Нива tr; физика и качество на енергията; да се

КУРС НА ЕКОСИСТЕМИ И ОБЩЕСТВЕНА ПОЛИТИКА

ТРОФИЧНИ НИВА И КАЧЕСТВО НА ЕНЕРГИЯТА

нова биомаса

ЦЕЛИ:

  1. Определете и направете диаграма на хранителна верига, като разграничите трофичните нива (йерархични) с помощта на енергийни символи;
  2. Илюстрирайте товароносимостта на системата;
  3. Разграничаване между енергия и eMergy;
  4. Изчислете стойността за трансформация в хранителната верига на растителност;
  5. Сравнете енергията, свързана с модерното производствено общество, със земеделското общество.
В глава 3 е проучена хранителна мрежа. В тази глава ще разгледаме хранителните мрежи като вериги от последователни енергийни трансформации.

За да се изследват енергийните промени, свързани с хранителната мрежа, често е удобно да се реорганизира мрежата в проста хранителна верига. Хранителната верига може да бъде разделена на нива, категоризирани по видовете храни, които организмите консумират. Тези стъпки се извикват трофични нива.

4.1 Количествена хранителна верига.

На всяко следващо ниво в нашата горска хранителна верига около 10% от енергията, налична за това ниво, се превръща в нова биомаса. Този диапазон се отнася и за производителите, които консумират 90% от собственото си производство по време на дишане.

1 000 000 джаули слънчева енергия, които поддържат растителността за една година, се преобразуват в:

10 000 джаули трансформирана енергия (в рамките на фотосинтетичния производител), от които:

1000 джаули е нова биомаса от производителя, която се консумира за производството:

100 джаули нова биомаса от основния потребител, който се консумира за производството:

10 джаули нова биомаса от вторичния потребител, който се консумира за производството:

1 джаул нова биомаса от третичния потребител.

Това може да се обобщи, като се каже, че за производството на 1 джаул третичен потребител (като змия) са необходими 1 000 000 джаула слънце и дъжд.

4.2 Носеща способност.

Товароносимостта на дадена област е количеството на различни видове организми, които могат да живеят в тази зона, без да навредят на основните ресурси. Като цяло, колкото повече енергия тече в дадена област, толкова по-голяма е нейната носеща способност. При по-малко енергия товароносимостта е по-ниска. Например, ако количеството слънчева светлина, попадащо върху растителността, се намали от въздушния прах, товароносимостта на популацията от растителност се намалява. Ресурси като хранителни вещества също допринасят за носимоспособността на населението.

Капацитетът на дадена област за определени организми зависи от това къде се намират в хранителната верига. Като цяло една област може да подкрепи много производители (в най-лявата част на хранителната верига) и малко висококачествени потребители (в най-дясната част). Например ранчото на фигура 4.2 ще отглежда повече трева, отколкото говеда.

Фигура 4.2 Хранителна верига на ферма за добитък, поддържаща хората
а) с трансформиращи енергийни нива;
(б) показване на обратна връзка за услуги.
Значение на използваните букви: Т, зъби; SM, стомах; MU, мускули.

4.3 Качество на захранването.

Считаме енергията вдясно за висококачествена, защото много джаули се използват в левия край на веригата, за да се направят няколко джаула вдясно. Грам змия получава повече енергия за производство, отколкото грам дърво; следователно змията е висококачествена енергия. Качеството на захранването е по-ниско вляво и се увеличава с всяка стъпка по веригата.

4.4 Енергийни взаимоотношения в проста фермерска система.

Представете си малка ферма за добитък: в нея фермерът отглежда трева, пасе говеда и това се използва като единствен източник на храна. Енергията, използвана за поддържане на системата, идва от работата на фермера. Хранителната верига за тази проста фермерска система е представена на фигура 4.2 (а).