生物圈中三大物质循环比较

初中生物知识：常见生物圈中的物质循环一、碳循环（Carbon cycle）碳是构成有机物质的中心元素，也是构成地壳岩石和矿物燃科（煤、石油、天然气）的主要成分。

在地球各个圈层中碳的循环，主要是通过二氧化碳来进行的。

在大气中CO2的含量很少，仅为58000×1012mol，大量的CO2溶解在大洋的海水中，大约为2900000×1012mol，是空气中CO2含量的50倍，但是，最大量的碳是以碳酸盐沉积物的形式存储在地壳内，其总量达1700000000×1012mol。

1．大气和生物圈之间的碳循环①绿色植物吸收大气中的CO2以及根部吸收的水分通过光合作用转化为葡萄糖和多糖（淀粉、纤维素等）并放出氧气。

②植物体的碳化合物经过食物链传递成为动物体的碳化合物，植物和动物的呼吸作用将体内的部分碳转化成二氧化碳排入大气。

③动植物死亡后，残体内的碳经微生物分解后产生的二氧化碳排入大气。

上述这一循环约需10～20年。

2．大气和海洋之间的二氧化碳交换，是一个在气——水表面进行的溶解与解吸平衡过程。

上述两种碳的流动与交换过程数量达每年约1000亿吨（以碳计）以上。

且都属于较快的碳循环过程。

3．碳酸盐岩石（石灰岩、白云石和碳质页岩）的形成和分解。

4．矿物燃料（煤和石油）的形成和分解。

后两种碳的自然循环属缓慢形式，需时往往以亿万年计。

由于人类活动特别是矿物燃料的燃烧量大幅度增加，排放到大气中的二氧化碳浓度增大，这就破坏了自然界原有的平衡，可能导致气候异常，还会引起海水中的酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。

二、氮循环氮是构成蛋白质及生物有机体的重要元素，它在环境中含量大而且变动量小的三种存在形式是；大气中的氮气，海水中的溶解氮，沉积物中的有机氮，其余形态的氮则处于不断地复杂变化、流动和交换过程中。

大气中除含有大量分子态氮（3900亿吨）外，还含有少数化合态氮如NH3（2800万吨）、NO和NO2（610万吨）等。

生物圈中三大物质循环的重难点解读赵苹柳社平生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，它们是生物圈稳态的主要表现。

物质循环的知识主要体现在碳循环、氮循环、硫循环等三个方面的气体型循环。

1. 碳循环2. 氮循环3. 硫循环4. 生态系统的碳循环、氮循环、硫循环比较5. 示例点拨例1. 下列关于生物圈概念的叙述中，不正确的是（）A. 地球上凡是有生物分布的区域都属于生物圈的范围B. 生物圈是由生物与非生物环境组成的具有一定结构和功能的统一整体C. 生物圈是地球上最大的多层次生态系统，其结构和功能不断变化，不断趋向相对稳定D. 生物圈是地球上所有生物形成的特殊的圈层，是各类生物的总和解析：生物圈是地球上最大的生态系统，是地球上各种生物和它们的生活环境所组成的环绕地球表面的圈层，即它的基本组成包括无机环境和生物群落。

故答案为D。

例2. 下图表示生物圈的物质循环示意图。

下列有关叙述中，错误的是（）A. 若f表示大气中的N2，则a→f过程不存在，而f→a可表示生物固氮作用B. 若f表示无机环境中的NH3，则a→f过程一般不存在，而硝化细菌在f→a过程中起着重要作用C. 若f表示大气中的SO2，则上述图解可以表示硫循环，造成酸雨的主要原因是b→f 过程的加剧D. 若f表示大气中的CO2，则碳循环不包括f→b途径解析：本题以生态系统中的物质循环为核心命题点，综合考查了学生识图提取信息、图文转换、运用知识的能力。

由图分析可知：a为生产者，b为分解者，f为无机环境，c、d、e为消费者。

若f表示大气中的N2，故a→f过程不存在，A对。

若f为NH3，则生产者不能直接产生NH3，故a→f过程不存在，B对；若f为CO2，分解者b为异养生物，不能利用CO2，则D项f→b途径不存在，D对；酸雨形成的主要原因是化石燃料的燃烧，而不是分解者分解产生的SO2所致。

故答案为C。

例3. 下图是硫循环示意图，据图填名称或回答问题：（1）①________________，②________________，③________________，④________________。

