生态系统的物质循环(总)
《生态系统的物质循环》 知识清单
《生态系统的物质循环》知识清单一、什么是生态系统的物质循环生态系统的物质循环，简单来说，就是组成生物体的各种化学元素在生态系统中的往返流动。
就好像一个巨大的“物流网络”，将各种物质在生物与环境之间不断运输和交换。
这些物质包括碳、氮、磷、硫等重要元素。
它们不是静止不动的，而是处于不断的动态变化之中。
例如，植物通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物；动物吃了植物，又通过呼吸作用和分解作用，将这些有机物中的碳以二氧化碳的形式释放回大气中。
二、物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水循环是最为重要的物质循环之一。
水从海洋、湖泊、河流等地蒸发，形成水蒸气进入大气。
随着大气环流，水蒸气遇冷凝结，形成降水回到地面。
一部分降水渗入地下，成为地下水；另一部分则在地表流动，形成河流、湖泊等，最终汇入海洋，如此循环往复。
2、碳循环碳在自然界中主要以二氧化碳的形式存在。
植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物，这是碳从无机环境进入生物群落的主要途径。
而生物的呼吸作用、分解者的分解作用以及燃烧化石燃料等过程，则会将有机物中的碳重新转化为二氧化碳，释放回大气中。
3、氮循环氮是构成蛋白质和核酸等重要生物分子的元素。
大气中的氮主要以氮气的形式存在，大多数生物不能直接利用氮气。
一些固氮微生物，如根瘤菌，可以将氮气转化为氨，这一过程称为生物固氮。
氨经过一系列的转化，形成硝酸盐和亚硝酸盐等，被植物吸收利用。
动物摄取植物中的含氮有机物，通过代谢排出含氮废物，这些废物经过分解者的作用，又转化为氮气回到大气中。
4、磷循环磷在生态系统中的循环相对比较简单。
磷主要存在于岩石和土壤中，通过风化和侵蚀等作用，磷被释放到土壤溶液中，被植物吸收。
植物中的磷通过食物链传递给动物，动植物死亡后，遗体中的磷被分解者分解，重新回到土壤和岩石中。
三、物质循环的特点1、全球性物质循环不是局限在某个局部生态系统，而是在整个地球的生物圈中进行。
生态系统中的物质循环课件
部分无机氮通过淋溶、径流和挥发等途径损失出生态系统 ，对环境造成潜在影响。
人类活动对氮循环影响
工业革命后氮肥的大量使用
人类自工业革命以来大量使用氮肥， 导致土壤和水体中氮含量增加，对生 态系统造成负面影响。
城市化进程加速氮循环
城市化进程中人类活动密集，加速了 氮的转化和循环过程，对城市生态系 统产生影响。
水循环过程及机制
降水
水蒸气在空中遇冷凝结成云， 进而形成降水（雨、雪等）返 回地面。
地下渗透
部分降水渗入地下，形成地下 水。
蒸发
地表水在太阳辐射下蒸发成水 蒸气升入空中。
地表径流
降水在地表形成径流，汇入河 流、湖泊等水域。
植物蒸腾
植物通过叶片气孔将水分以水 蒸气形式释放到大气中。
人类活动对水循环影响
物质循环意义
物质循环是生态系统稳定和持续发展 的基础，它保证了生态系统中各种元 素的平衡和再利用，维持了生态系统 的结构和功能。
生态系统中物质循环途径
水循环
碳循环
水在生态系统中通过蒸发、降水、地表径 流和地下渗透等途径进行循环，实现了水 资源的再利用。
碳在生态系统中通过光合作用、呼吸作用 、分解作用和燃烧等途径进行循环，实现 了碳元素的转化和再利用。
化会减少碳汇的容量。
04
氮循环
氮在生态系统中作用
氮是生命体基本组成元素
氮参与生态系统能Βιβλιοθήκη 流动氮是氨基酸、蛋白质和核酸等生命物 质的基本组成元素，对生命体的结构 和功能至关重要。
氮在食物链和食物网中传递，影响生 态系统的能量流动和物质循环。
氮影响生态系统生产力
氮的可利用性直接影响生态系统的生 产力，是限制植物生长的主要因素之 一。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环生态系统是由生物群落和非生物因素共同组成的自然系统，其中重要的一部分是物质循环。
物质循环是指生物体内和生物体间的物质转化和传递过程。
生态系统中的物质循环对于维持生态平衡和生物多样性的稳定具有至关重要的作用。
本文将从水循环、碳循环和氮循环三个方面来探讨生态系统的物质循环。
水循环是生态系统中最基本的物质循环之一。
水通过循环过程不断地从地球的水体中蒸发、凝结、降水，并最终回到地球的水体中。
首先，太阳能使得地表水蒸发成水蒸气。
然后，水蒸气凝结成云，通过降水的形式返回地表，包括降雨、降雪和降露。
最后，地表的水再次蒸发，循环往复。
水循环不仅仅影响着水资源的可持续利用，还对其他生物循环过程起到重要调节作用。
碳循环是生态系统中另一个重要的物质循环过程。
碳是生物体的基本构成元素，也是能量的重要来源。
碳循环的核心过程是光合作用和呼吸作用。
光合作用使得植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时释放出氧气。
呼吸作用则是植物和动物将有机物质氧化为二氧化碳和水，同时释放出能量。
这些过程紧密联系，在碳循环中相互转化。
