资源平衡假说与氮磷限制剖析
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水化学周立平水产1801班2018308210108题目:分析天然水体中氮磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
分析结果:第一部分:天然水体中氮的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中氮的来源2、天然水体中氮的存在形式3、天然水体中无机氮的分布变化4、天然水中氮的循环5、天然水体中氮的消耗6、天然水体中氮在生态系统中的意义第二部分:天然水体中磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中磷的来源2、天然水体中磷的存在形式3、天然水体中无机磷的分布变化4、天然水中磷的循环5、天然水体中磷的消耗6、天然水体中磷在生态系统中的意义第一部分:天然水体中氮的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中氮的来源天然水体中化合态氮的来源很广,包括大气降水下落过程中从大气中的淋溶、地下径流从岩石土壤的溶解、水体中水生生物的代谢、水中生物的固氮作用、以及沉积物中氮元素的释放等。
另外,近年来随着工农业生产的发展、人口的增加、工业和生活污水的排放、农业的退水造成对环境的污染日益严重,污染成了天然水化合态氮的重要来源。
根据文献报道,如我国滇池、东湖等城郊湖泊,由于受生活污水的影响,氨氮含量高达0. 09~2.8 mg/L。
但是对于水产养殖水体,施肥投饵及养殖生物的代谢是水中氮的主要来源。
天然水和沉积物中的一些藻类(蓝.绿藻)及细菌,它们具有特殊的酶系统,能把一般生物不能利用的单质N2,转变为生物能够利用的化合物形态,这一过程称为固氮作用。
湖泊沉积物中存在大量的固氮细菌,如巴氏固氮梭菌,大部分集中于上层2 cm内;海洋中的固氮藻类有束毛藻项圈藻属、念珠蓝藻属等,它们既有营自由生活的,也有与其他初级生产者共生、或与动物(如海胆、船蛆)共生的。
在固氮作用进行时,固氮酶系统需要外界供给Fe、Mg、Mo,有时还需B、Ca、Co等,水中这些微生物的含量对固氮作用有着决定性作用。
2、天然水体中氮的存在形式天然水域中,氮的存在形态可粗略分为5种:溶解游离态氮气、氨(铵)态氮、硝酸态氮、亚硝酸态氮和有机氮化物。
农业生态系统的氮磷平衡研究随着人类社会的发展,农业的重要性也越来越凸显。
然而,农业也会带来一系列的环境问题,其中氮磷污染问题尤为突出。
为了保护生态环境和人类健康,研究农业生态系统的氮磷平衡问题就变得尤为重要。
氮和磷在生态系统中扮演着重要的角色。
氮是构成生物体的重要元素之一,无机氮通常由土壤中的氨、硝酸盐等形式存在。
而有机氮则由可分解的生物体和其他有机物质中产生。
磷是生命活动不可或缺的元素,在土壤中主要以磷酸盐形式存在。
然而,在现代农业模式下,农民经常大量施用化肥,这些化肥中的氮磷会大量输入到农田土壤中,导致土壤中氮磷含量过高,从而造成氮磷污染。
过多的氮磷对环境会造成严重的危害,影响淡水湖泊的水质、降低土壤肥力、对生物多样性的破坏等。
因此,研究农业生态系统中氮磷的平衡问题就显得尤为重要。
氮磷平衡有着复杂的影响因素和复杂的调控机理,因此需要多方面的研究。
农田土壤中氮磷的循环过程是非常复杂的。
在化肥被施用到土壤中后,一部分会被农作物吸收利用,另一部分会被土壤中的微生物利用和分解。
分解后的氮磷物质会在不同时间和空间上对农业生态系统产生不同的影响,因此需要研究这些影响。
土壤水分条件是影响氮磷元素的影响因素之一。
在土壤水分饱和或缺水的情况下,土壤中微生物的代谢活动和氮磷的释放都会受到影响,因而需要优化土壤水分条件,提高土壤的水分利用效率。
土壤pH值是另一个重要的影响因素。
不同的农作物对pH值的适应范围是不同的,合理调节pH值可以优化氮磷物质在土壤中的循环效率。
此外,对于不同的土壤类型和不同种类的微生物,合理调节pH值也可以提高土壤的肥力和微生物代谢效率。
此外,农业生态系统中的自然调节机制也发挥着重要作用。
例如,土壤中的枯枝落叶可以作为有机物来为土壤提供氮磷等营养物质,同时也能够在微生物的参与下,促进土壤中的代谢与释放过程。
还有一些生物体,例如蚯蚓和昆虫等,能够促进土壤中的通气、水分调节与有机物分解等过程,对农业生态系统的氮磷平衡具有重要的积极作用。
生态系统知识:磷循环与生态系统平衡磷是生物体构成DNA、RNA、ATP等重要分子的基础元素,同时也是植物和动物生长、发育和免疫系统必需的微量元素。
生态系统中,磷的存在及其循环方式对维持生态系统的平衡至关重要。
本文将从以下几个方面探讨磷循环与生态系统平衡的关系。
一、磷在生态系统中的来源和去向磷在生态系统中的主要来源包括矿物质和有机物。
矿物质磷主要来自磷酸盐岩和海底沉积物,而有机物磷则来自植物、动物和微生物死亡后的残体和排泄物。
生态系统内的磷主要流通途径为土壤-植物-动物-微生物-水环境-沉积物。
当植物死亡后,其残体中的磷会流回土壤中,成为下一代植物生长的营养来源。
