生态系统物质循环
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生态系统是由生物群落和它们所生活的环境共同组成的一个相互关联的整体。
在生态系统中，物质不断地在生物与环境之间循环流动，这一过程对于维持生态系统的平衡和稳定至关重要。
下面我们将通过一些例题来加深对生态系统物质循环的理解，并对相关知识点进行总结。
一、生态系统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。
这里的物质循环具有全球性，也被称为生物地球化学循环。
二、生态系统物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水通过蒸发、降水、地表径流等过程不断循环。
例如，海洋中的水蒸发形成水蒸气，上升到大气中，通过大气环流输送到陆地上空，遇冷凝结形成降水，一部分降水渗入地下形成地下水，一部分形成地表径流，最终汇入海洋。
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。
植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，消费者通过摄取植物获取含碳有机物，动植物的呼吸作用、微生物的分解作用以及燃烧等过程又将有机物中的碳以二氧化碳的形式释放回大气中。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸等重要生物大分子的组成元素。
氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。
固氮作用将大气中的氮气转化为氨或硝酸盐，被植物吸收利用；动植物遗体中的含氮有机物经微生物的氨化作用转化为氨；氨经过硝化细菌的硝化作用转化为硝酸盐，可被植物吸收；硝酸盐在反硝化细菌的作用下又转化为氮气返回大气。
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，在整个地球范围内进行。
2、反复循环利用物质在生态系统中被反复利用，不会因参与循环而减少。
四、例题分析例题 1：在一个草原生态系统中，植物通过光合作用固定了 1000 克碳。
在这个生态系统中，这些碳最终通过呼吸作用和分解作用以二氧化碳的形式释放回大气中的量是（）A 1000 克B 大于 1000 克C 小于 1000 克D 无法确定解析：植物通过光合作用固定的碳，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，一部分通过呼吸作用以二氧化碳的形式释放回大气中；植物死亡后，其遗体中的含碳有机物经微生物分解作用也会以二氧化碳的形式释放回大气中。
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。
高中生物生态系统的物质循环
碳循环图解的辨析：
D 1.在生态系统各成分中 B A为消费者，B为 分解者 ， A 生产者 非生物的物质和能量 食物链 C为 ， D为 。 食物网 含碳有机物 2.生物群落中碳以 形式存在，通过 渠道流通。碳在无机环境中主要以 CO2 形式 存在。
温室效应
1、温室气体：CO2过多 化石燃料的大量燃烧 2、CO2增多的原因 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
4.缓解温室效应的措施
开发新能源 增大绿化面积
三: 物质循环与能量流动的关系
项目 形式 特点 范围 联 系
能量流动
物质循环
含碳有机物 单向流动、逐级递减
CO2 反复循环、全球性
生态系统各营养级之间 生物群落与无机环境之间 （1）同时进行、相互依存； （2）物质是能量流动的载体； （3）能量是物质循环的动力； （4）在生物群落中都以食物链（食物网）为流 动渠道
生产者
遗体和 排出物
消费者
遗体和 排出物
生物群落
分解者
食物链、食物网
化石燃料
总结：
（1）C主要以哪种化合物形式 CO2 在无机环境和生物群落间循环 （2）C在无机环境存在形式： CO2、碳酸盐 （3）C在生物体内存在形式： 含C有机物 （4）C进入生物群落途径： 光合作用 化能合成作用 （5）C在生物体之间传递途径：食物链（网） （6）C进入大气途径： ①生物的呼吸作用 ②分解者分解作用 ③化石燃料的燃烧
5.3 生态系统物质循环
一、生态系统物质循环的概念
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叫生态系 统的物质循环。
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
（二）沉积型循环(Sedimentary Cycles)
两种物质循环类型的特点
主要特征 气相型循环
沉积型循环
元素类型 子有（气C态C、化I等H合、）物O或、分N、无C气a态、化K、合N物a或、分M子g等（）P、
