Екосистема - це спільнота організмів (наприклад, рослин, тварин та інших організмів), які взаємодіють один з одним у межах певного географічного регіону чи середовища. Усе існуюче біорізноманіття в екосистемі організоване на трофічні рівні на основі існуючих харчових або трофічних взаємодій, від мікроскопічних організмів до мегафауни. Така структура стосунків між здобиччю та хижаками визначається кількома факторами, такими як потоки енергії та специфічні характеристики виду.
Від еколога Верде ми пропонуємо вам дізнатися більше про потік енергії в екосистемах через цю статтю, в якій ми поговоримо про визначення потоку енергії в екосистемах, характеристики та приклади.
Визначення потоку речовини та енергії в екосистемах
Усі живі істоти, які населяють екосистему, потребують матерії та енергії для виконання своїх життєвих функцій і, таким чином, для розвитку життєвих циклів. Живі істоти в екосистемі об’єднані в групи трофічні рівні відповідно до способу отримання матерії та енергії, розрізняючи такі рівні:
- Виробники: утворений автотрофними організмами, відповідальними за захоплення та використання сонячної енергії для перетворення неорганічної речовини в органічну.
- Споживачі: Це гетеротрофні організми, які харчуються продуцентами, отримуючи таким чином необхідну речовину та енергію. Вони поділяються на первинних споживачів, вторинних споживачів і третинних споживачів відповідно до їхнього коефіцієнта хижацтва.
- Розкладачі: До групи організмів, що розкладаються, входять бактерії та гриби, які розкладають і перетворюють органічні та неорганічні залишки в матеріал, який пізніше буде використаний виробниками.
таким чином, потоки енергії в екосистемі оскільки він захоплюється і фіксується у формі матерії продуцентами і поступово переноситься на вищі трофічні рівні, завжди через хижацькі відносини, що породжує потік речовини та енергії з екосистем. Щоб ще більше розширити цю тему та краще зрозуміти потоки між рівнями, радимо вам прочитати цю іншу публікацію Green Ecologist про те, що таке трофічні рівні, що це таке та приклади.
Як відбувається рух енергії всередині екосистеми
Сонце є основним джерелом енергії для більшості екосистем на планеті Земля. Але якщо сонце дає необхідну енергію, Як відбувається потік енергії в екосистемах? Це процес:
- Сонячна енергія поглинається і закріплюється в речовині шляхом фотосинтезу продуцентами, складовими основи трофічного ланцюга; енергія, зафіксована в процесі фотосинтезу, еквівалентна лише 1% від загальної кількості сонячної енергії, яка досягає земної поверхні.
- Ця енергія разом з речовиною у вигляді біомаси передається на наступних трофічних рівнях, поки не досягне більш високих рівнів з ефективністю 10-20% між одним рівнем і іншим, викликаючи потік речовини та енергії екосистеми.
- Енергія в екосистемі розсіюється, коли вона рухається по екосистемі, тобто поступово виділяється в навколишнє середовище на кожному трофічному рівні у вигляді тепла в процесі клітинного дихання. Ці втрати енергії між різними трофічними рівнями обмежують довжину трофічних ланцюгів і біомасу, яка досягне вищих трофічних рівнів. таким чином, потік енергії в екосистемі є односпрямованим, тобто рухається в одному напрямку від виробників до вищих трофічних рівнів.
- Навпаки, речовина, що виникає з кожного трофічного рівня (трупи живих істот, залишки їх організмів, екскременти, гілки, сухе листя …) накопичується в ґрунті і залишається у розпорядженні організмів, що розкладаються, які, у свою чергу, вони також виділяє енергію у вигляді тепла в навколишнє середовище.
- Ці декомпозитори відповідають за перетворення цієї органічної речовини та повернення її в навколишнє середовище у вигляді неорганічної речовини, яка знову буде використана автотрофними організмами для проникнення в харчову мережу. Тому розрізняють замкнутий кругообіг речовини та односпрямований потік енергії.