此外，碳还通过死亡和腐烂的有机物质分解释放到土壤中，并最终形成化石燃料，如煤炭和石油。
碳循环对于调节大气中的二氧化碳含量，维持地球气候平衡至关重要。
氮循环是生态系统中重要的养分循环过程。
氮是构成蛋白质和核酸等生物大分子的重要元素。
氮循环包括氮气固定、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和蛋白质分解等过程。
氮气固定是将大气中的氮气转化为植物可以利用的无机氮的过程。
氨化作用则是将无机氮转化为氨，硝化作用是将氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，反硝化作用则是将硝酸盐还原为氨和氮氧化物。
这些过程相互转化，并通过生物体的摄食和排泄使得氮循环得以完成。
氮循环的平衡性对于维持生态系统中的生物多样性和稳定性尤为重要。
综上所述，生态系统中的物质循环对于生命的存在和繁衍具有重要意义。
水循环、碳循环和氮循环是生态系统中主要的物质循环过程，它们相互联系、相互作用，共同维持着生态系统的稳定。
生态系统的物质循环例题和知识点总结
生态系统的物质循环例题和知识点总结在我们生活的这个地球上，生态系统犹如一个复杂而精巧的机器，不停地运转着。
其中，物质循环是生态系统的重要功能之一，它确保了生命的延续和生态的平衡。
接下来，让我们通过一些例题来深入理解生态系统的物质循环，并对相关知识点进行总结。
一、物质循环的概念生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。
例如，空气中的二氧化碳通过植物的光合作用进入生物群落，然后在生物群落内部通过食物链和食物网传递，最终又通过呼吸作用、分解作用等回到无机环境。
二、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，具有全球性。
比如，大气中的二氧化碳在全球范围内循环，海洋中的物质也会与陆地生态系统进行交换。
2、反复循环利用物质在生态系统中被反复利用，不会因为被消耗而减少。
这使得生态系统能够在相对稳定的物质基础上运行。
三、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。
水通过蒸发、降水、地表径流等过程在大气、陆地和海洋之间不断循环。
例题：在一个小岛上，年降水量为1000 毫米，蒸发量为800 毫米，地表径流为 100 毫米，那么地下水的补给量是多少？解析：降水量＝蒸发量＋地表径流＋地下水补给量，所以地下水补给量＝ 1000 800 100 ＝ 100 毫米。
2、碳循环碳在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，合成有机物；动物通过摄食获取有机物中的碳，经过呼吸作用将二氧化碳释放到大气中。
例题：如果一个森林生态系统中的植物每年固定的二氧化碳量为1000 吨，而动物和微生物通过呼吸作用释放的二氧化碳量为 800 吨，那么这个生态系统是碳汇还是碳源？解析：植物固定的二氧化碳量大于动物和微生物释放的二氧化碳量，所以这个生态系统是碳汇。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸的重要组成元素。
第三节生态系统物质循环
⑤ 未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药
的成分
A.①②
B.②④⑤
C.③④
D.②③
6.右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是 生态系统的成分，请据图回答：
（1）此生态系统的能量流动是从[ C ]
固定太阳能开始的。
生产者 C
（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传
递是以 ____C_O_2__形式进行的，在生态系
生物圈
（1）同时进行、相互依存
（2）物质是能量流动的载体
联系
（3）能量是物质反复循环的动力
1.在生态系统中，碳元素在无机环境和生物群落 之间循环的主要形式是 A.二氧化碳 B.碳酸盐 C.碳酸 D.碳水化合物
2.在生态系统中，将二氧化碳释放到大气中的过
程是 A.光合作用
练习
B.呼吸作用
C.蒸腾作用
（1）碳存在的形式 碳在无机环境中主要以 CO2 和 碳酸盐 形 式存在，在生物群落的存在形式是 有机物 。
（2）进入生物群落的方式：
碳通过__光__合__作__用__和__化__能__合__成__作__用___两种代谢 反应从无机环境进入生物群落。
（3）进入生物群落的形式： 碳以___C_O_2___形式从无机环境进入生物群落
D
统各成分中A为 消费者，B为 分解者。 A
B
（3）图中D C过程是通过 光合 作用实现的，C
D过程是通过 呼吸 作用实现的，B
D过程是通
过____分__解 作用实现的。碳循环始终与 能量 结
合在一起。
（4）生物群落中有一部分碳以__石__油__、__煤___炭__等__形式
储藏在地层中。
