物質サイクル:
* 物質の保全: 物質は、そのさまざまな形で、生態系内で常にリサイクルされています。 物質の保全法は、物質を作成または破壊することはできず、変容するだけであると述べています。
* 閉じたシステム: 地球は、問題に関しては本質的に閉じたシステムです。 一部のmet石と塵は大気に入りますが、物質の大部分は惑星内に残っています。
* 生物地球化学サイクル: これらのサイクル(水循環、炭素循環、窒素サイクル、リン循環など)は、要素が生物、大気、水圏、リソスフェアを通ってどのように移動するかを説明しています。 この絶え間ない動きは、重要な要素が生命に基づいて利用できることを保証します。
エネルギー流:
* 熱力学の最初の法則: エネルギーを作成または破壊することはできず、変換するだけです。 太陽エネルギーは、ほとんどの生態系への主要な入力です。
* 熱力学の第2法則: エネルギーが変換されると、一部は常に熱として失われます。 これは、エネルギーが一方向に生態系を流れることを意味し、各ステップで使用可能なエネルギーが徐々に減少します。
* 栄養レベル: エネルギーは、生産者(植物)から消費者(草食動物、肉食動物、雑食動物)に移動し、最後に分解者に移動します。 各転送には、熱としてのエネルギーの損失が含まれます。
なぜこの違いは?
重要な違いは、物質とエネルギーの性質にあります。
* 物質: 物質はリサイクルされています。つまり、常に変化しています(たとえば、水から蒸気、雨など)。
* エネルギー: エネルギーは変換され、各変換でその有用性の一部を失います。
アナロジー: ホットポテトのゲームを想像してみてください。ジャガイモ(物質)は渡され、常に存在しますが、手を変えます。ジャガイモの熱(エネルギー)は、通過するにつれて徐々に消散し、最終的には寒すぎて保持できません。
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