Back to chapter

27.5:

Трофическая эффективность

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Trophic Efficiency

Languages

Share

По мере прохождения энергии через трофические уровни в экосистеме, большое количество теряется в виде тепла по мере трансформации энергии от одной формы к другой, как гласит второй закон термодинамики. В экосистеме умеренных лесов, энергия, доступная для основных потребителей от первичных производителей составляет около 6, 000 килокалорий на квадратный метр в год. Однако, основные потребители могут ассимилировать только около 10%из доступного количества на следующем трофическом уровне.Это измерение передачи энергии называется эффективностью передачи трофического уровня и, как правило, является основным фактором, ограничивающим длину пищевой цепочки в экосистеме, потому что энергии недостаточно для поддержки верхних уровней.

27.5:

Трофическая эффективность

Эффективность передачи трофического уровня (ЭПТУ) – это мера общей передачи энергии от одного трофического уровня к другому. Из-за значительных потерь энергии в виде метаболического тепла в среднем только 10% полученной исходной энергии передается на следующий уровень. Такая схема потери энергии сильно ограничивает возможное количество трофических уровней в пищевой цепи.

Эффективность передачи трофического уровня

Согласно второму закону термодинамики, большое количество энергии теряется из экосистемы и с одного трофического уровня на другой по мере того, как она передается и трансформируется. В биологических системах эта энергия теряется в виде метаболического тепла во время дыхания, когда один организм потребляет другой. Измерение передачи энергии от одного трофического уровня к следующему известно как эффективность передачи трофического уровня (ЭПТУ) и является функцией производства энергии на текущем трофическом уровне и на предыдущем уровне. Это измерение имеет большое значение для общей длины пищевых цепочек.

& ldquo; Правило 10 & rdquo;

Как правило, с одного трофического уровня на другой передается только около 10% энергии, и это количество может варьироваться от 5 до 20% в зависимости от экосистемы. Это означает, что 90% полученной энергии теряется на каждом трофическом уровне, что сильно влияет на максимальное количество возможных уровней в экосистеме. Например, если экосистема получает 600000 ккал солнечной энергии от солнца, первичные производители будут передавать только 60000 ккал травоядным животным, которые передадут только 6000 ккал вторичным потребителям, 600 ккал третьим потребителям и 60 ккал четвертичным потребителям на вершине пищевой цепочки. Высший хищник, такой как волк, & mdash;, нуждающийся в среднем в 2000 ккал в день & mdash; должен потреблять очень большое количество вторичных или третичных потребителей, чтобы удовлетворить свою дневную норму калорий.

Suggested Reading

Tucker, Marlee A., and Tracey L. Rogers. “Examining Predator–Prey Body Size, Trophic Level and Body Mass across Marine and Terrestrial Mammals.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 281, no. 1797 (December 22, 2014). [Source]

Sanders, Dirk, Andrea Moser, Jason Newton, and F. J. Frank van Veen. “Trophic Assimilation Efficiency Markedly Increases at Higher Trophic Levels in Four-Level Host–Parasitoid Food Chain.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 283, no. 1826 (March 16, 2016). [Source]