Ekosistema yra organizmų (tokių kaip augalai, gyvūnai ir kiti organizmai), kurie sąveikauja tarpusavyje konkrečiame geografiniame regione arba aplinkoje, bendruomenė. Visa esama biologinė įvairovė ekosistemoje yra suskirstyta į trofinius lygius, remiantis esama maisto ar trofine sąveika, nuo mikroskopinių organizmų iki megafaunos. Šią grobio ir plėšrūnų maitinimosi santykių struktūrą lemia keli veiksniai, tokie kaip energijos srautai ir specifinės rūšies savybės.
Iš ekologo Verde siūlome daugiau sužinoti apie energijos srautą ekosistemose, per šį straipsnį, kuriame kalbėsime apie energijos srauto apibrėžimas ekosistemose, charakteristikos ir pavyzdžiai.
Medžiagos ir energijos srauto ekosistemose apibrėžimas
Visoms gyvoms būtybėms, gyvenančioms ekosistemoje, reikia materijos ir energijos, kad galėtų atlikti savo gyvybines funkcijas ir vystyti savo gyvenimo ciklus. Gyvos būtybės ekosistemoje yra sugrupuotos į trofiniai lygiai pagal būdą, kuriuo jie gauna medžiagą ir energiją, išskirdami šiuos lygius:
- Gamintojai: susidaro autotrofinių organizmų, atsakingų už saulės energijos gaudymą ir panaudojimą neorganinėms medžiagoms paversti organinėmis.
- Vartotojai: Tai heterotrofiniai organizmai, kurie minta gamintojais, taip gaudami reikalingos medžiagos ir energijos. Jie skirstomi į pirminius, antrinius ir tretinius vartotojus pagal jų plėšrūnų santykį.
- Skaidytojai: Skilusių organizmų grupei priklauso bakterijos ir grybai, kurie skaido ir organines bei neorganines liekanas paverčia medžiaga, kurią vėliau panaudos gamintojai.
Taigi, energijos srautai ekosistemoje nes gamintojai ją sugauna ir fiksuoja materijos pavidalu ir palaipsniui perkeliama į aukštesnius trofinius lygius, visada per grobuoniškus ryšius, sukeldami medžiagos ir energijos srautas iš ekosistemų. Norėdami dar labiau išplėsti šią temą ir geriau suprasti srautus tarp lygių, patariame perskaityti kitą Green Ecologist įrašą apie tai, kas yra trofiniai lygiai, kokie jie yra ir pavyzdžiai.
Kaip vyksta energijos judėjimas ekosistemoje
Saulė yra pagrindinis daugumos Žemės planetos ekosistemų energijos šaltinis. Bet jei saulė suteikia reikiamos energijos, Kaip vyksta energijos srautas ekosistemose? Tai yra procesas:
- Saulės energiją fotosintezės būdu sugeria ir fiksuoja medžiagoje trofinės grandinės pagrindo komponentai; fotosintezės proceso fiksuota energija prilygsta tik 1% viso saulės energijos kiekio, pasiekiančio žemės paviršių.
- Ši energija kartu su medžiaga biomasės pavidalu perduodama toliau nurodytais trofiniais lygiais, kol pasiekia aukštesnius lygius, kurių efektyvumas tarp vieno ir kito lygio yra 10–20%, todėl atsiranda ekosistemos medžiagos ir energijos srautas.
- Energija ekosistemoje išsisklaido, kai ji juda per ekosistemą, tai yra, ji palaipsniui išsiskiria į aplinką kiekviename trofiniame lygmenyje šilumos pavidalu per ląstelių kvėpavimo procesą. Šie energijos nuostoliai tarp skirtingų trofinių lygių riboja trofinių grandinių ilgį ir biomasę, kuri pasieks aukštesnius trofinius lygius. Taigi, energijos srautas ekosistemoje yra vienakryptis, tai yra, jis juda viena kryptimi nuo gamintojų iki aukštesnių trofinių lygių.
- Atvirkščiai, iš kiekvieno trofinio lygio susidarančios medžiagos (gyvų būtybių lavonai, jų organizmų liekanos, ekskrementai, šakos, sausi lapai…) kaupiasi dirvožemyje ir lieka skaidančių organizmų žinioje, o tai savo ruožtu. taip pat išskiria energiją šilumos pavidalu į aplinką.
- Šie skaidytojai yra atsakingi už šios organinės medžiagos pavertimą ir grąžinimą į aplinką neorganinių medžiagų pavidalu, kurias vėl panaudos autotrofiniai organizmai, kad patektų į maisto tinklą. Todėl išskiriamas uždaras materijos ciklas ir vienakryptis energijos srautas.
