生態系統中的能量流動



能量驅動生命。能量迴圈基於能量在生態系統中不同營養級之間的流動。我們的生態系統透過迴圈利用從不同外部來源獲得的能量和營養物質來維持。在第一個營養級,初級生產者利用太陽能透過光合作用產生有機物質。

Energy Flow

第二營養級的食草動物以植物為食,獲取能量。這些能量的大部分用於這些動物的代謝功能,例如呼吸、消化食物、支援組織生長、維持血液迴圈和體溫。

下一個營養級的食肉動物以食草動物為食,獲取能量以維持自身生存和生長。如果存在大型捕食者,它們代表更高營養級,它們以食肉動物為食獲取能量。因此,不同的動植物物種透過食物鏈相互聯絡。

分解者包括細菌、真菌、黴菌、蠕蟲和昆蟲,它們分解廢物和死亡的生物體,並將營養物質回饋土壤,然後被生產者吸收。能量在分解過程中不會迴圈利用,而是會釋放出來。

生物地球化學迴圈

地球上的所有元素都會反覆迴圈利用。氧氣、碳、氮、磷和硫等主要元素是構成生物體的基本成分。

生物地球化學迴圈是指這些化學元素和化合物在生物體和物理環境之間流動的過程。生物體吸收的化學物質透過食物鏈傳遞,並透過呼吸、排洩和分解等機制返回到土壤、空氣和水中。

當元素在迴圈中移動時,由於生物組織中的代謝過程以及大氣、水圈或岩石圈中的自然反應,它通常會與其他元素形成化合物。

這種生物體與其無機環境之間物質的迴圈交換稱為生物地球化學迴圈。

以下是一些重要的生物地球化學迴圈 -

  • 碳迴圈
  • 氮迴圈
  • 水迴圈
  • 氧迴圈
  • 磷迴圈
  • 硫迴圈

碳迴圈

碳以二氧化碳的形式透過光合作用以碳水化合物的形式進入生物界。然後,這些有機化合物(食物)從生產者傳遞到消費者(食草動物和食肉動物)。最終,這種碳透過植物和動物的呼吸作用或分解者的分解作用返回到周圍介質中。在化石燃料燃燒過程中,碳也會被迴圈利用。

Carbon Cycle

氮迴圈

氮以元素形式存在於大氣中,並且不能被生物體利用。這種元素形式的氮會被某些細菌轉化為與氫、碳、氧等元素的結合狀態,以便植物能夠輕易地利用。

氮不斷地被反硝化細菌等微生物釋放到空氣中,最終透過閃電和電氣化作用返回迴圈。

Nitrogen Cycle

水迴圈

海洋、河流、湖泊和植物的蒸騰作用使水以蒸汽的形式進入大氣。這些蒸汽隨後冷卻並凝結形成雲和水。這些冷卻的水蒸氣最終以雨雪的形式返回地球,完成迴圈。

Water Cycle
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