Energiapyramidin määritelmä

energiapyramidi (joskus kutsutaan troofiseksi pyramidiksi tai ekologiseksi pyramidiksi) on graafinen esitys, joka esittää energiavirran kullakin trofiatasolla ekosysteemissä.

kunkin tangon leveys kuvaa kullakin trofiatasolla käytettävissä olevia energiayksiköitä; korkeus on aina sama. Energiavirta liikkuu energiapyramidin kerrosten läpi alhaalta ylöspäin ja pienenee vähitellen eliöiden kuluttaessa energiaa kullakin tasolla

energiapyramidin pohja ilmaisee alkutuottajien käytettävissä olevan energian. Alkutuottajat eli autotrofit ovat eliöitä, jotka luovat oman ravintonsa ottamalla energiansa elottomista energialähteistä. Useimmiten nämä ovat yhteyttäviä kasveja, jotka käyttävät auringon energiaa Oman ravintonsa luomiseen yksinkertaisten sokerien muodossa, vaikka on poikkeuksia, kuten syvänmeren eliöt, jotka käyttävät hydrotermisistä tuuletusaukoista saatavaa kemiallista energiaa. Tässä kuvauksessa keskitymme ekosysteemeihin, jotka ottavat energiaa auringosta.

kaikki muut energiapyramidin tasot koostuvat heterotrofeista – eliöistä, jotka saavat ravintonsa orgaanisesta hiilestä, yleensä muiden kasvien ja eläinten muodossa.

toinen trofiataso koostuu ensisijaisista kuluttajista. Ne ovat kasvinsyöjiä, jotka syövät pelkästään alkutuottajia. Kolmas ja neljäs taso koostuvat toissijaisista kuluttajista ja kolmannen asteen kuluttajista. Nämä ovat lihansyöjiä ja kaikkiruokaisia, jotka voivat käyttää ravinnokseen mitä tahansa alempaa tasoa, vaikkakin syövät pääasiassa eliöitä suoraan niiden alapuolella olevalta trofiatasolta. Energiapyramidin ylimmässä kerroksessa on huippusaalistajia. Ne ovat enimmäkseen lihansyöjäeläimiä, joilla ei ole luontaisia petoeläimiä.

pyramidin muotoa käytetään kuvaamaan energiavirtaa, koska energia kuluu ja häviää koko systeemissä.

alkutuottajat ottavat energiaa auringosta. Kuitenkin vain noin 1% käytettävissä olevasta aurinkoenergiasta todella imeytyy kasveihin(se voi liikkua kasvien läpi tai pomppia pois); tämä on GPP tai Primäärituottavuus. Onneksi niin suuri määrä energiaa vapautuu auringosta, että 1% riittää tukemaan kasveja; alueilla, joilla auringon energiansaanti on suurta, kuten trooppisissa biomeissa, GPP on korkeampi kuin alueilla, joilla auringon energiansaanti on vähäistä.

kasvit käyttävät fotosynteesiä muuttaakseen auringosta tulevaa energiaa kemialliseksi energiaksi, joka varastoituu orgaanisiksi yhdisteiksi kuten sokereiksi. Kasvit sitten suorittaa solujen respirationin jotta muuntaa sokerit käyttökelpoisen energiamolekyyli ATP (Adenosiinitrifosfaatti). Soluhengitys on metabolinen reaktio, joka kuluttaa noin 60% kasvin energiasta, jättäen noin 40% GPP: stä NPP: ksi eli Nettoperustuottavuudeksi. Tämä NPP-arvo on 100 prosenttia voimaloiden käyttöön annetuista kokonaisenergiayksiköistä.

energiaa käytetään kaikkiin elämän prosesseihin, kuten hengitykseen, liikkumiseen, aineenvaihduntaan ja lisääntymiseen. Niinpä kasvien käytettävissä olevasta 100% kokonaisenergiasta vain noin 10% tehdään kasvikudoksiksi, kun taas 90% käytetään loppuun ja menetetään lämpönä.

jokaisella myöhemmällä trofiatasolla menetetään sama määrä energiaa (90%) kuin lämpö, kun taas 10% muutetaan käytettävissä olevaksi biomatteriksi. Kun energia saavuttaa ylimmän trofiatason, huippupedot saavat vain 0,01% primäärienergiasta! Koska korkeimmilla trofiatasoilla on käytettävissä niin vähän energiaa, ravintoketjut rajoittuvat tyypillisesti enintään kuuteen tasoon.

koko energiapyramidissa hajottajat ja detritavorit hajottavat kudoksia ja muuta eloperäistä ainesta, jota ravintoketjun ylemmät eläimet eivät ole kuluttaneet. Tällöin nämä eliöt kierrättävät ravinteet takaisin maaperään, ja niillä on elintärkeä rooli hiilen ja typen kiertokulussa.

• Trofiataso – jokainen ekosysteemin hierarkkinen taso, jossa eliöillä on sama tehtävä ja ravintosuhde ravintoketjussa.
• Food Web – biologinen yhteisö, jossa eliöt ovat vuorovaikutuksessa toistensa ja fyysisen ympäristönsä kanssa.
• Autotroph – eliö, joka kykenee tuottamaan oman ravintonsa orgaanisten aineiden muodossa epäorgaanisista aineista kuten hiilidioksidista.
• Heterotroph – eliö, jonka täytyy saada ravintonsa orgaanisista aineista, yleensä kasvi-ja eläinaineksista.

visailu

1. Energiapyramidi on graafinen esitys:
A. eläinten lukumäärä ekosysteemissä
B. energiavirta kunkin trofiatason läpi
C. eläinten lukumäärä kullakin trofiatasolla
D. biomassan määrä yksittäisessä eläimessä

2. Kuinka suuri osuus alkutuottajien tuottamasta energiasta on toissijaisten kuluttajien saatavilla?
A. 10%
B. 9%
C. 30%
D. 1%

3. Mikä on Primaarituottavuus?
A. auringon säteilemän energian määrä
B. Alkutuottajien käytettävissä oleva energiamäärä soluhengityksen jälkeen
C. energiapyramidin ylimmällä tasolla oleva energiamäärä
D. alkutuottajiin ennen soluhengitystä varastoitunut energiamäärä