初中生物知识常见生物圈中的物质循环
生物圈中的物质循环例题和知识点总结
生物圈中的物质循环例题和知识点总结在我们生活的地球这个巨大的生物圈中,物质始终在不停地循环着。
物质循环对于维持生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。
下面,让我们通过一些例题来深入理解生物圈中的物质循环,并对相关知识点进行总结。
一、碳循环碳是生命的基础元素之一,在生物圈中有着重要的循环过程。
例题:在一个草原生态系统中,植物通过光合作用固定了 100 单位的碳。
其中,30 单位的碳被草食动物吃掉,草食动物呼吸作用消耗了10 单位的碳,其余 20 单位的碳用于生长和繁殖。
肉食动物吃掉了 10单位的草食动物,肉食动物呼吸作用消耗了 5 单位的碳。
那么,这个生态系统中碳的输入和输出分别是多少?解析:碳的输入主要来自植物的光合作用,即 100 单位。
碳的输出包括植物、草食动物和肉食动物的呼吸作用,总共是 10 + 5 +植物呼吸作用消耗的碳(假设为 20 单位)= 35 单位。
知识点总结:1、碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。
2、碳进入生物群落的途径是植物的光合作用。
3、碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。
4、碳从生物群落回到无机环境的途径有呼吸作用、分解作用和燃烧等。
二、氮循环氮是蛋白质和核酸等重要生物分子的组成成分。
例题:一块农田中,农民施加了 50 千克的氮肥。
经过一个生长季后,农作物吸收了 20 千克的氮,土壤微生物分解作用释放了 10 千克的氮,通过雨水冲刷流失了 5 千克的氮。
那么,这块农田中氮的储量发生了怎样的变化?解析:初始施加了 50 千克的氮肥,农作物吸收了 20 千克,微生物分解释放了 10 千克,雨水冲刷流失了 5 千克,所以氮的储量减少了 50 20 10 5 = 15 千克。
知识点总结:1、氮循环包括固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用等过程。
2、固氮作用将大气中的氮气转化为氨或硝酸盐,可分为生物固氮和工业固氮。
3、氨化作用将有机氮转化为氨。
4、硝化作用将氨转化为硝酸盐。
《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、生态系统物质循环的概念在生态系统中,组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
这里所说的物质,指的是构成生物体的各种化学元素。
物质循环具有全球性,因为地球上的各种生态系统不是孤立的,而是相互联系的,所以物质可以在全球范围内流动。
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,水的循环是最为重要的物质循环之一。
水通过蒸发、降水、地表径流、地下径流等过程,在大气、陆地和海洋之间不断循环。
蒸发作用使水从海洋、湖泊、河流和土壤中变成水蒸气进入大气。
水蒸气在大气中遇冷凝结形成云,然后通过降水回到地面,一部分形成地表径流,流入江河湖海,另一部分渗入地下,形成地下径流。
2、碳循环碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。
大气中的二氧化碳通过植物的光合作用进入生物群落,合成有机物。
有机物在生物群落内部通过食物链和食物网进行传递。
动植物的呼吸作用、微生物的分解作用以及化石燃料的燃烧等过程,又将有机物中的碳以二氧化碳的形式释放到大气中。
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。
大气中的氮气不能被大多数生物直接利用,需要通过固氮微生物(如根瘤菌)将氮气转化为含氮化合物。
动植物遗体和排泄物中的含氮有机物经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,硝酸盐可以被植物吸收利用。
而在缺氧条件下,硝酸盐又可以通过反硝化细菌的作用转化为氮气回到大气中。
4、磷循环磷是核酸、磷脂等生物大分子的重要组成成分。
磷在自然界中主要以磷酸盐的形式存在。
磷通过岩石的风化、侵蚀和淋溶等作用释放到土壤和水体中,被植物吸收利用。
然后在生物群落中沿着食物链传递。
动植物的遗体和排泄物中的磷,经过分解者的分解作用,重新回到环境中。
生物圈内的物质循环.
