Поток энергии через экосистемы
Введено| English | Значение |
|---|---|
| producer/prəˈdjuːsə/ | непрерывная изменчивость |
| consumer/kənˈsuːmə/ | непрерывная изменчивость |
| food chain/fuːd tʃeɪn/ | непрерывная изменчивость |
| trophic level/ˈtrəʊfɪk ˈlevl/ | непрерывная изменчивость |
| autotroph/ˌɔːtəʊˈtrɒf/ | непрерывная изменчивость |
| heterotroph/ˈhetrətrɒf/ | непрерывная изменчивость |
| endotherm/ˈendəʊθɜːm/ | непрерывная изменчивость |
| ectotherm/ˈektəðɜːm/ | непрерывная изменчивость |
Как пищевая сеть может существовать в темноте?
- Гидротермальный источник на глубине не получает солнечного света, но хемосинтезирующие продуценты захватывают энергию из химических реакций. Консументы получают эту запасённую энергию, питаясь.
- Сравните это с освещённой пищевой сетью. Источники энергии могут отличаться, но каждому организму нужен энергетический бюджет, и каждый переход энергии при питании происходит с потерями.
Продуценты улавливают энергию
- Продуцент создаёт органические вещества, используя световую или химическую энергию.
- Продуценты составляют основу каждой пищевой цепи.
- Они запасают энергию Солнца в виде химической энергии в сахаре.
- Всё остальное в экосистеме зависит от этой запасённой энергии.
Откуда первоначально берется энергия в большинстве экосистем?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Солнечный свет улавливается продуцентами (растениями) посредством фотосинтеза, питая всю экосистему.
Продуцент в экосистеме — это организм, который…
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Продуцент производит собственную пищу (фотосинтез); консументы едят другие организмы.
Потребители и трофические уровни
- Потребитель поедает другие организмы для получения энергии.
- Каждый этап питания является трофическим уровнем: продуцент, затем первичный потребитель, затем вторичный и так далее.
- Энергия передаётся вверх по пищевой цепи от уровня к уровню.
- Но лишь небольшая её доля доходит до следующего этапа.
Постройте пирамиду энергии
Перетащите энергию, которую захватывают растения, и посмотрите, как лишь десятая часть передается на каждый уровень — так у верхнего хищника остается почти ничего.
Предположите, что эффективность передачи составляет 10% в данном примере. Из 10,000 единиц энергии сколько достигает следующего трофического уровня?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
При предположении об эффективности 10%, 10,000 × 0.1 = 1,000. Реальные коэффициенты эффективности передачи варьируются.
Каждый этап питания в пищевой цепи — производитель, затем потребитель — это ____ уровень.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Трофический уровень — это один этап питания; энергия снижается на каждом последующем уровне.
Передача энергии incomplete
- Иллюстративная эффективность передачи составляет 10%; измеренные значения могут варьироваться.
- Остальная часть теряется, преимущественно в виде тепла при дыхании.
- Поэтому каждый последующий уровень содержит значительно меньше энергии, чем предыдущий.
- Именно поэтому пищевые цепи короткие, а хищники высшего звена редки.
Выберите все верные утверждения о потоке энергии.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Энергия поступает через производителей и передается неполностью. В конечном итоге она рассеивается в виде тепла, а не циркулирует бесконечно по пищевой сети.
Солнечный свет — не единственный входной канал
- Автотроф синтезирует органические молекулы, используя внешний источник энергии. Фотосинтезирующие организмы улавливают свет; хемосинтезирующие организмы получают энергию из реакций с участием неорганических веществ, например, вблизи некоторых гидротермальных источников на дне океана.
- Гетеротроф получает органическое вещество от других организмов и метаболизирует углеводы, липиды или белки. Редуценты и падальщики также являются гетеротрофами, а не отдельным источником новой энергии.
Продуцент у темного жерла использует энергию неорганических химических реакций. Это…
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Автотрофы могут использовать как химическую, так и световую энергию.
Энергетические бюджеты влияют на выживание и размножение
- Эндотерм генерирует значительное метаболическое тепло для поддержания температуры тела. Эктотерм больше полагается на внешнее тепло среды и может перемещаться в солнечные или тенистые зоны; оба типа организмов все равно используют энергию для клеточных процессов.
- Энергия, полученная за вычетом затрат на поддержание жизнедеятельности, доступна для роста, накопления запасов и размножения. Если затраты превышают поступление, запасы организма и репродуктивный успех могут снизиться. Сезонное размножение или смена репродуктивных стратегий могут отражать изменение доступности энергии.
Длительное поступление энергии ниже затрат на поддержание жизнедеятельности может снизить репродуктивный потенциал.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Меньше энергии остается для роста или размножения, и могут расходоваться запасы питательных веществ.
Разобранный пример: использование измеренной эффективности передачи
- Производство производителей составляет 20,000 кДж на указанную площадь и за указанный период времени; производство первичных консументов составляет 2,400 кДж на ту же площадь и за тот же период. Эффективность передачи = 2,400 ÷ 20,000 × 100 = 12%.
- Если производство вторичных консументов составляет 240 кДж, следующая передача составит 10%. Эффективности различны; не навязывайте универсального правила в 10%. Снижение производства производителей может поддерживать меньшее производство консументов, если другой ресурс не компенсирует это.
Производительность производителей составляет 20,000 кДж, а производительность потребителей — 2,400 кДж. Какова эффективность процентного передачи?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
2400 ÷ 20000 × 100 = 12%.
Энергия течет; атомы циркулируют
- Энергия меняет форму и в конечном итоге рассеивается в виде тепла; она не уничтожается и не возвращается обратно в солнечный свет. Новый приток энергии поддерживает экосистему. Вещества перемещаются между живыми организмами и неживыми резервуарами.
- Отслеживайте движение воды, углерода, азота и фосфора в Циркуляция веществ в экосистемах. Различайте резервуар (место хранения вещества) и процесс, который его перемещает.
Дыхательные процессы уничтожают энергию, из-за чего она больше не существует ни в какой форме.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Энергия сохраняется, но превращается в рассеянное тепло, недоступное для передачи следующему трофическому уровню.
Энергия не циркулирует по пищевой цепи — она постоянно теряется. Часть энергии рассеивается в виде тепла; не съеденная или не переваренная органика может попасть в детритальные пути. Переход в размере 10% является полезным примером, но не жестким законом. В отличие от питательных веществ, энергия движется только в одном направлении и требует постоянного поступления от солнца или химических источников.
После 10,000 единиц энергии:
- Растения улавливают 10,000 единиц солнечной энергии.
- Первичные консюмеры, которые их поедают, получают примерно 1,000 (10%).
- Вторичные потребители получают около 100 — настолько мало остаётся, что четвёртый или пятый уровень едва может прокормиться.
Энергия поступает в экосистему в виде солнечного света, захватывается продуцентами. Она течет вверх по пищевой цепи через консументов, один трофический уровень за раз. Передача неполна и переменна; большая часть энергии в конце концов рассеивается в виде тепла — поэтому пищевые цепи коротки, а хищники верхнего звена немногочисленны.