海洋生態(tài)系統(tǒng)的分解作用與生物地化循環(huán)_第1頁
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1、第九章第九章 海洋生態(tài)系統(tǒng)的分解作用海洋生態(tài)系統(tǒng)的分解作用 與生物地化循環(huán)與生物地化循環(huán) 第一節(jié)第一節(jié) 海洋生態(tài)系統(tǒng)的分解作用海洋生態(tài)系統(tǒng)的分解作用 一、有機物質(zhì)的分解作用及其意義一、有機物質(zhì)的分解作用及其意義 (一)什么叫分解作用(一)什么叫分解作用c6h12o66o2酶6co26h2o能量 (二)有機物質(zhì)的分解過程(二)有機物質(zhì)的分解過程 (1)瀝濾階段()瀝濾階段(leaching phase):):(2)分解階段()分解階段(decomposition phase):):(3)耐蝕階段()耐蝕階段(refractory phase):):(三)分解作用的意義三)分解作用的意義 促使營養(yǎng)

2、物質(zhì)循環(huán),維持平衡;促使營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán),維持平衡; 維持大氣氧氣與二氧化碳濃度比例;維持大氣氧氣與二氧化碳濃度比例; 分解過程中產(chǎn)生的有機顆粒物為食碎屑的各種生物提供分解過程中產(chǎn)生的有機顆粒物為食碎屑的各種生物提供 食物來源,對維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性有重要意義食物來源,對維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性有重要意義 ; 陸地:陸地:改善土壤物理性狀,改造地球表面惰性物質(zhì)。改善土壤物理性狀,改造地球表面惰性物質(zhì)。 二、主要分解者生物類別二、主要分解者生物類別 (一)細菌(一)細菌 1. 重要的分解者重要的分解者,特別是對一些難分解物質(zhì),特別是對一些難分解物質(zhì)2. 復雜性:復雜性: 分解有機物釋出營養(yǎng)鹽,同時從

3、介質(zhì)中吸收無機營養(yǎng)物質(zhì)。分解有機物釋出營養(yǎng)鹽,同時從介質(zhì)中吸收無機營養(yǎng)物質(zhì)。 底物化學組成:底物化學組成:c:n比值比值 底物氨基酸含量底物氨基酸含量 也有的研究表明,異養(yǎng)細菌的自然群落同化與產(chǎn)生也有的研究表明,異養(yǎng)細菌的自然群落同化與產(chǎn)生nh4+ 是同時進行的是同時進行的海洋細菌常因受病毒感染而死亡,其主要溶解產(chǎn)物是營海洋細菌常因受病毒感染而死亡,其主要溶解產(chǎn)物是營 養(yǎng)物質(zhì)的一種重要的潛在來源。養(yǎng)物質(zhì)的一種重要的潛在來源。(二)微型食植者(二)微型食植者(micro-grazers) 1. 重要的營養(yǎng)物質(zhì)再生者重要的營養(yǎng)物質(zhì)再生者 數(shù)量豐富;代謝速率很高;不吸收數(shù)量豐富;代謝速率很高;不吸收

4、nh4+。2. 影響原生動物氮再生速率的因素影響原生動物氮再生速率的因素食物的營養(yǎng)質(zhì)量食物的營養(yǎng)質(zhì)量生長狀態(tài)生長狀態(tài) 3.與細菌相比誰更重要與細菌相比誰更重要? 尤其兩者之間還存在捕食關(guān)系尤其兩者之間還存在捕食關(guān)系caron等通過一個捕食等通過一個捕食被捕食系統(tǒng)的實驗:被捕食系統(tǒng)的實驗:細菌與微型鞭毛蟲放入營養(yǎng)鹽限制的培養(yǎng)液細菌與微型鞭毛蟲放入營養(yǎng)鹽限制的培養(yǎng)液加入葡萄糖,加入葡萄糖,c/n比值升高,雙方競爭營養(yǎng)鹽,引入原生動物,攝食比值升高,雙方競爭營養(yǎng)鹽,引入原生動物,攝食細菌,細菌數(shù)量下降,此時原生動物是主要再生者;細菌,細菌數(shù)量下降,此時原生動物是主要再生者; 加入氨基酸,加入氨基酸,

