生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)1課件

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的一般特征第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第四節(jié)自然生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)容提要3/27/2023第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)§1生物地化循環(huán)的概念§2水循環(huán)§3氣體型循環(huán)§4沉積型循環(huán)§5有毒物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化§6放射性核素循環(huán)§7生物地化循環(huán)與人體健康3/27/2023§1生物地化循環(huán)的概念生物地化循環(huán)生物地化循環(huán)的特點(diǎn)生物地化循環(huán)的類型3/27/2023生物地化循環(huán)的特點(diǎn)①物質(zhì)循環(huán)不同于能量流動(dòng)，后者在生態(tài)系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)是循環(huán)的；②生物地化循環(huán)可以用庫(kù)和流通率兩個(gè)概念來描述。庫(kù)是由存在于生態(tài)系統(tǒng)某些生物或非生物成分中一定數(shù)量的某種化學(xué)物質(zhì)所構(gòu)成的，可分為貯存庫(kù)和交換庫(kù)。前者的特點(diǎn)是庫(kù)容量大，元素在庫(kù)中滯留的時(shí)間長(zhǎng)，流動(dòng)速率小，多屬于非生物成分；交換庫(kù)則容量較小，元素滯留的時(shí)間短，流速較大。物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)單位面積(或單位體積)和單位時(shí)間的移動(dòng)量稱流通率。③生物地化循環(huán)在受人類干擾以前一般是處于一種穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。④元素和難分解的化合物常發(fā)生生物積累、生物濃縮和生物放大現(xiàn)象。3/27/2023生物積累、生物濃縮和生物放大生物積累(bioaccumlation):指生態(tài)系統(tǒng)中生物不斷進(jìn)行新陳代謝的過程中，體內(nèi)來自環(huán)境的元素或難分解的化合物的濃縮系數(shù)不斷增加的現(xiàn)象。生物濃縮(bioconcentration):指生態(tài)系統(tǒng)中同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上許多生物種群或者生物個(gè)體，從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解的化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象，又稱生物富集。生物放大(biomagnification):指生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈上，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物以低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為食，某種元素或難分解化合物在生物機(jī)體中濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象。生物放大的結(jié)果使食物鏈上高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體中該類物質(zhì)的濃度顯著超過環(huán)境中的濃度。3/27/2023生物地化循環(huán)的類型水循環(huán)氣體型循環(huán)沉積型循環(huán)3/27/2023氧循環(huán)(oxygencycle)H2O+CO2→H2CO3→

HCO3-+H+↑CO2HCO3-→CO32

-Ca2+→CaCO3O2水體臭氧層沉積物火山作用4FeO+O2→2FeO3CO2CO↑O2+2COCO2O2O3O2OO2HOHH2OH2OOCO2高能紫外輻射3/27/2023碳循環(huán)(carboncycle)化泥碳煤大氣中CO2CO2碳化作用石油水生植物光合作用腐爛燃料呼吸作用光合作用腐爛擴(kuò)散3/27/2023氮循環(huán)(nitrogencycle)陸地陸地其它動(dòng)植物藍(lán)藻淺層死有機(jī)物溶解死有機(jī)物土壤中無機(jī)氮庫(kù)丟失于深層沉積中動(dòng)植物活體共生或自由生活的固氮微生物死有機(jī)體陸地河流帶走生物固氮大氣庫(kù)N2大氣庫(kù)HN3,NO,NO2,N2O，工業(yè)固氮（汽車,化肥,電廠）脫氮閃電化學(xué)反應(yīng)海洋火山作用降水大氣3/27/2023硫循環(huán)（sulfurcycle）陸地海洋沉積物（CaSO4,FeS2）溶解的SO42-SO2H2SSCaSO4FeS2死有機(jī)物活有機(jī)物SO42-降水SO2,SO42-擴(kuò)散海浪SO42-大氣上升，分化SO2FeS2死有機(jī)物活有機(jī)物SO42-H2SS分解化肥工業(yè)SO42-攝取擴(kuò)散火山活動(dòng)H2S,SO2,SO42