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식물은 태양의 에너지를 받아 무기 화합물을 풍부한 유기 화합물로 변환하는 데 사용합니다. 구체적으로 그들은 햇빛과 이산화탄소를 포도당과 산소로 바꿉니다. 따라서 생태계의 생물학적 활동에는 태양 에너지가 필요합니다.
수신 된 태양 에너지는 생태계에서 화학 에너지로의 에너지 변환을 겪고, 이는 광합성 과정에서 잠재적 에너지로서 포도당 형태로 결합된다. 이 에너지는 먹이 사슬과 에너지 흐름.
생태계의 에너지 변환은 광합성으로 시작
광합성은 많은 먹이 사슬 예에서 볼 수있는 생태계에서 일련의 에너지 전환의 시작을 나타냅니다. 염소가 관목을 먹을 때, 벌레가 풀을 먹을 때, 쥐가 곡물을 먹을 때와 같은 많은 동물들이 광합성 제품을 먹습니다. 동물이이 식물성 제품을 먹으면 음식 에너지와 유기 화합물이 식물에서 동물로 옮겨집니다.
생태계의 대부분의 먹이 사슬 예제는 또한 생산자를 먹는 동물이 다른 동물에 의해 섭취되어 에너지와 유기 화합물을 한 동물에서 다른 동물로 더 옮기는 것을 보여줄 것입니다. 이것의 일부 생태계 예는 인간이 양을 먹을 때, 새가 벌레를 먹을 때, 사자가 얼룩말을 먹을 때입니다. 한 종에서 다른 종으로의이 에너지 전환 사슬은 여러주기 동안 계속 될 수 있지만, 결국 죽은 동물이 분해되면 곰팡이, 박테리아 및 기타 분해자에게 영양이됩니다.
분해자
곰팡이와 박테리아는 생태계의 에너지 변환에서 분해자의 예입니다. 그들은 복잡한 유기 화합물을 간단한 영양소로 분해합니다. 분해기는 여전히 에너지 원이 포함 된 죽은 물질을 분해하기 때문에 생태계에서 중요합니다. 식물에 사용되는 토양으로 더 간단한 영양소를 돌려주는 분해 유기체에는 여러 가지 유형이 있으며, 따라서 에너지 변환주기가 계속됩니다.
생태계 예에서의 에너지 흐름
일차 생산자가 축적 한 에너지는 먹이 사슬을 통해 다른 영양 수준을 통해 전달됩니다. 에너지 흐름. 에너지 흐름 경로는 1 차 생산자에서 1 차 소비자로, 2 차 소비자로, 마지막으로 분해자로 이동합니다. 가용 에너지의 약 10 %만이 한 영양 수준에서 다음 영양 수준으로 이동합니다.
생태계 내 생태계 예와 먹이 사슬 예는이 개념을 조금 더 쉽게 보여줍니다.
예를 들어, 산림 생태계에서 나무와 잔디는 태양 에너지를 화학 에너지로 변환합니다. 그 에너지는 곤충과 같은 생태계와 사슴과 같은 초식 동물과 같은 생태계의 주요 소비자에게 흐릅니다. 여우, 늑대 및 조류와 같은 이차 소비자는 그러한 유기체로부터 에너지를 먹고 섭취합니다. 이러한 유기체가 죽으면 곰팡이, 벌레 및 기타 분해자들이 에너지와 영양분을 받기 위해 분해합니다.
에너지 흐름의 원리
먹이 사슬을 통한 에너지 흐름은 생태계에 적용되는 두 가지 열역학 법칙의 결과로 발생합니다.
열역학 제 1 법칙에 따르면 에너지 변환이 포함 된 프로세스는 에너지가 무작위가 아닌 형태에서 임의의 형태로 분해되지 않는 한 자발적으로 발생하지 않습니다. 이 법은 생태계에서 각 에너지 전달이 에너지를 호흡 또는 열로 분산시키는 것을 수반해야합니다. 간단히 말해 : 영양 수준 사이의 에너지 전달은 열을 통한 에너지 손실을 초래합니다.
열역학의 두 번째 법칙은 에너지 보존 법칙으로, 에너지는 한 소스에서 다른 소스로 변환 될 수 있지만 생성되거나 파괴되지는 않습니다. 생태계의 내부 에너지 (E)에서 증가 또는 감소가 발생하면 작업 (W)이 수행되고 열 (Q)이 변경됩니다.