7.（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。
生态系统中的物质循环
生态系统中的物质循环生态系统是由生物和非生物因素相互作用而形成的自然系统，物质循环是维持生态系统平衡运转的重要过程。
在生态系统内，物质通过生物和非生物因素之间的相互转化和循环，使得生物体能够获取所需的营养和能量。
本文将探讨生态系统中的物质循环，包括碳循环、氮循环和水循环。
一、碳循环碳是构成生物体有机物的主要元素，碳循环是生态系统中最重要的循环之一。
碳的循环包括两种主要形式：有机碳和无机碳。
在生态系统中，植物通过光合作用吸收二氧化碳（CO2）并将其转化为有机物，这是有机碳的来源。
有机碳可通过食物链传递到其他生物体内，最终被分解成二氧化碳释放到大气中。
同时，有机碳还可以通过灭活作用进入土壤中，形成有机质，经过时间的累积和转化，最终形成化石燃料。
无机碳主要存在于大气中的二氧化碳和水中的碳酸盐。
生物体通过呼吸作用将有机碳转化为二氧化碳释放到大气中，同时，水体中的碳酸盐也会通过碳酸盐平衡和海洋生物作用而转化为二氧化碳。
此外，自然和人为过程也会释放大量的二氧化碳，如火山喷发、燃烧等。
二、氮循环氮是构成生物体蛋白质和核酸的重要元素，氮循环是维持生态系统中氮平衡的关键循环。
氮的循环包括有机氮和无机氮。
在生物体内，氮通过食物链传递，最初由植物通过根系吸收土壤中的无机氮（氨、硝酸盐等）转化为有机氮。
有机氮可通过食物链传递到其他生物体内，最终通过分解作用返回到土壤中。
在土壤中，有机氮经过腐解和氧化的过程，被微生物转化为无机氮。
无机氮可通过硝化作用转化为硝酸盐，可被植物吸收；同时也可通过反硝化作用转化为氮气，进入大气中。
三、水循环水循环是生态系统中最基本的循环之一，它将涉及到的物质包括水和溶解在水中的各种溶质。
水循环的过程非常复杂，主要包括蒸发、凝结、降水、地下水渗透、地表径流等。
蒸发是水从地面和水体表面升华为水蒸气的过程，凝结是水蒸气在大气中冷却形成水滴的过程，降水是水滴以雨、雪、露、霜等形式降落到地面。
地下水渗透是水通过土壤进入地下水层，地表径流则是水在地表流动的过程。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环生态系统的物质循环是指在生物圈中，各种物质的循环利用过程。
这些物质包括水、氧气、二氧化碳、氮、磷等，它们在生态系统中相互流动和转化，起到维持生命平衡和促进各种生物活动的重要作用。
下面将从水循环、碳循环和氮循环三个方面来探讨生态系统的物质循环。
一、水循环水循环是生态系统中最基本的物质循环之一，也是维持生命活动和生态平衡的重要环节。
水循环包括蒸发、降水、地下水、地表水和湿地等环节。
首先，水蒸发是水从地表转化为水蒸气的过程。
蒸发主要通过植物的蒸腾作用和水体的蒸发来实现。
水蒸气在大气中上升，形成云层。
其次，降水是水从大气中以形式变为液态的过程。
大气中的水蒸气凝结成雨、雪、露、霜等降落到地表。
同时，地下水也是生态系统中的重要水源之一。
降水通过渗透和下渗进入地下成为地下水，地下水通过泉眼、河流等方式重新回到地表。
湿地作为自然的水过滤器，是生态系统中的重要部分，具有调节降水和净化水质的功能。
二、碳循环碳循环是地球上重要的生物地球化学循环之一，对维持生物圈的稳定具有重要作用。
首先，碳循环的起点是植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，同时释放出氧气。
其次，动物通过呼吸作用将氧气与有机物反应，生成二氧化碳和水，并释放出能量。
此外，植物和动物的生死过程中也参与了碳循环。
植物的死亡会将有机物释放到土壤中，进而以土壤有机质的形式长期储存。
而动物的尸体也会通过分解作用将有机物转化为二氧化碳和水。
最后，碳循环的结果是将二氧化碳在大气和生物圈之间持续地转化和交换，维持着生态系统中生物的生长和活动。
三、氮循环氮循环是生态系统中重要的元素循环过程，它对维持生态平衡和生物多样性具有重要的作用。
首先，氮的固氮是氮循环的起点。
固氮指的是将大气中的氮气转化为植物可以利用的氨或硝酸盐等无机形式的氮。
其次，植物通过吸收土壤中的氮养分来合成蛋白质等有机物。
动物则通过食物链摄取植物的有机物来获取氮养分。
同时，氮的歧化是氮循环的重要环节。
生态系统的物质循环
措施
3、物质循环的特点：全球性往复循环 物质循环是带有全球性的，生物群落和无机 环境之间的物质可以反复出现反复利用，周而复 始进行循环，不会消失。
二、能量流动和物质循环的关系
能量流动和物质循环是生态系统的 主要功能，二者是同时进行的，彼此相 互依存，不可分割。
能量流动与物质循环的比较
项目 形式 过程 范围 特点 联系 能量流动 有机物 沿食物链(网)单向 流动 生态系统各营养级 单向流动逐级递减 物质循环 无机物 在无机环境和生物 群落间往复循环 生物圈 全球性往复循环
4．若用甲代表C02，乙代表生产者，丙代表消费者， 丁代表分解者，则甲、乙、丙、丁在碳循环过程中的关系 是( D )
[例2] 如图为生态系统各组成成分的关系图解示意图，
请分别回答如下问题：
(1) 图中A、B、C、D各指什么? (2) 图中①～⑦又分别指什么?