生物圈内的物质循环生物圈的物质循环是指组成生物体的基本化学元素(如C、H、O、N、P、S等)在生物群落与无机环境之间反复出现,循环流动的过程;是在生物作用、地球运动和化学反应的综合影响下,生物体所需要的化学元素在生物体与外界环境之间的转运过程;是以能量作动力,并与能量流动密切联系的全球性运动过程。
物质循环是生命科学中生态学部分的重要知识,但新教材(必修)只略谈了碳的循环,而新教材(选修)关于物质循环的内容又过于分散,如氮、硫的循环。
这些都为教与学带来不便,为此,笔者系统地讲述了水、碳、氮、磷、硫的循环,编撰了一组关于物质循环的习题作加深巩固,以期给大家的学习带来帮助。
一、水的循环图1 水的循环[讲解]在生物圈内,水以液态、固态和气态三种形式存在,以液态水和水蒸汽的形式在生物群落和无机环境之间返复循环。
(见图1)水的循环表现为垂直和水平移动。
垂直运动指经太阳辐射水面及土壤表层的蒸发水分和绿色植物叶面的蒸腾水汽在空中遇冷凝结降落;水平移动,在空中表现为水汽随气流移动,在地面表现为液态水自高向低的流动。
在全球范围内,海面的蒸发量大于降水量,而陆地的降水量大于蒸发量。
液态水是可溶性营养物质的重要载体,由于陆地上汇河归海是单向流动,所以溶于水中的营养物质从陆地流失后便难以返回,因而水循环影响了地球上矿质养料的分布。
[精练]1、水循环的动力是:①蒸腾作用②重力作用③太阳辐射④对流辐射A、①②B、②③C、③④D、①④2、在水循环绿色植物的作用是:①地表径流②水体蒸发③蒸腾作用④渗透作用A、①②B、②③C、③④D、①④3、对图中a、b、c、d四个过程的叙述正确的是:A、a、c都表示降雨过程,年总量a>c;B、b、d都表示水分的蒸发,年总量b<d;C、a和b分别表示陆地水分的降雨和蒸发,年总量a<b;D、c和d分别表示海洋水分的降雨和蒸发,年总量c>d。
4、水的地球循环的意义:A、调节了大气的温度和湿度B、限制了陆生生物的形态和数量的分布;C、影响了地球上可溶性矿质养料的分布D、由沿海向内陆,年降雨总量递减[答案] B、C、B、ABC二、碳的循环图2 碳的循环[讲解]碳是构成一切有机物的基本元素,在自然界中碳以碳酸盐、二氧化碳和生物体内含碳的有机物的形式存在,并以气体二氧化碳的形式在生物群落和无机环O)等有机化合物内,境往复循环。
物质循环
影响物质循环速率的主要因素: 物质循环
名词辨析
物质循环—能量流动
术语分类
生态系统中,各种元素往往是以化合物形式进行转移和循环的,由于这些物质的化学特性不同,形成了不同 特点的物质循环类型。
一、按循环经历途径与周期分类 生物地球化学循环依据其循环的范围和周期,可分为地质大循环和生物小循环两类: 二、按物质循环过程中存在的主要形式分类 根据不同的化学元素、化合物在5个物质循环库中存在的形式,库存量的大小和被固定时间的长短,可将物质 循环分为以下两大类型:
生态系统中几乎所有的营养物质都在生物与无机环境之间循环流动。物质循环的顺利进行使生态系统的各部 分协调一致,对生态系统的自我调节起着重要作用。如果人类大规模干扰,物质循环不能畅通进行,就会造成严 重的环境污染和破坏,导致生态失衡。
应用领域
氮:秸秆,特别是豆科作物的秸秆中含有一定的氮素,从合理利用氮素和能源的角度来考虑,将作物秸秆燃 烧是不经济的,它使已经固定的氮素完全挥发损失了。利用作物秸秆比较有效的办法,首先,能作饲料的有机物 质尽量先作饲料,使植物固定的氮素为动物利用,以增加畜产品,促进农牧结合;其次,以牲畜粪尿和作物秸秆 作为沼气池原料,在密闭嫌气条件下发酵,既能解决燃料问题,又能很好地保存氮素;再次,将沼气发酵后的残 余物用作肥料,不仅减少病菌虫卵,而且肥效高。从植物秸杆→动物饲料→能源原料→优质肥料→植物养料这样 的物质循环途径,充分利用植物有机物质和氮素,为培肥土壤和增加畜产品创造有利条件。
物质循环
生态概念
01 概念释义
03 术语分类 05 应用领域
目录