5、 c/n比值降低,細菌是主要再生者比值降低,細菌是主要再生者caron 總結(jié):總結(jié):n 細菌和微型異養(yǎng)食植者都是重要的營養(yǎng)鹽再生者,但微細菌和微型異養(yǎng)食植者都是重要的營養(yǎng)鹽再生者,但微型攝食者對自然海區(qū)的營養(yǎng)鹽再生可能起更重要的作用。型攝食者對自然海區(qū)的營養(yǎng)鹽再生可能起更重要的作用。 n 其次,盡管微型攝食者是重要的營養(yǎng)鹽再生者,但其再其次,盡管微型攝食者是重要的營養(yǎng)鹽再生者,但其再生效率很少能超過生效率很少能超過50。 n 第三,由于再生效率不超過第三,由于再生效率不超過50,那么開闊大洋區(qū)氮再,那么開闊大洋區(qū)氮再生效率能達到生效率能達到90這樣高的數(shù)值,就必定要由比較復雜的、這樣高的數(shù)值,

6、就必定要由比較復雜的、多營養(yǎng)級的微型生物食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)來完成。多營養(yǎng)級的微型生物食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)來完成。 n 第四,微型生物食物網(wǎng)既是營養(yǎng)物質(zhì)向較高營養(yǎng)級流動第四,微型生物食物網(wǎng)既是營養(yǎng)物質(zhì)向較高營養(yǎng)級流動的一個環(huán)節(jié),也是在其內(nèi)部再生循環(huán)的一個系統(tǒng),二者是的一個環(huán)節(jié),也是在其內(nèi)部再生循環(huán)的一個系統(tǒng),二者是同時進行的(圖同時進行的(圖9.1),只不過兩種途徑的相對重要性在不),只不過兩種途徑的相對重要性在不同條件下有差別(同條件下有差別(caron 1991)。)。在微微型浮游植物占主在微微型浮游植物占主要優(yōu)勢的貧營養(yǎng)大洋區(qū),微型生物食物網(wǎng)在營養(yǎng)物質(zhì)再循要優(yōu)勢的貧營養(yǎng)大洋區(qū),微型生物食物網(wǎng)在營養(yǎng)物質(zhì)再循環(huán)

7、中的作用更為明顯。環(huán)中的作用更為明顯。 浮游植物 浮游植物 原生動物 原生動物 較高級生物 較高級生物 溶解無機營養(yǎng)鹽 溶解無機營養(yǎng)鹽 細菌 細菌 pom dom pom dom 圖 9.1 通過微型生物食物環(huán)的營養(yǎng)循環(huán)模型(caron 1991) a:示有較高的營養(yǎng)物質(zhì)傳遞效率, b:示有較高的營養(yǎng)物質(zhì)再生效率。箭頭粗細表示營養(yǎng)物質(zhì)流途徑的相對大小 a b (三)有機凝聚體(三)有機凝聚體(the organic aggregates) 生物活性中心,較大顆??纱嬖谛∪郝渖锘钚灾行?,較大顆粒可存在小群落 下沉的速度非常緩慢,可長時間停留在海洋表層。下沉的速度非常緩慢,可長時間停留在海洋表層

8、。(四)后生動物(四)后生動物(metazoans) 浮游動物比較重要、與其食物豐盛度有關(guān),與原生動浮游動物比較重要、與其食物豐盛度有關(guān),與原生動 物和細菌等相比較為次要。物和細菌等相比較為次要。 第二節(jié)第二節(jié) 海洋水層有機顆粒物海洋水層有機顆粒物 的沉降與分解的沉降與分解 一、水層中顆粒有機物的沉降與分布一、水層中顆粒有機物的沉降與分布 1. 1. 來源:來源: 浮游生物的糞粒、皮殼、尸體等,細菌、浮游植物、原生動浮游生物的糞粒、皮殼、尸體等,細菌、浮游植物、原生動 物和浮物和浮游動物等可視為活的顆粒有機物。游動物等可視為活的顆粒有機物。 2. 2. pompom的沉降速率與粒徑大小有關(guān)的沉

