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Biological Sciences Program
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BSCI 106
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Fall

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Energy Flow 09/24/2012 Ecosystem – all the organisms living in a community as well as all the abiotic factors with which  they interact Have four components Primary producers Consumers Decomposers The abiotic environment Linked by a flow of energy Ecosystem dynamics Two processes Energy flow – one way Chemical cycling ­ recycled Trophic levels Trophic levels identify steps in energy transfer Organisms that obtain their energy from the same type of source occupy the same trophic level Trophic relationships also determine the chemical cycling in an ecosystem Along with decomposers Decomposition connects trophic levels Organic material from living organisms gets recycled Main decomposers are fungi and prokaryotes Secrete enzymes that digest organic material and then absorb the breakdown products Primary production Gross primary productivity – the amount of light energy converted to chemical energy in a given  time period An ecosystem’s energy budget depends on primary production 2  Energy Flow Most primary producers use light energy to synthesize organic molecules, which can be broken  down to ATP Global energy budget Earth is bombarded by large amounts of solar radiation Much of this lands on water and land that either reflects or absorbs it Only about 50% of the solar radiation is photosynthetically active Of the photosynthetically active light that reaches photosynthetic organisms, only about 1% is  converted to chemical energy Although this is a small amount, primary producers are capable of producing bout 170 billion  tons of organic material per year Net primary productivity (NPP) Equal to gross primary production minus the energy used for respiration (R) NPP=GPP­R It is NPP that is available for plant reproduction, biomass growth, and herbivores Ecosystems differ in their production and in contribution to total production of Earth Aquatic ecosystems Light and nutrients limit primary production Vertical distribution of temperature, nutrients, and production in the upper layer of the central  North Pacific during summer In open oceans, Nitrogen and Phosphorus levels are low in the photic zone N is the most limiting nutrient for phytoplankton growth in many parts of the ocean Fe availability also limits primary production in open ocean Production in freshwater ecosystems Solar radiation and temperature are closely linked to primary production in freshwater lakes Energy Flow  
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