02 名词辨析 04 价值意义
物质循环(nutrient cycle)是生态学概念,指生物圈里任何物质或元素沿着一定路线从周围环境到生物体, 再从生物体回到周围环境的循环往复的过程,又称“生物地球化学循环(biogeochemical cycle)”。
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
物质循环的定义
物质循环的定义
生物物质循环是指物质在生物圈中多种生物通过摄食、新陈代谢以及繁殖和死亡等过程,
不断吸收、转移与再分配,使其能在生态系统中循环往复,保证整个圈形系统的稳定和耦
合的状态。
生物物质循环主要分为水循环、养分循环、气体循环和能量循环四大类。
水循环是宇宙中
最重要的一种自然物质循环,是指水在环境中传递和循环的过程。
包括地表奔腾、地表蒸发、地表降雨、地下渗漏、地下径流等。
养分循环是指植物,动物在形成物质、维持活动过程中,围绕着养分的吸收、分解、形成、释放、巩固、搬运、转换等步骤,形成良性、平衡的养分循环。
养分循环主要包括氮元素
循环、磷元素循环、硫元素循环。
气体循环是指生物群落中全球气候改变的问题的一类,可以将大气中的气体,如水汽、二
氧化碳和氮气等,进行循环,比如二氧化碳的循环包括植物吸收二氧化碳、动物分解植物
吸收的二氧化碳,这些过程有助于维持大气系统的稳定。
能量循环指的是在植物、动物层面通过食物贮存的光能和有机物变为化学能的过程,随后
通过体内的新陈代谢以及日常活动将部分化学能转化为热量耗散到环境中,完成能量改变
的整个过程就是生物的能量循环。
生物物质的循环是一个紧密相连的生态系统,它维护着地球的稳定平衡,不仅影响着地球
的气候变化和地形地貌,还促进了多种生物间的多样性,构成了一个健康完整的生态系统。
所以,我们应该尊重和保护自然环境,以保护生物物质在生态系统中的良好循环。
初中生物生态系统中的物质循环(含示范课课程设计、学科学习情况总结)
初中生物生态系统中的物质循环第一篇范文:初中生物生态系统中的物质循环摘要:本文以生态系统中的物质循环为主题,结合初中生物教材内容,通过对物质循环的概念、途径、过程和意义的阐述,旨在帮助学生深入理解生态系统的物质循环,提高其环保意识和科学素养。
关键词:生态系统;物质循环;途径;过程;意义生态系统是由生物群落和非生物环境相互作用而形成的一个动态平衡系统。
其中,物质循环作为生态系统的基本特征之一,是维持生物群落和非生物环境相互依存、相互制约的重要途径。
初中生物课程中关于生态系统的内容是学生认识生态环境、培养环保意识的关键环节。
本文将从物质循环的概念、途径、过程和意义四个方面,对初中生物生态系统中的物质循环进行详细阐述。
二、物质循环的概念物质循环是指生态系统中各种物质在生物群落与非生物环境之间不断地进行着转移和循环的过程。
它包括生物群落从非生物环境中获取物质,将这些物质转化为生物体内的有机物,然后将这些有机物释放到非生物环境中,再次被其他生物利用,形成一个循环过程。
三、物质循环的途径物质循环的途径主要包括以下三个方面:1.生物群落与非生物环境之间的物质交换:生物群落通过根系、皮肤、呼吸等途径从非生物环境中获取营养物质,同时将代谢产物排放到非生物环境中。
2.生物群落内部的物质传递:生物群落内部,食物链和食物网中的生物通过捕食关系,将营养物质从一个生物传递到另一个生物。
3.生物群落与无机环境之间的物质循环:生物群落通过分解作用,将有机物分解为无机物,释放到非生物环境中,形成无机环境的物质循环。
四、物质循环的过程物质循环的过程主要包括以下四个方面:1.光合作用:绿色植物通过光合作用将无机物转化为有机物,为生物群落提供物质和能量。
2.呼吸作用:生物将有机物分解为无机物,释放能量,为生物的生命活动提供动力。
3.分解作用:微生物将有机物分解为无机物,释放到非生物环境中。
4.物质循环的平衡:生物群落与非生物环境之间的物质交换和传递达到一个动态平衡状态,维持生态系统的稳定。
