生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)課件

第十一章生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)第一節(jié)物質(zhì)循環(huán)的一般特點一、生命與元素根據(jù)生物生命活動的需要量大小可以將營養(yǎng)元素分為大量元素和微量元素二、物質(zhì)循環(huán)的模式生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)可以用庫（pool）和流通（flow）來加以概括物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)是在庫與庫之間彼此流通的1單位時間、單位面積內(nèi)通過營養(yǎng)物質(zhì)的絕對值稱為流通量元素流通速率的大小通常用周轉(zhuǎn)率表示周轉(zhuǎn)率＝流通率/庫中營養(yǎng)元素的總量物質(zhì)不同，周轉(zhuǎn)所用的時間也不同，通常元素的周轉(zhuǎn)受到元素性質(zhì)的影響、生物生長速率的影響、有機物分解速率的影響2三、生物地球化學(xué)循環(huán)的類型生物地球化學(xué)循環(huán)可分為水循環(huán)、氣體型循環(huán)和沉積循環(huán)3大類，其中水循環(huán)是推動生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的最主要動力在氣循環(huán)中，大氣和海洋是主要貯存庫在沉積循環(huán)中，巖石、土壤和水互相聯(lián)系構(gòu)成了主要貯存庫3第二節(jié)水循環(huán)一、全球水循環(huán)模式水循環(huán)受太陽能、大氣環(huán)流、洋流、熱交換所影響，降水和蒸發(fā)是水循環(huán)的2種方式二、生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán)包括截取、滲透、蒸發(fā)、蒸騰、地表徑流只有1％～3％的水參與植物體的建造并進入食物鏈，其余通過葉面蒸騰返回大氣，參與水分再循環(huán)4第三節(jié)氣體循環(huán)一、碳循環(huán)碳是一切生物體中最基本的成分，全球絕大部分碳以碳酸鹽的形式貯存在巖石圈，其次貯存在化石燃料中生物可以直接利用的碳存在于水圈和大氣圈中5二、氮循環(huán)氮是蛋白質(zhì)的基本成分，是一切生命結(jié)構(gòu)的原料大氣中氮氣不能被植物直接利用，必須轉(zhuǎn)化為硝酸鹽、亞硝酸鹽或銨根離子才能被植物吸收固氮的途徑主要有閃電、宇宙射線、隕石、火山爆發(fā)工業(yè)固氮生物固氮6含氮有機物的轉(zhuǎn)化和分解過程主要包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用氨化作用：有機氮分解為銨根離子硝化作用：銨根離子被氧化成硝酸根或亞硝酸根離子反硝化作用：亞硝酸鹽變成大氣氮7第四節(jié)沉積循環(huán)一、磷循環(huán)磷是生物不可缺少的元素（ATP、DNA、RNA）磷循環(huán)的起點源于巖石的風(fēng)化，終于水中的沉積二、硫循環(huán)硫是原生質(zhì)的重要組分硫循環(huán)有一個長期的沉積階段和一個較短的氣體階段8第五節(jié)有毒有害物質(zhì)循環(huán)一、有毒有害物質(zhì)循環(huán)的一般特點毒性物質(zhì)進入環(huán)境的初始量很少，但是通過在食物鏈傳遞過程可以逐漸富集到危險的水平，有些毒性物質(zhì)經(jīng)過生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)后毒性增加9二、有毒有害物質(zhì)循環(huán)實例（一）DDTDDT最早在二戰(zhàn)中使用，當(dāng)時為了控制蚊子數(shù)量從而減少瘧疾的傳播戰(zhàn)后DDT被大量的使用在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、日常生活中DDT在食物鏈中的富集導(dǎo)致大量動物的死亡，同時嚴(yán)重影響了鳥類的繁殖（二）汞10地球水循環(huán)模式11生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán)12全球碳循環(huán)13全球氮循環(huán)14土壤中以NH4＋為能量源的化能自養(yǎng)菌15湖泊生態(tài)系統(tǒng)中的磷循