生態学序論（4）—エネルギーの流れと物質循環

4．生態系におけるエネルギーの流れと物質循環

　エネルギーの流れ（energy flow）と物質循環（circulation of matter）は生態系のもつもっとも基本的な機能である．生態系というシステムはエネルギーの流転からみれば解放的なシステムであり，物質の循環からみれば閉鎖的なシステムである．しかし，この2つの機能は独立に作動するものではない．物質の運動はエネルギーの消費をともなうからである．

　生態系の生物的構成要素としては，太陽の光工ネルギーを利用して無機物から有機物を合成する緑色植物（生産者）と他の生物を食う動物（消費者），生物遺体を無機物に分解する微生物（分解者または還元者）の3群があり，動物はさらに植物を食う植食動物と動物を食う肉食動物に2分されることはすでに述べた．生態系におけるエネルギーの流れと物質循環は上の群の生物の存在下で起こるのであるが，それをまとめて図示すると図1のようになる．すなわち，エネルギーの面からみると，すべての生物は太陽の光エネルギーに依存して生きている．というのは，緑色植物は太陽の光エネルギーを化学的エネルギーとして固定し，この化学エネルギーを動物や微生物が利用して生きているからである．しかし，この化学エネルギーも生物によって利用されると，最終的には熱エネルギーとなって系外に失われ，ふたたび生物によって利用されることはない．すなわち，生熊系ではエネルギーは一方的な流れである．