PRZEPŁYW ENERGII w EKOSYSTEMACH: definicja, charakterystyka i przykłady

Ekosystem to społeczność organizmów (takich jak rośliny, zwierzęta i inne organizmy), które oddziałują ze sobą w określonym regionie geograficznym lub środowisku. Cała istniejąca różnorodność biologiczna w ekosystemie jest zorganizowana na poziomach troficznych w oparciu o istniejące interakcje pokarmowe lub troficzne, od mikroskopijnych organizmów po megafaunę. Ta struktura relacji żerowania między ofiarą a drapieżnikiem jest determinowana przez kilka czynników, takich jak przepływy energii i specyficzne cechy gatunku.

Od Ecologist Verde proponujemy dowiedzieć się więcej o przepływie energii w ekosystemach, poprzez ten artykuł, w którym opowiemy o definicja przepływu energii w ekosystemach, charakterystyka i przykłady.

Definicja przepływu materii i energii w ekosystemach

Wszystkie żywe istoty zamieszkujące ekosystem potrzebują materii i energii do wykonywania swoich funkcji życiowych, a tym samym do rozwijania swoich cykli życiowych. Żywe istoty w ekosystemie są pogrupowane w poziomy troficzne w zależności od sposobu, w jaki pozyskują materię i energię, wyróżniając następujące poziomy:

• Producenci: utworzone przez organizmy autotroficzne odpowiedzialne za wychwytywanie i wykorzystywanie energii słonecznej do przekształcania materii nieorganicznej w organiczną.
• Konsumenci: Są to organizmy heterotroficzne, które żywią się producentami, pozyskując w ten sposób niezbędną materię i energię. Są one podzielone na konsumentów pierwotnych, wtórnych i trzeciorzędnych, zgodnie z ich współczynnikiem drapieżnictwa.
• Rozkładniki: Grupa organizmów rozkładających obejmuje bakterie i grzyby, które rozkładają i przekształcają szczątki organiczne i nieorganiczne w materiał, który później zostanie wykorzystany przez producentów.

Zatem, energia przepływa w ekosystemie ponieważ jest wychwytywany i utrwalany w postaci materii przez producentów i stopniowo przenoszony na wyższe poziomy troficzne, zawsze poprzez relacje drapieżne, dając początek przepływ materii i energii z ekosystemów. Aby jeszcze bardziej rozwinąć ten temat i lepiej zrozumieć przepływy między poziomami, radzimy zapoznać się z innym postem autorstwa Green Ecologist na temat Czym są poziomy troficzne, czym one są i przykładami.

Jak przebiega ruch energii w ekosystemie?

Słońce jest głównym źródłem energii dla większości ekosystemów na Ziemi. Ale jeśli słońce daje niezbędną energię, Jak przepływa energia w ekosystemach? Oto proces:

1. Energia słoneczna jest absorbowana i utrwalana w materii poprzez fotosyntezę przez producentów, składniki podstawy łańcucha troficznego; energia utrwalona w procesie fotosyntezy odpowiada tylko 1% całkowitej ilości energii słonecznej docierającej do powierzchni Ziemi.
2. Energia ta wraz z materią w postaci biomasy jest przekazywana w kolejnych poziomach troficznych, aż do osiągnięcia wyższych poziomów z wydajnością między 10-20% między jednym poziomem a drugim, dając początek przepływ materii i energii ekosystemu.
3. Energia w ekosystemie rozprasza się, gdy przechodzi przez ekosystem, to znaczy jest stopniowo uwalniana do środowiska na każdym poziomie troficznym w postaci ciepła w procesie oddychania komórkowego. Te straty energii między różnymi poziomami troficznymi ograniczają długość łańcuchów troficznych i biomasę, która osiągnie wyższe poziomy troficzne. Zatem, przepływ energii w ekosystemie jest jednokierunkowyczyli porusza się w jednym kierunku od producentów na wyższe poziomy troficzne.
4. Wręcz przeciwnie, materia wynikająca z każdego poziomu troficznego (zwłoki istot żywych, szczątki ich organizmów, ekskrementy, gałęzie, suche liście…) gromadzi się w glebie i pozostaje do dyspozycji rozkładających się organizmów, które z kolei uwalniają również energię w postaci ciepła do otoczenia.
5. Te rozkładające się są odpowiedzialne za przekształcenie tej materii organicznej i zawrócenie jej do środowiska w postaci materii nieorganicznej, która zostanie ponownie wykorzystana przez organizmy autotroficzne do przedostania się do sieci pokarmowej. Dlatego rozróżnia się zamknięty obieg materii i jednokierunkowy przepływ energii.