《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,就是各种化学元素在生态系统中的生物群落与无机环境之间不断循环的过程。
这些化学元素包括碳、氮、氧、磷、硫等,它们对于生命的维持和生态系统的正常运转至关重要。
物质循环就像是一个巨大的“物流网络”,确保生态系统中的每一个生物都能获得所需的物质,同时将废弃物和多余的物质重新送回环境中,以便再次利用。
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,水的循环是最为广泛和重要的。
水通过蒸发、蒸腾作用从海洋、陆地表面和植物进入大气,形成水汽。
随后,水汽在大气中凝结,以降水的形式回到地面,包括雨、雪、雹等。
降水一部分被地表径流带走,流入江河湖海,另一部分则渗入地下,成为地下水。
2、碳循环碳是构成生物体的基本元素之一。
碳在大气中主要以二氧化碳的形式存在。
植物通过光合作用将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重要途径。
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,会将有机物中的碳重新转化为二氧化碳,释放回大气中。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸的重要组成成分。
大气中的氮主要以氮气的形式存在,大多数生物无法直接利用。
但在自然界中,存在着一些特殊的微生物,如固氮菌,它们能够将氮气转化为可被植物利用的含氮化合物。
植物吸收这些含氮化合物后,用于合成自身的有机物。
动物通过摄取植物获得氮。
动植物的遗体、排泄物等经过分解者的分解,将氮重新释放到环境中。
4、磷循环磷在生态系统中的循环过程相对较为简单。
磷主要存在于岩石、土壤和沉积物中。
通过风化和侵蚀作用,磷被释放到土壤溶液中,被植物吸收利用。
动植物死亡后,磷经过分解者的分解,再次回到土壤和沉积物中。
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,具有全球性。
例如,大气中的二氧化碳可以在全球范围内流动,参与各个生态系统的碳循环。
2、反复利用各种化学元素在生态系统中被反复利用,减少了对外部输入的依赖。
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。
初中生物知识:常见生物圈中的物质循环
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。
初二生物生物圈物质循环过程
初二生物生物圈物质循环过程初二生物生物圈物质循环过程生物圈是地球上各种生物组成的一个整体,其中有着复杂的物质循环过程。
物质循环是指在生物圈中物质从一种形式转化为另一种形式,并不断循环利用的过程。
它是维持生命平衡的重要机制。
本文将详细介绍初二生物生物圈物质循环过程,包括有机物循环和无机物循环两个方面。
一、有机物循环有机物循环是指在生物圈中有机物质的产生、分解和再利用的过程。
生物圈中的有机物主要包括碳水化合物、脂肪和蛋白质等。
它们通过光合作用的过程,由植物吸收二氧化碳和水,合成有机物质。
这些有机物质被传递给消费者,如食草动物以及食肉动物。
随着动物的死亡,它们的尸体被分解为无机物质,如氨气和硝酸盐,进而被植物再次吸收,形成一个循环过程。
有机物循环还包括腐殖质的循环。
腐殖质是由死亡的植物和动物的残体、排泄物以及微生物的分解产物形成的一种黑色或棕色的有机质。
腐殖质在土壤中起到了重要的作用,它能够保持土壤的肥力,提供养分给植物生长,并增强土壤的保水能力。
腐殖质的形成是一个缓慢的过程,需要经过长时间的微生物分解作用。
二、无机物循环无机物循环是指在生物圈中无机物质的循环利用过程。
无机物循环的主要物质包括水、氮、磷和硫等。
