生態系とエネルギーの流れ

Ecosystem & Energy Flow

生態系ではエネルギーは太陽から生産者、消費者へと一方向に流れ、各段階でほとんどが熱として失われます。物質は循環しますが、エネルギーは循環しません。上位の栄養段階へはおよそ10%だけが伝わり、エネルギーピラミッドは上ほど細くなります。スライダーで伝達効率を変え、ピラミッド上のエネルギーがどう減るかを確かめてみましょう。

エネルギーは一方向に流れる

☀️ 太陽 → 生産者 → 消費者 → ...

①太陽エネルギー → 生産者(光合成)→ 一次消費者 → 二次消費者 → ...

②各段階で大半が熱として失われる

③物質は循環するが、エネルギーは循環しない!

エネルギーピラミッド

エネルギー伝達効率(%)10%

💡 効率を変えてみよう

①既定値10% — 有名な「10%法則」

②効率を上げても上位段階のエネルギーは急減

③三次消費者では元の0.1%しか残らない!

生態系の構成要素

生態系の構成

生態系の構成要素

生態系の相互作用

個体群の相互作用

Chart種間相互作用

種類	種A	種B	例
競争	損(-)	損(-)	同一エサ競争
捕食	利(+)	損(-)	ライオン·アンテロープ
寄生	利(+)	損(-)	寄生虫·宿主
相利共生	利(+)	利(+)	ハチ·花·シロアリ·原生生物
片利共生	利(+)	無関(0)	サメ·コバンザメ

例題で確認

例題 1

生産者のエネルギーが 10000 kcal、エネルギー伝達効率が 10% のとき、二次消費者が得るエネルギーは？

1 段階上がるごとにエネルギーの 10% のみ伝達される（10% の法則）。

生産者 10000 → 一次消費者 1000 → 二次消費者 100 kcal。

▸ 100 kcal

10% の法則：1 段階ごとに ×0.1。2 段階上は ×0.01 なので 10000 の 1% = 100 kcal。

例題 2

ハチが花の蜜を得て花は受粉される関係は、どの種間相互作用で、両種の利益・損害は？

両種がともに利益（+, +）を得れば相利共生。

ハチは餌（蜜）、花は受粉（繁殖）を得るので両方利益 → 相利共生。

▸ 相利共生（ハチ +, 花 +）

相互作用は両種の利益(+)/損害(-)/無関係(0)の組合せで分類。(+,+)=相利共生、(+,-)=捕食・寄生、(+,0)=片利共生。

総まとめ

エネルギー流の10%法則

上位栄養段階のエネルギー ≈ 下位の10%

各段階で大半が呼吸(熱)で失われる

物質循環 vs エネルギー流

物質:循環(生産者↔消費者↔分解者)/ エネルギー:一方向(太陽→熱)

物質は再利用·エネルギーは再利用されない

共通テスト類題

生態系のエネルギーの流れと物質循環についての説明として正しくないものは？

①エネルギーは太陽から始まり一方向に流れる

②上位の栄養段階ほどエネルギー量が減る

③炭素・窒素などの物質は生態系で循環する

④エネルギーは物質のように生態系内を循環する

⑤各段階のエネルギーの大半は呼吸で熱として失われる

▸ ④ エネルギーは物質のように生態系内を循環する

物質（炭素・窒素）は循環するが、エネルギーは太陽 → 熱の一方向。

エネルギーは循環しないので ④ が正しくない。

🎯 試験ポイント

①エネルギー流:太陽→生産者→消費者→熱(一方向)

②10%法則:上位段階に約10%伝達·残りは呼吸で失う

③生態ピラミッド:エネルギー·生物量·個体数ピラミッド

④物質は循環(炭素·窒素循環)·エネルギーは循環しない

⑤生態系の平衡:食物網が複雑なほど安定