主要贮存库 大气圈、水圈 岩石圈、土壤圈
循环速度
快
慢
运动方式
扩散
沉降、抬升、风化、溶解
抗干扰能力 循环性质
强 完全循环
弱 不完全循环
（一）气相型循环(Gaseous Cycles)
地质大循环时间长、范围 广，是闭合式循环。
（二）生物循环（biological cycles)
是指环境中的元素经生物体吸收,在生态系统中 被多层次利用.然后经过分解者的作用.再为生 产者吸收、利用。
生物小循环的 时间短、范围 小，是开放式 的循环。
三、物质循环的类型
生物地球化学循环根据物质循环的路径不同,分为: 气相型循环、沉积型循环
四、物质循环的特点 Character of matter cycles
物质不灭，循环往复 物质循环与能量流动不可分割，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调节能力 物质循环中的生物作用 各物质循环过程相互联系，不可分割
第二节 几种重要循环的概述
水循环 碳循环 氮循环 磷循环 硫循环 养分循环
(四)周转率与周转期
生态系统的物质循环
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。
生态系统中的物质循环机制
生态系统中的物质循环机制生态系统是一个复杂的系统，其中包括许多生物种类和环境要素。
这些繁多元素之间的相互作用和关联构成了整个生态系统的结构和功能。
其中，生态系统中物质循环机制是维系整个生态平衡的核心。
本文将介绍生态系统中物质循环机制的基本原理以及在生态系统中的重要性。
一、生态系统中的物质循环机制原理生态系统中的物质循环机制通过生物、环境要素之间的相互作用实现。
生物通过各自的代谢与环境互动，完成对物质的吸收和利用，进而又将物质排出到环境中。
环境要素则通过物理、化学作用，对这些物质进行转化和循环。
这样就构成了传统的生态系统物质循环匀速。
二、生态系统中物质循环的重要性1、维持能量平衡：生态系统中的物质循环保证了能量的持续供应。
生态系统中的植物通过进行光合作用，将太阳能转化为化学能，并转化为有机物质。
这些有机物质又被食草动物摄取，通过食物链逐渐被能量储存。
当食肉动物捕捉食草动物时，其体内储存着这些能量。
同时，在各环节中排放的废物和死亡的生物体也为其他生物留下了生存所需的有机物质。
2、维护生态平衡：生态系统中的物质循环保证了生态系统内营养物质和能量的平衡。
生态系统中的物质循环通过生物与环境之间的相互作用，使得一定量的生物、营养物质与能量在生态系统内循环，最终达到生态平衡。
3、维持资源利用效率：物质循环机制可以促进生态系统内资源的有效利用。
在生态系统中，所有的生物都处在相互连接的生存网中，它们需要依靠环境的资源来摄取营养，生长和繁殖。
在物质循环机制的作用下，生物可以再一次利用环境中的资源并避免过多的浪费。
三、物质循环机制面临的挑战尽管生态系统中的物质循环机制对整个生态系统的维持和营养循环起着惊人作用，但现实生活中面临的挑战却令人担忧：1、自然界的污染：各种农药、化学品和废气等污染物质的存在，不仅会干扰生物体的自然环境，还会影响生态系统内物质循环机制的正常运作。
2、人类活动对生态系统的影响：人类活动的增加对于生态系统的影响不断增大。
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。
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和非生物相互作用，形成一个生命体系。
生物体内的元素在生态系统中通过物质循环，加速了自然界的物质代谢。
物质循环包括能量的流动和物质的储存和再利用，是生态系统的一个重要特征。
本文将重点介绍生态系统中的物质循环。
一、水的循环水的循环是生态系统当中最为重要和广泛的循环。
地球上的水大部分都被海洋、湖泊和河流覆盖着，它们占有人类使用的所有水的99%。
雨水、雪水和冰川等其他形式的水占据着地球上少量的水。
自然界中的水循环可以分为两类，即静态水循环和动态水循环。
静态水循环是指存在于海洋、湖泊等静止或缓慢流动环境中的水的循环。
静态水循环非常缓慢，但至关重要，因为它影响了大气的水蒸气、海洋生态系统和全球温度变化。
动态水循环是指存在于河流、地下水和降水中等活动状态的水的循环。
动态水循环非常快，因为它直接地影响了植物和动物的生存。
二、碳的循环碳是生态系统中最重要的元素之一，它存在于大气中的二氧化碳、有机物和无机物中。
植物通过光合作用吸收二氧化碳的同时，将其转化成有机物，使其可以被动物摄取。
动物在呼吸过程中，将有机物与氧反应，产生二氧化碳，放回到大气中。
这种过程叫做碳的循环。
此外，化石燃料的燃烧和部分植物和动物的分解，也会释放二氧化碳，加速碳的循环。
随着人类经济的快速发展，化石燃料的利用率不断提高，这导致大气中的二氧化碳含量成倍增加，引起了全球变暖和气象极端事件。
三、氮的循环氮是植物和动物生命活动的必需元素。
