Tingkat trofik

Tiap tingkat rantai makanan hanya meneruskan sebagian kecil energi yang diterimanya. Karena itu panjang rantai bukan urusan selera melainkan urusan produksi dasar.

simulasiPiramida energi rantai makanan sungai

satuanSI (kJ/m²·y)

P2.000

ε0,100

En2,00

lembarEK-01rev A

masukan

Sim	Besaran	Nilai
P	Produksi primer bersih	2.000kJ/m²·y
ε	Efisiensi peralihan antar tingkat	0,100
n	Banyaknya tingkat yang dilihat	4

kondisi contoh

hasil

4 tingkat

Sim	Besaran terhitung	Nilai
—	Tingkat yang masih tertopang	4
En	Energi di tingkat teratas	2,000kJ/m²·y
En/P	Bagian produksi yang sampai ke puncak	1,00 × 10⁻³
Bn	Biomassa tegakan di tingkat teratas	0,164g/m²
—	Energi yang hilang tiap selang	90,0%

yang perlu diperhatikan

Pada efisiensi peralihan 10,0 persen, hanya 1,00 × 10⁻³ dari produksi dasar yang sampai ke tingkat 4. Naikkan efisiensinya setengah kali lipat, menjadi 15,0 persen, dan bagian itu menjadi 3,38 × 10⁻³, berubah 3,4 kali. Perubahan kecil pada efisiensi berlipat ganda melewati tiap selang, dan itulah sebabnya perdebatan tentang panjang rantai makanan berkisar pada angka yang tampak sepele. Sungai ini menopang 4 tingkat.

verifikasi

6 dari 6 pemeriksaan lolos

Nilai acuan berasal dari luar aplikasi ini. Kolom hitungan dievaluasi saat halaman digambar, jadi tabel ini ikut berubah bila modelnya berubah.

Yang diperiksa	Jenis	Acuan	Nilai acuan	Hitungan	Selisih
Tingkat pertama menerima seluruh produksi primer	Sifat matematis	Definisi piramida energi	2.000,0000kJ/m²·y	2.000,0000kJ/m²·y	nol
Tiap tingkat menerima efisiensi kali tingkat di bawahnya	Sifat matematis	Sifat yang harus berlaku pada seluruh rantai	1	1	nol
Bagian yang sampai ke puncak sama dengan efisiensi pangkat jumlah selang	Konsistensi silang	Akibat langsung perkalian berulang, dihitung dengan tangan	0,00100000	0,00100000	< 0,0001%
Pada efisiensi sepuluh persen, tingkat keempat menerima seperseribu	Nilai terbitan	Lindeman (1942), angka sepuluh persen yang lazim dikutip	0,00100000	0,00100000	nol
Efisiensi yang lebih besar menopang lebih banyak tingkat	Perilaku	Perilaku yang harus berlaku pada ambang kelayakan	1	1	nol
Energi tidak pernah bertambah menaiki rantai	Sifat matematis	Hukum kekekalan energi, sifat yang tidak boleh dilanggar	1	1	nol

Seluruh pemeriksaan ini juga tersedia sebagai berkas uji yang dapat dijalankan sendiri dengan perintah npm test.

dasar perhitungan

E(i) = P · ε^(i−1)bagian ke puncak = ε^(n−1)

satu tingkat dianggap tertopang bila alirannya melebihi 1 kJ/m² per tahun

Piramida ini menghubungkan ekologi dengan hidraulika lewat satu jalur yang sering tidak terlihat. Banyaknya tingkat yang dapat ditopang sebuah sungai ditentukan oleh produksi dasarnya, dan produksi dasar ditentukan oleh cahaya yang menembus air, hara yang terbawa, serta waktu tinggal air yang menentukan berapa lama keduanya dapat dipakai. Membendung sungai mengubah ketiganya sekaligus: kedalaman bertambah sehingga cahaya berkurang di dasar, kecepatan turun sehingga hara mengendap, dan waktu tinggal memanjang sehingga ganggang sempat tumbuh di permukaan tetapi tidak di dasar. Akibatnya bukan sekadar berkurangnya jumlah ikan melainkan berubahnya susunan rantai makanannya. Perhatikan juga bentuk piramida biomassa yang digambar berdampingan: ia tidak selalu menciut seperti piramida energi, karena hewan bertingkat tinggi berumur lebih panjang sehingga biomassanya menumpuk lebih lama untuk aliran energi yang sama.

rujukan

01Lindeman, R.L. (1942). The trophic-dynamic aspect of ecology. Ecology, vol. 23.
02Pauly, D. & Christensen, V. (1995). Primary production required to sustain global fisheries. Nature, vol. 374.
03Allan, J.D. & Castillo, M.M. (2007). Stream Ecology, edisi ke-2. Springer, Bab 12.
04Vannote, R.L. et al. (1980). The river continuum concept. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, vol. 37.