Один з характеристики потоку енергії в екосистемах Найважливіше те, що, з одного боку, енергія не створюється і не руйнується, вона лише перетворюється, а з іншого боку, ця зміна форми тягне за собою втрату енергії у вигляді тепла.
Приклади потоків енергії в екосистемах
Структурування екосистем на трофічних рівнях і їх енергетичний потік відбувається подібним чином як у наземних, так і в морських екосистемах, за винятком деяких морських організмів, які не використовують сонце як джерело енергії. Щоб прояснити поняття, яке розглядається в цій статті, ми зосередимося на наземній системі і, зокрема, на приклад лісової харчової мережі. Загалом у лісі можна визначити такі компоненти харчової мережі:
- Виробники: дерева, кущі та рослини.
- Основні споживачі: кролики, миші та білки.
- Вторинні споживачі: від лисиці до яструба.
- Сміттярці: лисиці та грифи.
- Розкладники: комахи, гриби та бактерії, серед інших різноманітних мікроорганізмів.
Потік енергії в лісовій харчовій мережі
- Вода та мінеральні солі, присутні в ґрунті, поглинаються корінням дерев і рослин, щоб транспортуватися до листя, де разом із СО2 та енергією, отриманою від сонця, у процесі фотосинтезу виробляється органічна речовина.
- Ці рослини споживатимуть первинні споживачі.
- Їх, у свою чергу, споживатимуть їхні хижаки, вторинні та третинні споживачі, які полюють на нижчих рівнях.
- Крім того, листя, що сходять з дерев і рослин, гілки, плоди тощо, накопичуються в лісовій підстилці і, розкладальники, будуть відповідати за перетворення органічної речовини в неорганічні поживні речовини. Ці поживні речовини знову поглинаються корінням рослин і дерев, починаючи цикл знову.
На зображенні нижче ви можете побачити ще один більш загальний приклад на цю тему, оскільки ви побачите відображену трофічну мережу ґрунту, яка також служить приклади, щоб зрозуміти потік енергії в екосистемах.
Куди йде енергія, яка втрачається по харчовому ланцюгу?
Екосистеми втрачають енергію у вигляді теплаОскільки живі організми не можуть перетворювати теплоту в інші форми енергії. Тепло, отримане від процесу клітинного дихання, викликає підвищення температури організмів, явище, яке може бути дуже сприятливим для холоднокровних організмів, допомагаючи їм бути більш активними. Незважаючи на це, відповідно до фізичних законів термодинаміки, теплота передається від більш холодних тіл до більш гарячих. Таким чином, з часом, тепло, яке виробляють організми, буде розсіюватися в середовищі або навколишнє середовище. Це може зайняти деякий час в екосистемі, але в кінцевому підсумку вона буде втрачена.
Якщо ви знайшли це корисним і вам сподобалося дізнатися все про потік матерії та енергії в екосистемах, ми також рекомендуємо вам переглянути цю іншу статтю про те, як працює екосистема.
Якщо ви хочете прочитати більше статей, подібних до Потік енергії в екосистемах: визначення, характеристика та приклади, ми рекомендуємо вам увійти в нашу категорію Екосистеми.
Бібліографія- Колаж дикої вільхи. (2006-2020 рр.). Forest Food Web: знання для проектування їстівних лісових садів. Сполучені Штати. Відновлено з: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Тенденції Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- Он-лайн та віч-на-віч Вищі дослідження. (2014-2019). Потік енергії в екосистемах. Барселона. Отримано з: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022). Лісовий харчовий ланцюг. Відновлено з: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Барнс А. Д., Йохам М., Лефчек Дж. С., Ейзенгауер Н., Шербер К., О'Коннор М. І., Руйтер П. та Броуз1 У. (2022). Потік енергії: зв'язок між мультитрофічним біорізноманіттям і функціонуванням екосистеми.
