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エネルギーピラミッド

エネルギーピラミッドの定義

エネルギーピラミッド(栄養ピラミッドまたは生態ピラミッドと呼ばれることもある)は、生態系内の各栄養レベルでのエネルギーの流れを示すグラフィカルな表現である。

各バーの幅は、各栄養レベル内で利用可能なエネルギーの単位を表します。 エネルギーの流れは、エネルギーピラミッドの層をボトムアップから移動し、各レベルの生物によってエネルギーが使い果たされるにつれて徐々に減少します

エネルギーピラミッドの底部は、一次生産者内で利用可能なエネルギーを示します。 独立栄養生物としても知られている一次生産者は、生きていないエネルギー源からエネルギーを取ることによって自分の食物を作り出す生物です。 ほとんどの場合、これらは光合成植物であり、太陽からのエネルギーを使用して単純な糖の形で独自の栄養を作り出すが、熱水噴出孔からの化学エネル この説明では、太陽からエネルギーを取る生態系に焦点を当てます。

エネルギーピラミッドの他のすべてのレベルは、従属栄養生物–通常は他の植物や動物の形で有機炭素から栄養を得る生物で構成されています。

第二の栄養レベルは、一次消費者で構成されています。 これらは、一次生産者のみを餌とする草食動物です。 第三および第四のレベルは、二次消費者と三次消費者で構成されています。 これらは肉食動物と雑食動物であり、主にそれらの真下の栄養レベルから生物を消費するが、より低いレベルのいずれかを食べることができる。 エネルギーピラミッドの最上層には頂点捕食者が含まれています。 これらは主に天敵を持たない肉食動物です。

生態ピラミッド

ピラミッドの形は、エネルギーがシステム全体で使い果たされ、失われる方法のためにエネル

主な生産者は太陽からエネルギーを取り込みます。 但し、総利用できる太陽エネルギーのおよそ1%だけ実際に植物に吸収されます(植物を通って動くか、または跳ね返ることができます);これはGPPまたは総 幸いなことに、このような大量のエネルギーが太陽から放出され、1%が植物を支持するのに十分である; 太陽からのエネルギー入力が高い地域、例えば熱帯生物群系では、GPPは太陽からのエネルギー入力が低い地域よりも高い。植物は、太陽からのエネルギーを化学エネルギーに変換するために光合成を使用し、糖などの有機化合物として保存されます。

植物は光合成を使用し 植物はそれから使用可能なエネルギー分子ATP(アデノシン三リン酸)に砂糖を変えるために細胞のrespirationinを遂行する。 細胞呼吸は、植物のエネルギーの約60%を消費し、GPPの約40%をNPPまたは正味の一次生産性として残す代謝反応である。 このNPPの価値は使用するべき植物のために利用できるようにされる総エネルギーの単位の100%を表す。エネルギーは、呼吸、運動、代謝プロセス、再生などのすべての生命プロセスに使い果たされます。

エネルギーは、呼吸、運動、代謝プロセス、再生などのすべて したがって、植物に利用可能な100%の総エネルギーのうち、約10%のみが植物組織に作られ、90%が使い果たされて熱として失われます。

その後の栄養レベルのそれぞれで、同じ量のエネルギー(90%)が熱として失われ、10%が利用可能なバイオマターに変わります。 エネルギーがトップ栄養レベルに達するまでに、頂点捕食者は一次エネルギーの0.01%しか受け取りません! 最も高い栄養レベルで利用可能なエネルギーはほとんどないため、食物連鎖は通常、最大6つのレベルに制限されています。

エネルギーピラミッド全体を通して、分解者とデトリタボアは、食物連鎖の高い動物によって消費されていない組織や他の有機物を分解します。 そうすることで、これらの生物は栄養素を土壌に再循環させ、炭素と窒素のサイクルにおいて極めて重要な役割を果たします。栄養レベル–生物が食物連鎖内で同じ機能と栄養関係を共有する生態系内の階層レベルのそれぞれ。

  • 栄養レベル-生物が食物連鎖内で同じ機能と栄養関係を共有する生態系内の階層レベルのそれぞれ。
    • 栄養レベルのそれぞれ。
    • Food Web–生物が相互作用する生物学的コミュニティとその物理的環境。
    • Autotroph–二酸化炭素などの無機物質から有機物質の形で独自の栄養を生産することができる生物。
    • Heterotroph–有機物質、通常は植物および動物の物質から栄養を得なければならない生物。

    クイズ

    1. エネルギーピラミッドは、次のグラフィカルな表現です。
    a.生態系内の動物の数
    b.各栄養レベルを通るエネルギーの流れ
    c.各栄養レベルでの動物の数
    D.個々の動物のバイオマスの量

    質問#1への答え
    Bは正しいです。 エネルギーピラミッドは、生態系の各栄養レベルでのエネルギーの流れを示しています。 ピラミッドの形は、生物がそれを使い切るときに各栄養レベルでエネルギーが失われるために使用されます。

    2. 一次生産者によって作成されたエネルギーの何パーセントが二次消費者に利用可能ですか?A.10%
    B.9%
    C.30%
    D.1%

    質問#2への答えは正しいです。 利用可能なエネルギーの約90%は、各栄養レベルで熱によって失われます。 したがって、総100%の一次エネルギーの10%が一次消費者に到達しますが、その量の10%(合計の1%)が二次消費者に到達します。

    3. ネット一次生産性とは何ですか?
    a.太陽によって放出されるエネルギーの量
    B. 細胞呼吸後の一次生産者で利用可能なエネルギーの量C.エネルギーピラミッドの最上位レベルでのエネルギーの量D.細胞呼吸前の一次生産者内に蓄積されたエネルギーの量

    質問#3への答え
    Bは正しい。 正味一次生産性(NPP)は、植物が細胞呼吸を行った後に使用するために利用可能なエネルギーの量である。 NPPは再生、成長、新陳代謝の反作用およびティッシュを作成し、修理することのような生命プロセスのために使用するべき植物のために利用できるエ