物质循环的过程一、物质循环的基本概念物质循环，也被称为生物地球化学循环，是指地球上各种化学元素和化合物在生物圈、水圈、大气圈和岩石圈中交换的过程。

这个过程涉及到地球上生物和非生物成分之间的相互转化，以及不同生态系统中物质的迁移和转化。

物质循环不仅影响生态系统的稳定性，也直接关系到人类生活和生产活动。

二、物质循环的主要类型根据循环的物质属性，物质循环主要分为两类：水循环和碳循环。

水循环主要涉及水分子在地球各圈层中的迁移和转化，包括地表水、地下水、大气降水、蒸发和植物蒸腾等过程。

水循环对地球气候、生态系统和人类生活等方面有重要影响，例如，它调节气候、提供水源，并在植物光合作用中起到关键作用。

碳循环主要涉及碳元素在生物圈、水圈、大气圈和岩石圈中的循环流动。

碳是生物体中重要的元素，参与光合作用、呼吸作用等基本代谢过程。

碳循环对维持地球气候和生态系统稳定有重要作用，因为植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其转化为有机物质中的碳，这个过程对于减缓温室效应具有重要意义。

三、物质循环的过程物质循环的过程可以分为以下几个步骤：1.吸收：生物体通过摄食、呼吸等方式吸收所需的物质。

这些物质可以是气体、液体或固体，并从环境中进入生物体内。

2.转化与合成：进入生物体内的物质经过一系列的化学反应和生物合成过程，转化为自身所需的能量和物质。

例如，植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放氧气。

3.分解与释放：当生物体死亡或排出废物时，其中的有机物质会被分解为简单的化合物，并释放到环境中。

例如，动物通过呼吸和排泄将碳、氮等元素释放到大气和水中。

4.迁移与循环：在生物和非生物成分的相互作用下，物质从一个环境迁移到另一个环境，形成了地球上的物质循环。

例如，水从河流迁移到海洋，并从海洋蒸发到大气中，然后再以降水形式回到陆地。

碳在植物中被吸收并在动物中被释放，最终以二氧化碳的形式回到大气中。

四、总结物质循环是地球上生命存在的基础，它维持了生态系统的平衡，也影响了人类生活和生产活动。

生态系统的物质循环一、物质循环的概念及特征（一）物质循环的概念：生物地球化学循环，是指各种化学元素和营养物质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，从生物体再到环境，不断进行流动和循环的过程。

几乎所有的化学元素都能在生物体中发现，但在生命活动过程中，大约只需要30～40种化学元素。

这些元素根据生物的需要程度可分为两类：一是大量营养元素，这类元素是生物生命活动所必需的，同时在生物体内含量较多，包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、硫（S）、钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）。

其中碳、氢、氧、氮、磷五种元素既是生物体的基本组成成分，同时又是构成三大有机物质（糖类、脂类、蛋白质）的主要元素，是食物链中各种营养级之间能量传递的最主要物质形式。

二是微量营养元素，这类元素在生物体内含量较少，如果数量太大可能会造成毒害，但它们又是生物生命活动所必需的，无论缺少哪一种，生命都可能停止发育或发育异常。

这类元素主要有铁、铜、锌、硼、锰、氯、钼、钴、铬、氟、硒、碘、硅、锶、钛、钒、锡、镓等。

（二）物质循环的特性指标：1.库与流的概念：物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所称为库。

库有大小层次之分，从整个地球生态系统看，地球的五大圈层（大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈）均可称为物质循环过程中的库。

而在组成全球生态系统的亚系统中，系统的各个组分也称为物质循环的库，一般包括植物库、动物库、大气库、土壤库和水体库。

每个库又可继续划分为亚库，如植物库可分为作物、林木、牧草等亚库。

根据物质的输入和输出率，物质循环的库可归为两大类：一为贮存库，其容量相对较大，物质交换活动缓慢，一般为非生物组分的环境库，如岩石库；二为交换库，其容量相对较小，与外界物质交换活跃。

例如，在海洋生态系统中，水体中含有大量的磷，但与外界交换的磷量仅占总库存的很小部分，这时海洋水体库是磷的贮存库；浮游生物与动植物体内含有磷量相对少得多，与水体库交换的磷量占生物库存量比例高，则称生物库是磷的交换库。

《生态系统的物质循环》知识清单生态系统是一个复杂而又神奇的整体，其中物质循环是维持生态平衡和生命活动的重要环节。

接下来，让我们一起深入了解生态系统的物质循环。

一、物质循环的概念物质循环，简单来说，就是生态系统中各种化学元素在生物与非生物环境之间反复循环利用的过程。

这些化学元素包括碳、氮、磷、硫等，它们以不同的化合物形式存在，并在生态系统的各个组成部分之间不断流动。

二、物质循环的类型1、水循环水是生命之源，水循环是生态系统中最重要的物质循环之一。

地球上的水通过蒸发、蒸腾、降水等过程不断循环。

水从海洋、湖泊、河流等水体蒸发，形成水蒸气进入大气，然后通过大气环流被输送到陆地上空，遇冷凝结形成降水，一部分降水渗入地下成为地下水，一部分形成地表径流重新回到海洋。

