生物地球化学循环_生物地球化学循环三种类型
地球化学循环物质循环是一个开放式循环吗?
定义农业生态系统中的主要物质循环
生物地球化学循环_生物地球化学循环三种类型
生物地球化学循环_生物地球化学循环三种类型
水循环
一、物质流的重要性及其特点
二、物质循环的基本概念
物质循环的一般模式
碳素循环
氮循环
磷循环
四、生态系统中的环境污染问题
五、农业生态系统物质循环的调控原则
一、物质流的重要性及其特点
(一)重要性
在植物中,大量的氮素被用于制造可进行光合作用供植物生长的叶绿素分子加工,或者固定,是将气态的游离态氮转变为可被有机体吸收的化合态氮的必经过程。一部分氮素由闪电所固定,同时绝大部分的氮素被非共生或共生的固氮细菌所固定。1.形成生物体的必需原料
2.生物进行生理生化活动的基础
3.能量流动的载体
1.物质是循环的
2.物质是多种多样的
3.物质是由元素组成
(三)物质元素的分类
1.能量元素:C、H、O、N
2.大量元素:C a、M g、P、K、N a、S
3.微量元素:C u、Z n、B、M n、M o、A l、F、l、S i、C l
二.物质循环的基本概念(一)生物地球化学循环是物质循环的基本形式生物地球化学循环:地球上的各种化学元素和营养物质在自然动力和生命动力的作用下,在不同层次的生态系统内,乃至整个生物圈里,沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体到环境,不断地进行流动和循环,就构成了生物地球化学循环,简称生物地化循环。1.地质大循环,时间长、范围广,是闭合式循环 2.生物小循环:时间短、范围小,是开放式循环
二、物质循环的基本概念
1.地质大循环
2.生物小循环
(二)物质循环的库与循环类型
1.储存库
气体型循环
沉积型循环
(三)周转率和周转期
1.周转率R=Fi/S=F o/S
三、农业生态系统中的主要物质循环
(一)农业生态系统循环的一般模式
M.J.F r i s s e,1976年
燃烧
呼吸
收获
吸收
幼苗
动物库
饲料等
土壤库
遗留、种子
生物固氮
吸收
淋溶
挥发
呼吸
饲料
垫土
残体物
产品
呼吸
氨化
肥料
灌溉
模式
物质流动和能量流动的特点是什么?
植物库物质循环具有全球性,反复运动;
(二)特点物质是能量流动的载体;
能量是物质循环的动力;
信息传递能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
氮循环是指
氮循环是指如下:
氮循环是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程种子的生态系统的物质循环。
氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,全球每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环失衡,并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。
构成陆地生态系统氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。
植物吸收土壤中的铵盐和盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮,这一过程为生物体内有机氮的合成。
固氮作用是分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮(N2)的固定有两种方式:一种是非生物固氮,即通过闪电、高温放电等固氮,这样形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。
大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。由此可见,由于微生物的活动,土壤已成为氮循环中最活跃的区域。
氮(N)氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的物质循环之一,如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤,为动植物所利用,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反复循环,以至无穷。是天然湿地生态系统中最重要的组成成分和一种重要的生态影响因子,其主要来源有径流输入、大气沉降和生物固氮。天然湿地中N的迁移和转化主要发生在湿地演替带,演替带是生物地球化学活动比较强烈的缓冲区,常被视为湿地的N源、N汇和N转化器。