大多数植物无法直接利用大气中的氮，它们需要从土壤中吸收养分。
土壤中氮的来源可以是氮化合物、有机物质、人类和动物遗物。
氮通过无机化作用转化成氨，作为植物的养分；通过硝化作用转化成硝酸盐，使土壤含氮化合物丰富，有利于植物生长。
氮还可以在动物体内进行吸收和生产。
当生物死亡或者粪便过期时，体内的氮会被释放回到环境中，这样就形成了氮的循环。
四、磷的循环磷是生命中必需的元素之一，对植物和动物的发育和免疫系统建立很重要。
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。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环生态系统是由生物体和无生物环境相互作用形成的复杂系统。
在这个系统中，物质循环是至关重要的过程。
物质循环指的是自然界中各种物质在生物和环境之间不断转移和循环利用的过程。
本文将探讨生态系统中的物质循环以及其在维持生态平衡方面的重要性。
一、物质循环的概念物质循环是指生物体的生存所需的物质（如水、碳、氮、磷等）在生物圈和地球大气圈、地壳圈之间不断转移和循环利用的过程。
物质循环可以分为生物圈内部的循环和与地球环境之间的交换循环两部分。
1. 生物圈内部的循环生物圈内部的循环是指物质在生物体之间不断转移和循环利用。
在生物圈内部的循环过程中，物质被生物体摄取、利用后，通过代谢作用产生废物，这些废物又成为其他生物体的营养物质，形成一个循环的过程。
2. 与地球环境之间的交换循环生物圈与地球环境之间的交换循环是指物质通过自然界的各种环境过程（如沉降、蒸发、降水等）在地球大气圈、地壳圈之间不断转移和循环利用的过程。
例如，大气中的水蒸气通过蒸发变为云雾，再经过降水的过程，回归到地表并重新进入生物圈。
二、物质循环的重要性物质循环在生态系统中起着至关重要的作用，对于维持生态平衡具有重要意义。
1. 营养循环物质循环使得生物体能够获得所需的营养物质。
例如，植物通过吸收土壤中的养分和水分来生长和存活，而动物则通过食物链的形式摄取其他生物的营养物质。
物质循环使得生态系统中的各种生物能够平衡地获取营养，从而维持正常的生长和繁衍。
2. 能量流动物质循环不仅涉及到物质的转移和循环利用，还伴随着能量的流动。
能量在生物圈中通过食物链的形式逐级转移，并在每个层级中逐渐减少。
这种能量的流动维持了生态系统中能量的平衡，保持了生态系统的稳定运行。
3. 生态平衡物质循环在维持生态平衡方面起着重要作用。
通过物质的循环利用，生态系统中的各种物质得以合理分配和再利用，避免了某一种物质过量积累或缺乏的问题。
这使得生态系统能够保持相对稳定的状态，不易受到外界干扰而导致生态环境的破坏。
生态系统的物质循环
物质循环的主要特点： 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，周而复始进展循环，不会消失。
碳的循环过程
碳的作用： 糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生
物体的根本物质，在它们的分子中都含有 碳元素。碳元素大约占生物体干重的49％ ，是有机化合物的“骨架〞，没有碳就没有 生命。
②分解者有分解作用 ③化石燃料的燃烧
能量流动和物质循环的因果关系
生态系统的存在是靠物质循环和能量 流动来维持的。生态系统的能量流动和物 质循环都是通过食物键和食物网的渠道实 现的，二者互相伴随进展，又相辅相承， 密不可分的统一整体。
但是，能量流动和物质循环又有本质 上的区别：能量流经生态系统各个营养级 时是逐级递减，而且运动是单向的、不是 循环的，最终在环境中消失。物质循环是 带有全球性的，在生物群落与无机环境间 物质可以反复出现，反复利用，循环运动 ，不会消失。
2、物质循环的特点
水循环： 水是组成生物体的重要成分，约占体
重的60％～95％，体内进展一切生化反响 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。
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。
还有一部分生物遗体没有被分解者 分解，转变成为地下的石油和煤，这部 分“C〞暂时脱离循环，一经开采运到地面 燃烧，仍可产生CO2再返回碳循环。
碳出入生物 群落的途径
绿色植物的光合作用 碳进入生物群落
把CO2合成有机物
碳出生物群落
生态系统中的物质循环
14.7 有毒有害物质循环
第14章 生态系统中的物质循环
• • • • • • 14.1 物质循环的一般特征 14.2 全球水循环 14.3 碳循环 14.4 氮循环 14.5 磷循环 14.6 硫循环
14.1 物质循环的一般特征
