第四章 海洋磷循环
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海洋⽣态学课后思考题答案全第⼀章⽣态系统及其功能概论1 ⽣态系统概念所强调得核⼼思想就是什么?答: ⽣态系统概念所强调得核⼼思想主要强调⾃然界⽣物与环境之间不可分割得整体性,树⽴这种整体性思想使⼈类认识⾃然得具有⾰命性得进步。
⽣态系统⽣物学就是现代⽣态学得核⼼。
2 ⽣态系统有哪些基本组分?它们各⾃执⾏什么功能?答:⽣态系统得基本组成成分包括⾮⽣物与⽣物两部分。
⾮⽣物成分就是⽣态系统得⽣命⽀持者,它提供⽣态系统中各种⽣物活动得栖息场所,具备⽣物⽣存所必须得物质条件,也就是⽣命得源泉。
⽣物部分就是执⾏⽣态系统功能得主体。
可分为以下⼏类:⽣产者:能利⽤太阳能进⾏光合作⽤,制造得有机物就是地球上⼀切⽣物得⾷物来源,在⽣态系统中得能量流动与物质循环中居⾸要地位。
消费者:它们之间或者间接得依靠⽣产者制造得有机物为⾷,通过对⽣产者得摄⾷、同化与吸收过程,起着对初级⽣产者得加⼯与本⾝再⽣产得作⽤。
分解者:在⽣态系统中连续得进⾏着与光合作⽤相反得分解作⽤。
3⽣态系统得能量就是怎么流动得?有什么特点?答:⽣态系统得能量流动过程就是能量通过营养级不断消耗得过程。
其特点如下:(1)⽣产者(绿⾊植物)对太阳能利⽤率很低,只有1%左右。
(2)能量流动为不可逆得单向流动。
(3)流动中能量因热散失⽽逐渐减少,且各营养层次⾃⾝得呼吸所耗⽤得能量都在其总产量得⼀半以上,⽽各级得⽣产量则⾄多只有总产量得⼀⼩半。
(4)各级消费者之间能量得利⽤率平均为10%。
(5)只有当⽣态系统⽣产得能量与消耗得能量平衡得,⽣态系统得结构与功能才能保持动态得平衡。
4 ⽣态系统得物质就是怎样循环得?有什么特点?答:⽣态系统得物质循环通过⽣态系统中⽣物有机体与环境之间进⾏循环。
⽣命所需得各种元素与物质以⽆机形态被植物吸收,转变为⽣物体中各种有机物质,并通过⾷物链在营养级之间传递、转化。
当⽣物死亡后,有机物质被各种分解者分解回到环境中,然后再⼀次被植物吸收,重新进⼊⾷物链。
第一章生态系统及其功能概论1 生态系统概念所强调的核心思想是什么?答: 生态系统概念所强调的核心思想主要强调自然界生物与环境之间不可分割的整体性,树立这种整体性思想使人类认识自然的具有革命性的进步。
生态系统生物学是现代生态学的核心。
2 生态系统有哪些基本组分?它们各自执行什么功能?答:生态系统的基本组成成分包括非生物和生物两部分。
非生物成分是生态系统的生命支持者,它提供生态系统中各种生物活动的栖息场所,具备生物生存所必须的物质条件,也是生命的源泉。
生物部分是执行生态系统功能的主体。
可分为以下几类:生产者:能利用太阳能进行光合作用,制造的有机物是地球上一切生物的食物来源,在生态系统中得能量流动和物质循环中居首要地位。
消费者:它们之间或者间接的依靠生产者制造的有机物为食,通过对生产者的摄食、同化和吸收过程,起着对初级生产者的加工和本身再生产的作用。
分解者:在生态系统中连续的进行着与光合作用相反的分解作用。
3生态系统的能量是怎么流动的?有什么特点?答:生态系统的能量流动过程是能量通过营养级不断消耗的过程。
其特点如下:(1)生产者(绿色植物)对太阳能利用率很低,只有1%左右。
(2)能量流动为不可逆的单向流动。
(3)流动中能量因热散失而逐渐减少,且各营养层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上,而各级的生产量则至多只有总产量的一小半。
(4)各级消费者之间能量的利用率平均为10%。
(5)只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡的,生态系统的结构与功能才能保持动态的平衡。
4 生态系统的物质是怎样循环的?有什么特点?答:生态系统的物质循环通过生态系统中生物有机体和环境之间进行循环。
生命所需的各种元素和物质以无机形态被植物吸收,转变为生物体中各种有机物质,并通过食物链在营养级之间传递、转化。
当生物死亡后,有机物质被各种分解者分解回到环境中,然后再一次被植物吸收,重新进入食物链。