9、降速率與粒徑大小有關(guān)3. 3. 具有垂直洄游的浮游動物可能通過晝夜垂直移動而將營養(yǎng)物質(zhì)由表層帶具有垂直洄游的浮游動物可能通過晝夜垂直移動而將營養(yǎng)物質(zhì)由表層帶到下層。到下層。 4. 4. pocpoc數(shù)量在大洋區(qū)的垂直分布規(guī)律數(shù)量在大洋區(qū)的垂直分布規(guī)律 表層及次表層數(shù)量豐富,其下方逐漸減少,而在深洋水中一直保持著表層及次表層數(shù)量豐富,其下方逐漸減少,而在深洋水中一直保持著相對恒定的低含量狀態(tài)。相對恒定的低含量狀態(tài)。5. poc從真光層向下輸出通量在不同海區(qū)以及同一海區(qū)的不同季節(jié)有很大從真光層向下輸出通量在不同海區(qū)以及同一海區(qū)的不同季節(jié)有很大差別。差別。 二、海洋水層營養(yǎng)鹽再生效率二、海洋水層營養(yǎng)

10、鹽再生效率 (一)真光層內(nèi)氮的再循環(huán)(一)真光層內(nèi)氮的再循環(huán) 1. 研究方法:研究方法: 15n法、沉積物捕捉器法等。法、沉積物捕捉器法等。2. 結(jié)果:結(jié)果: eppley根據(jù)已有根據(jù)已有15n法的資料,提出全球海洋真光層氮的再生法的資料,提出全球海洋真光層氮的再生效率約為效率約為80%,并呈從沿岸向外洋逐漸增加的趨勢。,并呈從沿岸向外洋逐漸增加的趨勢。在沿岸淺海區(qū),真光層內(nèi)氮再生效率只有在沿岸淺海區(qū),真光層內(nèi)氮再生效率只有50%左右,而在貧左右,而在貧營養(yǎng)的大洋區(qū),真光層內(nèi)的再生效率可達營養(yǎng)的大洋區(qū),真光層內(nèi)的再生效率可達80%90%。 初級生產(chǎn)力水平越高的海區(qū),真光層內(nèi)的再生效率越低,同初

11、級生產(chǎn)力水平越高的海區(qū),真光層內(nèi)的再生效率越低,同時再生效率也有明顯的季節(jié)變化。時再生效率也有明顯的季節(jié)變化。(二)真光層下方的營養(yǎng)物質(zhì)再生(二)真光層下方的營養(yǎng)物質(zhì)再生 真光層下方營養(yǎng)鹽再生速率隨深度增加而下降真光層下方營養(yǎng)鹽再生速率隨深度增加而下降其其c n的比率逐漸提高的比率逐漸提高 溶解有機物在營養(yǎng)物質(zhì)再生中的作用更為重要溶解有機物在營養(yǎng)物質(zhì)再生中的作用更為重要 第三節(jié)第三節(jié) 沉積環(huán)境中有機物質(zhì)沉積環(huán)境中有機物質(zhì)的分解和營養(yǎng)鹽再生的分解和營養(yǎng)鹽再生 一、底棲一、底棲水層系統(tǒng)耦合水層系統(tǒng)耦合 benthic-pelagic coupling:海洋生態(tài)系統(tǒng)通過能流和物流的傳遞海洋生態(tài)系統(tǒng)通

