主な違い – 炭素循環 vs 窒素循環
炭素循環と窒素循環は、生態系で発生する2つのプロセスです。
どちらのプロセスも、動物や自然に関連するものの相互作用に関与しています。
炭素サイクルと窒素サイクルの主な違いは、炭素サイクルが炭素のリサイクルに関与しているのに対し、窒素サイクルは窒素のリサイクルに関与していることです。
両方のプロセスには、炭素と窒素をリサイクルする複数の方法があります。
どちらのサイクルも気体で始まり、気体で終わります。
炭素サイクルと窒素サイクルの両方が同時に動作するので、それらはしばしばCNOサイクルと呼ばれています。
炭素循環とは
炭素循環とは、二酸化炭素が光合成によって固定され、有機栄養塩を形成し、最終的に呼吸、燃焼、原形質崩壊によって回復する一連の過程を指す。
炭素循環のための炭素源は、二酸化炭素の形をした大気中の炭素です。
植物をはじめとする光合成生物は、光合成によって大気中の炭素を固定する。
これにより、グルコースなどの単糖が生成される。
植物はグルコースを炭水化物、脂質、タンパク質などの複雑な有機化合物に変換し、貯蔵する。
これらの植物は草食動物に食べられ、草食動物は肉食動物に食べられます。
これらの生物はすべて細胞呼吸を行っており、その結果、有機化合物が分解される。
呼吸の過程で、二酸化炭素は気体として環境中に放出される。
二酸化炭素の一部は、生物の死骸が分解されることで放出される。
残りの二酸化炭素は、化石燃料として残ります。
この化石燃料が燃焼する際に、残りの二酸化炭素が大気中に放出される。
人間活動による二酸化炭素の急激な環境放出は、地球温暖化を引き起こす可能性があります。
＃窒素サイクルとは
窒素循環とは、大気中の窒素が大気→土壌→生物→大気へと順次循環していく過程のことです。
大気中には78％の窒素ガスが含まれています。
土壌中の窒素固定バクテリアは、この窒素をアンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩に変換する。
これらの窒素化合物は植物に吸収され、タンパク質を作る。
これらのタンパク質は、結果として草食動物や肉食動物に消費される。
タンパク質は、構造物を作ったり、エネルギー源として利用される。
図2: 窒素サイクル
硝化細菌が生物の死骸を分解することで、窒素化合物が土壌に還元される。
土壌中のこれらの窒素化合物は、脱窒細菌によって大気中に放出される。
図2に窒素サイクルを示す。
炭素循環と窒素循環の類似性
- 炭素循環と窒素循環は、生態系の物質循環に関わるプロセスです。
- 炭素循環と窒素循環は、生態系における動物や他の自然関連構成要素との相互作用を維持する。
- 炭素サイクル、窒素サイクルともに、複数のプロセスから構成され、サイクル全体を完成させる。
- 炭素サイクル、窒素サイクルともに、気体から始まり気体で終わる。
- 炭素循環と窒素循環は同時に作用しているため、CNO循環と呼ばれることが多い。
炭素循環と窒素循環の違い
定義
炭素循環。
炭素循環は、生態系において炭素の化合物が相互に変換される一連のプロセスです。
窒素サイクル。
窒素サイクルとは、生態系において窒素とその化合物が相互に変換される一連のプロセスを指す。
意義
炭素循環。
炭素循環：生態系における炭素の循環に関与している。
窒素循環。
窒素循環：生態系における窒素の循環に関与する。
重要なプロセス
炭素循環。
光合成、沈殿、分解が炭素循環の重要なプロセスです。
窒素循環。
固定化、無機化、栄養化、脱窒が窒素循環の重要なプロセスです。
スタート
炭素循環。
炭素循環は、大気中の二酸化炭素から始まる。
窒素循環。
窒素の循環は、大気中の窒素ガスから始まる。
固定
炭素循環。
炭素固定は、独立栄養生物における光合成によって行われる。
窒素サイクル 窒素固定バクテリアによる窒素固定。
固定化物質
炭素循環。
大気中の二酸化炭素は、植物によって単糖類や複合糖類に変換される。
窒素循環。
大気中の窒素は、窒素固定バクテリアによってアンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩に変換される。
大気への放出
炭素循環。
固定された炭素は、呼吸、燃焼、原形質崩壊により、大気中に放出される。
窒素循環。
固定された窒素は、腐敗と脱窒によって大気中に放出される。
人間による干渉
炭素循環。
二酸化炭素の大気中への放出が増加し、地球温暖化を引き起こす可能性がある。
窒素循環。
窒素循環：植物への窒素源の添加に人間が干渉すること。
生物への干渉
炭素循環。
炭素循環のプロセスには、動物や植物が関与している。
窒素循環。
窒素循環のプロセスには微生物が関与している。
結論
炭素循環と窒素循環は、生態系で起こる2つの循環プロセスです。
炭素循環は、大気中の炭素を生物に固定し、大気中に二酸化炭素を戻すことに関与している。
二酸化炭素の固定は、光合成によって行われる。
固定された炭素は食物連鎖を経て循環し、呼吸や腐敗によって再び環境へ放出される。
また、燃焼によっても二酸化炭素は大気中に放出される。
窒素循環は、土壌細菌による大気中の窒素の固定、植物による窒素化合物の吸収、食物連鎖による循環、腐敗による大気中への再放出が行われている。
したがって、炭素循環と窒素循環の主な違いは、ガスの発生源、固定、放出、そして生態系におけるそれぞれの循環の重要性です。