Jeden z charakterystyka przepływu energii w ekosystemach Najważniejsze jest to, że z jednej strony energia nie jest ani tworzona, ani niszczona, jest jedynie przekształcana, a z drugiej strony ta zmiana kształtu pociąga za sobą utratę energii w postaci ciepła.

Przykłady przepływu energii w ekosystemach

Struktura ekosystemów na poziomach troficznych i przepływ ich energii zachodzi w podobny sposób zarówno w ekosystemach lądowych, jak i morskich, z wyjątkiem niektórych organizmów morskich, które nie wykorzystują słońca jako źródła energii. Aby wyjaśnić pojęcie omówione w tym artykule, skupimy się na systemie naziemnym, a w szczególności na przykład leśnej sieci pokarmowej. Ogólnie rzecz biorąc, w lesie można zidentyfikować następujące elementy sieci pokarmowej:

• Producenci: drzewa, krzewy i rośliny.
• Konsumenci pierwotni: króliki, myszy i wiewiórki.
• Konsumenci wtórni: od lisa do jastrzębia.
• Padlinożercy: lisy i sępy.
• Rozkładniki: owady, grzyby i bakterie, m.in. różne drobnoustroje.

Przepływ energii w leśnej sieci pokarmowej

1. Woda i sole mineralne obecne w glebie są wchłaniane przez korzenie drzew i roślin, gdzie są transportowane do liści, gdzie wraz z CO2 i energią przechwyconą ze słońca w procesie fotosyntezy wytwarzana jest materia organiczna.
2. Rośliny te będą konsumowane przez konsumentów pierwotnych.
3. Te z kolei zostaną zjedzone przez ich drapieżniki, drugo- i trzeciorzędnych konsumentów, żerujących na niższych poziomach.
4. Ponadto liście, które schodzą z drzew i roślin, gałęzie, owoce itp., gromadzą się w dnie lasu i rozkładający będą odpowiedzialni za przekształcanie materii organicznej w nieorganiczne składniki odżywcze. Te składniki odżywcze zostaną ponownie wchłonięte przez korzenie roślin i drzew, ponownie rozpoczynając cykl.

Na poniższym obrazku możesz zobaczyć inny bardziej ogólny przykład na ten temat, ponieważ zobaczysz odbitą sieć troficzną gleby, która służy również jako przykłady do zrozumienia przepływu energii w ekosystemach.

Gdzie idzie energia, która jest tracona w łańcuchu pokarmowym?

Ekosystemy tracą energię w postaci ciepłaPonieważ żywe organizmy nie mogą przekształcać ciepła w inne formy energii. Ciepło pochodzące z procesu oddychania komórkowego powoduje wzrost temperatury organizmów, zjawisko, które może być bardzo korzystne dla organizmów zimnokrwistych, pomagając im być bardziej aktywnymi. Mimo to i zgodnie z fizycznymi prawami termodynamiki ciepło jest przekazywane z ciał zimniejszych do cieplejszych. W ten sposób z biegiem czasu ciepło wytwarzane przez organizmy zostanie rozproszone w pożywce lub środowisko. Może to zająć trochę czasu w ekosystemie, ale w końcu zostanie utracone.

Jeśli uznałeś to za przydatne i lubisz odkrywać wszystko na temat przepływu materii i energii w ekosystemach, zalecamy również zapoznanie się z innym artykułem Jak działa ekosystem.

Jeśli chcesz przeczytać więcej artykułów podobnych do Przepływ energii w ekosystemach: definicja, charakterystyka i przykłady, zalecamy wejście do naszej kategorii Ekosystemy.

Bibliografia

• Kolaż Puszczy Alderleaf. (2006-2020). Forest Food Web: Wiedza o projektowaniu jadalnych ogrodów leśnych. Stany Zjednoczone. Pozyskane z: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
• Trendy Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.drzewo.2017.12.007.
• Studia wyższe on-line i twarzą w twarz. (2014-2019). Przepływ energii w ekosystemach. Barcelona. Pobrane z: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
• SCRIBD Inc. (2022). Leśny łańcuch pokarmowy. Pozyskano z: 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. i Brose1, U. (2022). Strumień energii: związek między multitroficzną bioróżnorodnością a funkcjonowaniem ekosystemu.