其中,水是最为重要的无机物质,它在生物圈中起到了连接各个环境的桥梁作用。
水从大气中以水蒸气的形式下降,降雨滋润植物、动物和土壤,形成河流、湖泊和海洋。
在这些水体中,水又被植物吸收和蒸发,重新进入大气层,形成水循环。
氮是生物圈中的重要元素之一,它是构成蛋白质的基本组成部分。
氮的循环包括氮的固定、氮化和脱氮三个过程。
其中,氮的固定是指将大气中的氮转化为植物可以利用的形式。
植物通过根系中的根瘤菌或者在土壤中的细菌,将氮气转化为氨气或者硝酸盐,供自身吸收利用。
而氮化则是指氮的转化为有机物质的过程。
脱氮是指将有机物质中的氮转化为氮气的过程,它主要由细菌进行。
磷是构成生物体的核酸、骨骼和ATP等重要物质的组成成分。
《生态系统的物质循环》 知识清单
《生态系统的物质循环》知识清单生态系统是一个复杂而又精妙的整体,其中物质循环是维持生态系统稳定和生命活动的关键环节。
下面让我们一起来深入了解生态系统的物质循环。
一、什么是生态系统的物质循环生态系统的物质循环,指的是组成生物体的 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的过程。
这些物质不会因为生物的消耗而减少,而是在生态系统中不断地流动和转换。
物质循环就像是一个巨大的物流网络,确保了生态系统中各种生物所需的营养物质能够得到持续供应,同时也将生物产生的废弃物和代谢产物重新送回环境中进行处理和再利用。
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。
水通过蒸发、蒸腾、降水等过程,在大气、陆地和海洋之间不断循环。
蒸发和蒸腾作用使得水从地表和植物表面进入大气,形成云,然后通过降水回到地面。
降水一部分渗入地下,补充地下水;一部分形成地表径流,流入江河湖海。
2、碳循环碳是构成生物体的重要元素。
碳在大气中的主要存在形式是二氧化碳。
植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物,同时呼吸作用又将有机物分解产生二氧化碳释放回大气。
动物通过摄食植物获取碳,在呼吸作用中也产生二氧化碳。
此外,化石燃料的燃烧也会将大量储存的碳以二氧化碳的形式释放到大气中。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸的重要组成部分。
氮循环过程较为复杂。
大气中的氮气不能被大多数生物直接利用,需要通过固氮作用将其转化为含氮化合物。
固氮作用主要有三种方式:雷电固氮、生物固氮和工业固氮。
植物吸收土壤中的含氮化合物,合成自身的有机物。
动物通过食用植物获取氮。
动植物的遗体和排泄物中的含氮有机物经过微生物的分解,又可以转化为氨、硝酸盐等,重新被植物吸收利用。
4、磷循环磷主要存在于岩石、土壤和沉积物中。
磷通过风化等作用释放到土壤中,被植物吸收利用。
动物通过摄食植物获取磷。
动植物的遗体和排泄物中的磷,经过微生物的分解,重新回到土壤和水体中。
初中生物物质循环(含示范课课程设计、学科学习情况总结)
初中生物物质循环第一篇范文:初中生物物质循环物质循环是生物圈中最重要的生态过程之一,它涉及到生物体内外物质的转换、循环和流动。
在初中生物教学中,物质循环是一个重要的教学内容,本文将结合初中生物教材,对物质循环进行详细的解读。
一、物质循环的概念物质循环是指生物体内外物质的转换、循环和流动的过程。
在生物体内,物质循环表现为营养物质在生物体内的吸收、利用、转化和排泄;在生物体外,物质循环表现为生物体与外界环境之间的物质交换和循环。
二、物质循环的过程物质循环的过程包括生物体内外的物质转换、循环和流动。
其中,生物体内的物质循环主要包括以下几个过程:1.吸收:生物体通过消化系统、呼吸系统、皮肤等器官,从外界环境中吸收营养物质。
2.利用:生物体将吸收的营养物质转化为自身的生物物质,用于生长、发育和维持生命活动。
