生态学课件第十一章-生态系统中的物质循环

核心归纳
1.碳循环相关知识点小结 (1)存在形式 ①非生物环境中：CO2和碳酸盐。 ②生物群落内部：含碳有机物。 (2)流动形式 ①生物群落与非生物环境之间：CO2。 ②生物群落内部：含碳有机物。
(3)进入生物群落的途径 ①光合作用。 ②化能合成作用。 (4)返回非生物环境的方式 ①生产者、消费者的呼吸作用。 ②分解者的分解作用。 ③化石燃料的燃烧。
3.以碳循环为例概括物质循环的特点。 提示 物质循环具有全球性和循环往复运动的特点。
4.同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为 什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？ 提示 农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流 向人类，满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作 物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并 不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
(2)碳元素是如何进出生产者、消费者和分解者的(以什么形式、通过哪种 生命活动、形成哪些产物等)? 提示 非生物环境中的碳元素以二氧化碳的形式通过光合作用形成有机 物进入生产者体内；消费者通过捕食，使食物中的有机物进入消费者体 内；生产者、消费者残体和排出物中的有机物可以被分解者分解利用。 生产者、消费者和分解者都通过呼吸消耗，将有机物分解为二氧化碳等， 使碳元素返回非生物环境。
√D.物质在循环过程中不断递减
物质循环的实质为组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物 圈这个最大的生态系统中循环往复运动，在这个过程中物质是守恒的。
2.如图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述错误的是 A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者 B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中 C.④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落

硫从海洋进入大气的，包括：海盐形式、生物生产、海底火山产生的等
elements in nutrient pools, or compartments, 地方病：自然界由于环境条件的不同，地表元素发生迁移，常造成一些元素在地表分布的不均。
生物积累、生物浓缩和生物放大
and the flux, or transfer, of nutrients between Slowly released in terrestrial and aquatic ecosystems via weathering of rocks.
全球水循环
生态系统中的水循环
降雨 截留
土壤吸收
穿透雨
渗透
地面蒸发 地下径流
蒸腾
消费者
地表 径流
人类活动对水循环的影响
人类对水循环的影响农业活动、湿地开 发等
❖ 水利工程：如修筑水库、塘堰可扩大自然蓄 水量；而围湖造田又使自然蓄水容积减小； 河流改道、建坝
❖ 水的运动包括水平移动和垂直移动。水平移动，在地面 是以液态水自高向低的流动，在空中以气态水随气流移 动。垂直移动主要是，①由于阳光照射，江、河、湖、 海和土壤中的一部分水变成水蒸汽，进入大气。②植物 从根部吸水，经蒸腾作用以及动物体表蒸发出来的水分 进入大气中。③大气中的水蒸汽遇冷，以雨、雪等形式 回到地面。
物质循环的基本概念
物质在循环过程中被暂时固定、
❖ 库(pool)： 储存的场所
▪ 生态系统中各组分都是物质循环的库：植物库、动物库、 土壤库、水体库等
贮存库：容积大、活动慢，一般为非生物成 分，如岩石、沉积物等 交换库：容积小、活跃，一般为生物成分， 如植物库、动物库等。
流(flow): 物质在库与库之间的转移运动状态

2、氨化作用 氨化作用是蛋白质经过水解降解为氨基酸，然后氨基酸中
的碳被氧化而释放出氨〔NH3〕的过程。
3、硝化作用 是氨的氧化过程，最终氨转化为硝酸盐。
4、反硝化作用 脱氮作用 反硝化细菌将亚硝酸盐转变成大气氮，回到大
气库中的过程
Chapter 11
第四节 堆积型循环
磷循环 硫循环
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整个地球碳的储存数量约为26×1015吨。其中有90%以上以碳酸 盐方式禁锢在岩石圈中，而只需7500×109吨是以有机态埋藏在地 下(如煤、石油)。这些成为碳循环中的储存库。 只需极少量碳参与经常性流动和圈层间的交换。其中大气圈中(二 氧化碳形状)约700×109吨，水圈中(多为碳酸盐态或二氧化碳形 状)约为35250×109吨。 而构成现有生物量的有机碳仅为1120×109吨。水圈、大气圈和生 物圈扮演着碳循环中活动库的作用。
前者的特点是库容量大，元素在库中 滞留的时间长，流动速率小，多属于 非生物成分；交换库那么容量较小， 元素滞留的时间短，流速较大。
物质在生态系统单位面积(或单位体 积)和单位时间的挪动量称流通率。
流经过程对库的重要性用周转率和周 转时间表示。
物质循环的类型
按循环物质特性分： 水循环 气体型循环: C N F Cl O等 堆积型循环：P S Ca K Te等
物质在大气圈、水圈、岩圈之间以及生物间的流动和交换称生物地球化学循环。 生命与元素: 大量元素 >0.2%(干重比) 碳、氧、氢、氮、磷、硫、氯、钾、钙、镁、铁、铜 微量元素 <0.2% 铝、硼、溴、铬、钴、氟、镓、碘、锌等
物质循环方式
生物地化循环可用库和流通率描画。
库是由存在于生态系统某些生物或非 生物成分中，由一定数量的某种化学 物质所构成的，可分为储存库和交换 库。

温室有两个特点：温度较室外高、不散热。
由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会
使地球上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平 面上升，气候异常，海洋风暴增多。
科学家预测：如果地球表面温 度的升高按现在的速度继续发展,到 2050年全球温度将上升2-4摄氏度， 南北极地冰川将大幅度融化，导 致海平面大大上升，一些岛屿国 家和沿海城市将淹于水中，其中 包括纽约、上海、东京和悉尼几 个国际大城市。
实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精 灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
）A
练习
4、下列有关生态系统描述的是（ ）A
①生产者的遗体．残枝．败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作 用消耗
②在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者，第二营养级
③硝化细菌属于生产者，能够利用无机物中的化学能将二氧化碳和 水合成糖类
④根瘤菌将大气的氮气转化成为无机氮的化合物被植物利用，并将 无机氮的化合物通过反硝化作用返回到大气中
，是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有
生命。
碳的循环过程
大气中的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植物的 光合作用，使CO2中的“C”变成为有机物中的“C”，再通过
食物链进入动物和其他生物体中，因此从“C”的循环可见
绿色植物是生态系统的基石。除此之外， 还有化能合成作
用的微生物也能把CO2合成为有机物。不难看出，碳在生
(画出该生态系的结构模型）
用箭头表示它们之间的物质和能量关系：
蚕
粪
茎叶加工物叶Biblioteka 水稻粪粪尿
桑
塘
泥
鱼
鱼粉 猪
粪尿
粪尿
提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。