能量流(energy flow)和物質迴圈(matter cycling)的區別

能量流和物質循環的關鍵區別在於，能量流是指能量在食物鏈中從一個營養層到下一個營養層的傳遞，而物質循環則是指元素在生態系統的有生命部分和非生命部分的流動或循環。

能量通過食物鏈在生態系統中流動。同樣，元素在地球的不同部分循環。太陽是大多數生態系統的能源。初級生產者將陽光的能量轉化為碳水化合物。消費者，尤其是食草動物，消費生產者生產的食物。食肉動物和雜食動物依賴於食草動物。同樣，能量通過不同的營養水平流動。同時，物質通過不同的過程循環利用。事實上，能量和物質在食物鏈中從一個有機體轉移到另一個有機體。

什麼是能量流(energy flow)？

生態系統中的能量有兩種形式。它們是輻射能和固定能。輻射能是來自電磁波的能量，特別是來自太陽光的能量。固定能是儲存在不同有機物中的化學能。自養生物是一種通過固定輻射能和利用無機物生產食物的生物。另一方面，異養生物依賴於有機物中的固定能量。它們分解有機物質並利用釋放的能量。能量流通過食物鏈和食物網發生。通過食物鏈，能量從初級生產者開始在不同營養水平之間傳遞。能量沿食物鏈的運動被稱為能量流。它也被稱為熱量流。

能量流(energy flow)和物質循環(matter cycling)的區別

圖01：能量流

能量流遵循兩個熱力學定律。根據第一定律，能量不能被創造或毀滅。它可以轉化成另一種形式。第二定律指出，每次能量轉移時，一部分能量被浪費為熱能。只有10%的能量從一個營養層傳遞到另一個營養層，其餘90%被釋放到大氣中。因此，每當能量從一個層次傳遞到下一個層次時，90%的能量被浪費掉了。然而，為了維持生態平衡，能量流是非常重要的。

什麼是物質循環(matter cycling)？

物質循環是地球上所有類型的元素通過地球上有生命的部分和非生命部分的流動。物質循環可以用不同的地球化學循環來解釋。水循環解釋了水的循環，而碳、氮、硫、磷和氧的循環解釋了它們在地球上的運動。每一個單獨的循環顯示了生物和非生物環境之間物質的循環交換。

圖02：物質循環-碳循環

人類也參與物質循環。堆肥、作物輪作、化肥和其他化學品的使用是影響物質循環的幾種人類活動。肥料流失和生物累積是人類對地球的兩種有害影響。除此之外，分解者在物質循環中起著重要作用。它們使物質在生態系統的有生命部分和非生命部分之間移動。分解者釋放養分。然後植物通過根系從土壤中吸收養分。

能量流(energy flow)和物質循環(matter cycling)的共同點

在生態系統中，能量和物質都通過食物鏈流動。
它們對保持生態系統平衡很重要。
生物既需要物質又需要能量。

能量流(energy flow)和物質循環(matter cycling)的區別

在生態系統中，能量和物質沿著食物鏈流動。能量流告訴我們能量如何在食物鏈中從一個營養層流向下一個營養層。同樣，物質循環告訴我們物質是如何通過生態系統中有生命的部分和非生命的部分從一個地方移動到另一個地方的。所以，這就是能量流和物質循環的關鍵區別。

下圖總結了能量流和物質循環之間的區別。

能量流(energy flow)和物質循環(matter cycling)的區別

總結 - 能量流(energy flow) vs. 物質循環(matter cycling)

能量通過食物鏈流動。同樣，生態系統內的物質循環。能源和物質循環都能保持生態系統的平衡和健康。當能量通過不同的營養水平時，90%的能量被浪費，並作為熱能釋放到大氣中。然而，大部分物質都停留在地球上，從一個地方移動到另一個地方。物質循環可以用碳循環、氮循環、水循環、氧循環等地球化學循環來解釋。因此，能量流解釋了能量傳遞，而物質循環解釋了物質如何通過生態系統的生命和非生物部分。因此，這是能量流和物質循環之間的根本區別。