ในระบบนิเวศ สสารจะถูกอนุรักษ์ในขณะที่ พลังงานไหล ผ่านมัน ลักษณะและประสิทธิภาพของการไหลนี้สามารถแสดงด้วยระดับโภชนาการ
แหล่งพลังงานหลักสำหรับระบบนิเวศคือแสงแดด แม้ว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์จากปล่องไฮโดรเทอร์มอลจะให้พลังงานเช่นกัน การศึกษาลักษณะการไหลของพลังงานในแต่ละระดับโภชนาการช่วยให้นักนิเวศวิทยาวางกลยุทธ์ในการจัดการสิ่งแวดล้อม
นิยามของห่วงโซ่อาหารและระดับโภชนาการ
อา ระดับโภชนาการ สามารถจินตนาการได้ว่าเป็นขั้นบันไดในปิรามิด โดยมีกลุ่มต่างๆ ที่ซ้อนกันเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตและบทบาทของพวกมันในระบบนิเวศ พีระมิดชั้นอาหารนี้ช่วยจัดระเบียบปฏิสัมพันธ์ต่างๆ ระหว่างสิ่งมีชีวิตเหล่านั้น
จากระดับโภชนาการหนึ่งไปสู่ระดับถัดไป พลังงานเพียง 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่จะถูกแปลงเป็นชีวมวล ส่วนที่เหลืออีก 90 เปอร์เซ็นต์จะหายไป
อา ห่วงโซ่อาหาร จัดอันดับสิ่งมีชีวิตในแบบเชิงเส้นตามบทบาทในการสร้างและการใช้พลังงาน
ระดับโภชนาการทั่วไป
ฐานล่างสุดของห่วงโซ่อาหารประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสง เช่น พืชและแพลงก์ตอนพืช สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่า ผู้ผลิต.
ผู้ผลิตแปลงแสงแดดและโมเลกุลอนินทรีย์ให้เป็นพลังงาน เนื่องจากความสามารถในการทำอาหารเอง ผู้ผลิตจึงถูกเรียกว่า
autotrophs. ผู้ผลิตเหล่านี้ประกอบด้วยระดับโภชนาการแรก เหล่านี้ยังสามารถแบ่งออกเป็น photoautotrophsซึ่งใช้แสงแดดเป็นอาหารและพลังงาน และเคมีบำบัดซึ่งใช้โมเลกุลอนินทรีย์ในสภาวะที่ไม่มีแสงแดดเคมีบำบัด สามารถพบได้ในสถานที่ต่างๆ เช่น ช่องระบายอากาศใต้ท้องทะเลลึก พลังงานเคมีจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ในปล่องไฮโดรเทอร์มอลช่วยให้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์เพื่อจ่ายพลังงาน
ผู้บริโภคในห่วงโซ่อาหาร
ขั้นตอนต่อไปในห่วงโซ่อาหารเป็นของ belong ผู้บริโภคหลัก. ผู้บริโภคหลักกินผู้ผลิต ผู้บริโภคขั้นต้นมักเป็นสัตว์ขนาดเล็ก สัตว์กินพืชที่กินพืชหรือแพลงก์ตอนพืช ผู้บริโภคเรียกอีกอย่างว่า heterotrophs และสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานได้โดยการกินอาหารเท่านั้น
ผู้บริโภครวมพลังงานของผู้ผลิตเข้ากับชีวมวลของตนเอง ผู้บริโภคหลักประกอบด้วยระดับโภชนาการที่สอง
ผู้บริโภครองหรือสัตว์กินเนื้อกินผู้บริโภคเป็นหลัก โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะเป็นสัตว์ที่ใหญ่กว่าแม้ว่าจะมีน้อยกว่าก็ตาม มีการทับซ้อนกันในสัตว์บางชนิดที่เป็นสัตว์กินเนื้อทุกชนิด เช่น หมีที่กินผลไม้และปลาแซลมอน ผู้บริโภครองประกอบด้วยระดับโภชนาการที่สาม
พลังงานจำนวนมากสูญเสียไปในระดับโภชนาการ ดังนั้นใน in ปิรามิดระดับโภชนาการ พลังงานที่สูญเสียไปมากที่สุดเกิดจากผู้บริโภครอง ในที่สุดสิ่งนี้นำไปสู่สถานการณ์ที่มีสิ่งมีชีวิตน้อยกว่าที่ด้านบนสุดของพีระมิดโภชนาการในขณะที่ฐานของมันประกอบด้วยหลายชนิด
ใยอาหาร
