生態系における物質とエネルギーの流れは、生態系が機能するために必要な交換にとって重要です。生態系が存在するためには、流れて物質の変換を可能にするエネルギーがなければなりません。
生態系は、物質やエネルギーを環境と交換し、結果として環境を変化させる複雑なシステムです。生態系のダイナミクスとそれらがどのように機能するかを理解するには、エネルギーの流れと物質の循環の間の関係を確立することが不可欠です。
地球上のすべてのプロセスは、そのサブシステム内およびサブシステム間のエネルギーの流れと物質のサイクルの結果です。
エネルギー
エネルギーとは、物質が仕事をする能力であり、この場合、その重要な機能を維持するために働きます。
つまり、何かが加熱、冷却、またはその性質が変化すると、何らかの方法で吸収または放出されるエネルギーがあります。
生態学では、エネルギーの2つの主なタイプは化学エネルギーと太陽エネルギーです。1つは化学変化で放出または吸収されるエネルギー、2つ目は太陽が放出するエネルギーです。
光合成
光合成式
光合成は、植物がクロロフィルによって太陽エネルギーを捕獲し、それを有機物に変換するプロセスです。
化学合成
太陽光が届かない場所（海底、洞窟など）には、硫化水素の酸化からエネルギーを得て、植物のように有機物に変える生物がいます。
物質とエネルギー
生態系は、その生命過程が互いに関連している生物のコミュニティです。エネルギーの観点からは、エネルギーの流れと物質のサイクルが動的平衡にある領域です。
エネルギーの経路と物質の循環は、食物連鎖（栄養）を通じて確立することができます。
栄養関係
食物網。出典：Roddelgado
栄養関係とは、生物がエネルギー（食物）を得る場所に関して、生物が特定の位置を占める関係です。
最初の場所は常に、独立栄養生物（太陽を通じて有機物を発生させる生物）、つまり生産者によって占められています。
従属栄養生物は、生産者から、または生産者を食べた他の動物からエネルギーを得るものです。つまり、消費者であり、チェーンの2番目の場所を占めています。
後者は、生産者への近さによって分類されます。したがって、生産者に直接餌を与える草食動物は一次動物と呼ばれます。草食動物を食べる肉食動物は二次と呼ばれ、より少ない肉食動物を食べる大きな肉食動物は三次消費者と呼ばれます。
3番目の場所は、他の生物から物質とエネルギーを取得し、生産者がそれを有機物に変換するために使用できる無機鉱物物質に変換する分解者、生物によって占められています。
結論
エネルギーと物質の流れがなければ、生態系は存在しません。エネルギーは太陽から来て、生産者はそのエネルギーを有機物に変換します。この変換されたエネルギーは、食物連鎖に沿って消費者と分解者に伝達されます。
これらの各レベルでは、メンテナンスと呼吸でほぼ90％が消費されるため、エネルギーのごく一部しか次のレベルに使用できません。
参考文献
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