四、练习
1．在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又 能将其释放到大气中的生物是（ ） D A．分解者 B．植食动物 C．肉食动物 D．绿色植物
2．与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞器是( B ) A．内质网和高尔基体 B．叶绿体和线粒体 C．核糖体和叶绿体 D．核糖体和高尔基体 3．生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是( C ) A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．微生物的分解作用
二者是同时进行的，彼此相互依存，不 可分割。
三、例题
[例1] 生物地化循环是指： ( D ) A．组成生物的基本元素在陆地生态系统中的物质循环和 能量流动的复杂过程。 B．组成生物的基本元素在能量流经生态系统各营养级时 逐级递减的全过程。 C．组成生物的化合物在组成生态系统的生物群落生物体 内的反复循环运动。 D．组成生物的基本元素在生物圈的生物群落与无机环境 之间的反复循环运动。
生态系统的物质循环与能量流动
生态系统的物质循环与能量流动生态系统是一个由生物体、环境和物质能量相互作用组成的复杂系统。
生态系统中的物质循环和能量流动是维持生物体生存和生态平衡的基础。
本文将深入探讨生态系统中的物质循环和能量流动的过程、作用和重要性。
一、物质循环1. 大气中的物质循环生态系统中的物质循环开始于大气中。
大气中的二氧化碳和氮气是生态系统的主要成分，它们通过光合作用和氮循环进入生态系统。
2. 植物的物质循环光合作用是植物进行物质循环的重要途径。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，并吸收二氧化碳和水从而生成有机物质。
在此过程中，植物将能量和有机物质输送到其他生物体。
3. 生物之间的物质循环生态系统中的物质循环不仅发生在植物之间，还包括植物与动物之间的相互作用。
食物链是生态系统中物质循环的核心机制，它描述了生物通过捕食和被捕食而相互关联的关系。
4. 土壤中的物质循环土壤是生态系统中的重要组成部分，它承载着大量的有机物质和营养元素。
土壤中的细菌和真菌通过分解有机物质，将其转化为无机形式的营养元素，进而为植物和其他生物提供养分。
二、能量流动1. 能量的来源能量是生态系统中的另一个重要组成部分，太阳是生态系统能量的主要来源。
太阳能被植物通过光合作用转化为化学能，再通过食物链传递给其他生物体。
2. 能量在食物链中的流动食物链描述了生物之间通过食物关系相互联系的过程。
能量在食物链中从一个级别传递到另一个级别，每个级别中的生物通过摄取和消化其他生物来获取能量。
3. 能量流失能量在生态系统中并非完全流动，也存在一定的能量流失。
当生物进行呼吸、生长、运动等活动时，部分能量会以热量的形式散失到环境中。
4. 营养金字塔生态系统中的能量流动可以通过营养金字塔来表示。
营养金字塔由不同级别的生物组成，能量从底层的植物到顶层的食肉动物逐渐减少，形成金字塔状的结构。
三、物质循环与能量流动的重要性1. 维持生态平衡生态系统中的物质循环和能量流动是维持生态平衡的关键因素。
生态系统中的物质循环
物质在生物群落中的循环
生产者：植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物 消费者：动物通过摄食植物和其他动物获取能量和营养物质 分解者：微生物将动植物的残体分解为简单的无机物 物质循环：生产者、消费者和分解者之间的物质交换和循环
物质在环境中的循环
物质循环的定义： 生态系统中物质 从一种形式转化 为另一种形式的 过程
质循环
改变生态系统结 构：人类活动可 能会改变生态系 统的结构，从而
影响物质循环
影响全球气候变 化：人类活动产 生的温室气体排 放会导致全球气 候变化，从而影
响物质循环
人类活动对物质循环的正面影响
改善环境质量：通过植树造林、绿化城市等措施，提高空气质量，改善生态环境。
促进资源循环利用：通过垃圾分类、回收利用等措施，减少废弃物排放，促进资源循 环利用。
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地质循环：岩石、土壤、水等无机 物质在地球表面和大气中的循环过 程
气体循环：大气中的气体通过化学 反应和物理过程进行循环，如二氧 化碳、氧气等
物质循环的特点
物质循环是生态系统中物质转 化和流动的过程
物质循环包括生物地球化学循 环和生物循环
物质循环是生态系统维持平衡 和稳定的重要机制
物质循环与生态平衡的关系 是生态系统研究的重要内容，
对于理解生态系统的运行机 制和保护生态系统具有重要
意义
物质循环的全球 意义
全球物质循环的过程与特点
物质循环的定义：生态系统中物质从一种形式转化为另一种形式的过程 物质循环的过程：包括生物地球化学循环、水循环、大气循环等 物质循环的特点：全球性、循环性、动态平衡性
物质循环与环境保护的关系将 更加紧密
三生态系统中的物质循环
碳循环---主要以二氧化碳的形式进行
水循环
碳循环-玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透 明塑料薄膜来做温室，是让阳光直接照射进温室，加热室内空气；而玻璃 或透明塑料薄膜又可以不让市内的热空气向外散发，使市内的温度保持高 于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。
生物地球化学循环