3.转化:生物体将自身的生物物质转化为能量和废物,能量用于维持生命活动,废物排出体外。
4.排泄:生物体通过呼吸系统、泌尿系统、消化系统等器官,将废物排出体外。
在生物体外,物质循环表现为生物体与外界环境之间的物质交换和循环。
主要包括以下几个过程:1.光合作用:植物通过叶绿体,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
2.呼吸作用:生物体通过线粒体,将有机物和氧气转化为能量、二氧化碳和水。
3.分解作用:微生物将有机物分解为无机物,释放出能量。
4.物质交换:生物体通过根、皮肤等器官,与外界环境进行物质交换。
三、物质循环的意义物质循环对于生物圈的平衡和稳定具有重要意义。
它不仅为生物提供了营养物质,还维持了生物体内的生理平衡,保证了生物体的生长、发育和生命活动。
同时,物质循环还调节了生物体与外界环境之间的关系,保持了生态系统的稳定和平衡。
四、物质循环的教学策略在教学过程中,教师应注重理论与实践相结合,通过生动有趣的事例,让学生理解物质循环的概念、过程和意义。
同时,教师还应引导学生关注生态环境,培养学生的环保意识和责任感。
生物体内物质循环与代谢知识点总结
生物体内物质循环与代谢知识点总结在生命的进程中,生物体内的物质循环与代谢起着至关重要的作用。
通过这一过程,生物体能够获得能量、消化食物,以及排除废物。
下面将对生物体内物质循环与代谢的相关知识点进行总结。
1. 消化系统生物体的消化系统负责将摄入的食物转化为可被细胞吸收利用的营养物质。
消化系统包括口腔、食道、胃、肠道等器官。
食物在消化系统中被分解为小分子物质,例如碳水化合物分解为葡萄糖,脂肪分解为脂肪酸和甘油,蛋白质分解为氨基酸。
2. 呼吸系统呼吸系统使生物体能够从空气中获取氧气,并将二氧化碳排出体外。
氧气在细胞呼吸中被用于产生能量,同时产生的二氧化碳通过呼吸系统排出体外。
此外,呼吸系统还起到维持酸碱平衡的作用,调节血液中的碳酸氢盐浓度。
3. 循环系统循环系统包括心脏、血管和血液组成的体液。
它负责将氧气、营养物质和代谢产物输送到全身各个细胞。
通过心脏的泵血作用,血液流动驱动了物质在体内的运输。
同时,循环系统还参与体温调节、免疫功能和激素传递等重要生理功能。
4. 代谢反应代谢是生物体内化学反应的总和。
它包括两个基本过程:合成(合成代谢)和分解(分解代谢)。
合成代谢通过合成反应将小分子物质合并成大分子物质,例如合成蛋白质和核酸。
分解代谢通过分解反应将大分子物质分解为小分子物质,从而释放能量和废物,例如葡萄糖的有氧呼吸过程。
5. 能量代谢能量代谢是生物体内最重要的代谢过程之一。
在有氧呼吸中,葡萄糖被氧气分解为二氧化碳和水,同时产生大量的能量。
这种能量储存为细胞内的三磷酸腺苷(ATP)。
ATP在细胞内被供能反应利用,例如肌肉运动和合成反应。
此外,细胞还可以通过无氧代谢(例如乳酸发酵)生成ATP。
6. 排泄系统排泄系统负责排除生物体内代谢废物,维持体内环境的稳定。
动物排泄系统主要包括肾脏和相关管道系统。
肾脏通过滤过、重吸收和分泌等过程将废物、过量离子和水分从血液中排除,形成尿液。
此外,排泄系统还参与体液中水、离子和酸碱平衡的调节。
生物循环原理
生物循环原理生物循环,也被称为生物圈,是指生物体产生、传递、处理和利用物质以及能量的一种过程。
它是一种复杂而一致的自然过程,贯穿着整个生态系统。
生物循环的原理是:物质和能量在生态系统的不同组件之间进行循环,使生物体可以获得需要的营养物质,维持自身的正常生活,保证生态系统的和谐。
首先要了解物质循环。
物质循环是指物质在生物体和它们以外的环境中循环。
生物体通过摄入食物吸收有机物质,消耗有机物质获取能量,而释放的废弃物质(如碱性尿液或者酸性胆汁),可以被其他生物重新利用。
由此,物质循环形成了一个闭合的生物环境,使生态系统的每一部分都能从中获取能量和营养物质。
其次是能量循环。