ใยอาหาร อธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับสายพันธุ์ที่สัมพันธ์กันในระดับโภชนาการต่างๆ ใยอาหารแสดงให้เห็นธรรมชาติของการไหลของพลังงานผ่านระบบนิเวศ พวกมันอาจค่อนข้างซับซ้อนและได้รับผลกระทบจากฤดูกาลของอาหารเช่นกัน หมีดังกล่าวเป็นตัวอย่างหนึ่งของสัตว์ที่มีบทบาทหลายอย่างในระบบนิเวศ
เนื่องจากลักษณะไดนามิกของใยอาหารจึงสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มากกว่าในการอธิบายปฏิสัมพันธ์ในระบบนิเวศมากกว่าปิรามิดชั้นอาหาร ภายในใยอาหารบางชนิดมีสัตว์ที่เรียกว่า สายพันธุ์หลัก. ระบบนิเวศที่เหลืออาศัยการมีอยู่ของสายพันธุ์นี้เพื่อให้คงสภาพเดิมและยั่งยืน เมื่อนำออก ระบบนิเวศอาจล่มสลาย
สายพันธุ์สโตนสโตนมีแนวโน้มที่จะเป็นสัตว์กินเนื้ออันดับต้นๆ เช่น หมาป่าและหมีกริซลี่ นักล่าชั้นยอดเรียกว่านักล่ายอด อัน นักล่ายอด โดยพื้นฐานแล้วเป็นผู้บริโภคระดับอุดมศึกษาและได้รับระดับโภชนาการที่สี่และสุดท้ายในปิรามิด
ความหลากหลายทางชีวภาพของระบบนิเวศ
ปัจจัยอีกประการหนึ่งในความเสถียรของระบบนิเวศก็คือ ความหลากหลายทางชีวภาพ. เมื่อความหลากหลายทางสปีชีส์น้อยลง ระบบนิเวศก็เสียหาย สิ่งนี้ส่งผลต่อระดับโภชนาการหากแยกสายพันธุ์ออกจากพวกมัน ระลอกคลื่นส่งผลกระทบต่อความสมดุลของระบบทั้งหมด
ไดนามิกอื่นที่เล่นในใยอาหารรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า ย่อยสลาย. ตัวย่อยสลายเหล่านี้จะทำลายสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว (พืชและสัตว์) และปล่อยสารอาหารจากพวกมันสู่สิ่งแวดล้อม จากนั้นแร่ธาตุเหล่านี้จะมีให้สำหรับผู้ผลิตหลักของปิรามิดชั้นอาหาร
ตัวอย่างของตัวย่อยสลาย ได้แก่ หนอน รา แมลง เชื้อรา และแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้ไม่ถือเป็นการรีไซเคิลพลังงาน แสดงถึงการปลดปล่อยพลังงานและมักเกิดขึ้นเป็นความร้อน
ชีวมวล อธิบายมวลรวมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ไม่ว่าจะมีชีวิตอยู่หรือตายไปแล้ว ในระดับโภชนาการ ระดับโภชนาการแต่ละระดับมีชีวมวลจำนวนหนึ่ง
ผลผลิตของผู้ผลิตหลัก หมายถึงจำนวนพลังงานที่พวกมันสามารถนำมาสู่สิ่งมีชีวิตอื่นได้ จำนวนดังกล่าวถือเป็นผลผลิตหลักสุทธิ ผลผลิตขั้นต้นขั้นต้นแสดงถึงอัตราที่ผู้ผลิตหลักสังเคราะห์แสงสามารถเปลี่ยนพลังงานของดวงอาทิตย์ได้
ปัญหาการสะสมทางชีวภาพ
การสะสมทางชีวภาพ หรือ biomagnfication หมายถึงการเพิ่มขึ้นของสารพิษที่ขึ้นไปบนพีระมิดชั้นอาหาร วัสดุเข้มข้นในเนื้อเยื่อของสัตว์ ตัวอย่างนี้จะเป็นการปนเปื้อนไดคลอโรไดฟีนิลไตรคลอโรอีเทน (DDT) สารเคมีนี้จะสะสมในสิ่งแวดล้อม
ในแต่ละระดับของผู้บริโภค ความเข้มข้นของดีดีทีจะเพิ่มขึ้นในร่างกายของพวกเขา ที่ระดับโภชนาการสูงสุด เช่น นกอินทรีหัวล้าน การสะสมทางชีวภาพนี้สร้างผลกระทบร้ายแรงต่อสุขภาพสัตว์และการอยู่รอด ดีดีทีถูกห้ามใช้ในปี 1970 แต่มีสารเคมีอื่นๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องระบุและกำจัดสารดังกล่าวออกจากสิ่งแวดล้อมก่อนที่จะเกิดการปนเปื้อนดังกล่าว