水循环：水是组成生物体的重要成分，约占体重的 60 ％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上 水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。
碳循环：碳元素约占生物体干重的 47％，碳是有机化 合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与 生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。
物质循环的概念
①生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、 S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环 运动。
②生物地球化循环：生物圈是地球上最大的生态系统，其中的 物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地球化学循环。
③生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物 可反复利用。(物质守恒定律)
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。
氮循环：氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气 成分的79％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝 化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。
5.3生态系统的物质循环
6、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。
生物群落与无机环境 （1）生态系统的碳循环是指碳元素在_____________________之间不断循环的过程
c （在a~c中选择）中合成有机物； （2）大气中的CO2可以在绿色植物的_____ b 和_______ a （在a~c中选择）可以分解为CO2 含碳有机物在_______
CO2 形式从生物群落进入无机环境 6、 碳以________
CO2 的形式进 7、 碳在无机环境与生物群落之间主要是以_______ 行循环
思考：
如果大量的森林被乱砍滥伐，对碳循环有何影响？ 森林通过光合作用，能吸收大量的CO2、释放大
量的O2，维持大气的碳氧平衡有重要作用。
若大量的森林被砍伐，碳循环过程受阻，大气中
向流动
生态系统各营养级间
单向流动，逐级递减
范围
特点
是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割
联系
合成与分解 1、能量流动的过程离不开物质的_______ ； 载体； 2、物质是能量的_____ 3、能量是物质循环的____ 动力。
1、在生态系统碳循环中，既能使CO 2进入生物群落， 又能将其释放到大气中的生物是（ ） A.分解者 C.肉食动物 B.植食动物 D.绿色植物
呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 光 合 作 用 呼 吸 作 用
生产者（有机物）
捕食 食物链
消费者（有机物）
燃 烧
分解者 （有机物）
煤、石油
D
2、与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞 器是（ ）
A.内质网和高尔基体
C.核糖体和叶绿体
B
B.叶绿体和线粒体
D.核糖体和高尔基体
生态系统的物质循环概述
➢ 贮存库（reservoir pool）：容积较大，交换慢，一般为环境库。如土
库 壤库、大气库等。 ➢ 交换库（exchange pool）：容积小，交换快，一般为生物库。如植物 库、动物库等。
（5）破坏植被导致区域水分平衡失调。
（6）水资源受污染使本就稀少的淡水资源更加紧缺。
二、碳的地质大循环
1. 碳在全球的分布与循环
碳是生命的骨架，也是能量传递的载体。地球上的碳 在大气、生物体、土壤和水圈及岩石圈中都有分布，岩石 圈是碳的最大贮存库，其次是海洋圈。
图6-3 碳的地质大循环简图（亿t）
（1）含氮有机物的燃烧产生的大量氮氧化物污染大气，一些氮氧化物是 温室气体的成分之一；
（2）发展工业固氮，忽视或抑制生物固氮，造成氮素局部富集和氮素循 环失调；
（3）城市化和集约化农牧业使人畜废弃物的自然再循环受阻； （4）过度耕垦使土壤氮素含量特别是有机氮含量下降，土壤整体肥力持
续下降。
四、磷的地质大循环
0.9 1.8 1-4 0.5 1
（引自Soderlund和Svensson，1975）
自然界的氮素循环可分为3个亚循环，即元素循环、自养循环和异养循环。反 硝化和固氮是氮素循环中2个重要的流 。
图6-4 全球氮的地质大循环简图（1012gN/年） （参照Schlesinger，1997）
2. 人类活动对氮的地质大循环的干扰及其对环境的影响
农业生态系统的优化设计目标之一就是提高物质在系统内的循环转化效率， 使系统的循环效率越接近1越好。
3. 物质循环的类型
生态系统的物质循环
（四）能量流动与物质循环的关系
1 二者同时进行的，彼此相互依存，不可分 割 2 物质作为能量的载体，使能量沿着食物链 （网）流动；能量作为动力，使物质能够 不断的在生物群落和无机环境之间循环往 返
生物的富集作用
是指环境中的一些污染物如重金属、化学农药， 这些污染在生物体内难分解，通过食物链在生物 体内大量积累的过程 事例：水俣病 水俣病是指人或其他动物食用了含有机水银污染 的鱼贝类，使有机水银侵入脑神经细胞而引起的 一种综合性疾病，是世界上最典型的公害病之一。 “水俣病”于1953年首先在日本九州熊本县水俣 镇发生，当时由于病因不明，故称之为水俣病。（三）温 Nhomakorabea效应
