget af det dør og kommer ind i trofiske niveau af nedbrydere (bakterier, svampe og andre efterladenskaber).
2. Ikke alle de biomasse, der forbruges af herbivorerne, og heller ikke de herbivorer, der forbruges til gengæld af kødædende dyr, er ligestillet og kan indarbejdes i forbrugerens biomasse. en del går tabt med afføringen og på den måde passerer den til nedbryderne.
3. Ikke al den energi, der kommer til at blive assimileret, bliver faktisk biomasse, da en del går tabt i form af varme under åndedræt.

Dette sker af to grundlæggende grunde: For det første fordi der ikke er nogen energiomdannelsesproces, der er 100% effektiv. Det vil sige, at der altid er et tab i form af varme i omdannelsen, hvilket er i perfekt sammenhæng med termodynamikens anden lov.

For det andet, da dyr har brug for arbejde, hvilket kræver energiforbrug og igen medfører nye tab i form af varme.

Disse mønstre forekommer på alle trofiske niveauer, og som forudsagt af termodynamikens anden lov er en del af den energi, der forsøges at overføre fra et niveau til et andet, altid udbredt i form af ubrugelig varme.

referencer

1. Caswell, H. (2005). Fødevarewebs: Fra Tilslutning til Energetik. (H. Caswell, Ed.). Fremskridt i økologisk forskning (Bind 36). Elsevier Ltd. pp. 209.
2. Curtis, H. et al. (2008). Biologi. 7. udgave. Buenos Aires-Argentina: Editorial Medica Panamericana. pp. 1160.
3. Kitching, R. L. (2000). Food Webs og Container Habitats: Fytotelmata's naturlige historie og økologi. Cambridge University Press. pp. 447.
4. Lindemann, R.L. (1942). Det trofisk-dynamiske aspekt af økologi. Økologi, 23, 399-418.
5. Pascual, M. og Dunne, J.A. (2006). Økologiske netværk: Koblingsstruktur til dynamik i Food Webs. (M. Pascual & J. A. Dunne, Eds.) Santa Fe Institute Studies i kompleksitetsvidenskab. Oxford University Press. pp. 405.