Ekosistemoje materija yra išsaugota energijos srautai Per tai. Šio srauto būdą ir efektyvumą galima parodyti trofiniais lygiais.
Pagrindinis ekosistemų energijos šaltinis yra saulės šviesa, nors vandenilio sulfidas iš hidroterminių angų taip pat suteikia energijos. Tyrimas, kaip energija teka į kiekvieną trofinį lygį, padeda ekologams strateguoti aplinkos valdymą.
Maisto grandinės ir trofinių lygių apibrėžimas
A trofinis lygis galima įsivaizduoti kaip žingsnį piramidėje, grupėmis sukraunant grupes, vaizduojančias organizmus ir jų vaidmenį ekosistemoje. Ši trofinė piramidė padeda organizuoti įvairią šių organizmų sąveiką.
Iš vieno trofinio lygio į kitą tik 10 procentų energijos paverčiama biomase. Likę 90 proc. Prarandami.
A mitybos grandinė organizmus reitinguoja linijiniu būdu, atsižvelgiant į jų vaidmenį kuriant ir vartojant energiją.
Bendrieji trofiniai lygiai
Mažiausią maisto grandinės pagrindą sudaro fotosintetiniai organizmai, tokie kaip augalai ir fitoplanktonas. Šie organizmai vadinami gamintojai.
Gamintojai saulės energiją ir neorganines molekules paverčia energija. Gamintojai taip pat yra kviečiami dėl savo sugebėjimo patys gaminti maistą autotrofai. Šie gamintojai sudaro pirmąjį trofinį lygį. Jas galima dar suskirstyti į fotoautrofai, kurie naudoja saulės šviesą maistui ir energijai, ir chemotrofus, kurie naudoja neorganines molekules, jei saulės nėra.
Chemotrofai galima rasti tokiose vietose kaip giliavandenės angos. Cheminė energija iš vandenilio sulfido tose hidroterminėse angose padeda šiems organizmams sintezuoti organines molekules energijos tiekimui.
Maisto grandinės vartotojai
Kitas maisto grandinės žingsnis priklauso pirminių vartotojų. Pirminiai vartotojai valgo gamintojus. Pirminiai vartotojai paprastai yra maži gyvūnai, žolėdžiai gyvūnai, valgantys augalus ar fitoplanktoną. Vartotojai dar vadinami heterotrofais ir jie gali patenkinti energijos poreikius tik valgydami maistą.
Vartotojai įtraukia gamintojų energiją į savo biomasę. Pirmasis vartotojas sudaro antrąjį trofinį lygį.
Antriniai vartotojai, arba mėsėdžiai, valgo pagrindinius vartotojus. Paprastai jie yra didesni gyvūnai, nors jų yra mažiau. Kai kurie gyvūnai, kurie yra visaėdžiai gyvūnai, pavyzdžiui, lokiai, valgantys vaisius ir lašišas, sutampa. Antriniai vartotojai sudaro trečiąjį trofinį lygį.
Trofiniame lygmenyje prarandama daug energijos, taigi trofinio lygio piramidė daugiausia energijos prarandama iš antrinių vartotojų. Galiausiai tai sukelia scenarijų, kai trofinės piramidės viršuje yra mažiau organizmų, o jo pagrinde yra daug rūšių.
Maisto tinklai
Maisto tinklai toliau apibūdinkite tarpusavyje susijusias rūšis įvairiais trofiniais lygiais. Maisto tinklai parodo energijos srauto per ekosistemas pobūdį. Jie gali būti gana sudėtingi ir jiems įtakos turi ir maisto sezoniškumas. Minėtas lokys yra vienas iš gyvūnų, turinčių keletą vaidmenų ekosistemoje, pavyzdys.
Dėl dinamiško maisto tinklo pobūdžio gali pasirodyti, kad tai yra naudingesnė priemonė apibūdinti sąveiką ekosistemoje nei trofinė piramidė. Kai kuriuose maisto tinkluose yra gyvūnas, vadinamas a pagrindinio akmens rūšys. Likusi ekosistemos dalis priklauso nuo šios rūšies buvimo, kad išliktų nepakitusi ir tvari. Pašalinus ekosistema gali žlugti.
Pagrindinės akmenų rūšys dažniausiai būna tokie plėšrūnai kaip vilkai ir grizliai. Viršutinis plėšrūnas vadinamas viršūnės plėšrūnu. An galingiausias plėšrūnas iš esmės yra tretinis vartotojas ir jam suteikiamas ketvirtas ir paskutinis piramidės trofinis lygis.
Ekosistemos biologinė įvairovė
Kitas ekosistemos stabilumo veiksnys yra biologinė įvairovė. Kai yra mažiau rūšių įvairovės, kenčia ekosistema. Tai turi įtakos trofiniam lygiui, jei rūšys iš jų pašalinamos. Rinkinys paveikia visos sistemos pusiausvyrą.
Kita maisto tinklo dinamika apima vadinamuosius organizmus skaidytojai. Šie skaidytojai skaido negyvus organizmus (augalinius ir gyvūninius) ir iš jų į aplinką išleidžia maistines medžiagas. Tada tie mineralai yra prieinami pirminiams trofinės piramidės gamintojams.
Skilimo pavyzdžiai yra kirminai, pelėsiai, vabzdžiai, grybai ir bakterijos. Tačiau tai nėra laikoma energijos perdirbimu. Tai reiškia energijos išsiskyrimą ir dažnai įvyksta kaip šiluma.