1 形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大气 中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循环的平 衡 2 危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平 面上升，进而对人类和其他许多生物的生物的生 存构成威胁 3 防止和缓解温室效应的主要措施： ①改善能源结构，开发新能源（核能，水能 等），尽量减少煤炭的燃烧（减少CO2 的来源） ②大力推行植树造林（增加CO2 的去路）
（二）碳循环
无机环境
图解如下：
呼 吸 作 用 （ 分 解 作 用 ）
光合作用、化能合成作用
呼吸作用、微生物分解作用 （含碳有机物） 大气中CO2库
光 合 作 用 呼 吸 作 用 捕食
生物群落
生产者（植物）
消费者
分解者
化石燃料
1 碳元素的存在形式： ①在无机环境中以CO2和碳酸盐的形式 ②在生物群落中以含碳有机物的形式，沿食物链渠 道传递 ③在生物群落与无机环境以CO2形式传递 2 碳元素进入生物群落的方式： CO2 进入生物群落是通过自养型生物完成的，主 要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用 3 碳元素返回无机环境的方式 ①动植物的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
生态系统中的物质循环和能量流动
生态系统中的物质循环和能量流动在我们的地球上，所有生物体都生存在一个庞大而复杂的系统之中——生态系统。
生态系统是由生物和非生物因素组成的，其中包括了生物种群、栖息地、食物链、水循环、氮循环等等。
在这个系统内，对于生物生存来说，物质循环和能量流动是至关重要的。
物质循环是指，在一个生态系统内，各种物质依据不同的途径和方式进行着不断的“传递、转化、再利用”，最终，形成完善的循环。
而能量流动则是指，生物体获得能量的过程，以及能量在食物链中依据一定的规律传递和消耗的过程。
一、物质循环生态系统内的物质循环主要有三种：碳循环、氮循环及水循环。
这些循环保证了生态系统中物质的“孕育—利用—再利用”这个基本循环过程。
（一）碳循环碳元素是生物体中最为重要的化学元素之一，同时，在自然界中，它也是循环最为频繁的元素之一。
碳循环的过程主要包括了生物吸收、利用和排放碳元素、以及向大气中释放二氧化碳。
首先，二氧化碳由大气中的二氧化碳被光合细菌和植物吸收，这些植物利用太阳能将二氧化碳转化为糖分，而糖分再被其他的植物或者动物所摄取。
接着，当这些动植物死亡后，它们体内的碳元素将在腐生作用中释放出来，最终回到了大气中。
此外，由于人类的工业和农业活动，以及一些天然的地理气候变化，大量的二氧化碳被释放到了大气中。
这也导致了碳循环中某些过程的扰动，如太阳辐射的反射，导致了臭氧层的缺失和气候变化。
（二）氮循环氮在生态系统中的作用非常重要，它是组成蛋白质的基本元素。
而地球上大部分的氮元素都是以气态的氮气(N2)存在于空气中的，必须经过困难的过程才能转化为可利用的无机氮(NH4+和NO3-)。
氮循环的过程主要包括氮固定、氮化作用、坏氧菌的反硝化等。
首先，氮固定可分为生物固氮、物理固氮和人工固氮三个类别。
其中，生物固氮是最为普遍的氮循环方式，一些蓝绿藻和其他的细菌有能力将氮气转化为氨或者其他的无机氮。
而其他的氮化作用、腐生作用、分解作用等等，都将有机化合物分解成无机化合物，最终回归于大气和土壤中的氮气。
生态系统中的物质循环
第十一章生态系统中的物质循环10.1 物质循环的特点生态系统中的物质循环又称为生物地化循环（biogeochemical cycle）。
能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程，正是这两个基本过程使生态系统各个营养级之间和各种成分（非生物成分和生物成分）之间组织成为一个完整的功能单位。
但是能量流动和物质循环的性质不同，能量流经生态系统最终以热的形式消散，能量流动是单方向的，因此生态系统必须不断地从外界获得能量。
而物质的流动是循环式的，各种物质都能以可被植物利用的形式重返环境（图5-34）。
能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程而进行的，但这两个过程是密切相关不可分割的，因为能量是储存在有机分子键内，当能量通过呼吸过程被释放出来用以作功的时候，该有机化合物就被分解并以较简单的物质形式重新释放到环境中去。
图11-1 生态系统中的能量流动与物质循环生物地化循环可以用“库”（pools）和“流通率”（flux rates）两个概念加以描述。
库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化学物质所构成的，如在一个湖泊生态系统中，水体中磷的含量可以看成是一个库，浮游植物中的磷含量是第二个库。
这些库借助有关物质在库与库之间的转移而彼此相互联系。
物质在生态系统单位面积（或单位体积）和单位时间的移动量就称为流通率。
这些关系可以用一个简单的池塘生态系统（图5-35）加以说明。
营养物质在生态系统各个库之间的流通量和输入输出生态系统的流通量可以有多种表达方法。
为了便于测量和使其模式化，流通量通常用单位时间单位面积（或体积）内通过的营养物质的绝对值来表达，为了表示一个特定的流通过程对有关各库的相对重要性，用周转率（turnover rates）和周转时间（turnover times）来表示更为方便。