12、過能流和物流的傳遞而將水層系統(tǒng)和底層系統(tǒng)融為一體的各種相互作用的過程。而將水層系統(tǒng)和底層系統(tǒng)融為一體的各種相互作用的過程。 1食物來源、生活基質(zhì)食物來源、生活基質(zhì) 2淺水區(qū)淺水區(qū)底棲生物及其所形成的滲出物、顆粒物等可充當浮底棲生物及其所形成的滲出物、顆粒物等可充當浮游生物的食物源。游生物的食物源。3海洋浮游生物和底棲生物通過其不同的生活史階段既利用海洋浮游生物和底棲生物通過其不同的生活史階段既利用水層又利用底棲環(huán)境水層又利用底棲環(huán)境 4從表層下沉到達底層的有機物質(zhì)不僅為深水底棲生物群落從表層下沉到達底層的有機物質(zhì)不僅為深水底棲生物群落提供食物來源,同時通過底棲系統(tǒng)內(nèi)生物的分解作用釋出無機提供食

13、物來源,同時通過底棲系統(tǒng)內(nèi)生物的分解作用釋出無機營養(yǎng)鹽,最終又回到表層水為浮游植物所利用。營養(yǎng)鹽,最終又回到表層水為浮游植物所利用。 以底棲濾食和食底泥動物的活動為例:以底棲濾食和食底泥動物的活動為例: 生物沉降:濾食性動物通過攝食活動去除水層中的生物沉降:濾食性動物通過攝食活動去除水層中的 pom使使之作為糞球被沉降到沉積物表面或內(nèi)部的過程。之作為糞球被沉降到沉積物表面或內(nèi)部的過程。 加速水層有機顆粒沉降,表明生物沉降在沉積物加速水層有機顆粒沉降,表明生物沉降在沉積物海水界面海水界面物質(zhì)交換方面比天然顆粒沉降作用更為重要物質(zhì)交換方面比天然顆粒沉降作用更為重要 。 生物擾動(生物擾動(biot

14、urbation):):底棲動物通過攝食、建管、筑底棲動物通過攝食、建管、筑穴以及對沉積物的搬運、混合過程改變了沉積物的物理化學性穴以及對沉積物的搬運、混合過程改變了沉積物的物理化學性質(zhì)。質(zhì)。 食沉積物的動物在吞食底泥時同時將細菌、纖毛蟲、變形蟲、食沉積物的動物在吞食底泥時同時將細菌、纖毛蟲、變形蟲、扁蟲、線蟲的集合體一并吞食,促進扁蟲、線蟲的集合體一并吞食,促進pom有效礦化的作用,又有效礦化的作用,又有控制細菌和微型分解者數(shù)量的作用。有控制細菌和微型分解者數(shù)量的作用。 二、海洋沉積物及其棲息生物的垂直結(jié)構(gòu)二、海洋沉積物及其棲息生物的垂直結(jié)構(gòu)三、沉積物中有機物質(zhì)分解作用和營養(yǎng)物質(zhì)三、沉積物中

15、有機物質(zhì)分解作用和營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)特征循環(huán)特征 n 在沉積物表層,有機物質(zhì)經(jīng)氧化降解而分解,終產(chǎn)物是氧在沉積物表層,有機物質(zhì)經(jīng)氧化降解而分解,終產(chǎn)物是氧化態(tài)的無機化合物(化態(tài)的無機化合物(co2、no3)。)。 n 缺氧條件下,細菌利用缺氧條件下,細菌利用so42和和no3中的氧,形成高度還中的氧,形成高度還原性的化合物(如原性的化合物(如ch4、h2s和和nh3)。)。n 嫌氧微生物代謝類型的重要性嫌氧微生物代謝類型的重要性 :繼續(xù)分解作用:繼續(xù)分解作用n 底棲動物會通過攝食、消化和代謝來加速有機物質(zhì)的分解。底棲動物會通過攝食、消化和代謝來加速有機物質(zhì)的分解。 n大型動物還起著對有機碎屑的大型動

