Apakah hukum persepuluhan ekologi atau 10%?

The hukum ekuiti ekologi, undang-undang ekologi o daripada 10% ia menimbulkan cara perjalanan tenaga dalam derivasi melalui tahap trofi yang berbeza. Ia juga sering menyatakan bahawa Undang-undang ini hanyalah akibat langsung dari Hukum Termodinamik Kedua.

Tenaga ekologi adalah sebahagian daripada ekologi yang berkaitan dengan pengiraan hubungan yang telah kita jelaskan di atas. Ia dianggap sebagai Raymond Lindemann (khusus dalam karya maninya pada tahun 1942), adalah orang yang menubuhkan pangkalan kajian ini.

Karyanya memberi tumpuan kepada konsep rangkaian rantai dan trophic, dan pada kuantifikasi kecekapan dalam pemindahan tenaga antara paras trophik berbeza.

Lindemann sebahagian daripada kejadian itu sinaran suria atau tenaga ia menerima masyarakat, dengan menangkap oleh tumbuh-tumbuhan melalui fotosintesis dan terus memantau menangkap kata dan penggunaan berikutnya oleh herbivor (pengguna utama), kemudian oleh karnivor (pengguna sekunder ) dan akhirnya oleh pengurai.

Indeks

• 1 Apakah undang-undang persepuluhan ekologi??
• 2 Tahap organisasi
• 3 Trophic level
• 4 konsep asas
  • 4.1 Produktiviti utama kasar dan bersih
  • 4.2 Produktiviti sekunder
• 5 Memandu kecekapan dan laluan tenaga
  • 5.1 kategori kecekapan pemindahan tenaga
• 6 Kecekapan pemindahan global
• 7 Di manakah tenaga hilang??
• 8 Rujukan

Apakah hukum persepuluhan ekologi??

Berikutan kerja perintis Lindemann, dianggapkan bahawa kecekapan pemindahan trophik sekitar 10%; Malah, beberapa ahli ekologi merujuk kepada undang-undang 10%. Walau bagaimanapun, sejak itu, banyak kebingungan telah dijana mengenai isu ini.

Sudah tentu tidak ada undang-undang alam yang hasilnya tepat pada sepersepuluh tenaga yang memasuki tahap trofi, adalah yang dipindahkan ke yang berikutnya.

Sebagai contoh, penyusunan kajian trophik (dalam persekitaran laut dan air tawar) mendedahkan bahawa kecekapan pemindahan oleh tahap trofi berbeza-beza antara 2 dan 24%, walaupun purata 10.13%.

Sebagai peraturan umum, yang terpakai bagi sistem akuatik dan terestrial, dapat dikatakan bahawa produktiviti sekunder oleh herbivora biasanya terletak kira-kira, urutan magnitud di bawah produktivitas utama di mana ia duduk..

Ini sering hubungan yang konsisten dikekalkan dalam semua mencari makanan dan sering menjadi struktur jenis piramid, di mana asas disediakan oleh tumbuh-tumbuhan dan atas dasar ini yang lain duduk lebih kecil, pengguna utama, di mana duduk seterusnya (lebih kecil masih) pengguna sekunder.

Tahap organisasi

Semua makhluk hidup memerlukan bahan dan tenaga; perkara untuk pembinaan badan dan tenaga mereka untuk melaksanakan fungsi penting mereka. Keperluan ini tidak terhad kepada organisma individu, tetapi diperluaskan kepada organisasi biologi yang lebih tinggi yang individu ini dapat memenuhi.

Tahap organisasi ini ialah:

• Satu populasi biologi: organisma spesies yang sama yang hidup di kawasan spesifik yang sama.
• Satu komuniti biologi: set organisma spesies atau populasi yang berlainan, tinggal di kawasan tertentu dan berinteraksi melalui hubungan makanan atau trofik).
• A ekosistem: tahap organisasi biologi yang paling kompleks, dibentuk oleh komuniti yang berkaitan dengan persekitaran abiotiknya - air, cahaya matahari, iklim dan faktor-faktor lain - yang mana ia berinteraksi.

Tahap Trophic

Dalam ekosistem komuniti dan alam sekitar menubuhkan arus tenaga dan perkara.

Organisme ekosistem dikelompokkan mengikut "peranan" atau "fungsi" yang mereka memenuhi dalam rantaian alergi atau tropis; ini adalah bagaimana kita bercakap mengenai tahap trophic pengeluar, pengguna dan dekomposer.

