エコシステム全般について学びます。 生態系は自然界に見られる他の物理システムと何が違うのでしょうか? 屋内水族館も生態系だと思いますか？ すべては以下の詳細な記事で説明します。

1.1. 生態系の概念

バイオームと、そのバイオームが存在する物理的環境との組み合わせであり、生物群系が相互に、また環境と相互作用して物質循環とエネルギー変換を生み出します。 生態系は地球規模の生態系または生物圏の構造部分でもあります。

1.2. 生態系と自然界に見られる他の物理システムの違いは何ですか?

生態系は、存在と発展の過程で環境から物質源とエネルギー源の両方を受け取る必要があるため、常にオープンな動的システムであり、自己調整します。 このため、生態系は自然界に見られる他の物理システムとは完全に異なります。

これは動的システムであるため、その動作は熱力学の第 1 法則と第 2 法則に従います。 第一法則は、エネルギーは生成も破壊もされず、ある形態から別の形態に変換されるだけであると述べています。第二法則はさまざまな方法で述べることができますが、生態学では、エネルギーは集中した形態から拡散した形態にのみ移動できると述べています。たとえば、熱は熱い物体から冷たい物体にのみ伝達されますが、他の装置がなければその逆は起こりません。

生態系自体は生物と同じように完全で完全であるため、自然界に存在する生態系にも明確な生態学的限界があります。 その範囲内で、外部から適度な衝撃を受けた場合、システムは影響を受けたエリアやシステム全体の接続方法を環境に適したものに再配置することで適応的に対応します。変動する環境条件において安定性を維持します。 システム内のすべての変更は、システムへの「入力」効果に対応する「応答」(または「出力」) が集約された結果となる「ブラック ボックス」内で発生します。 生態学では、このプロセスは「恒常性」と呼ばれます。

• 生産者生物
• 消費生物
• 分解する生き物
• 無機物質（CO2、O2、H2O、CaCO3、…）
• 有機物質（タンパク質、脂質、炭水化物、ビタミン、酵素など）
• 気候要因（温度、光、湿度、降水量など）

ククフオン国立公園での写真。
画像出典: インターネット

自然の湖: 水生生態系の良い例です。 もちろん、陸上生態系と同様に、湖は雨後の地面の浸食や太陽放射によるエネルギーによって外部から物質を受け取ります。

写真: 水族館。 画像出典: インターネット

生態系または生物圏全体は太陽エネルギーのおかげで存在し、持続的に発展します。 光合成中の太陽エネルギーの化学エネルギーへの変換は、生態系におけるエネルギーの流れの開始点です。 太陽エネルギーは光放射の流れによって地球に伝達されます。 放射エネルギーは、完全に熱力学の法則に従って、生産生物の光合成によって原始的な形から化学エネルギーに変換され、次に消費者のグループの細胞代謝において化学エネルギーから機械エネルギーおよび熱エネルギーに変換されます。 このような連続的な変化は、身体だけでなく生態系のエネルギー戦略の鍵となります。 生態系に入る総エネルギーはわずか約 50% ですが、これは生産生物の受容、つまり主に可視スペクトルに含まれるエネルギーの部分で重要な役割を果たします。 このエネルギー源のおかげで、植物は光合成を行って一次食料源を作成し、食物連鎖を開始します。

生態系の発展は「生態系の継承」とも呼ばれます。 生態学的遷移とは、生態系が初期状態から移行段階を経て、時間の経過とともに最終的な長期にわたる定常状態に到達するまで変化するプロセスです。 それがクライマックスの状態です。

クライマックス: 継承の過程にある生態系またはコミュニティは、破壊的な要因の影響を受けなければ、最終的には安定した状態に達します。 この段階では、重要な個体群も安定しており、生死レベル、エネルギーの流れとバイオマスの両方が平衡状態にあります。 ピーク時のコミュニティは静的ではなく、依然として非常にゆっくりと変化しており、物理的および生物学的な環境に大きな変化がある場合、それらの変化は急速に起こることを覚えておく必要があります。