周转率就是出入一个库的流通率（单位／天）除以该库中的营养物质总量：图11-2 池塘生态系统中库在流通率的模式在图5-35中，最大的周转率发生在从水体库到生产者库的流通中（0.20）和从生产者库到沉积层库的流通中（0.16）。
第十章生态系统的物质循环ppt课件
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
6．各物质循环过程相互联系，不可分割 水循环对其他物质的循环运动非常重要。
没有水循环，其他物质循环便不能全面有效 地进行，更不能被生物利用而实现其在各物 质库间的运动。反过来，其他物质的循环状 况对水循环也会产生影响。如碳循环局部失 调导致的大气中CO2浓度升高引起的“温室 效应”，影响了水循环过程。
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严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
2．物质循环与能量流动不可分割，相 辅相成
能量是生态系统中一切过程的原动 力，也是物质循环运转的驱动力。物质 是组成生物、构造有序世界的原材料， 是生态系统能流的载体。能量的生物固 定、转化和耗散过程是物质由简单的无 机形态变为复杂的有机结合形态，再回 到简单无机形态的循环再生过程。可见， 任何生态系统的存在和发展，都是物质 循环与能量流动同时作用的结果。
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严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
第一节 物质循环的一般特点
一、 物质循环的概念
生态系统的物质循环（nutrient cycle）又称生物地球化学循环 （biogeochemical cycle），它是指生态系 统内的各种化学元素及其化合物在生态系统 内部各组成要素之间及其在地球表层生物圈、 水圈、大气圈和岩石圈（包括土壤圈）等各 圈层之间，沿着特定的途径从环境到生物体， 再从生物体到环境，不断地进行着反复循环 变化的过程。
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关注社会
社会热点：温室效应 1、温室气体：CO2过多 2、CO2增多的原因 化石燃料的大量燃烧
森林、草原等植被的破坏 极地冰川加速融化
3、温室效应的危害
沿海城市被淹没
农田减少，粮食减产
冰
川
融
化
热带风暴
土地干旱
阿德雷企鹅在浮冰上漂流
2011年2月1日的卫星图片展示美国的大部分地区都被 冬季暴风雪笼罩
2011年2月1日，两名游客在大连夏家河子海滨参观。
巴基斯坦洪水
2011年5月18日，美国路易斯安那州，一栋用堤坝围起来的房屋在洪水中 犹如孤岛。密西西比河暴涨后，沿岸各州都遭到了不同程度的洪涝。一些 居民为保住自己的家园不被淹没，用泥沙和碎石堆起自己的防洪坝。
泛滥的密西西比河使亚祖河的水位一路飙升
施用农药DDT 的地区，虽然只占陆地面积 的一小部分，可是在远离施药地区的南极动 物企鹅体内也发现了DDT，南极动物体内为 全球性 何会出现DDT？此现象说明了什么？
练习：
下列有关生态系统的物质循环的叙述 中，不正确的是（ D ）。 A．所指的物质是指组成生物体的C、H、 O、N、P、S等元素 B．所说的生态系统是地球上最大的生 态系统 C．所说的循环是指物质在生物和无机 环境之间反复出现、循环流动 D．物质在循环过程中不断递减
2011年5月25日，江西省新建县南矶乡红卫村，村民万长柱承包 的1万亩鄱阳湖水域干涸，湖草长到一尺多高，如同身处大草原。
在南达科他的维维安，风暴导致直径为20 厘米的巨大冰雹从天而降
1、减少二氧化碳的排放量
《京都议定书》
1997年12月11日，在日本京都会议上，通过了一份 具有约束力的国际协议《京都议定书》，议定书规定， 所有发达国家应在2010年把6种温室气体的排放量比 1990减少5．2％
8.在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群 落，又能将其释放到大气中的生物是 A．分解者 B．植食动物 C．肉食动物 D．绿色植物
Байду номын сангаас
9、施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一 小部分，可是在远离施药地区的南极动物体内也 发现了DDT，这种现象说明了 A、DDT是挥发性物质 B、DDT已加入了全球性的物质循环 C、考察队将DDT带到了南极 D、南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食
美国冬季暴风雪
日本暴雪致50人死 局地积雪超 5米 2012-02-02 11:19
欧洲强烈寒流已致163人冻死 2012-02-03 09:54:00 来源: 中国新闻网(北京)
2012年2月1日，在大连市旅顺口区北海码头，一艘渔船被涌上岸边的海水冻 成冰船。近日，随着气温大幅下降，渤海大连北部海域大范围结冰，海冰最厚 达30多厘米，大批船只被困在港口码头不能出海作业。新华社发（吕文正 摄）
2、消除二氧化碳
让海洋成为二氧化碳的“掩埋场” 海洋既是各种珍奇生物的家乡，也蕴涵着数不清的宝藏。 海水中溶解的化学元素有5亿亿吨！一些为全球变暖而忧心的 科学家，近年来开始将目光投向了海洋。
海洋被称为生命的母体，科学家们通过模型研究证实， 往海水里注入二氧化碳越深，二氧化碳会“掩埋”得越 好。600米是所需的最低安全深度，到了950米，二氧 化碳基本上就无法向海上逃窜了
