výzkum prokázal, že primární výrobci fixují uhlík podobným tempem napříč ekosystémy. Jakmile je uhlík zaveden do systému jako životaschopný zdroj energie, mechanismy, které řídí tok energie na vyšší trofické úrovně, se v ekosystémech liší. Mezi vodními a suchozemskými ekosystémy byly identifikovány vzory, které mohou tuto změnu zohlednit, a byly rozděleny do dvou hlavních cest kontroly: shora dolů a zdola nahoru., Působící mechanismy v rámci každé cesty nakonec regulují strukturu komunity a trofické úrovně v ekosystému v různé míře. Kontroly zdola nahoru zahrnují mechanismy založené na kvalitě a dostupnosti zdrojů, které řídí primární produktivitu a následný tok energie a biomasy na vyšší trofické úrovně. Kontroly shora dolů zahrnují mechanismy, které jsou založeny na spotřebě spotřebitelů. Tyto mechanismy řídí rychlost přenosu energie z jedné trofické úrovně na druhou, protože býložravci nebo dravci se živí nižšími trofickými hladinami.,
Vodní vs suchozemské ecosystemsEdit
Mnoho variací v toku energie je v rámci každého typu ekosystému, vytváří výzvu identifikovat rozdíly mezi typy ekosystému. V obecném smyslu je tok energie funkcí primární produktivity s teplotou, dostupností vody a dostupností světla. Například mezi vodními ekosystémy se vyšší míra produkce obvykle vyskytuje ve velkých řekách a mělkých jezerech než v hlubokých jezerech a čistých proudech vody., Mezi suchozemské ekosystémy, mokřady, močály a tropické deštné pralesy mají největší primární produkci sazby, vzhledem k tomu, tundra a alpínské ekosystémy mají nejnižší primární výrobní ceny. Vztahy mezi primární výrobní a environmentální podmínky pomohly účet pro změny v rámci ekosystému, typy, což umožňuje ekologové prokázat, že energie proudí efektivněji prostřednictvím vodních ekosystémů než suchozemské ekosystémy v důsledku různých bottom-up a top-down ovládací prvky ve hře.,
zdola nahoru
síla kontrol zdola nahoru na toku energie je určena nutriční kvalitou, velikostí a mírou růstu primárních producentů v ekosystému. Fotosyntetický materiál je obvykle bohatý na dusík (N) A fosfor (P) a doplňuje vysokou poptávku po býložravcích po N A P napříč všemi ekosystémy. Vodní primární produkci dominuje malý jednobuněčný fytoplankton, který se většinou skládá z fotosyntetického materiálu a poskytuje účinný zdroj těchto živin pro býložravce., Naproti tomu mnohobuněčné suchozemské rostliny obsahují mnoho velkých podpůrných celulózových struktur s vysokým obsahem uhlíku, nízkou hodnotou živin. Kvůli tomuto strukturálnímu rozdílu mají vodní primární producenti méně biomasy na fotosyntetickou tkáň uloženou ve vodním ekosystému než v lesích a pastvinách suchozemských ekosystémů. Tato nízká biomasy vzhledem k fotosyntetické materiál na vodní ekosystémy, umožňuje efektivnější rychlost obratu ve srovnání s suchozemských ekosystémů., Jako fytoplankton jsou konzumovány býložravci, jejich lepší růst a rozmnožování sazby dostatečně nahradit ztracené biomasy a ve spojení s jejich živin hustá kvalitu, podporu vyšší sekundární produkce.
Další faktory ovlivňující primární produkci zahrnují vstupy N A P, které se vyskytují ve větším rozsahu ve vodních ekosystémech. Tyto živiny jsou důležité při stimulaci růstu rostlin a při přechodu na vyšší trofické úrovně stimulují spotřebitelskou biomasu a rychlost růstu. Pokud je některá z těchto živin nedostatečná, mohou omezit celkovou primární produkci., V jezerech, P má tendenci být větší omezující živinou, zatímco N I P omezují primární produkci v řekách. Díky těmto omezujícím účinkům mohou vstupy živin potenciálně zmírnit omezení čisté primární produkce vodního ekosystému. Allochthonous materiál, prát do vodního ekosystému přináší N a P, stejně jako energie v podobě uhlíku molekuly, které jsou snadno zvednut primární producenti. Větší vstupy a zvýšená koncentrace živin podporují vyšší čistou primární produkci, což zase podporuje větší sekundární produkci.,
shora dolů
shora dolů mechanismy mají větší kontrolu nad vodními primárními producenty v důsledku role spotřebitelů v síti vodních potravin. Mezi spotřebiteli mohou býložravci zprostředkovat dopady trofických kaskád přemostěním toku energie od primárních producentů k dravcům ve vyšších trofických úrovních. Napříč ekosystémy existuje konzistentní souvislost mezi růstem býložravců a výživovou kvalitou producentů. Ve vodních ekosystémech jsou však primární producenti konzumováni býložravci rychlostí čtyřikrát větší než v suchozemských ekosystémech., Přestože je toto téma velmi diskutováno, vědci připisovali rozdíl v kontrole býložravců několika teoriím, včetně poměrů velikosti producenta ke spotřebiteli a selektivity býložravců.
síť sladkovodních potravin demonstrující rozdíly mezi jednotlivými trofickými úrovněmi. Primárními producenty bývají malé řasové buňky. Býložravci bývají malí makro-bezobratlí. Dravci bývají větší ryby.,
Modelování top-down kontroly na primárních výrobců naznačuje, že největší kontrolu toku energie dochází, když je velikost poměru spotřebitel primární výrobce je nejvyšší. Distribuce velikosti organismů nalezených v jediné trofické úrovni ve vodních systémech je mnohem užší než u pozemských systémů., Na zemi, spotřebitel velikost se pohybuje od menších, než rostlina spotřebuje, jako jsou hmyz, výrazně větší, jako je kopytníků, zatímco ve vodních systémech, spotřební velikosti těla v rámci trofické úrovně se liší mnohem méně, a je silně koreluje s trofické postavení. V důsledku toho je rozdíl ve velikosti mezi producenty a spotřebiteli trvale větší ve vodním prostředí než na půdě, což vede k silnější kontrole býložravců nad vodními primárními producenty.
býložravci mohou potenciálně řídit osud organické hmoty, protože je cyklován potravinovou sítí.,ref name=“Schmitz_2008″ /> Býložravci mají tendenci zvolte výživné rostliny, zatímco vyhnout se rostliny s strukturální obranné mechanismy. Stejně jako podpůrné struktury jsou obranné struktury složeny z chudé na živiny s vysokým obsahem uhlíkové celulózy. Přístup k výživným potravinovým zdrojům zvyšuje metabolismus býložravců a energetické nároky, což vede k většímu odstranění primárních producentů. Ve vodních ekosystémech je fytoplankton vysoce výživný a obecně postrádá obranné mechanismy., To má za následek větší kontrolu shora dolů, protože spotřebovaná rostlinná hmota se rychle uvolňuje zpět do systému jako labilní organický odpad. V suchozemských ekosystémech jsou primární producenti méně nutričně hustí a s větší pravděpodobností obsahují obranné struktury. Protože býložravci dávají přednost nutričně hustým rostlinám a vyhýbají se rostlinám nebo rostlinným částem s obrannými strukturami, zůstává v ekosystému větší množství rostlinné hmoty. Býložravec vyhýbání se nekvalitním rostlinným látkám může být důvodem, proč pozemské systémy vykazují slabší kontrolu toku energie shora dolů.