Pada gilirannya, setiap satu daripada tahap trofi ini berinteraksi dengan persekitaran fizikal-kimia yang menyediakan syarat-syarat untuk hidup dan, pada masa yang sama, bertindak sebagai sumber dan tenggelam tenaga dan perkara.

Konsep asas

Produktiviti utama kasar dan bersih

Mula-mula kita mesti menentukan produktiviti utama, iaitu kadar di mana biomass dihasilkan setiap kawasan unit.

Biasanya dinyatakan dalam unit tenaga (Joule per meter persegi sehari), atau dalam unit bahan kering organik (kg sehektar setahun), atau karbon (jisim karbon dalam kg satu meter persegi setahun).

Pada umumnya, apabila kita merujuk kepada semua tenaga yang ditetapkan oleh fotosintesis, kita biasanya menyebutnya produktiviti utama kasar (PPG).

Daripada ini, bahagian dibelanjakan untuk pernafasan autotrof sendiri (RA) dan hilang dalam bentuk haba. Pengeluaran utama bersih (PPN) diperoleh dengan menolak jumlah ini dari PPG (PPN = PPG-RA).

Pengeluaran utama bersih (PPN) ini adalah apa yang akhirnya tersedia untuk penggunaan oleh heterotrophs (ini adalah bakteria, kulat dan haiwan lain yang kita tahu).

Produktiviti sekunder

Produktiviti sekunder (PS) ditakrifkan sebagai kadar pengeluaran biomas baru oleh organisma heterotrophik. Tidak seperti tumbuh-tumbuhan, bakteria heterotrofik, kulat, dan haiwan, mereka tidak boleh membuat sebatian kompleks yang kaya dengan tenaga yang mereka perlukan dari molekul mudah..

Mereka memperoleh bahan dan tenaga mereka dari tumbuh-tumbuhan, yang boleh dilakukan secara langsung dengan memakan bahan tanaman atau secara tidak langsung dengan memberi makan pada heterotroph lain.

Dengan cara ini, tumbuh-tumbuhan fotosintesis atau organisma secara amnya (juga dikenali sebagai pengeluar), terdiri daripada peringkat trophik pertama dalam komuniti; pengguna utama (mereka yang memberi makan pada pengeluar) membentuk tahap trophik kedua dan pengguna sekunder (juga dikenali sebagai karnivora) membentuk tahap ketiga.

Pemindahan kecekapan dan laluan tenaga

Perkadaran pengeluaran utama bersih yang mengalir di sepanjang setiap jalur tenaga berpotensi akhirnya bergantung kepada kecekapan pemindahan, iaitu, cara penggunaan tenaga dan bergerak dari satu tahap ke tahap yang lain. lain.

Kategori kecekapan pemindahan tenaga

Terdapat tiga kategori kecekapan pemindahan tenaga dan, dengan jelasnya, kita dapat meramalkan corak aliran tenaga di peringkat trofi. Kategori ini adalah: kecekapan penggunaan (EC), kecekapan asimilasi (EA) dan kecekapan pengeluaran (EP).

Mari kita tentukan sekarang tiga kategori yang disebutkan ini.

Matematik kita boleh menentukan kecekapan penggunaan (EC) dengan cara berikut:

EC =Saya_n/P_n-1 × 100

Di mana kita dapat melihat bahawa CE adalah peratusan dari jumlah produktiviti yang ada (P_n-1) yang berkesan ditenggelami oleh petak trophik bersebelahan atas (Saya_n).

Sebagai contoh, untuk pengguna utama dalam sistem ragut, EC adalah peratusan (dinyatakan dalam unit tenaga dan satu unit masa) PPN yang digunakan oleh herbivora.

Jika kita merujuk kepada pengguna sekunder, ia akan bersamaan dengan peratusan produktiviti herbivora, yang digunakan oleh karnivor. Selebihnya mati tanpa dimakan dan memasuki rantaian penguraian.

Sebaliknya, kecekapan asimilasi dinyatakan seperti berikut:

EA =A_n/Saya_n × 100

Sekali lagi kita merujuk kepada peratusan, tetapi kali ini kepada bahagian tenaga yang datang dari makanan, dan dimakan dalam petak trofi oleh pengguna (Saya_n) dan yang diasimilasikan oleh sistem pencernaannya (A_n).