Vienas iš energijos srauto ekosistemose charakteristikos Svarbiausia, kad, viena vertus, energija nėra nei sukuriama, nei sunaikinama, ji tik transformuojama, o kita vertus, dėl šio formos pasikeitimo prarandama energija šilumos pavidalu.
Energijos srauto ekosistemose pavyzdžiai
Ekosistemų struktūra trofiniuose lygiuose ir jų energijos srautas vyksta panašiai tiek sausumos, tiek jūros ekosistemose, išskyrus kai kuriuos jūrų organizmus, kurie saulės nenaudoja kaip energijos šaltinio. Norėdami paaiškinti šiame straipsnyje nagrinėjamą sąvoką, daugiausia dėmesio skirsime antžeminei sistemai ir konkrečiai miško maisto tinklo pavyzdys. Apskritai miške galima nustatyti šiuos maisto tinklo komponentus:
- Gamintojai: medžiai, krūmai ir augalai.
- Pagrindiniai vartotojai: triušiai, pelės ir voverės.
- Antriniai vartotojai: nuo lapės iki vanago.
- Valytojai: lapės ir grifai.
- Skaidytojai: vabzdžiai, grybai ir bakterijos, tarp kitų įvairių mikroorganizmų.
Energijos srautas miško maisto tinkle
- Dirvožemyje esantį vandenį ir mineralines druskas sugeria medžių ir augalų šaknys, kurios nunešamos į lapus, kur kartu su CO2 ir saulės gauta energija fotosintezės proceso metu susidaro organinės medžiagos.
- Šiuos augalus vartos pirminiai vartotojai.
- Juos savo ruožtu sunaudos jų plėšrūnai, antriniai ir tretiniai vartotojai, kurie grobia žemesniame lygyje.
- Taip pat miško paklotėje kaupiasi nuo medžių ir augalų nukritę lapai, šakos, vaisiai ir kt., o skaidytojai bus atsakingi už organinių medžiagų pavertimą neorganinėmis maistinėmis medžiagomis. Šias maistines medžiagas vėl pasisavins augalų ir medžių šaknys, pradėdamos ciklą iš naujo.
Žemiau esančiame paveikslėlyje galite pamatyti kitą bendresnį šios temos pavyzdį, nes matysite atsispindintį trofinį dirvožemio tinklą, kuris taip pat yra pavyzdžiai, kaip suprasti energijos srautą ekosistemose.
Kur dingsta energija, kuri prarandama maisto grandinėje?
Ekosistemos praranda energiją šilumos pavidaluKadangi gyvi organizmai negali paversti šilumos į kitas energijos formas. Ląstelinio kvėpavimo proceso metu gaunama šiluma padidina organizmų temperatūrą – tai reiškinys, kuris gali būti labai palankus šaltakraujams organizmams, padėdamas jiems būti aktyvesniems. Nepaisant to, ir pagal fizikinius termodinamikos dėsnius, šiluma perduodama iš šaltesnių kūnų į karštesnius. Tokiu būdu laikui bėgant organizmų pagaminta šiluma bus išsklaidyta terpėje arba aplinka. Tai gali užtrukti šiek tiek laiko ekosistemoje, bet galiausiai jis bus prarastas.
Jei jums tai buvo naudinga ir jums patiko atrasti viską apie materijos ir energijos srautą ekosistemose, taip pat rekomenduojame peržvelgti šį kitą straipsnį apie tai, kaip veikia ekosistema.
Jei norite perskaityti daugiau straipsnių, panašių į Energijos srautas ekosistemose: apibrėžimas, charakteristikos ir pavyzdžiai, rekomenduojame patekti į mūsų kategoriją Ekosistemos.
Bibliografija- Alksnio lapų laukinės gamtos koliažas. (2006–2020 m.). Forest Food Web: žinios apie valgomųjų miško sodų kūrimą. Jungtinės Valstijos. Atkurta iš: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Trends Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- Aukštosiose studijose internetu ir akis į akį. (2014–2019 m.). Energijos srautas ekosistemose. Barselona. Gauta iš: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022). Miško maisto grandinė. Atkurta iš: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Barnes, A. D., Jochum, M., Lefcheck, J. S., Eisenhauer, N., Scherber, C., O'Connor, M., I., Ruiter, P. ir Brose1, U. (2022). Energijos srautas: ryšys tarp daugiatrofinės biologinės įvairovės ir ekosistemos funkcionavimo.
