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결코 발생하거나 소멸하지 않는다는 것이 열역학 제1법칙이다. 어떤 에너지를 항상 분산되어 이용할 수 있는 열 에너지로 바꾸기 위해서 100%효율의 잠재 에너지가 자연 변화되는 일은 없다. 생물, 생태계 그리고 생물권 전체는 내적 질서가 높은상태, 즉 엔트로피가 낮은 상태를 만들고, 유지할 수 있다는 본질적 열역학적 특성인 분산을 갖는다. 낮은 엔트로피는 이용도가 높은 에너지에서 이용도가 낮은 에너지로의 끊임없는 분산으로 달성된다. 지상의 생물은 태양 방사선과 지표면에서 방출하는 파장이 긴 복사열로 된 방사환경 가운데 생활하고 있다. 지구 대기권 밖의 태양 광선은 매분 1cm당 2gcal비율로 생물권에 도달하지만 대기를 통과할 때 지구 함수적으로 감소하여 지구 표면에 도달하는 것은 맑게 개인날을 기준으로 정오에 67%이다. 생태계의 독립 영양층에 1일 태양광선 유입량은 온대 지역에서는 1cm당 300~400gcal이다. 24시간 생태계 내를 흐르는 열에너지는 유입하는 태양광선의 수배에 달하는가 하면 상당히 적을 수오 씨다. 복사열의 열량은 계절이다 지역에 따라 다르다. 또 생태계의 층에 따라서도 현저하게 다르며 생물 개체의 분포는 그것에 대응하고 있다.
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