Kata tenaga boleh didapati untuk pertumbuhan dan untuk pelaksanaan kerja. Sisa-sisa (bahagian yang tidak dihitung) hilang dalam najis dan kemudian memasuki tahap trophik pengurai.

Akhir sekali, kecekapan pengeluaran (PE) dinyatakan sebagai:

EP = P_n/ A_n × 100

yang juga merupakan peratusan, tetapi dalam kes ini kita merujuk kepada tenaga berasimilasi (A_n) yang akhirnya dimasukkan ke dalam biomas baru (P_n). Semua sisa-sisa bertenaga yang tidak dikawal hilang dalam bentuk haba semasa pernafasan.

Produk seperti rembesan dan / atau ekskresi (kaya dengan tenaga), yang telah mengambil bahagian dalam proses metabolik, boleh dianggap sebagai pengeluaran, P_n, dan mereka boleh didapati, seperti mayat, untuk pengurai.

Kecekapan pemindahan global

Setelah mendefinisikan ketiga-tiga kategori penting ini, kita kini boleh bertanya tentang "kecekapan pemindahan global" dari satu tahap tropik ke tahap seterusnya, yang hanya diberikan oleh produk kecekapan yang disebutkan di atas (EC x EA x EP).

Diungkapkan secara colloquially, kita boleh mengatakan bahawa kecekapan tahap diberikan oleh apa yang boleh ditelan dengan berkesan, yang kemudian diasimilasikan dan akhirnya dimasukkan ke dalam biomas baru.

Di manakah tenaga hilang??

Produktiviti herbivora selalu lebih rendah daripada tanaman yang mereka makan. Kita boleh bertanya kemudian: Di manakah tenaga hilang??

Untuk menjawab soalan ini, kita harus menarik perhatian fakta berikut:

1. Tidak semua biojisim tumbuhan dikonsumsi oleh herbivora, kebanyakannya mati dan memasuki peringkat trophic decomposers (bakteria, kulat dan lain-lain detritivores).
2. Tidak semua biomas yang dimakan oleh herbivora, atau herbivora yang dimakan pula oleh karnivor, diasimilasikan dan tersedia untuk dimasukkan ke dalam biomassa pengguna; sebahagiannya hilang dengan najis dan dengan cara ini ia melewati pengurai.
3. Tidak semua tenaga yang diasimilasikan sebenarnya menjadi biomas, kerana sebahagiannya hilang dalam bentuk haba semasa pernafasan.

Ini berlaku kerana dua sebab asas: Pertama, disebabkan oleh fakta bahawa tidak ada proses penukaran tenaga yang 100% efisien. Maksudnya, selalu terdapat kerugian dalam bentuk haba dalam penukaran, yang sesuai dengan Undang-Undang Termodinamik Kedua.

Kedua, sejak haiwan perlu melakukan kerja, yang memerlukan perbelanjaan tenaga dan, pada gilirannya, membuktikan kerugian baru dalam bentuk panas.

Corak-corak ini berlaku di semua peringkat trofi, dan seperti yang diramalkan oleh Hukum Kedua Termodinamik, sebahagian daripada tenaga yang cuba untuk dipindahkan dari satu tahap ke tahap yang lain, sentiasa hilang dalam bentuk haba yang tidak dapat digunakan.

Rujukan

1. Caswell, H. (2005). Web Makanan: Daripada Kesambungan kepada Energetik. (H. Caswell, Ed.). Pendahuluan dalam Penyelidikan Ekologi (Ms 36). Elsevier Ltd. ms. 209.
2. Curtis, H. et al. (2008). Biologi Edisi ke-7. Buenos Aires-Argentina: Editorial Medica Panamericana. pp. 1160.
3. Kitching, R. L. (2000). Web Makanan dan Habitat Container: Sejarah dan ekologi semulajadi phytotelmata. Cambridge University Press. pp. 447.
4. Lindemann, R.L. (1942). Aspek ekologi tropik-dinamik. Ekologi, 23, 399-418.
5. Pascual, M., dan Dunne, J. A. (2006). Rangkaian Ekologi: Menghubungkan Struktur ke Dinamik dalam Web Makanan. (M. Pascual & J. A. Dunne, Eds.) Pengajian Institut Santa Fe dalam Sains Kompleks. Oxford University Press. pp. 405.