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第2節 生態系でのエネルギーの流れと物質循環

 

 エネルギーの流れ

◆生態系におけるエネルギーの流れ

下の図Aのように,つり池は1つのまとまった生態系であり,そこには生産者(植物プランクトン),一次消費者(動物プランクトン,ユスリカの幼虫),二次消費者(ハエ目昆虫),三次消費者(クロマスの一種サンフィッシュ,バス),四次消費者(人間)という栄養段階がみられる。利用可能な太陽エネルギーを730,000kcal/(m2・年)〕とし,それぞれの生物の示す生産力を1つの流れでみていくと,下の表や図Bのようになる。なお,Pの効率は1%であるが,光が水に反射したり吸収されたりするので,地上での効率よりは低くなる。

 

B 炭素の循環

 窒素の循環

◆リンの循環

自然界における塩類の循環の1つとして,リン(リン酸)をとりあげてみると,下の図のようになる。リン酸は,核酸・ATP・リンタンパク質など原形質に不可欠で重要な成分であり,しかも,自然界を循環している。このような有機リン酸化合物は,結局はリン酸塩に分解され,それは植物に利用される。しかし,リンの大きい貯蔵庫は空気ではなく,地質時代に形成された岩石などの堆積物である。これらはしだいに侵食され,リン酸塩を生態系に与える。このとき,多くのリン酸塩は海に流れ,その一部は浅海の沈殿物の中に堆積し,一部は深海の堆積物として失われる。したがって,リンをその循環路にかえす手段は,リンの消失を補うために不十分である。現在,世界のどこでもこの堆積物の大規模な隆起は起こっておらず,また海鳥や魚の作用も十分ではない。ペルー海岸のばく大なグアノ堆積のように,海鳥は明らかにリンを循環路に帰すのに重要な役割を演じた。鳥によるリンや他の物質の海から陸への運搬は続いている。人間は,不幸にもリンの消失の割合を促進し,リンの循環を不完全なものにしている。人間は多量の海産魚を収獲するが,1年間に採鉱されるリン酸塩岩石は100200万トンで,その大部分が洗い流されているのに比べて,魚の収獲によって循環路にかえされるリン元素の量は6万トンに過ぎないと計算されている。リン酸塩岩石の貯蔵量がばく大であるから,リンの不足を直ちに心配することはないといわれているが,リンの循環を完結させるような努力が,リン元素の将来の不足を起こさないために必要であろう。

 

 

 








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