• 生物地球化学循环：生态系统从大气、水体和土 壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收， 进入生态系统，被其他生物重复利用，最后再归 还于环境中的过程。这一过程包括生物与非生物 二者的参与, 同时也包含一些地质与地理作用在內, 因此称为生物地球化学循环 • 生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系 统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生 产者吸收、利用
本章小结
• 物质循环的一般特征及影响因素 • 物质循环与能量流动的联系与区别 • 生物地化循环的类型：气体型、沉积型、 水循环 • 几种物质的循环：碳循环、氮循环、磷循 环、硫循环 • 有毒有害物质的循环
本章主要概念
• 生物地球化学循环、生物小循环、物质循 环的源、库、流，周转率，气体型循环、 沉积型循环、温室效应、生物富集、生物 放大，酸雨
（4）影响物质循环速率的因素
• 有机物质腐烂的速率：适宜的环境有利于 分解者的生存，并使有机体很快分解，供 生物重新利用 • 人类活动的影响：
– 开垦农田和砍伐森林引起土壤矿物质的流失， 影响物质循环速率
– 化石燃烧把硫和二氧化硫释放大气中
（5）生物地球化学循环的类型
• 气体型循环
– 贮存库是大气和海洋 – 有气体形式的分子参与循环过程 – 循环速度快，例如CO2、N2、O2等 – 贮存库是岩石、土壤和沉积物 – 没有气体形式的分子参与循环过程 – 循环速度慢，时间以千年计算，例如P、Ca、Mg等
基础生态学：第十三章 生态系统的物质循环
H2CO3
H++CO3 2-
CaCO3
水体中生物
海底沉积物
Carbon accumulation
• CO2 has increased from its pre-industrial level • data: recent records plus older data such as ice cores • mostly fossil fuel burning
降雨
蒸腾
截留
穿透雨
地表 径流
地表蒸发
渗透
地下径流
三. 气体型循环
(一)、碳循环 • 碳是一切生物体中最基本的成分。 • 库主要是大气和海洋。
The Carbon Cycle
CO2 in atmosphere (reservoir)
Burning of COi2ndoiRcseseaosnlpvietfdaotsisoilnfuFelisre
(reservoir)
Consumers
Producers
Wastes, SoilDbeaacdtebroiadi&es detritus feeders
Reservoirs
Processes/ Locations
Trophic Levels/ Organisms
海洋和大气CO2调节
CO2
CO2溶 于海水
• 对于生产者的 输出库的周转 率=(16+4)/100 =0.20；
• 对于生产者的 周转时间为 5.00天。
5. 影响物质循环速率的因素
（1）元素的性质：有的元素循环的速率快， 而有的则比较慢，这是元素化学特性和 被生物有机体利用的方式不同所决定的。
生态系统的物质循环
C
8．施用农药DDT的地区，虽然只占 陆地面积的一小部分，可是远离施 药地区的南极，动植物内也发现了 DDT，该现象说明了： （ ） A．DDT使挥发性物质 B．DDT已加入全球性的生物地化 循环 C．科考队将DDT带到了南极 D．南极动物也偶尔到施药地区觅 食
B
9、目前地球大气的二氧化碳浓度增 高，导致温室效应，主要原因是 （ ） A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多 B.化石燃料的燃烧和自然资源的不 合理利用 C. 大量生物遭灭绝 D.自然因素破坏了生态稳定
3．在生态系统中，碳元素参 与物质循环的主要形式是：
A．二氧化碳 B．碳酸盐
C．碳酸
D．碳水化合物
4．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
5．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 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
6. 以单位面积计，热带雨林中残枝 落叶较温带森林的多，土壤中有机 物的积累量一般是 A．热带雨林小于温带森林
B．热带雨林大于温带森林
C．热带雨林等于温带森林 D．热带雨林与温带森林无法比较
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
关注社会
如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生 态系统的碳循环及生态环境有何影响？ 破坏碳循环 的平衡 大气中CO2 含量增加
温室效应
温室效应：大气中对长波辐射具 有屏蔽作用的温室气体浓度增加 使较多的辐射能被截留在地球表 层而导致温度上升。