生态系统的物质循环.ppt

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生态系统中的能量与物质
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能量来源于太阳，是生态系统一切活动和过 程的最终推动力，能量总是由高效能向低效 能沿单方向流动，一切自由能只能用一次。
物质来自地球本身，是构成生态系统生命和 非生命组分的原材料，物质在生态系统中可 以反复循环利用，既是维持生命活动的物质 基础，又是能量的载体。
降水量：23%
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地表径流：是指经土壤或地被物吸收及在 空气中蒸发后余下的在地表流动的那部分 天然降水。
➢平衡一个地区降水量与蒸发量的差值。 ➢溶解和携带大量的营养物质，使他们从一个生
态系统搬运到另一个生态系统，这对补充某些 生态系统营养物质不足起到非常重要的作用。
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包括：生物循环及地球化学循环
只在生态系统各时要间素短之、间范循环围时小：时间长、范围广 ➢生物循环：环开境放中的式元的素循经环生物体闭吸合收式，的在循生环态系 统中被相继利用生，物然小后循经环过分解者地的质作大用，循再环为生
产者吸收、利用。
包含有五大圈层之间的循环时：
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二、生态系统中的水循环
降水
植物群落截留
渗入土中
到达地表
地表径流
植物吸收 进入地下水
植物蒸腾作用
➢海洋上空的水汽可被输送到陆地上空凝结降水， 称为外来水汽降水；大陆上空的水汽直接凝结 降水，称内部水汽降水。
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地球上的降水量=蒸发量，但是不同地区、
不同表面情况不一样。 地表径流！
海洋
蒸发量：84%
△：+7%
降水量：77%
陆地
蒸发量：16%
△：-7%
➢地球化学循环：化合物或元素经生物体吸收利用，
从环境进入生物有机体内，然后生物有机体以残体
或排泄物的形式将物质或元素返回到环境，经过五
大自然圈循环后再被生物利用的过程。
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地质大循环
生物小循环
物质循环（生物地球化学循环）
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物质循环的流通：物质在库与库之间的转 移运动状态称为流通。
浮游生物库
水体库
底泥库
水生生态系统中P的循环模式
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物质循环的效率
➢流通率：单位时间、单位面积内通过的营养物 质的绝对值。
➢周转率：出入一个库的流通率除以该库中的营 养物质的总量。
➢周转时间：库中的营养物质总量除以流通率。
周转率
流通率 库中营养物质总量
周转时间
库中营养物质总量 流通率
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差 距？
大气圈：
CO2的周转时间大约是 一年左右（主要是光合作
用从大气圈中移走二氧化
碳）；
N2的周转时间约近 100 万年（主要是生物的固氮
作用）；
海洋： 硅最短，约
8000 年； 钠最长，约
2.06 亿年。
H2O的周转时间只有 10.5 天。
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影响物质循环的主要因素
循环元素的性质 生物的生长速率 有机物分解的速率
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三、物质循环的特点
物质不灭，循环往复 物质循环和能量流动不可分割，相辅相成 物质循环的生物富集 生态系统对物质循环有一定的调节能力 物质循环中生物的作用 各种物质循环过程相互联系，不可分割
第十一章、生态系统的物质循环
主要内容
第一节、物质循环的一般特点 第二节、水循环 第三节、气体型循环（C、N） 第四节、沉积型循环（P、S） 第五节、有毒有害物质循环 第六节、放射性核素循环 第七节、生物地化循环与人体健康
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重点内容
生物地球化学循环的概念 水循环的作用及过程 C循环和N循环 有毒有害物质循环
➢降水：大气中的水汽以雨雪冰雹的形式降落到 地面和海洋。
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降水与蒸发
➢大气层中水汽的循环是蒸发－凝结-降水-蒸发 的周而复始的过程。
➢蒸发是水循环中最重要的环节之一。由蒸发产 生的水汽进入大气并随大气活动而运动。大气 中的水汽主要来自海洋，一部分来自大陆表面 的蒸发。
➢水对物质是很好的溶剂：水在生态系统中起着 能量传递和利用的作用；
➢水是地质变化的动因：其他物质的循环是结合 水循环进行的。
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一、全球水循环
水循环的原因
➢内因：水自身的特点 ➢外因：太阳辐射和重力作用
水循环的主要方式
➢蒸发：地表和海洋中的水在太阳能作用下变成 水蒸气进入大气中。
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第一节、物质循环的一般特点
一．物质循环的概念 二．物质循环的模式 三．物质循环的特点
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一．物质循环的概念
物质循环（生物地球化学循环）：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、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 反复循环变化的过程。
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四、生物地球化学循环的类型
水循环
物质循环的核心
气体型循环 沉积型循环
具有明显全球性 循环性能最为完善
C、N循环
循环速度较慢 P、S循环
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第二节、水循环
水循环的作用：
➢水是所有营养物质的介质：营养物质的循环和 水循环不可分割地联系在一起；
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二、物质循环模式（库-流通）
物质循环的库
➢物质循环过程中被暂时固定、储存的场所称为库。 ➢生态系统中各组分都是物质循环的库，如植物库、
动物库、土壤库等。 ➢在生物地球化学循环中，库可分为储存库（容积大，
物质交换活动缓慢，一般为环境成分）和交换库 （容积小，交换快，一般为生物成分）。
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