Екосистемата е общност от организми (като растения, животни и други организми), които взаимодействат помежду си в рамките на определен географски регион или среда. Цялото съществуващо биоразнообразие в рамките на една екосистема е организирано в трофични нива въз основа на съществуващи хранителни или трофични взаимодействия, от микроскопични организми до мегафауна. Тази структура на хранителните взаимоотношения между плячка и хищници се определя от няколко фактора, като енергийни потоци и специфични характеристики на вида.
От еколог Верде ви предлагаме да научите повече за потока на енергия в екосистемите чрез тази статия, в която ще говорим за дефиниция на енергийния поток в екосистемите, характеристики и примери.
Дефиниция на потока на материята и енергията в екосистемите
Всички живи същества, които обитават една екосистема, се нуждаят от материя и енергия, за да изпълняват жизнените си функции и по този начин да развиват своя жизнен цикъл. Живите същества в една екосистема са групирани в трофични нива според начина, по който получават материя и енергия, разграничавайки следните нива:
- Производители: образуван от автотрофни организми, отговорни за улавянето и използването на слънчевата енергия за трансформиране на неорганична материя в органична.
- Потребители: Те са хетеротрофните организми, които се хранят с производителите, като по този начин получават необходимата материя и енергия. Те са разделени на първични консуматори, вторични потребители и третични потребители, според тяхното съотношение на хищничество.
- Разложители: Групата на разлагащите се организми включва бактерии и гъбички, които разлагат и трансформират органични и неорганични остатъци в материал, който по-късно ще бъде използван от производителите.
По този начин, енергийните потоци в една екосистема тъй като се улавя и фиксира под формата на материя от производителите и постепенно се пренася на по-високи трофични нива, винаги чрез хищнически взаимоотношения, пораждащи поток на материя и енергия от екосистемите. За да разширите още повече тази тема и да разберете по-добре потоците между нивата, ви съветваме да прочетете тази друга публикация на Green Ecologist за Какво представляват трофичните нива, какво представляват и примери.
Как е движението на енергията в рамките на една екосистема
Слънцето е основният източник на енергия за повечето екосистеми на планетата Земя. Но ако слънцето дава необходимата енергия, Как протича енергийният поток в екосистемите? Това е процесът:
- Слънчевата енергия се усвоява и фиксира в материята чрез фотосинтеза от продуцентите, компоненти на основата на трофичната верига; енергията, фиксирана от процеса на фотосинтеза, е еквивалентна само на 1% от общото количество слънчева енергия, която достига до земната повърхност.
- Тази енергия, заедно с материята под формата на биомаса, се пренася в следните трофични нива до достигане на по-високи нива с ефективност между 10-20% между едно ниво и друго, което води до поток от материя и енергия на екосистемата.
- Енергията в една екосистема се разсейва, докато се движи през екосистемата, тоест постепенно се освобождава в околната среда на всяко трофично ниво под формата на топлина чрез процеса на клетъчно дишане. Тези загуби на енергия между различните трофични нива ограничават дължината на трофичните вериги и биомасата, която ще достигне по-високите трофични нива. По този начин, енергийният поток в една екосистема е еднопосочен, тоест се движи в една посока от производителите към по-високите трофични нива.
- Напротив, материята, която се получава от всяко трофично ниво (трупове на живи същества, останки от техните организми, екскременти, клони, сухи листа…) се натрупва в почвата и остава на разположение на разлагащите се организми, които от своя страна Те също така освобождава енергия под формата на топлина в околната среда.
- Тези разложители са отговорни за трансформирането на тази органична материя и връщането й в околната среда под формата на неорганична материя, която ще бъде използвана отново от автотрофните организми за навлизане в хранителната мрежа. Следователно се разграничават затворен цикъл на материята и еднопосочен енергиен поток.
Един от характеристики на енергийния поток в екосистемите Най-важното е, че от една страна енергията нито се създава, нито се унищожава, тя само се трансформира, а от друга страна тази промяна на формата води до загуба на енергия под формата на топлина.
Примери за енергиен поток в екосистемите
Структурирането на екосистемите в трофични нива и техният енергиен поток протича по подобен начин както в сухоземните, така и в морските екосистеми, с изключение на някои морски организми, които не използват слънцето като източник на енергия. За да изясним концепцията, разглеждана в тази статия, ще се съсредоточим върху земната система и по-специално върху пример за горска хранителна мрежа. Като цяло следните компоненти на хранителната мрежа могат да бъдат идентифицирани в гората:
- Производители: дървета, храсти и растения.
- Основни потребители: зайци, мишки и катерици.
- Вторични потребители: от лисицата до ястреба.
- Чистачи: лисици и лешояди.
- Разложители: насекоми, гъбички и бактерии, наред с други различни микроорганизми.
Енергиен поток в горската хранителна мрежа
- Водата и минералните соли, присъстващи в почвата, се абсорбират от корените на дърветата и растенията, за да бъдат транспортирани до листата, където заедно с CO2 и енергията, уловена от слънцето, органичната материя се произвежда чрез процеса на фотосинтеза.
- Тези растения ще се консумират от първични потребители.
- Те от своя страна ще бъдат консумирани от техните хищници, вторичните и третичните потребители, които ловят на по-ниските нива.
- Също така листата, които се отделят от дърветата и растенията, клоните, плодовете и т.н., се натрупват в горския под и разложителите ще отговарят за трансформирането на органичната материя в неорганични хранителни вещества. Тези хранителни вещества ще бъдат усвоени отново от корените на растенията и дърветата, започвайки цикъла отново.
На изображението по-долу можете да видите друг по-общ пример по тази тема, тъй като ще видите отразена трофична мрежа на почвата, която също служи като примери за разбиране на енергийния поток в екосистемите.
Къде отива енергията, която се губи по хранителната верига?
Екосистемите губят енергия под формата на топлинаТъй като живите организми не могат да преобразуват топлината в други форми на енергия. Топлината, получена от процеса на клетъчно дишане, води до повишаване на температурата на организмите, явление, което може да бъде много благоприятно за хладнокръвните организми, като им помага да бъдат по-активни. Въпреки това и според физичните закони на термодинамиката топлината се предава от по-студени към по-горещи тела. По този начин с течение на времето, топлината, произведена от организмите, ще се разсейва в средата или околната среда. Това може да отнеме известно време в рамките на екосистемата, но в крайна сметка ще бъде загубено.
Ако сте го намерили за полезен и ви е харесало да откривате всичко за потока на материята и енергията в екосистемите, ние също ви препоръчваме да разгледате тази друга статия за това как работи една екосистема.
Ако искате да прочетете още статии, подобни на Енергиен поток в екосистемите: определение, характеристики и примери, препоръчваме да влезете в нашата категория Екосистеми.
Библиография- Elderleaf Wilderness Collage. (2006-2020 г.). Forest Food Web: Познания за проектиране на ядливи горски градини. Съединени щати. Възстановено от: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Тенденции Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- Висши проучвания онлайн и лице в лице. (2014-2019). Енергиен поток в екосистемите. Барселона. Извлечено от: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022). Горска хранителна верига. Възстановено от: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Барнс, A. D., Jochum, M., Lefcheck, J. S., Eisenhauer, N., Scherber, C., O'Connor, M., I., Ruiter, P., and Brose1, U. (2022). Енергиен поток: Връзката между мултитрофното биоразнообразие и функционирането на екосистемата.