而动物死亡后,其体内的磷会通过微生物分解还原为无机磷,继而通过水环境输送到下游沉积物或下层土壤。
二、磷循环对于生态系统平衡的重要性磷在生态系统中的循环与能量流、物质循环等方面相互联系,共同维持了生态系统的平衡。
首先,磷对于植物生长发育具有重要意义,它是植物体内ATP等化学反应的催化剂,同时也是植物DNA、RNA等重要成分的构成元素。
因此,在土壤中的磷含量会直接影响植物生长发育,从而影响整个生态系统的生产力。
其次,磷在生态系统内的循环和流动涉及到微生物、动物、植物等多个生命群体,一旦某个群体的磷流失过多,就会对生态系统的平衡造成重要影响,例如植物枯萎、水体富营养化等生态问题都与磷元素含量的过高或过低有关。
因此,合理利用地球上有限的磷资源、降低化学肥料的使用、加强磷素养殖等都是维护生态系统平衡的必要手段。
三、磷循环方式的独特性与氮同为生态系统重要元素的磷循环方式具有独特性。
与氮元素循环相比,磷元素在水和海洋环境中循环的速度较慢,且没有类似于氮素空气固定的循环方式。
磷元素的沉积主要发生在深海底层,一旦磷元素流失过多,则无法通过简单的固定方法进行恢复。
因此,有效利用矿物质和有机物磷、防止水污染和化学肥料滥用是磷循环方式独特性的重要体现。
综上所述,磷循环对于生态系统平衡具有重要作用,有效的磷资源利用、磷污染控制和推广磷素养殖等都是维护生态系统平衡的必要手段。
水体中氮限制磷限制标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述水体中的氮和磷限制是当前环境保护领域的热点问题之一。
随着工业化和农业发展,大量废水和农业污染物被排放到水体中,导致水体中的氮和磷含量逐渐升高。
这些营养物质的过度富集对水生生物和生态系统造成严重威胁,并加剧了水质恶化问题。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行论述。
引言部分是对氮限制和磷限制问题进行总体概述。
其后将分别详细探讨氮限制和磷限制的定义、背景及影响,并介绍解决这些限制的方法。
最后,文章还将对水体中氮限制标准和磷限制标准进行概述说明,以辅助读者更好地了解相关政策和规定。
最后,在结论部分,我们将总结本文主要观点和发现,并提出未来在该领域的研究方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨水体中氮与磷限制问题,并提供解决这些问题的方法与思路。
同时,我们还将对水体中氮限制标准和磷限制标准进行概述,以帮助读者更好地了解相关政策和标准。
通过本文的阐述,希望能够提高人们对水体污染问题的认识,并促进环境保护工作的开展。
2. 氮限制2.1 定义和背景氮限制是指在水体中过量的氮输入引起的问题。
氮化合物通常来自于农业排放、工业污染、废水处理厂和城市生活等多种来源。
这些氮化合物包括硝酸盐、铵盐和有机氮化合物。
水体中过量的氮输入会导致富营养化问题,促进藻类大量繁殖,形成赤潮或绿潮现象。
这些藻类释放出毒素,威胁到水生生物的健康,并且消耗了水体中的氧气,导致水体缺氧。
2.2 氮限制的影响在受到氮限制的水体中,由于不足的可用氮源,藻类无法进行正常的生长和繁殖。
这可能导致整个食物链系统发生变化,影响到其他生物群落以及整个生态系统。
此外,氨或硝酸盐过量也可能通过地下水与饮用水源相结合,并形成亚硝胺等有害物质。
这些亚硝胺被认为是致癌物质,在人类健康方面也具有一定的威胁。
2.3 解决氮限制的方法为了解决水体中的氮限制问题,可以采取多种方法:- 农业管理措施:包括减少化肥和生物固氮剂的使用、改善土壤保水能力、推广精确施肥技术等,以减少氮肥流失和排泄引起的污染。
2016—2019年山美水库氮磷分布特征王俊毅(福建省泉州环境监测中心站,福建 泉州 362000)摘 要:为了解近年来山美水库富营养化程度的变化趋势,基于2016—2019年山美水库进口、出口的总氮和总磷监测结果,分析了其时空分布特征,结果表明:(1)时间分布特征:山美水库近年来有富营养化趋势,2016-2019年进、出口总磷浓度在Ⅰ、Ⅱ类标准范围,总体呈上升趋势;2016-2018年进、出口总氮浓度呈上升趋势,2019年有明显下降,但均低于V类标准;2016-2019年进、出口总磷、总氮均表现为丰水期浓度较高。
(2)空间分布特征:山美水库总磷进、出口年度趋势较为一致,进口浓度高于出口浓度,总氮亦表现出相似的趋势。
关键词:山美水库;氮磷浓度;污染特征;富营养化中图分类号:X824 文献标志码:ANitrogenandphosphoruspollutioncharacteristicsofShanmeiReservoirin2016-2019WangJunyi(QuanzhouEnvironmentalMonitoringCenterStationofFujianProvince,Quanzhou362000,China)Abstract:InordertounderstandthechangingtrendoftheeutrophicationdegreeofShanmeiReser voirinrecentyears,basedonthemonitoringresultsoftotalnitrogenandtotalphosphorusattheim