Biomasė apibūdina bendrą visų organizmų, tiek gyvų, tiek negyvų, masę trofiniame lygyje. Kiekviename trofiniame lygyje yra tam tikras kiekis biomasės.
Pirminių gamintojų produktyvumas nurodo, kiek energijos jie gali atnešti kitiems gyviems padarams. Ši suma laikoma grynuoju pirminiu produktyvumu. Bendras pirminis produktyvumas rodo, kaip fotosintetinantys pirminiai gamintojai gali paversti saulės energiją.
Bioakumuliacijos problemos
Bioakumuliacija arba biomagnetinimas reiškia toksiškų medžiagų padidėjimą, kylantį aukštyn per trofinę piramidę. Medžiaga koncentruojasi gyvūnų audiniuose. To pavyzdys galėtų būti dichlordifeniltrichloretano (DDT) užteršimas. Ši cheminė medžiaga bioakumuliuojasi aplinkoje.
Kiekviename vartotojų lygyje jų organizme kaupiasi didesnė DDT koncentracija. Viršutiniame trofiniame lygmenyje, pavyzdžiui, plikiuose ereliuose, ši bioakumuliacija daro pražūtingą poveikį gyvūnų sveikatai ir išgyvenimui. DDT buvo uždrausta naudoti aštuntajame dešimtmetyje, tačiau yra ir kitų žmogaus sukurtų cheminių medžiagų, keliančių pavojų aplinkos sveikatai. Todėl tampa svarbu identifikuoti ir pašalinti tokias medžiagas iš aplinkos, kol toks užteršimas įsigalės.
Bioakumuliacija taip pat vyksta su tam tikrais sunkiaisiais metalais, kurių gali būti žuvyse. Štai kodėl yra rekomendacijų apriboti tam tikrą žuvų vartojimą pažeidžiamų grupių žmonėms, pavyzdžiui, mažiems vaikams ir nėščioms moterims.
Trofinio lygio ir maisto tinklų pavyzdžiai
Norint suprasti šias sąvokas, reikia turėti pavyzdžių realiame pasaulyje. Vandenynas gerai parodo trofinį lygį ir maisto tinklus. Kaip minėta anksčiau, fitoplanktonas yra pirminių gamintojų pavyzdys. Zooplanktonas yra antriniai fitoplanktono vartotojai.
Trečias antrinio vartotojo trofinis lygis priklausytų vėžiagyviams, kurie valgo zooplanktoną. Ketvirtasis trofinis lygis būtų žuvis. Tai galėtų būti išplėsta su gyvūnais, tokiais kaip ruoniai ir net kitos žuvys, kurie vartoja tas žuvis. Viršūnės plėšrūnas, pavyzdžiui, orkinis banginis, užimtų aukštesnį trofinį lygį. Su kiekvienu lygiu dar daugiau prarandama energija.
Fotoautotrofų pavyzdžiai yra fotosintezės bakterijos, augalai ir dumbliai. Jie saulės energiją paverčia ATP ir NADP, kurie savo ruožtu naudojami organinėms molekulėms, pavyzdžiui, gliukozei, gaminti.
Chemoautotrofų pavyzdžiai yra urvuose esančios bakterijos arba minėtos hidroterminės angos. Aplink šias angas heterotrofai, tokie kaip krevetės, omarai ir midijos, sunaudoja giliavandenyje esančius chemoautotrofus.
Trofinių piramidžių pavyzdžiai
Kalbant apie tikrojo pasaulio trofinių piramidžių pavyzdžius, egzistuoja daugybė rūšių. Jie gali būti vertikalūs arba apversti.
Vertikalią piramidę pavaizduotų pievos, nes iki aukščiausio lygio yra mažiau organizmų. Žolyno biome žolė gali būti žemiausias kaip pirminio augintojo lygis. Pagrindinis vartotojas būtų žiogas. Antrinis vartotojas būtų pelė. Tretinis vartotojas būtų gyvatė, kuri valgo pelę. Ketvirtas ketvirtinis vartotojas ir viršūnės plėšrūnas žolynuose būtų vanagas, kuris valgo gyvatę.
Kitas panašios dinamikos biomas gali būti tvenkinys. Gamintojas būtų dumbliai, o pagrindinis vartotojas - vabzdžių lervos. Antrinis vartotojas būtų smulkmena, o tretinis - varlė. Paskutinis mėsėdis ar ketvirtinis vartotojas tvenkinio biomoje būtų meškėnas, valgantis varlę.
Dykumoje vyriausiasis augintojas būtų kaktuso žolė, o pagrindinis jos vartotojas - drugelis. Driežas suvalgydavo drugelį, paversdamas jį antriniu vartotoju. Gyvatė suvartotų driežą, priskirdama jį tretiniam vartotojui. Po to, kai jis suvalgys gyvatę, lenktynininkas suapvalins viršutinį ir ketvirtąjį lygius.
Priešingai nei vertikalioje piramidėje, vidutinio klimato miške, piramidės pagrindas būtų padarytas iš tiesiog medžių. Pagrindiniai vartotojai - vabzdžiai - sudarytų didelę piramidės dalį.
Atsižvelgiant į subtilų organizmų ir jų aplinkos ryšį, būtina apsaugoti organizmą pusiausvyra pasaulio ekosistemų. Energijos srauto, biomasės ir bioakumuliacijos poveikis vaidina svarbų vaidmenį ekologų valdymo strategijose dėl išsaugojimo.
Susijęs turinys: Kaip susisiekti su savo atstovu apie klimato pokyčius