生态系统的营养物质来源于地球并被生物多次利用,在生态系统中不断循环,或从一个生态系统转移到另外一个生态系统。
海洋生态学课后习题and解答海洋生态学课后习题第一章生态系统及其功能1.生态系统概念所强调的核心思想是什么?生态系统是指一定时间和空间范围内,生物群落和非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的相互联系相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
生态系统概念所强调的核心思想是自然界生物与环境之间具有不可分割的整体性。
2.生态系统有哪些基本组分?各自执行什么功能?生态系统的基本组成可以概括为非生物和生物两部分,包括非生物环境,生产者、消费者、分解者。
①非生物成分:生态系统的生命支持系统,提供生态系统中各种生物的栖息场所、物质条件,也是生物能量的源泉。
②生物成分:执行生态系统功能的主体。
三大功能群构成三个亚系统,并且与环境要素共同构成统一整体。
只有通过这个整体才能执行能量流动和物质循环的基本功能。
(1)生产者:所有绿色植物、光合细菌、化能细菌等,制造的有机物是一切生物的食物来源,在生态系统能量流动和物质循环中居于首要地位。
(2)消费者:不能从无机物制造有机物的全部生物,直接或间接依靠生产者制造的有机物为生,通过摄食、同化和吸收过程,起着对初级生产者加工和本身再生产的作用。
(3)分解者:异养生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。
在生态系统中连续进行与光合作用相反的分解作用。
每一种生物产生的有机物基本上都可以被已经存在于自然界的微生物所分解。
3.生态系统的能量是怎样流动的?有哪些特点?植物光合作用形成的有机物质和能量,一部分被其呼吸作用所消耗,剩下的才是可以供给下一营养级的净初级产量。
植食性动物只能同化一部分净初级生产量,其余部分形成粪团排出体外,被吸收的量又有一部分用于自身生命活动,还有一部分以代谢废物形式排出,剩下的才是能够提供给下一营养级的总能量。
服从热力学第一、第二定律,即能量守恒定律和能量转化定律。
能量单向流动,不循环,不断消耗和散失。
任何一个生态系统的食物链不可能很长,陆地通常3-4级,海洋很少超过6级,因为能量随营养级增加而不断减少,意味着生物数量必定不断下降,而维持种群繁衍必须要有一定数量保证。
王斯羽生命科学学院海洋中的磷元素有几种存在形式?各种形式中磷的化学结构(形态)如何?以及在海洋生态系统中磷是如何完成循环的?1)溶液中的自由离子、络合形式等。
磷酸在海中中的解离:磷酸根形式,磷酸氢根形式(H2PO4-);P在海水中的有机和无机络合物NaHPO4-,MgHPO4等,主要分布为营养盐型:表层低,生物利用产生颗粒物、深水高,细菌分解再生。
HPO4 2-作为海水中的无机配位体也可产生多种络合物。
2)海洋动物甲壳、鳞片、骨骼中的磷含量为6% ~16%, 软组织里的磷0. 5% ~3. 2% , 细菌和病毒磷含量3% ~5% , 全新世硅藻软泥中含P2O5 达27. 88%,因此,磷除了以无机形式离子形式存在外,还以各种有机物的形式或者晶体形式构成了生物体的基本结构。
3)海洋中磷循环中控制磷分布的几个主要过程:海洋表层水中的溶解磷几乎全部被海洋植物摄取, 海洋植物及动物死亡后最终以生物碎屑的形式沉入海底, 在其沉降和到达深层水的过程中大部分被分解、破坏, 变成可溶组分又重新返回海水, 使深层水中磷浓度提高。
含磷浓度高的深层水被上升洋流带到表层后又被生物吸收, 重复循环。
具体来说,有如下步骤:①富含营养盐的上升流,这是真光层磷酸盐的主要来源;②在真光层,磷酸盐通过光合作用被快速地结合进生物体内,并向下沉降;③下沉的生物颗粒在底层或浅水沉积物中被分解,所产生的磷酸盐直接返回真光层,再次被生物所摄取利用④在表层未被分解的部分颗粒沉降至深层,其中大部分在深层被分解,参加再循环;⑤表层和深层海水之间存在的缓慢磷交换作用;⑥少部分(5%)在深层也未被分解的颗粒磷进入海洋沉积物,海洋沉积物的磷经过漫长的地质过程最终又返回陆地,参加新一轮的磷循环。