能量循环是指生物体消耗有机物质,获得含能量的有机物质,并将其释放出来,即自然界中能量的循环。
自然界的有机物质主要来源于太阳光照,藉由植物的光合作用,将太阳光转换成化学能,进而存储在有机物质中;而消耗这些有机物质的生物体,可以从中获取能量,以满足其生理需求。
因此,能量循环是自然界中最重要的循环,它贯穿了整个生态系统,使生物体可以获得必要的能量,以便维持正常的生活。
此外,还有一种称为“微生物循环”的生物循环。
微生物循环是指微生物将看似无用的物质,如氮、磷等复杂有机物质,分解成单独的元素,并将其传递到生态系统中的其它部分,使得其他的生物可以消耗这些元素,以满足其生理需求。
因此,微生物循环是生物循环的重要组成部分,也是生态系统能够保持健康的关键因素。
总之,生物循环是指物质和能量在生态系统中不断循环的行为。
物质循环让生物体可以从有机物质中获取营养,能量循环使那些消耗有机物质的生物体可以从有机物质中获取能量,而微生物循环则使那些无法通过物质循环获得这些元素的生物能够获取所需的元素,保证整个生态系统的健康状况。
因此,生物循环是保护生态系统健康的必要条件,同时也是保护人类健康的重要原则。
生物物质循环
生物物质循环生物物质循环是指生物体内物质的不断流动和再利用的过程。
它涉及到包括有机物、无机物以及能量在内的各种物质,通过生物体内的物质转化和转运来完成。
生物物质循环的主要过程包括新陈代谢、光合作用、呼吸作用、腐解等。
新陈代谢是生物体内物质转化的过程,包括合成、分解和转运等。
光合作用是指植物通过吸收太阳能以及水和二氧化碳等无机物,产生有机物的过程。
呼吸作用则是指生物通过氧气和有机物,产生能量、水和二氧化碳等无机物的过程。
腐解则是指有机物在生物体内或外被微生物或其他生物降解为无机物的过程。
在地球上,生物物质循环是生态系统中的重要组成部分。
它能够维持生物体内物质平衡,并促进生物种群的稳定。
同时,生物物质循环还能够影响气候、土壤质量和水体质量等环境因素。
在生物物质循环中,有机物的降解是一个关键的过程。
在这个过程中,各种微生物通过分泌酶类来降解有机物,将其转化为无机物,再回到生物体内进行利用。
同时,有机物的降解还能产生能量,进一步支持生物的新陈代谢和生长。
除了有机物的降解,生物物质循环还包括无机物的转运和再利用。
植物通过吸收根部周围土壤中的无机物,将其转化为有机物,在生物体内进行存储和利用。
同时,无机物的再利用也会涉及到生物体内的化学反应和物质转化。
生物物质循环对于维持生态系统的健康和平衡具有重要意义。
它能够促进生物种群的多样性,并维持物种之间的相对稳定关系。
同时,生物物质循环还能够影响土壤质量和水体质量,进而影响到农业生产和生物多样性的保护。
然而,在当前的人类活动下,生物物质循环正面临着许多挑战和威胁。
随着人口的增长和经济的发展,资源的消耗和废物的排放也在不断增加。
这导致了生物物质循环的破坏和中断,进而对生态系统和人类的生活造成了严重的影响。
要解决生物物质循环面临的问题,就需要采取一系列的措施。
首先,要加强环境保护意识,提倡可持续发展的理念。
人们应该意识到自己的行为对环境的影响,并主动参与到环境保护和资源节约的活动中。
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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。
后者在云、气溶胶粒子和雨滴中转化为NH4+和NO3-,并随雨、雪降落地面。
大气中的N2和O2下雨时可在雷电作用下发生电离,生成硝酸盐并经雨水带进土壤供生物利用,称之为大气固氮,但其量很少。
流星尾迹和宇宙线的作用,也可以固定一部分大气中的氮。
大气中丰富的分子态氮(占空气78%)不能为植物所直接利用。
氮必须首先通过有机体转化成化合态的氮固定下来,才能被生物所利用。