16、物還起著對有機碎屑的“粉碎者粉碎者”的作用。的作用。n 另外,大型底棲動物的生物擾動作用改變了沉積物環(huán)境的另外,大型底棲動物的生物擾動作用改變了沉積物環(huán)境的特征,從而影響有機物質(zhì)的分解過程。特征,從而影響有機物質(zhì)的分解過程。 第四節(jié)第四節(jié) 碳循環(huán)和海洋生物泵碳循環(huán)和海洋生物泵 一、碳的生物地球化學循環(huán)一、碳的生物地球化學循環(huán)(一)光合作用與呼吸作用的平衡(一)光合作用與呼吸作用的平衡 兩個基本途徑:兩個基本途徑: 吸收吸收呼吸呼吸吸收吸收 吸收吸收分解分解吸收吸收 (二)海洋生物泵(二)海洋生物泵 碳向海底的轉(zhuǎn)移(沉降):碳向海底的轉(zhuǎn)移(沉降): 尸體、糞團、蛻皮(主要是浮游植物、浮游動物)尸

17、體、糞團、蛻皮(主要是浮游植物、浮游動物) dom 碳酸鹽泵(碳酸鹽泵(carbonate pump)()(如貝殼、有孔蟲和鈣板金藻的鈣如貝殼、有孔蟲和鈣板金藻的鈣質(zhì)板)質(zhì)板)浮游動物垂直移動浮游動物垂直移動由有機物生產(chǎn)、消費、傳遞、沉降和分解等一系列生物學過由有機物生產(chǎn)、消費、傳遞、沉降和分解等一系列生物學過程 構(gòu) 成 的 碳 從 表 層 向 深 層 的 轉(zhuǎn) 移 , 就 稱 為 生 物 泵程 構(gòu) 成 的 碳 從 表 層 向 深 層 的 轉(zhuǎn) 移 , 就 稱 為 生 物 泵(biological pump)。)。 doc poc 微生物 浮游植物 各類動物 微食物網(wǎng) co2 尸體 尸體、 糞團、

18、 蛻皮、 caco3 下沉 + 浮游動物垂直移動 據(jù)估計有據(jù)估計有1.21016 t co2以有機沉積物的形式存在于海以有機沉積物的形式存在于海 底。底。 圖 9.6 碳循環(huán)的基本圖解(引自 lalli & parsons 1997) 大氣 co2 化石燃料燃燒 火山噴射 碳酸氫鹽和碳酸鹽 游離溶解 co2 游離溶解 co2 呼吸 底棲生 物呼吸 鈣化作用 (caco3) 浮游植物 光合作用 浮游動物和游泳動物 分解 細菌 溶解和顆 粒性碎屑 下沉 下沉 caco3 骨骼 溶解 呼吸 深海 沉積物 二、海洋生物泵對海洋吸收大氣二、海洋生物泵對海洋吸收大氣co2的作用的作用 (一)海洋凈吸收大氣

19、一)海洋凈吸收大氣co2的原理的原理 溫室氣體溫室氣體的不斷排放引起表層海水溫度的升高和深層海水溶的不斷排放引起表層海水溫度的升高和深層海水溶解氧的減少。解氧的減少。 一方面,高緯度低溫海水的下沉這一物理過程,雖然可以攜一方面,高緯度低溫海水的下沉這一物理過程,雖然可以攜帶從大氣中吸收的帶從大氣中吸收的co2進入深層,但是,在赤道上升流區(qū),進入深層,但是,在赤道上升流區(qū),海水會向大氣釋放海水會向大氣釋放co2,從長時間尺度和全球尺度講,這一從長時間尺度和全球尺度講,這一物理過程對物理過程對co2的收支是平衡的。的收支是平衡的。 海洋生物泵的作用海洋生物泵的作用引起廣泛關(guān)注。引起廣泛關(guān)注。(二)