การสะสมทางชีวภาพยังเกิดขึ้นกับโลหะหนักบางชนิดที่สามารถพบได้ในปลา ด้วยเหตุนี้จึงมีคำแนะนำในการจำกัดการบริโภคปลาในกลุ่มผู้เปราะบาง เช่น เด็กเล็กและสตรีมีครรภ์
ตัวอย่างระดับชั้นอาหารและใยอาหาร
เพื่อให้เข้าใจแนวคิดเหล่านี้ ควรมีตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริง มหาสมุทรแสดงให้เห็นถึงระดับอาหารและใยอาหารที่ดี ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แพลงก์ตอนพืชเป็นตัวอย่างของผู้ผลิตหลัก แพลงก์ตอนสัตว์เป็นผู้บริโภครองของแพลงก์ตอนพืช
ระดับโภชนาการที่สามของผู้บริโภคทุติยภูมิจะเป็นสัตว์จำพวกครัสเตเชียที่กินแพลงก์ตอนสัตว์ และระดับโภชนาการที่สี่จะเป็นปลา นี้สามารถขยายเพิ่มเติมกับสัตว์เช่นแมวน้ำและแม้กระทั่งปลาอื่น ๆ ที่กินปลาเหล่านั้น นักล่ายอดเช่นปลาวาฬเพชรฆาตจะมีระดับโภชนาการที่สูงขึ้น กับแต่ละระดับมากขึ้น พลังงานจะหายไป
ตัวอย่างของ photoautotrophs ได้แก่ แบคทีเรียสังเคราะห์แสง พืช และสาหร่าย พวกเขาแปลงพลังงานของดวงอาทิตย์เป็น ATP และ NADP ซึ่งใช้ในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์เช่นกลูโคส
ตัวอย่างของ chemoautotrophs ได้แก่ แบคทีเรียในถ้ำหรือปล่องไฮโดรเทอร์มอลดังกล่าว รอบๆ ช่องระบายอากาศเหล่านี้ เฮเทอโรโทรฟ เช่น กุ้ง กุ้งก้ามกราม และหอยแมลงภู่กิน chemoautotrophs ในมหาสมุทรลึก
ตัวอย่าง Trophic Pyramid
ในแง่ของตัวอย่างปิรามิดชั้นอาหารในโลกแห่งความเป็นจริง มีอยู่มากมายหลายชนิด พวกเขาสามารถตั้งตรงหรือกลับด้าน
ปิรามิดตั้งตรงจะแสดงด้วยทุ่งหญ้า เนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตน้อยกว่าที่จะขึ้นไปถึงระดับบนสุด ไบโอมทุ่งหญ้าอาจมีหญ้าเป็นระดับต่ำสุดในฐานะผู้ผลิตหลัก ผู้บริโภคหลักจะเป็นตั๊กแตน ผู้บริโภครองจะเป็นหนู ผู้บริโภคระดับอุดมศึกษาจะเป็นงูที่กินหนู ผู้บริโภคกลุ่มที่สี่และนักล่าปลายแหลมในทุ่งหญ้าจะเป็นเหยี่ยวที่กินงู
ไบโอมอื่นที่มีพลวัตคล้ายคลึงกันอาจเป็นสระน้ำ ผู้ผลิตจะเป็นสาหร่ายและผู้บริโภคหลักจะเป็นตัวอ่อนของแมลง ผู้บริโภครายที่สองจะเป็นปลาซิว และตัวที่สามจะเป็นกบ สัตว์กินเนื้อหรือผู้บริโภคกลุ่มสุดท้ายในไบโอมบ่อจะเป็นแรคคูนที่กินกบ
ในทะเลทราย หัวหน้าผู้ผลิตจะเป็นหญ้าแคคตัส และผู้บริโภคหลักของมันคือผีเสื้อ จิ้งจกจะกินผีเสื้อทำให้เป็นผู้บริโภครอง งูจะกินจิ้งจกโดยจัดเป็นผู้บริโภคระดับอุดมศึกษา และโร้ดรันเนอร์จะปัดเศษออกจากระดับบนสุดและระดับที่สี่หลังจากที่มันกินงู
ในป่าที่มีอากาศอบอุ่น ฐานของปิรามิดจะแตกต่างจากปิรามิดตั้งตรงที่ทำจากไม้ ผู้บริโภคหลัก แมลง จะเป็นส่วนใหญ่ของปิรามิด
เมื่อพิจารณาถึงความเชื่อมโยงที่ละเอียดอ่อนระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม การปกป้อง, จึงเป็นสิ่งสำคัญ สมดุล ของระบบนิเวศของโลก ผลกระทบของการไหลของพลังงาน ชีวมวล และการสะสมทางชีวภาพล้วนมีบทบาทในกลยุทธ์การจัดการเพื่อการอนุรักษ์ของนักนิเวศวิทยา
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง: วิธีติดต่อตัวแทนของคุณเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