Энергия и питательные или химические вещества проходят через экосистему. В то время как энергия течет через экосистему и не может быть переработана, питательные вещества циркулируют внутри экосистемы и используются повторно. Как поток энергии, так и химический цикл помогают определить структуру и динамику экосистемы.
Производители и потребители
Продуценты, такие как растения или фитопланктон, используют солнечную энергию для синтеза питательных веществ посредством фотосинтеза и являются источниками всей энергии в экосистеме. Продуценты также нуждаются в питательных или химических веществах, таких как азот, фосфор и железо, чтобы расти. Питательные вещества и сахара доступны для первичных консументов (первого порядка), травоядных животных, которые питаются продуцентами, и вторичных консументов (второго порядка), хищников, которые едят консументов первого порядка.
Поток энергии и круговорот веществ
Энергия, протекающая через экосистему, не может быть переработана повторно. Она доступна живым организмам в виде солнечного света, который необходим для процесса фотосинтеза. Консументы используют сахара, жиры и белки, которые они получают от продуцентов, в качестве источника энергии для роста и поддержания своих клеток. Они теряют часть этой энергии в виде тепла (смотрите схему выше). Питательные вещества перерабатываются путем разложения. Когда продуценты или консументы умирают, грибы и другие деструкторы получают энергию, перерабатывая их остатки, и в процессе возвращая в почву основные питательные вещества, такие как азот, чтобы растения могли использовать их снова.
Доступность энергии и питательных веществ может ограничивать продуктивность экосистемы. В открытом океане, например, много света на поверхности, но мало на глубине. Более того, таких питательных веществ, как азот и железо, также мало, поэтому производительность ограничена. В тех регионах океана, где апвеллинг выносит питательные вещества на поверхность, как, например, у побережья Чили в годы, не связанные с Эль-Ниньо, продуктивность экосистемы возрастает.