1. 碳在无机环境中 的存在形式 CO2和碳酸盐 2. 碳在生物体内的 存在形式 含碳有机物 3. 碳在生物体之间 传递途径 食物链（网）
4. 碳进入生物体的途径 绿色植物的光合作用 化能合成作用 5. 碳进入大气的途径 ①生物的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧 6. 碳在无机环境和生物 群落之间的循环形式
2014-12-18
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能量流动
形式 过程 主要以有机物形式
物质循环
主要以无机物形式 在无机环境与生物群落之 间反复循环 全球（生物圈）
全球性、反复循环
沿食物链（网）单
向流动
范围
特点
生态系统各营养级
单向流动，逐级递减
联系
是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割
CO2
无机环境 生物群落 CO2和碳酸盐 呼吸作用、微生物分解作用 有机物
光合作用、化能合成作用
碳的循环过程
碳循环图解的辨析：
C
1.在生态系统各成分中 D A为消费者 ，B为分解者 ， A B 无机环境。 C为 生产者，D为 2.生物群落中碳以含碳有机物 形式存在，通 过 食物链 渠道流通。碳在无机环境中主 食物网 要以 CO2 形式存在。
在哥伦比亚的圣贝尼托，男子们骑马穿过洪泛区
中国武汉的汉江支流上，一名男子正在一处被鹅群占据且近乎 干涸的河槽中钓鱼
2011年5月25日，江西省新建县南矶乡，一艘渔船搁浅在鄱阳湖湖底，周 围湖水干涸，湖草生长茂盛 。鄱阳湖是中国最大的淡水湖，丰水年份水域 面积最大可达4000平方公里以上，因持续干旱导致严重“瘦身”。
巩固练习
1、碳在无机环境与生物群落间循环的形式是 A.CO2 B.碳酸盐 C.有机碳 D.碳元素 2、生态系统的物质循环发生在 A.生物群落中 B.生物群落和无机环境间 C.生产者与消费者间 D.生产者与分解者间
3、从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根 源是来自 A.食物中的碳 B.大气中CO2 C.燃料中的碳 D.非生物环境中的碳
太阳能
复习回顾:
呼吸作用
绿色植物
植食性动物 分解者
肉食性动物
能量源头: 太阳能 能量流动渠道: 食物链(网) 能量散失形式: 热能 能量传递效率: 10%～20% 能量流动的特点: 单向流动，逐级递减 无机物 但不提供____ 能量 分解者能给绿色植物提供______,
一．物质循环的概念：
组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等 基本元素，在 生物群落和 无机环境 之 间往返循环利用的过程，又称为生物地 球化学循环。
1、如图是生态系统碳循环图解，图中的甲、 乙、丙各是 A.甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者 B.乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者 C.甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者 D.丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者
甲
乙
CO2 + H2O
丙
3、在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中， 碳是以哪种形式流动的 A．二氧化碳 B．有机物 C．碳酸盐 D．二氧化碳和有机物
小结：
CO2 （1）碳循环的形式： （2）碳在自然界中的存在形式： CO2和碳酸盐 （3）碳在生物体内的存在形式： 含碳有机物 （4）碳进入生物体的主要途径： 绿色植物的光合作用 （5）碳在生物体之间传递途径： 食物链（网） （6）碳进入大气的途径：①生物的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
6.生态系统的物质循环的特点不包括下列的：
A. B. C. D. 带有全球性 物质是指组成生物体的基本元素 在群落的各营养级之间循环往复 在群落与无机环境之间循环往复
7.下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不 正确的是：
A. 物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动 B. 能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境 之间循环往复 C. 先进行物质循环，后发生能量流动 D. 二者相互依存，不可分割
4、关于碳循环的叙述，错误的是 A.碳在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行 循环 B.生态系统的各种成分都参与碳循环过程 C.大气中的CO2要变成含碳有机物只能通过绿色物 的光合作用 D.如果碳循环过程不能进行，生态系统将会被破 坏而消失
5、在南极工作的人员，形成的生活垃圾必须及 时运走，主要是因为 A.生产者少 B.消费者少 C.分解者少 D.人类活动少
1.物质：组成生物体C、H、O、N、P、S等基 本元素。而不是单质，也不是化合物。
2.范围：是指地球上最大的生态系统——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。
注意：
3.循环：
生物 群落
组成生物体的C、H、O、N等元素 反复循环
无机 环境
4.特点：具有全球性，反复利用，循环流动.