空气中含有大约78%的氮气,占有绝大部分的氮元素。氮是许多生物过程的基本元素;它存在于所有组成蛋白质的氨基酸中,是构成诸如DNA等的的四种基本元素之一。
这些细菌拥有可促进氮气氢化成为氨的固氮酶,生成的氨再被这种细菌通过一系列的转化以形成自身组织的一部分。某一些固氮细菌,例如根瘤菌,寄生在豆科植物(例如豌豆或蚕豆)的根瘤中。
其它植物利用根系从土壤中吸收根离子或铵离子以获取氮素。动物体内的所有氮素则均由在食物链中进食植物所获得。
生态系统中的什么和什么是沿着食物链和食物网流动的
2.交换库物质是指能和无机自然界进行循环往复利用的有机物和无机物(主要是有机物)。在生态系统中,能量流动和物质循环是紧密地结合在一起同时进行的。
生态系统中生物之间的最重要联系是通过食物链和食物网联成一个整体,所以食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的主渠道。
在生态系统中食物链是指生产者与消费者之间吃与被吃的关系,多条食物链相互交错构成了食物网固态地球系统循环对全球变化的影响途径如下:;随着吃与被吃物质和能量随之一起流动。
如食物链:草→兔→鹰,兔吃草,草进行光合作用储存的物质和能量就进入了兔的体内,鹰吃兔,兔体内储存的物质和能量就到了鹰的体内。
生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的。当人类排放的有毒物质进入生态系统,有毒物质会通过食物链不断积累,危害生态系统中的许多生物,最终威胁人类。
其中能量是指各种与生命活动有关的能量形式,如:太阳能,化学能等而物质则是指各种元素物质。
在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,不断进行着从无机环境到生
物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统,指的是地球上的生态系统——生物圈,其中的物质循环带有全球性,所以又叫生物地球化学循环。
生物地球化学循环的氮循环
虽然大气中富含氮元素(79%),植物却不能直接利用,只有经固氮生物(主要是固氮菌类和蓝藻)将其转化为氨(NH3)后才能被植物吸收,并用于合成蛋白质和其他含氨有机质。在生物体内,氮存在于氨基中,呈-3价。在土壤富氧层中,氮主要以硝基本内容酸盐(+5价)或亚盐(+3价)形式存在。土壤中有两类硝化细菌,一类将氨氧化为亚盐,一类将亚盐氧化为盐,两类都依靠氧化作用释放的能量生存。除了与固氮菌共生的植物(主要为豆科)可能直接利用空气中的氮转化的氨外,一般植物都是吸收土壤中的盐。植物吸收盐的速度很快,叶和根中有相应的还原酶能将根逆行还原为NH3,但这需要供能。土壤中还有一类细菌为反硝化细菌,当土壤中缺氧而同时有充足的碳水化合物时,它们可以将盐还原为气态的氮(N2)或(N2O)。由进化的角度来看,这一步骤极为重要。否则大量的氮将贮存在海洋或沉积物中。汞的生物地球化学循环的过程 及反应方程式
能量流动是单向流动,逐级递减;大概生物地球化学循环就这些内2、固态地球系统循环还为生物提供了必要的生存条件。例如,土壤循环过程中,土壤不断在岩石、生物和大气之间循环,为植物提供了必要的养分和生存环境。同时,固态地球系统循环还通过影响土壤和水分的分布和质量,影响了生物的分布和生存。容,可以自己整理下。
生物地球化学循环的硫循环
这些细菌和植物建立了一种互利共生的关系,为植物生产氨以换取糖类。因此可通过栽种豆科植物使氮素贫瘠的土地变得肥沃。还有一些其它的植物可供建立这种共生关系。硫主要以硫酸盐的形式贮存于沉积物中,以硫酸盐溶液形式被植物吸收。但沉积的硫在土壤微生物的帮助下却可转化为气态的(H2S),再经大气氧化为硫酸(H2SO4)复降于地面或海洋中。与氮相似的是,硫在生物体内以-2价形式存在,而在大气环境中却主要以硫酸盐(+6价)形式存在。因此在植物体内也存在相应的还原酶系。在土壤富氧层和贫氧层中,分别存在氧化和还原两种微生物系,可促进硫酸盐与水之间的相互转化。
2.周转期T=1/R生物地球化学循环的水循环
生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的。液态水是可溶性营养物的重要载体。由于陆地上江河归海是单向流动,所以溶于水中的营养物从陆地流失后便难以返回。海水占地球总水量的97%;淡水只占3%,其中又有3/4为固态(冰)。所以陆地上可利用的淡水不足地球总水量的1%。淡水湖(一)生物地球化学循环是物质循环的基本形或泊含水量占地球总水量的0.3%,土壤含水量也占0.3%,河流只占0.005%,还有少量水结合于生命活质中。陆地上的淡水分布很不均匀,有地区异,也有季节年度异。淡水分布不匀,再加上工业大量用水和水质污染等,这都使淡水资源问题日益突出。
以碳循环为例说明生物地球化学循环的过程及其生态学意义?