portandexportofShanmeiReservoirfrom2016to2019,thecharacteristicsofitstemporalandspa tialdistributionareanalyzed,andtheresultsshow:(1)Timedistributionfeatures:ShanmeiReser voirhasatrendofeutrophicationinrecentyears.In2016-2019,thetotalphosphorusconcentrationatimportandexportiswithinthescopeofClassIandIIstandards,andtheoverallleveloftotalphosphorusconcentrationisincreasing;thetotalnitrogenconcentrationatimportandexportin2016-2018showsanupwardtrend,therewasasignificantdecreaseintheyear2019,buttheywerealllowerthantheClassVstandards;thetotalphosphorusandtotalnitrogenatimportandexportfrom2016to2019showedhigherconcentrationsduringthewetseason.(2)Spatialdistributioncharacter istics:theannualtrendoftotalphosphorusatimportandexportofShanmeiReservoirisrelativelyconsistent.Theimportconcentrationishigherthantheexportconcentration,andthetotalnitrogenalsoshowsasimilartrend.Keywords:ShanmeiReservoir;nitrogenandphosphorusconcentration;pollutioncharacteristics;eu trophication 水库是人们重要的生活饮用水水源之一,由于人类活动输入生物所需的大量N、P等营养物质,导致了水库的富营养化,富营养化改变了水体的理化性质,破坏生态平衡,并对人体健康带来危害,造成严重的经济损失[1]。
简论氮\磷循环特征对水体富营养化影响的论文摘要:通过对朱庄水库营养物质监测分析,氮含量比磷含量大几百倍。
氮和磷都是造成水体富营养化的主要因子。
由于受外界环境条件和水体性质的影响,外界污染源调查,氮污染源远远大于磷污染。
水库水体溶解氧较大,ph值呈碱性,硝化作用的结果使水体中硝酸盐氮累计;同样的条件,导致不溶性磷的积累,大部分沉积于库底。
水体富营养化条件是氮磷达到适合的比例,才会导致水华的爆发。
该水库水体磷含量低,是抑制水体富营养化的关键。
因此,该水库属于磷限制性水库。
控制水库上游磷的排入量,可有效控制水体富营养化。
关键词:氮磷营养物质;氮磷循环特征;富营养化形成机理;朱庄水库effect of nitrogen and phosphorus cycling characteristic on eutrophication of water bodywang zhen-qiang1,liu chun-guang1,qiao guang-jian 2(reservoir administrative,xingtai 054000,china; city hydrology & water resources survey bureau,xingtai 054000,china)abstract: analysis on nutrients monitoring of zhuzhuang reservoir shows that nitrogen content is hundreds of times more than and phosphorus are both major causes of water to external environmental conditions and water properties,investigations on pollution sources show that nitrogen caused pollutions is much more than water dissolves lots of oxygen,the ph value reflect on alkalescence,then by the reaction of nitrification,nitrate accumulated in water;in the same conditions,insoluble phosphorus is also accumulated,and most of them deposit at the bottom