海洋生态系统中的能量流动与物质循环海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一,它承载了众多生物种类并发挥着至关重要的作用。
在海洋生态系统中,能量的流动和物质的循环是维持生物生存和生态平衡的关键因素。
本文将重点探讨海洋生态系统中的能量流动和物质循环的过程和意义。
能量是维持生物体生存和运动的基本要素,而能量的流动在海洋生态系统中是一种层次分明且相互转化的过程。
太阳作为海洋生态系统的主要能量源,通过日照的方式向海洋表层输入能量。
海洋中的光合作用由浮游植物、海藻等生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气。
这些有机物被称为初级生产者,它们为整个海洋食物链的能量基础。
初级生产者被食草动物摄食后,能量会从植物转移到动物身上。
这些动物称为消费者,它们依赖于初级生产者的能量来生存。
在海洋生态系统中,有多个层次的消费者,包括食草性动物、食肉性动物以及食肉性动物的掠食者。
能量会随着食物链的层次传递并逐渐减少,因为每个层次只能吸收到上一个层次中的一部分能量。
这种能量逐级转移的过程称为能量金字塔。
能量金字塔中,最顶层的掠食者常被称为顶级消费者。
他们往往是食物链中数量最少的一环,但在调节生态平衡方面起着关键作用。
如果顶级消费者数量减少,下一级的控制消费者(捕食者)的数量将增加,导致他们所食用的初级消费者数量减少,初级消费者过多则会引发初级生产者的捕食而造成生态失衡。
物质循环是海洋生态系统中的另一个重要过程,它使得各种化学元素在生物体内、生物体之间以及海洋与陆地之间实现循环。
其中,最重要的物质循环过程之一就是碳循环。
海洋中的光合作用将二氧化碳转化为有机碳,并通过营养链传递到其他生物体内,最终有机碳在生物体内的代谢过程中释放出二氧化碳。
此外,海洋中的氮和磷等元素也进行着循环。
氮是生物体合成蛋白质和核酸的重要元素,在海洋中存在多种形式,包括溶解态氮、氨和硝酸盐等。
氨通过光合作用和细菌的作用转化为硝酸盐,形成氮肥,为植物生长提供必要的养分。
导学教案:理解氮循环和磷循环的重要性氮、磷是生物体生长繁殖的必需元素,它们为生态系统的运行提供了基础物质,对于从生态学、农学、环境科学、过程工程等领域的研究角度来看,氮循环和磷循环是非常重要的基础常识。
本篇文章将从理解氮循环和磷循环的关键重要性开始,深入探讨氮循环和磷循环的概念、作用及其生态环境中的重要性。
一、氮循环和磷循环的重要性氮是生命体系的基础元素,氮的存在、转化和运移是地球物质循环的重要环节之一。
氮通过云、雨、水体、土壤、植物、人和动物体等途径移动和循环。
氮的大气部分占全球氮总量的78%左右,但是大气氮对植物和动物不可利用,所以,将在土壤中转化成为植物和动物所需的氮化合物,进而成为生物体合成蛋白质等有机物的基本元素。
因此,氮循环对维持生态环境和支持生物生长繁殖具有明显的重要性。
磷是植物和动物所必需的元素,是维持生命活动必需的基本组成元素之一,特别是对于植物生长非常关键。
所有植物和动物都需从外界获得磷。
最初,磷和氮一样,在无机形式气态中存在。
磷循环包括了地球表层结构中的磷总量和其可利用程度的变化和分配。
磷的生物循环是磷占全球循环的重要环节之一。
磷在生物体中主要是以骨骼和牙齿的宏量形式存在,而在细胞内则以较少的量存在。
磷在生态繁殖和自然循环过程中发挥着重要作用。
二、氮循环和磷循环的概念及作用1.氮的循环过程氮的循环是地球生物食物链和生物圈能量流的关键点之一。
氮在地球大气和地球表层之间不停地循环。
氮可以以各种形式被生物体利用,包括草、植物和许多类食肉动物,人类也依赖氮矿物质和动物组织中的氮来生存。
氮循环的主要过程有:(1)氮输入主要是通过氮的光化学和生化作用,将氮物质从大气直接输入到地球环境中或通过沉降进入大海和陆地表层。
(2)生物固氮在土壤中生物固氮是一种重要的氮转化过程,它将大气中的氮气转化为植物可利用的氨和溶液。
植物体内也能产生氨,并被动物直接利用。
(3)养分消耗和分解植物和动物摄取到氮元素后,消耗和分解将它们归还给环境。