2、碳循环碳是构成生物体的重要元素，碳循环对维持生态系统的稳定至关重要。

碳在大气、陆地和海洋之间不断循环。

大气中的二氧化碳通过植物的光合作用被固定为有机碳，然后通过食物链在生物体内传递。

生物的呼吸作用、分解者的分解作用以及燃烧化石燃料等过程，又将有机碳转化为二氧化碳释放回大气中。

3、氮循环氮是蛋白质和核酸的重要组成成分。

氮循环过程较为复杂，包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。

大气中的氮气不能被大多数生物直接利用，只有通过某些微生物的固氮作用将氮气转化为氨，才能被植物吸收利用。

动植物遗体中的含氮有机物通过氨化作用转化为氨，氨经过硝化细菌的作用转化为硝酸盐，硝酸盐可被植物吸收。

反硝化细菌则将硝酸盐还原为氮气，重新释放到大气中。

4、磷循环磷是核酸、磷脂等生物大分子的组成成分。

磷循环是一个相对不完整的循环。

磷主要存在于岩石、土壤和沉积物中，通过风化和侵蚀作用释放到土壤中，被植物吸收利用。

然后，磷通过食物链在生物体内传递。

动植物死亡后，遗体中的磷最终回归土壤和海洋，但磷在海洋中的沉积很难再回到陆地参与循环。

三、物质循环的特点1、全球性物质循环不受地域和空间的限制，在整个地球上进行。

高二生物必修三生态系统的物质循环知识点归纳生物学是21世纪的主导科目。

小编准备了高二生物必修三生态系统的物质循环知识点，希望你喜欢。

1、概念：___________________________________________________ _______________。

2、碳循环(1)碳从无机环境进入生物群落的主要途径是______________ 还有 _______________ ;碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的_________________、分解者的_________、______________产生CO2。

(2)碳在生物群落中以_____________的形式存在，在无机自然界以_________和________形式存在。

(3)能量流动与物质循环之间的异同：不同点：在物质循环中，物质是__________利用的;能量在流经各个营养级时，是____________的，而且是__________的，而不是循环流动联系：①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割②能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程③______作为_________的载体，使能量沿着食物链(网)流动;_______作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。

(3)循环过程：(三)生态系统中的信息传递： 1、生态系统中信息传递的主要形式：(1)______信息：光、声、热、电、磁、温度等 (2)______信息：性外激素、尿液等 (3)______信息：动物求偶时的舞蹈、运动等 2、信息传递在生态系统中的作用：(1) ;(2)________________________________________________ ___________ ;(3) 。

信息传递在农业生产中的作用：________________________________________________;__ __________________________。

【初中生物】初一生物复习资料之物质循环联系【—第一天生物之物质循环联系】，生态系统中所有的物质循环都是在水循环的推动下完成的，因此，没有水的循环，也就没有生态系统的功能，生命也将难以维持。

在气体循环中，物质主要储存在大气和海洋中。

该循环与大气和海洋密切相关，具有明显的全球性和最完美的循环性能。

对于属于气体循环的物质，其分子或某些化合物往往以气体的形式参与循环过程。

这类物质包括氧、二氧化碳、氮、氯、溴、氟等，气体循环速度较快，物质来源丰富，不会枯竭。

主要储层通过磷、硫循环等沉积旋回与岩石、土壤和水相连。

沉积型循环速度比较慢，参与沉积型循环的物质，其分子或化合物主要是通过岩石的风化和沉积物的溶解转变为可被生物利用的营养物质，而海底沉积物转化为岩石圈成分则是一个相当长的、缓慢的、单向的物质转移过程，时间要以千年来计。