of nitrogen and phosphorus get to certain ratio in water,may cause the water eutrophication,then will lead to algae bloom the low phosphorus content in reservoir water is crucial to curb ,the reservoir is phosphorus restricted control the phosphorus quantity comes from upper reaches can effectively control the eutrophication.key words: nitrogen and phosphorus nutrients;cycling characteristic of nitrogen and phosphorus;eutrophication mechanism;zhuzhuang reservoir朱庄水库地表水资源是邢台市供水水源。
氮磷循环与农业环境研究农业作为人类的主要经济活动之一,不仅提供了我们的食物,还支撑着全球经济增长和社会发展。
同时,农业活动对环境的影响也愈加显著,其中之一就是氮磷循环。
本文将从氮磷循环的基本概念、农业活动的氮磷排放及其环境效应、探究如何发展可持续生产模式等方面探讨氮磷循环与农业环境研究。
一、氮磷循环的基本概念氮和磷是植物生长必需的营养元素,它们在自然界中以不同的形式存在。
氮以氨、硝酸盐等形式存在于空气中、地下水、土壤中的有机质和无机化合物中。
磷则存在于矿物中,并分散于土壤和岩石中。
氮磷循环是这两种元素在自然界和生态系统中的转化过程,包括由植物摄取、在植物和动物体内转换和释放至空气、水、土壤的循环。
二、农业活动的氮磷排放及其环境效应由于农业活动需要大量的化肥和畜禽粪便作为肥料,使得农业成为氮磷排放的重要来源之一。
但是,过量的氮磷排放将对环境造成很多不利的影响。
1. 土壤酸化氮磷肥料的使用会导致土壤PH值降低,从而导致土壤酸化。
酸性土壤会对植物的生长产生不利的影响,严重的还会影响土壤的生态系统功能。
2. 水体富营养化氮磷会在降雨或灌溉中进入水体中,导致水体富营养化。
植物和浮游生物的过度生长会消耗水体氧气,形成死亡区域,严重影响水生生物的生存。
3. 温室气体排放氮肥的制造和使用,以及畜禽粪便的堆积和处理都会产生温室气体,如甲烷、氨、氧化亚氮等,对全球气候变化产生负面影响。
三、探究如何发展可持续生产模式为了减轻人类活动对环境的影响,需要采用可持续生产模式来实现生产的可持续发展。
下面是几点我们可以考虑的方法:1. 采用有机肥料有机肥料是一种天然的堆肥,能够提高土壤的健康程度,并且在生态系统中具有更好的环境效应。
2. 监管农业活动政府和科学家应该更好地监管农业活动,确保农民使用符合标准的肥料,并控制排放量。
3. 大规模粪便处理在畜禽养殖场和养殖区建立便于处理的处理站来处理畜禽粪便。
粪便的去处不仅解决了污染问题,还可作为肥料应用于农业生产中。
微生物对水体氮磷循环的影响与调控水是地球上最宝贵的资源之一,然而,由于人类活动的不断增加,水体的污染问题日益严重。
其中,氮磷污染是水体中最常见且最具挑战性的问题之一。
幸运的是,微生物世界中存在着各种微生物,它们在水体氮磷循环中起着重要的影响与调控作用。
本文将探讨微生物对水体氮磷循环的影响与调控机制。
一、微生物对水体氮循环的影响与调控氮是水体中的重要营养元素,它参与了蛋白质、酶、维生素等物质的合成,并对水生生物的生长与发育起着重要作用。
微生物在水体氮循环中扮演着关键角色,其中包括氮固定、氨化作用、硝化作用和反硝化作用。
1. 氮固定氮固定是指将大气中的氮气转化为可被植物吸收利用的形式。
这一过程主要由一些特定的微生物,如根瘤菌和蓝藻等完成。
它们能够利用酶的作用将氮气还原为氨,进而合成氨基酸和其他有机氮化合物,为水生植物提供了必需的氮源。
2. 氨化作用氨化作用是指将有机氮废物转化为无机氨。
微生物中的一些硝化细菌能够利用这些有机氮废物,通过产生酶的作用将其转化为无机氨。
这一过程将有机氮废物迅速转化为无机氮形式,使其更易被水体中的植物利用。
3. 硝化作用硝化作用是指将无机氮形式转化为硝酸盐。
这一过程主要由硝化细菌完成,它们能够将无机氨氧化为亚硝酸盐,再将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。
这一过程使水体中的无机氮形式更易被植物利用,并为水体中氮的循环提供了动力。
4. 反硝化作用反硝化作用是指将硝酸盐还原为氮气。
这一过程主要由一些反硝化细菌完成,它们能够利用硝酸盐作为电子受体,将其还原为氮气,从而将水体中的硝酸盐氮气化并释放到大气中。
这一过程在氮的循环中起着重要的调控作用,有效地减少了水体中的硝酸盐浓度,维持了水体氮磷平衡。
二、微生物对水体磷循环的影响与调控磷是水体中的另一个重要营养元素,它参与了细胞核酸、ATP等重要物质的合成,并对水生生物的生长与繁殖具有重要影响。
微生物在水体磷循环中也起着关键的作用,其中包括磷酸盐的溶解、沉积和磷酸盐的再生等。