20、海洋生物泵的效率估計二)海洋生物泵的效率估計 當前人類活動釋放到大氣中的碳約為當前人類活動釋放到大氣中的碳約為5060108 ta。 全球海洋初級生產(chǎn)的固碳能力(即初級生產(chǎn)力)超全球海洋初級生產(chǎn)的固碳能力(即初級生產(chǎn)力)超過過300108 tca 據(jù)估計,全球海洋凈吸收據(jù)估計,全球海洋凈吸收co2約為約為30108 ta (三)提高氣(三)提高氣海界面碳凈通量的可能途徑海界面碳凈通量的可能途徑 提高海洋的新生產(chǎn)力,尤其是南大洋提高海洋的新生產(chǎn)力,尤其是南大洋第五節(jié)第五節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán) 一、氮循環(huán)一、氮循環(huán) (一)海水中可溶性氮的化學形態(tài)及其相互轉(zhuǎn)化(一)海水中可溶性氮的化學形態(tài)及其

21、相互轉(zhuǎn)化 1海水中可溶性氮的化學形態(tài)海水中可溶性氮的化學形態(tài) din:nh4+、no3、no2和和n2 don:氨基酸、尿素和肽類氨基酸、尿素和肽類 2無機氮化合物的相互轉(zhuǎn)化無機氮化合物的相互轉(zhuǎn)化 nh3 nh2oh n2o22 no2 no3 硝化作用、反硝化作用或稱脫氮作用硝化作用、反硝化作用或稱脫氮作用 nh4+浮游植物(有機浮游植物(有機n)浮游動物(有機浮游動物(有機n)nh4+ 的直接循環(huán)的直接循環(huán) (二)植物對氮的吸收與無機氮再生(二)植物對氮的吸收與無機氮再生 1海洋植物對各類氮物質(zhì)的吸收海洋植物對各類氮物質(zhì)的吸收 2氮營養(yǎng)鹽的再生氮營養(yǎng)鹽的再生 no3(海水) 透性酶 no3

22、(細胞內(nèi))no2nh4+ 氨基酸 硝 酸 還原酶 亞硝酸 還原酶 谷氨酸 脫氫酶 圖 9.7 硝酸根離子轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锛毎麅?nèi)氨基酸的生化過程示意圖 (三)海洋生態(tài)系統(tǒng)氮的補充與損失(三)海洋生態(tài)系統(tǒng)氮的補充與損失 1 1氮的補充氮的補充 (1 1)陸源:)陸源: (2 2)大氣補充:閃電和宇宙射線輻射、工業(yè)生產(chǎn))大氣補充:閃電和宇宙射線輻射、工業(yè)生產(chǎn) (3 3)固氮作用:)固氮作用: 2 2氮的損失氮的損失 (1 1)主要途徑是人類收獲海洋生物產(chǎn)品)主要途徑是人類收獲海洋生物產(chǎn)品 (2 2)有些碎屑下沉到底部而損失)有些碎屑下沉到底部而損失 二、磷循環(huán)二、磷循環(huán) (一)海洋環(huán)境中磷的化學特性(一)

23、海洋環(huán)境中磷的化學特性 1、存在形式:、存在形式: 顆粒性磷(顆粒性磷(pop):):活有機體、有機碎屑,含量最高活有機體、有機碎屑,含量最高 溶解有機磷(溶解有機磷(dop):):主要是磷酸酯類物質(zhì),如主要是磷酸酯類物質(zhì),如atp,易水解易水解 溶解無機磷(溶解無機磷(dip):): hpo42(87) 、po43(12)、)、h2po4(極少)極少)2、磷的化學性質(zhì)的幾個特點:、磷的化學性質(zhì)的幾個特點:被快速吸收被快速吸收 易被無定形顆粒所吸附易被無定形顆粒所吸附 易與某些金屬離子(如易與某些金屬離子(如ca2+、al3+、fe3+等)形成不溶等)形成不溶性化合物性化合物 沉積物磷酸鹽溶解