在氧气不足的条件下,土壤中的盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程被称作反硝化作用。并循环为例,说明生物地球化学循环的过程及其生态血液呢?这个这个以及以前的植物转变成胖胖经过烧化呢,在成了废物碳的大转化成其他的养料啊。
动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮化合物被微生物分解后形成氨,这一过程是氨化作用。在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成盐,这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。有一列的生活在寻求地球化的循环的过程,以及送在的意义主任为了地球的发展和地球的成分平衡
说什么都过去,就是你你不懂存量的生活方式,什么都不到现在一年过的时候发生过之外的新出来的过渡期,觉得与你沟通,觉得我出生在外国那都已经什么都顺着你过的生日,你不懂方法说的真的什么都不懂,想到你你说没礼物,甚至我都过得不懂得一身出去的衣服什么的,不都是那个音乐。
固态地球系统循环通过什么途径可能会在短时期内影响全球变化
流失1、地球的气候系统受到许多因素的影响,包括太阳辐射、大气成分、海洋循环等。其中,地球表面的温度和降水分布是气候系统的关键特征。固态地球系统循环,如地壳运动、火山活动和等,可以影响地球表面的温度和降水分布,从而影响全球气候。
2、生物地球化学循环是地球上碳、氮、磷等元素循环的重要过程。这些元素的循环自然源和人为源排放,进入大气,有二价汞,颗粒态汞和零价汞,大气传输过程中会发生沉降,进入水体或地表,零价汞的迁移能力最强,是一种全球性污染物。进入土壤后可以被植物根部吸收或在土壤中迁移或固定,还可以光致还原生成Hg0重新返回大气,进入水体的汞有颗粒态、溶解态和活性态,发生迁移或进入沉积物,还原条件下无机汞能够生成甲基汞,甲基汞可以在食物链中传递,并进行生物富集。受到固态地球系统循环的影响。例如,地壳中的矿物风化和分解可以释放出大量的碳和氮元素,为生物提供营养。同时,和火山活动也可以改变土壤和海洋中的碳和氮元素分布,影响生物地球化学循环。
3、水循环是地球循环的重要过程,包括降水、地表径流、地下水、蒸发等环节。固态地球系统循环,如地壳运动和火山活动,可以改变地表径流和地下水的分布,从而影响全球水循环。
4、大气中的气体成分对地球的气候和生物地球化学循环都有重要影响。固态地球系统循环可以通过改变地表的温度和降水分布来影响大气中的气体成分,进而影响全球气候和生物地球化学循环。
固态地球系统循环的作用:
1、固态地球系统循环通过各种方式参与了地球表面的物质循环和能量流动,从而影响了地球的气候和环境。例如,水循环过程中,水分不断在海洋、陆地和大气之间循环,参与了能量的传输和物质的交换,对于维持地球表面的水分平衡和气候稳定至关重要。
3、固态地球系统循环还对于维持地球表面的生态平衡具有重要作用。例如,岩石循环过程中,岩石经过风化、侵蚀和沉积等过程,形成了各种类型的土壤和地貌,这些土壤和地貌为各种生物提供了生存的环境和资源。
4、固态地球系统循环还对于人类的可持续发展具有重要意义。例如,土壤循环对于农业生产和人类饮用水具有重要影响,因此,保护和维护土壤循环的可持续性对于保障人类的生存和发展至关重要。
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