只有极少数专一化程度很高的有机体(如酶类和微生物)才能把游离氮转化为化合态氮而固定下来(硝基或氨基酸),氨基酸联结在一起形成蛋白质。
氮的循环过程是植物从土壤中吸收氮,合成自身的有机物,最终一部分作为根及残落物还给土壤,其余为其他生物体所消耗,再变成废料还给土壤。
在还原者的作用下,还原为有效态氮素,再为植物所利用,如此周而复始进行着反复的循环。
这个循环中失去的氮素不少,动物粪便、被灌溉、水蚀和降雨、淋洗的氮最后都流入大海,这些氮素一部分作为海产肥料而还原,但大部分是陆生植物所不能利用的。
如土壤中的一部分硝酸盐在微生物的反硝化作用下还原为游离氮而返回大气。
C6H12O6+6KNO36CO2+3H2O+6KOH+3N2O
5C6H12O6+24KNO330CO2+18H2O+24KOH+12N2
但是生物固氮、大气闪电固氮以及化肥的施用等,可以弥补氮素的损失,从而保持陆地氮素的平衡。
大量种植豆科植物可以达到生物固氮。
另外,火山爆发时,喷射出的岩浆,也可固定—部分氮,为岩浆固氮。
然而利用上述方法固氮不能满足人类的需要,工业固氮是人为的通过工业生产的方法把大气中的N2固定下来,合成氨或氨盐为氮肥供植物利用。
据统计,物理化学(电化学和光化学)的固氮量平均7.6×106t/年,生物固氮量为54×106t/年。
近代工业固氮—化肥生产固氮的数量又远远超过其他固氮量。
据估计,到2000年时,化肥的产量将达到1×108t。
另一方面,人类活动如矿物燃料的燃烧、排放汽车尾气等产生的氮氧化物进入环境在阳光作用下引起光化学烟雾以及大量使用化肥、过量的硝酸盐排入水体,引起江河湖海水体富营养化,将污染大气和水体环境。
三、磷循环
磷是生命必需的元素之一,磷是细胞内生化作用的能量——高能磷酸键存在所必不可少的重要元素。
高能磷酸健存在于腺苷二磷酸(ADP)和腺苷三磷酸(ATP)的分子内。
光合作用产生的糖类,只有磷酸化才能使光合作用的碳有效地固定。
可以说,没有腺苷磷酸分子,没有磷元素的参与就没有生命活动。
岩石和土壤中的磷酸盐经风化淋浴而进入河流,然后汇入海洋并沉积海底,直至地质变迁成为陆地而再次参加循环,故一次循环需数万年。
生态系统中磷的循环:由来自磷酸盐矿、有机残体的各类磷酸盐以可溶性磷酸盐进入环境。
可溶性磷酸盐被植物吸收,动植物死亡后,各种有机残体经还原者分解又使磷酸盐返回到土壤,供生物体吸收利用。
生物体对磷的需求量极大,而可溶性磷酸盐主要留在土壤表层。
它们随雨水沿湖泊、江河的径流输送入海,其中除少量鸟类及鱼类能使部分磷重返土壤(每年也只有6×104t)外,其余的磷进入海洋沉积,不能继续参与陆地磷的循环,以致造成磷循环的不完全而引起“缺磷”状态的出现。
人类每年必须开采磷矿石用来补偿磷循环的不足。
目前人类大量开发和利用磷酸盐矿物以大量生产化肥和洗涤剂,其结果使相当量的磷的化合物参与环境中的磷循环,造成水体中含磷量升高,使水生植物生长过盛,导致水体的富营养化。
四、硫循环
硫在生物体中含量很少,但作用很大。
硫以硫键联结着蛋白质分子,成为蛋白质不可缺少的基本组成。
陆地和海洋的硫以H2S、硫化物和硫酸盐的形式参与硫的环境循环:大气中的硫(SO2、H2S)主要来自矿物燃料的燃烧、火山爆发、海水散发以及生物分解过程中的释放,这些硫化物通过降水、沉降、表面吸收等作用,进入土壤,回到陆地和海洋。
生物体所需要的硫,主要来自无机的硫酸盐,部分从氨基酸和半胱氨酸中获得,生物体中的硫以巯基(-SH)的形式结合。
它们在细菌作用下分解、矿化,在厌氧条件下还原成硫化物释放。
生物残体经过土壤微生物活动,转化成可溶性盐类被植物吸收,或返回土壤和大气,可再次进入植物体,形成陆地生态系统中硫的循环。
如果随地表径流进入海洋,这部分硫就沉积在海底而不能再返回陆地参加循环。
工业革命以来,由于大量燃烧煤、石油等化石燃料,大量硫化物的释放引起大气中二氧化硫浓度的急剧增加,加大了硫在自然界的循环量,并造成了全球范围的环境污染问题,其中特别是烟雾和酸雨,正成为破坏生态环境的主要杀手。