ÉLŐ RENDSZEREK ENERGIAFORGALMA
Az egyes táplálkozási (trofikus) szinteket elérő energiamennyiség nemcsak a termelők által megkötött energiától függ, hanem a fogyasztók energiaátalakítási hatékonyságától is. Az energiaáramlás alapja a táplálékként szolgáló szint produkciójának energiatartalma, amit kiegészíthet a más forrásból felvett energia, viszont csökkent a légzés és a hasznosítatlan táplálék vesztesége.
Az ábrán nem szerepel a nettó primer produkció felhalmozódása révén képződő növényi, illetőleg az állati biomassza. Figyelemre méltó a lebontók kiemelkedő szerepe a konzumensekhez képest. A táplálékláncon áthaladó energiamennyiség az egyes szintek produkciójának hányadosával jellemezhető, amit ökológiai hatásfoknak neveznek:
Ez megközelítőleg minden trofikus szinten érvényes, mivel a fogyasztók általában a felvett energia legfeljebb 5 20 %-át képesek szervezetükbe beépíteni. Az ökológiai hatásfok fajtól és táplálékbázistól függ. Mivel a fotoszintézis hatékonysága megközelítőleg 1%, ebből levezethető, hogy az egyes trofikus szinteken rohamosan csökken a felvehető energia mennyisége.
A fotoszintetikusan aktív radiáció (FAR) = 100%, ebből: 1% a producenseké (zöld növények), ebből: 0,1% a primer konzumenseké (növényevők), ebből: 0,01% a szekunder konzumenseké (ragadozók), ebből: 0,001% a tercier konzumenseké (csúcsragadozók).
FAR= Fotoszintetikusan aktív radiáció Az a fényenergia mennyiség, amely a fotoszintézis során hasznosul.
Az összefüggés egyben magyarázatul szolgál arra is, hogy a trofikus szintek száma miért korlátozott. Szárazföldi ökoszisztémákban, a lebontókat nem számítva, általában a 4 trofikus szint jellemző, míg tengeri életközösségekben akár 7 szint is előfordulhat.
A konzumens szervezetek táplálékhasznosítását különböző táplálkozási indexekkel lehet értékelni. Az ökológiai hatásfok értéke a táplálékbázistól és a konzumens fajtól függően jelentős szórást mutat.
Az egyes trofikus szinteken rendelkezésre álló energiamennyiségtől függően a szintek biomasszája is igen jelentős mértékben változik.. Egy gyertyános-tölgyes elegyes erdő egy hektárra vetített biomasszájából a konzumensek és a lebontók együtt mindössze mintegy 0,4%-kal részesedtek; ennek döntő részét talán meglepő módon nem a gerincesek, hanem a talajlakó állatvilág szolgáltatta.
A producensek, azon belül a fás növények biomasszáját egybevetve a konzumensekével és a lebontókkal jól érzékelhető, hogy mennyire meghatározó szerepe van az erdei ökoszisztéma összetételében és anyagforgalmában a fás növényzetnek, illetőleg a koronaszintnek.
Egy gyertyános-tölgyes elegyes erdő egy hektárra vetített biomasszájából a konzumensek és a lebontók együtt mindössze mintegy 0,4%-kal részesedtek; ennek döntő részét talán meglepő módon nem a gerincesek, hanem a talajlakó állatvilág szolgáltatta.
A producensek szintjén gyakorta vizsgált kérdés az energia tartózkodási ideje, azaz a teljes nettó produkció (biomassza) és az éves produktivitás viszonya. Minél hosszabb a tartózkodási idő, annál nagyobb a szerves anyag akkumulációja. A tartózkodási idő a boreális és mérsékelt övi erdőkben a legnagyobb, mintegy 25 év, trópusi esőerdőkben 22 évet, sztyepen 3 évet, ugyanakkor édesvizű tavakban 15 napot, nyílt tengeren mindössze 9 napot mértek.
Ez az elemzés figyelmen kívül hagyja a holt szerves anyag felhalmozódását, amelyre ugyancsak tartózkodási idők adhatók meg. A boreális övben a holt szerves anyagban kötött energia tartózkodási ideje több mint 100 év, a lombos erdők övében 4 16 év, az arid trópusokon 1 2 év, míg a trópusi esőerdőben mindössze 3 hónap ARID = SZÁRAZ