这些沉积型循环物质的主要储库在土壤、沉积物和岩石中，而无气体状态，因此这类物质循环的全球性不如气体型循环、循环性能也很不完善。

属于沉积旋回的物质包括磷、钙、钾、钠、镁、锰、铁、铜和硅。

磷是一种典型的沉积旋回物质，从岩石中释放出来，最终沉积在海床上并转化为新的岩石。

气体循环和沉积型循环虽然各有特点，但都能受能量的驱动，并能依赖于水循环。

生态系统中的物质循环在自然状态下一般处于稳定的平衡状态。

换句话说，对于某种物质，每个主库的输入和输出基本上是相等的。

大多数气体循环物质，如碳、氧和氮，由于其大气储存量大，可以迅速调整自身以适应短期变化。

例如，由于化石燃料燃烧导致当地二氧化碳浓度增加，通过空气运动和绿色植物光合作用吸收二氧化碳的增加将迅速将其浓度降低到原始水平，并再次达到平衡。

硫、磷等元素的沉积循环易受人类活动的影响。

总结：这是因为与大气相比，地壳中的硫、磷蓄库比较稳定和迟钝，因此不易被调节。

所以，如果在循环中这些物质流入蓄库中，则它们将成为生物在很长时间内不能利用的物质。

生态系统中的能量流动和物质循环一、生态系统中的水循环水由氢、氧元素组成，化学式为H2O，是生命过程中氢的主要来源，一切生命有机体中水的含量是最高的。

水又是生态系统中能量流动与物质循环的介质，对调节气候和净化环境起着重要作用。

地球表面约3/4被水覆盖，在冰川、海洋、冰山、湖泊、河流、大气和生物体中约含1.4×1018 m3的水。

海洋、湖泊、河流和地表水不断蒸发，形成水蒸气进入大气。

被植物吸收到体内的大部分水，通过叶表面的蒸腾作用进入大气。

大气中的水蒸气遇冷，形成雨、雪、冰雹，重新返回地面。

这部分水中的一部分流入湖泊、河流，另一部分则渗入地下，形成地下水，有些再被植物吸收。

除此之外，动物也从其生存环境取得一定量的水，其中一部分成为身体的组成成分，大部分通过身体表面蒸发或排泄到体外，再蒸发释放到其生存环境，由此形成水的循环。

二、生态系统中的氮循环氮是形成蛋白质的主要元素，所有生物体均含有蛋白质。

所以说，氮的循环涉及生态系统及生物圈的所有领域。

大气中氮气占78%，但由于它是一种化学性质不活泼的气体，不能为大多数生物利用。

大气中的氮进入生物有机体主要有以下几种途径：一是生物固氮，某些特殊的生物如豆科植物、细菌和藻类，它们能够直接利用大气中的氮。

豆科植物根部的根瘤菌，能把空气中的氮转变成硝酸盐。

生物固定的氮比其他过程固定的多20倍以上。

其次是工业固氮，通过工业手段，将大气中的氮合成氨或铵盐，即合成氮肥，供植物利用。

此外，火山喷发时喷出的岩浆，也可以固定一部分氮气。

雷雨天气时的闪电，可使大气中的氮氧化，生成硝酸，经雨水淋洗带入土壤，成为植物的养料被植物吸收，在植物体内再与复杂的含碳分子结合生成各种氨基酸，由氨基酸构成蛋白质。

动物直接或间接以植物为食，从植物体中摄取蛋白质，作为自身蛋白质的来源。

动植物死后，残体中的蛋白质被微生物分解成氮、二氧化碳和水。

土壤中的氮经硝化形成硝酸盐，又被植物吸收。

此外，在环境中还有多种反硝化细菌。

考点三 生态系统的物质循环【夯实基础】一、物质循环的概念1.概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。

其中的物质循环带有全球性，又叫生物地球化学循环。

如下图2.特点：全球性、反复利用、循环流动。

二、物质循环的实例——碳循环（碳元素的循环）考点解析：1.碳的存在形式 2.碳的循环形式4.碳返回无机环境的途径5.碳在生物之间传递的途径：食物链和食物网。

6.实现碳在生物群落和无机环境之间循环的关键成分：生产者和分解者。

7.碳传递的方向：碳在生物群落者与无机环境之间的传递是双向的；碳在生物群落内部各成分间的传递均是单向的。

三、物质循环与能量流动的关系（生产者、消费者、分解者） 无机环境中：CO 2、碳酸盐 生物群落中：含碳有机物在生物群落与无机环境间：CO 2在生物群落内部：含碳有机物主要通过绿色植物的光合作用 其次是某些微生物(如硝化细菌)的化能合成作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 3.碳进入生物群落的途径 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧单向传递、逐级递减全球性、循环性二者之间是相互依存、不可分割，并且同时进行的关系(1)能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解等过程。

(2)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。

(3)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。

四、快速确认碳循环的各环节五、生物富集1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。

2.实例——铅的富集过程3.途径：食物链（网）4.特点：①食物链中的营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越高②生物富集具有全球性。

五、探究土壤微生物的分解作用注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。

【易错辨析】(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间往复循环。