その栄養素とは異なり サイクル 生態系を通じて、 エネルギー 流れ それらを通して。 これは、エネルギーが開始点で生態系に入る必要があり、それが使い果たされて完全に失われるまで、ある生物から別の生物に移動することを意味します。 エネルギーが生態系に流れ込むことを可能にする最初のステップがなければ、私たちが知っているように、地球上の生命は存在しなくなります。
エネルギーが最初に生態系に入るのを許可する責任は何ですか？ その仕事は プロデューサー、 としても知られている 独立栄養生物. これらの生物は独自の化学エネルギーを作り出すことができ、ほとんどの場合、光合成によってこれを行います。
これらの光合成生物は、エネルギーを生成するために太陽光と栄養素の両方へのアクセスに依存しています。 光合成生物の生産性と効率を測定することができます。 これは呼ばれます 光合成の生産性 （または一次生産性）そして生産者が依存するものに直接影響されます： 日光 そして 栄養素.
生態系におけるエネルギーの流れ
植物、一部のバクテリア、藻類などの光合成生物は、エネルギーが生態系に入る「ゲートウェイ」として知られています。 これは、環境二酸化炭素、水、太陽エネルギー（別名太陽光）を使用して実行するためです 光合成、それはその太陽エネルギーをブドウ糖の形で使用可能な化学エネルギーに変換します。
このステップがなければ、エネルギーが生態系に入り、その後の栄養段階/生物がアクセスする方法はありません。
光合成の生産性とは何ですか？
光合成の生産性、 とも呼ばれている 一次生産性は、生態系の生産者のバイオマスとして生物にエネルギーが追加される割合です（生物の体を構成する物質の量）。
生産性は、あらゆる生物の種類と栄養段階で測定できますが、光合成の生産性 具体的には、植物などの光合成生産者のバイオマスにエネルギーが追加される速度を測定します。 バクテリアと 藻類.
光合成と光合成の生産性に影響を与える2つの要因
光合成の式と化学反応は次のようになります。
6H2O（水）+ 6CO2 （二酸化炭素）+日光→C6H12O6 （ブドウ糖）+ 6O2 （酸素）
光合成のこれらの要件を見ると、それは理にかなっています 日光 そして 栄養素の利用可能性 これらは光合成が起こるために必要な要因であるため、生態系の一次生産性に影響を与える要因です。
最初の要因：日光
日光、別名 太陽光エネルギーは、光合成の発生を促進するものです。 直射日光がほとんどまたはまったくない地域では、その反応を促進するエネルギーが少ないため、全体的な光合成の生産性は低下します。
これが、水界生態系のほとんどの光合成生物が水面レベル（水面から656フィート下まで）にのみ存在する理由です。これは、光が実際にはそれより深く浸透することができないためです。
これが、赤道に近い地域（直射日光が最も多い地域）で光合成の生産性が高く、極地で最も低い理由でもあります。 これはまた、光合成が行われないため、光がまったくない領域の基礎生産率がゼロになる理由でもあります。
たとえば、 熱帯雨林 赤道に近接しているため、一次生産率が最も高い国の1つです。 A 温帯草原 米国では、赤道の熱帯雨林よりも生産性が低くなります。これは、その緯度で利用できる太陽光の量が少ないためです。
2番目の要因：栄養素
栄養素の利用可能性は、地域の光合成生産性に影響を与える2番目の要因です。 光合成生物は、水と二酸化炭素へのアクセスに加えて、細胞と葉緑体が機能して代謝反応を実行するために栄養素を必要とします。
科学者たちは、マグネシウム、鉄、硫黄、リン、窒素化合物がすべて 制限要因 光合成の生産性のために。
これが意味することは、これらの要因と栄養素は、日光が過剰であっても、光合成の生産性を制限する可能性があるということです。 例えば、 外洋 水は大量の直射日光を浴びます。 しかし、これらの水は生命がほとんどなく、栄養素へのアクセスが少ないため、光合成の生産性は非常に低くなっています。
栄養素レベルは、次のような他の多くの要因の影響を受けます。
- 降雨
- 土壌型
- 生態系の生物
- 分解者
- 窒素固定菌
- 自然災害（火山噴火、火災、自然災害など）
- 海流および/または風の流れ
- 気候
- 地理上の位置
