Przepływ energii w ekosystemie — reguła 10% i piramida troficzna
Co zrobimy: Prześledzimy, jak energia przepływa przez kolejne poziomy troficzne łańcucha pokarmowego i ile z niej dociera na sam szczyt.
Co widzisz na ekranie: Piramidę troficzną z malejącymi warstwami energii i strzałkami — około 10% przechodzi na wyższy poziom, a około 90% ucieka jako ciepło. Suwak ustawia energię producentów. Odczyty: energia na każdym poziomie, straty i liczba poziomów.
Dam Ci docelową energię konsumenta III rzędu (drapieżnika szczytowego) — ustaw energię producentów tak, by tyle do niego dotarło. Reguła 10% działa trzy razy (×0,001).
Co się właśnie stało?
Z 10000 jednostek energii producentów do konsumenta II rzędu dotarło tylko 100 — zaledwie 1%. Na każdym poziomie energia gwałtownie topnieje.
Jak energia płynie przez ekosystem?
Zaczyna się u PRODUCENTÓW (rośliny wiążą energię Słońca w fotosyntezie), a potem przechodzi przez kolejne poziomy troficzne: konsument I rzędu (roślinożerca), II rzędu (drapieżnik), III rzędu itd.
Reguła 10%:
na każdy wyższy poziom trafia średnio tylko ~10% energii z poziomu niższego. Pozostałe ~90% zostaje zużyte na procesy życiowe i rozprasza się jako CIEPŁO (oddychanie) — nie da się jej odzyskać.
Konsekwencje:
dlatego łańcuchy pokarmowe są KRÓTKIE (zwykle 3–5 ogniw) — po kilku poziomach energii jest już za mało, by wyżywić kolejny. I dlatego drapieżników szczytowych jest zawsze mało (piramida się zwęża).
Uwaga:
energia przez ekosystem PRZEPŁYWA jednokierunkowo (i ucieka jako ciepło) — w przeciwieństwie do materii, która krąży w obiegu.
Po co Ci to na maturze:
reguła 10%, poziomy troficzne, piramida energii i wyjaśnienie krótkich łańcuchów to klasyka ekologii. Chwyt: mnóż energię przez 0,1 na każdy poziom w górę.
Zapamiętaj: przez poziomy troficzne przechodzi tylko ~10% energii (reguła 10%), reszta ucieka jako ciepło — stąd krótkie łańcuchy i wąski szczyt piramidy.
Teoria i wzory
Reguła 10%
Energia wędruje przez poziomy troficzne jednokierunkowo. Na kolejny poziom trafia średnio tylko około 10% energii — reszta (~90%) rozprasza się jako ciepło (oddychanie, ruch, niezjedzone i niestrawione części).
Energia na kolejnych poziomach
Dlatego piramida energii zwęża się ku górze, a łańcuchy pokarmowe są krótkie (zwykle 3–5 ogniw) — po kilku poziomach energii jest za mało, by wyżywić następny.
Energia a materia
- energia przepływa jednokierunkowo i ucieka jako ciepło (trzeba ją stale dostarczać ze Słońca)
- materia (pierwiastki) krąży w obiegu zamkniętym
Oznaczenia: — energia producentów, — energia na -tym poziomie powyżej, — numer poziomu troficznego.
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Ile energii przechodzi na kolejny poziom troficzny?
Średnio około 10% — pozostałe ~90% rozprasza się jako ciepło (reguła 10%).
›Dlaczego łańcuchy pokarmowe są krótkie?
Bo energia topnieje o ~90% na każdym poziomie, więc po kilku ogniwach jest jej za mało, by wyżywić kolejny poziom.
›Czym różni się przepływ energii od obiegu materii?
Energia przepływa jednokierunkowo i ucieka jako ciepło, a materia (pierwiastki) krąży w ekosystemie w obiegu zamkniętym.