24、的主要機制沉積物磷酸鹽溶解的主要機制 (二)海洋植物對磷的吸收(二)海洋植物對磷的吸收 1、符合米氏方程、符合米氏方程 2、吸收形式:、吸收形式: 浮游植物吸收的基本上是無機磷酸鹽浮游植物吸收的基本上是無機磷酸鹽 也可利用也可利用dop,特別在外界環(huán)境缺特別在外界環(huán)境缺dip時,其原因是很多浮時,其原因是很多浮游植物細胞表面能產(chǎn)生磷酸酯酶。當無機磷酸鹽很豐富時,游植物細胞表面能產(chǎn)生磷酸酯酶。當無機磷酸鹽很豐富時,植物細胞生成磷酸酯酶的功能就受到抑制。植物細胞生成磷酸酯酶的功能就受到抑制。3、環(huán)境中的無機磷豐富時,可被過量吸收,以多(聚)磷、環(huán)境中的無機磷豐富時,可被過量吸收,以多(聚)磷酸的形

25、式貯存。酸的形式貯存。 可看成是一種適應機制可看成是一種適應機制 (三)海洋浮游生物在無機磷再生中的作用(三)海洋浮游生物在無機磷再生中的作用 1、生物體內(nèi)磷的化學結(jié)構(gòu)、生物體內(nèi)磷的化學結(jié)構(gòu) 不穩(wěn)定:不穩(wěn)定: atp類,易水解,在代謝中不斷地釋出無機磷,在細胞死類,易水解,在代謝中不斷地釋出無機磷,在細胞死亡后,它們又很快地水解成無機磷酸鹽;亡后,它們又很快地水解成無機磷酸鹽; 磷酯和多(聚)磷酸,在酶的作用下也可較快分解磷酯和多(聚)磷酸,在酶的作用下也可較快分解 結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定:如核酸結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定:如核酸 2、不同類別的生物在無機磷再生中的作用不一樣,除微生、不同類別的生物在無機磷再生中的作用不

26、一樣,除微生物外,原生動物在磷的礦化過程中起重要作用。物外,原生動物在磷的礦化過程中起重要作用。 浮游動物磷排泄速率與環(huán)境條件有關(guān)浮游動物磷排泄速率與環(huán)境條件有關(guān) “溶解有機磷溶解有機磷細菌細菌動物動物無機磷無機磷”可能是水域環(huán)可能是水域環(huán)境中磷再生的重要途徑之一境中磷再生的重要途徑之一 (四)海洋水層和沉積物中磷的動態(tài)(四)海洋水層和沉積物中磷的動態(tài) 1、表層的磷酸鹽由于浮游植物的快速吸收,濃度很低、表層的磷酸鹽由于浮游植物的快速吸收,濃度很低2、磷的再生主要在透光層內(nèi)完成、磷的再生主要在透光層內(nèi)完成3、在缺氧沉積物中,表層稍下方出現(xiàn)磷酸鹽的高峰值,、在缺氧沉積物中,表層稍下方出現(xiàn)磷酸鹽的高

27、峰值,在其上方向著沉積表面,磷酸鹽濃度顯著降低。在其上方向著沉積表面,磷酸鹽濃度顯著降低。在沿岸生態(tài)系統(tǒng)中,這種補充方式很重要。在沿岸生態(tài)系統(tǒng)中,這種補充方式很重要。(五)海洋生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)(五)海洋生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán) 損失:捕撈、沉積損失:捕撈、沉積 補充:陸源、巖石風化補充:陸源、巖石風化 補充 dip、dop 浮游植物 各級動物 dop、 pop dip 沉積物 捕撈、海鳥糞 三、硫循環(huán)三、硫循環(huán) (一)硫循環(huán)的基本過程(一)硫循環(huán)的基本過程 硫是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸的基本組分硫是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸的基本組分 硫的主要蓄庫是巖石圈、有機和無機沉積物,沉積物的硫的主要蓄庫是巖石圈、有機和無機沉積物,沉積物的硫酸鹽主要通過自然侵蝕和風化或生物的分解以鹽溶硫酸鹽主要通過自然侵蝕和風化或生物的分解以鹽溶液形式進入陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)。液形式進入陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)。 人類燃燒化石燃料、火山爆發(fā)人類燃燒化石燃料、火山爆發(fā) 硫循環(huán)是在全球規(guī)模上進行的,有一個長期的沉積階段硫循環(huán)是在全球規(guī)模上進行的,有一個長期的沉積階段和一個短期

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