27.4: Production Efficiency
27.4: Produktionseffizienz 99060
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-Produktionseffizienz (NPE) ist die Effizienz, mit der Organismen Energie in Biomasse für die nächste trophische Ebene assimilieren. Aufgrund der niedrigen Stoffwechselraten und des geringeren Energieaufwands für thermoregulatorische Prozesse ist die NPE von Ektothermen (Kaltblütern) 10-mal höher als die von Endothermen (Warmblütern).
Die Netto-Produktionseffizienz
Energie fließt durch Ökosysteme, von einem Organismus zum nächsten. Allerdings steht nur die in einem Organismus als Biomasse gespeicherte Energie als Nahrung für die nächste trophische Stufe zur Verfügung. Der Rest der Energie geht mit der Zeit als Wärme als Nebenprodukt von Stoffwechselprozessen und ausgeschiedenen Abfällen verloren. Die Effizienz, mit der Organismen diese nutzbare Energie in Biomasse assimilieren, wird als Nettoproduktionseffizienz (NPE) bezeichnet, also als der Prozentsatz der in der Biomasse gespeicherten Energie, der nicht für die Atmung verwendet wird. In einer Studie über ein Wüstenbusch-Ökosystem wurde zum Beispiel festgestellt, dass nur 0,016% der von den Primärproduzenten produzierten Energie dann in das Gewebe kleiner pflanzenfressender Säugetiere resorbiert wurde und in diesem System für Fleischfresser zur Verfügung stand.
Endotherm vs. Ektotherm
Endothermen wie Vögel und Säugetiere weisen typischerweise eine geringe Produktionseffizienz auf, da größere Energiemengen zur Aufrechterhaltung konstant hoher Körpertemperaturen und hoher Stoffwechselraten aufgewendet werden. Andererseits ist der NPE für Ektothermen aufgrund ihrer niedrigeren Stoffwechselraten und ihres thermoregulatorischen Verhaltens um eine Größenordnung höher. Daher muss ein Säugetier mehr Energie verbrauchen, um die gleiche Menge an Biomasse zu assimilieren, die ein Reptil aufnehmen würde.
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