אלמנטים של מערכת אקולוגית

מערכת אקולוגית מורכבת מהמרכיבים התלויים זה בזה והסביבה הטבעית באזור גיאוגרפי. יש בו גם אלמנטים חיים, כמו צמחים ובעלי חיים, וגם אלמנטים שאינם חיים, כגון אדמה ומים. אנרגיה מהשמש עוברת דרך מערכת אקולוגית. אלמנטים חומריים עוברים גם דרך מערכת אקולוגית דרך רשתות מזון ונתיבים אחרים.

המרכיבים הביוטיים של מערכת אקולוגית הם יצורים חיים כמו צמחים, בעלי חיים וחיידקים. צמחים נקראים יצרנים ראשוניים מאחר והם מייצרים מזון באמצעות פוטוסינתזה. צרכנים ברמות שונות מקבלים אוכל מהיצרנים. צרכנים ראשוניים ניזונים מהיצרנים וצרכנים משניים ניזונים מצרכנים ראשוניים. חיידקים, הפירוק, מפרקים אורגניזמים מתים ומבזבזים חומר. שרשרת ייצור, צריכה ופירוק זו ידועה כשרשרת מזון.

המרכיבים האביוטיים של מערכת אקולוגית הם אקלים, אדמה, מים, מינרלים, אור שמש, משקעים ואלמנטים אחרים שאינם חיים המקיימים חיים במערכת האקולוגית. מים, פחמן דו חמצני ואור שמש משמשים את הצמחים לייצור מזון במערכות אקולוגיות רבות. במערכות אקולוגיות אחרות, המקור העיקרי למזון הוא חומר אורגני מת. מרקם וכימיה של אדמה שולט בצמיחת הצמחים. שמירה על האיזון הנכון של רכיבים אביוטיים במערכת אקולוגית היא קריטית לבריאותה ולהישרדותה.

אחד התהליכים העיקריים במערכת אקולוגית הוא שינוי האנרגיה המתרחש כאשר אנרגיה, המתקבלת בתחילה מהשמש, עוברת בשרשרת המזון. בכל שלב בשרשרת המזון, הצרכן שומר רק על חלק קטן מהאנרגיה שהוא לוקח. שאר האנרגיה מתפזרת כחום ולא ניתן למחזר אותה. מכיוון שהמערכת האקולוגית מאבדת אנרגיה ותלויה בהמשך כניסת האנרגיה מהשמש, זוהי מערכת פתוחה ביחס לאנרגיה.

התהליך העיקרי הנוסף במערכת אקולוגית הוא מחזור החומר בצורה של חומרים מזינים. בניגוד לאנרגיה, חומר במערכת אקולוגית אינו מובא ממקור חיצוני. למרות שהוא הופך כימית, שום חומר לא הולך לאיבוד במחזור כשהוא עובר מהיצרנים, דרך הצרכנים לפורקים. מערכת אקולוגית, אם כן, היא מערכת סגורה ביחס לזרימת החומרים. התנועה של אלמנטים כמו פחמן, חנקן וזרחן, דרך המערכת האקולוגית מכונה גם רכיבה על אופניים ביו-כימיים.