27.4: Production Efficiency
27.4: Productie-efficiëntie
Net production efficiency (NPE) is the efficiency at which organisms assimilate energy into biomass for the next trophic level. Due to low metabolic rates and less energy spent on thermoregulatory processes, the NPE of ectotherms (cold-blooded animals) is 10 times higher than endotherms (warm-blooded animals).
Net Production Efficiency
Energy flows through ecosystems, from one organism to the next. However, only the energy stored in an organism as biomass is available as food for the next trophic level. The rest of the energy is lost over time as heat as a byproduct of metabolic processes and excreted wastes. The efficiency with which organisms assimilate this usable energy into biomass is called net production efficiency (NPE), or the percentage of energy stored in biomass that is not used for respiration. For example, in a study of a desert scrub ecosystem, it was found that only 0.016% of the energy produced by primary producers was then assimilated into small herbivore mammal tissue and available for carnivores in this system.
Endotherm vs Ectotherm
Endotherms like birds and mammals typically have low production efficiencies due to the larger quantities of energy spent maintaining constant high body temperatures, and high metabolic rates. On the other hand, the NPE for ectotherms is an order of magnitude higher due to their lower metabolic rates and thermoregulatory behaviors. Therefore, a mammal must consume more energy to assimilate the same amount of biomass that a reptile would.
Netto productie-efficiëntie (NPE) is de efficiëntie waarmee organismen energie assimileren in biomassa voor het volgende trofische niveau. Door lage stofwisselingssnelheden en minder energie besteed aan thermoregulerende processen, is de NPE van ectothermen (koudbloedige dieren) 10 keer hoger dan die van endothermen (warmbloedige dieren).
Netto productie-efficiëntie
Energie stroomt door ecosystemen, van het ene organisme naar het andere. Alleen de energie die als biomassa in een organisme is opgeslagen, is beschikbaar als voedsel voor het volgende trofische niveau. De rest van de energie gaat in de loop van de tijd verloren als warmte als bijproduct van metabolische processen en uitgescheiden afvalstoffen. De efficiëntie waarmee organismen deze bruikbare energie assimileren in biomassa wordt netto productie-efficiëntie (NPE) genoemd, of het percentage energie opgeslagen in biomassa dat niet wordt gebruikt voor ademhaling. In een onderzoek naar een ecosysteem van woestijnachtige struikgewas bleek bijvoorbeeld dat slechts 0,016% van de energie die door primaire producenten werd geproduceerd, vervolgens werd geassimileerd in kleine herbivoor zoogdierweefsel en beschikbaar voor carnivoren in dit systeem.
Endotherm versus Ectotherm
Endothermen zoals vogels en zoogdieren hebben doorgaans een lage productie-efficiëntie vanwege de grotere hoeveelheden energie die worden besteed aan het handhaven van constante hoge lichaamstemperaturen en hoge metabolische snelheden. Aan de andere kant is de NPE voor ectothermen een orde van grootte hoger vanwege hun lagere metabolische snelheden en thermoregulerend gedrag. Daarom moet een zoogdier meer energie verbruiken om dezelfde hoeveelheid biomassa op te nemen als een reptiel.
