【高校生物基礎】炭素循環と物質の循環をわかりやすく解説｜生態系のしくみを理解しよう

生態系内では、エネルギーの流れとともに炭素や水、窒素などの物質が循環しています。特に「炭素循環」は、光合成や呼吸、分解といった生物の働きを通して自然界を巡っており、高校生物基礎でも重要な単元です。本記事では、炭素循環の仕組みとそのポイントをイラスト付きでわかりやすく解説し、理解を深めるための練習問題も掲載しています。定期テストや共通テスト対策にぜひ役立ててください。

炭素循環

炭素原子Ｃは生態系内を循環しています。非生物的環境では、主に二酸化炭素として炭素は存在しており、生産者である緑色植物などが光合成により有機物に変換します。

生産者によってつくられた有機物は、食物連鎖によって上位の栄養段階へと移動します。有機物は、生産者や消費者の呼吸によって二酸化炭素に戻され、非生物的環境の中に放出されます。

また、生産者の落葉・落枝・枯死体、消費者の遺体や排出物中に含まれる有機物は、分解者の呼吸によって二酸化炭素に分解され、やはり比生物的環境中に放出されます。

このように、炭素原子Ｃは生態系内で循環しています。しかし近年、石油や石炭、天然ガスなどの化石燃料の大量消費によって、生態系内を循環している炭素原子Ｃの量が増加し、地球温暖化の原因と考えられています。

【問題】炭素循環の練習問題

下の図は、陸上の生態系における
炭素の循環を表した図である。これについて、以下の各問いに答えよ。

（1）図中のＸは、人間の活動によって消費される石油や石炭などの燃料を示している。このような燃料をまとめて何というか。
（2）図の①～⑧に最も適する語を、次のア～キのから選び、それぞれ記号で答えよ。
ア　燃焼　　イ　成長　　ウ　呼吸　　エ　光合成　　オ　食物連鎖
カ　枯死体　　キ　遺体・排出物
（3）炭素が有機物の形で移動する経路を、図の①～⑧からすべて選び、番号で答えよ。
（4）近年、大気中の二酸化炭素濃度は増加傾向にある。その原因と考えられる経路を、図の①～⑧から選び、番号で答えよ。

解答（1）化石燃料　（2）①ア　②ウ　③エ　④オ　⑤ウ　⑥ウ　⑦カ　⑧キ
（3）④⑦⑧　（4）①