Jaká velikost distribuce organismů nám říká o energetické účinnosti jezera

Environmental Disaster: Natural Disasters That Affect Ecosystems (Červenec 2019).

Anonim

Rozložení velikosti organismů v jezeře usnadňuje robustní závěry o energetické účinnosti v potravinářské síti, jak ukázaly empiricky výzkumníci z Leibnizova institutu sladkovodní ekologie a vnitrozemského rybolovu (IGB) a mezinárodními kolegy. Tento vztah umožňuje vědcům získat lepší a přímé porozumění biologickým procesům a poruchám, které mají dopad na vodní ekosystémy.

Jakýkoli jediný biotop je schopen přizpůsobit se pouze určitému počtu velkých organismů, protože se musí živit menšími tvory. V ekologii je toto spojení popsáno efektivitou trofického přenosu (TTE): zhruba 90% energie se ztrácí z jedné úrovně potravního řetězce na další, jinými slovy zůstává jen deset procent. Pokud např. Dravý pták masí králíka, může použít pouze deset procent energie, kterou králík potřebuje k růstu a životu, ke zvýšení vlastní váhy - většina energie se pak ztratí. IGB vědci nyní zkoumali, jak velký je tento důležitý modelový parametr skutečně v přirozených ekosystémech a jak se vztahuje k hustotě obyvatelstva organismů různých velikostí. "Samozřejmě, že byly provedeny výzkumy o efektivitě trofického přenosu a distribuci velikosti, ale byly v menší míře než naše studie: analyzovali jsme všechny trofické úrovně, od bakterií po velké ryby, " říká Dr. Thomas Mehner, vedoucí autor studie a vedoucí Výzkumné skupiny pro ekologii potravinářských webů a rybářských společenství v IGB.

Dostupné jídlo se využívá méně efektivně než se očekávalo

Studie vědců zahrnovala zkoumání potravinářských sítí ve dvou malých, mělkých a živin bohatých jezerech v severním Německu, z nichž každá se rozdělila do dvou uzavřených systémů po dobu jednoho roku instalací opony uprostřed každého jezera. Dlouhé období rozdělení znamenalo, že klíčové skupiny organismů se vyvinuly odlišně v obou polovičích, což umožnilo vědcům shromažďovat údaje o celkem čtyřech různých vodních ekosystémech. Vědci určili biomasu a velikost všech organismů přítomných v jezerech. Kromě toho tým vypočítal účinnost trofického přenosu na všech úrovních potravinového řetězce v jezeře. Za tímto účelem srovnávali primární a bakteriální produkci se sekundární produkcí (tj. Zvýšení biomasy na úrovni spotřebitelů).

"Zjistili jsme, že energetická účinnost je nižší, než se obecně předpokládá: a to je mnohem méně než deset procent. Jinými slovy, dostupné potraviny jsou využívány mnohem méně účinně než se očekávalo, " uvádí Thomas Mehner. TTE určené ve všech čtyřech jezerních systémech byly víceméně stejně nízké. Předpovědi ekologických teorií ohledně vztahu mezi TTE a rozložením velikosti byly ovšem potvrzeny: když účinnost trofického přenosu klesne pod deset procent, to odpovídá stále strmějšímu klesajícímu křivce v modelu. V důsledku toho klesala i biomasa většího organismu ve všech čtyřech jezerech silněji, než se očekávalo. Například výzkumníci počítali s výrazně méně spotřebiteli ve vodě, než by se očekávalo v případě vyššího TTE.

Skutečnost, že vztah mezi účinností trofického přenosu a distribucí velikosti je stabilní, otevírá nové možnosti týkající se vyšetřování vodních ekosystémů. Namísto toho, aby vynaložil velké úsilí na identifikaci TTE, je pravděpodobně postačující pro měření hustoty obyvatel a rozdělení velikosti. "Účinnost trofického přenosu je důležitým parametrem, ale často nevíme velikost tohoto parametru. Byli jsme schopni ukázat, že rozdělení velikosti, které lze jednodušeji určit a běžněji aplikovat, může stačit k vyhodnocení energetického stavu a účinnost ekosystému, "Mehner shrnuje význam závěrů. Výsledkem je, že rozdělení velikosti může být použito jako "nástroj" pro získání informací, jako je dopad globálního oteplování, invaze cizích druhů, změny biotopů nebo využití ekosystémových funkcí člověkem.

menu
menu