碳、氮、磷循环的过程
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。
生物体内物质的循环例题和知识点总结
生物体内物质的循环例题和知识点总结在我们神奇的生物世界中，物质的循环是维持生命活动的重要环节。
从小小的细胞到庞大的生态系统，物质都在不断地流动和转化。
下面，让我们通过一些例题来深入理解生物体内物质的循环，并总结相关的重要知识点。
一、碳循环例题：在一个生态系统中，植物通过光合作用吸收了 100 单位的二氧化碳，同时通过呼吸作用释放了 50 单位的二氧化碳。
动物摄入植物后，通过呼吸作用释放了 30 单位的二氧化碳。
请问这个生态系统中碳的净积累量是多少？解析：植物光合作用吸收的二氧化碳量减去植物和动物呼吸作用释放的二氧化碳量，即为碳的净积累量。
植物光合作用吸收 100 单位二氧化碳，植物呼吸作用释放 50 单位二氧化碳，动物呼吸作用释放 30 单位二氧化碳。
所以碳的净积累量＝ 100 50 30 ＝ 20 单位。
知识点总结：碳循环是生物体内最重要的物质循环之一。
碳在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行循环。
在生态系统中，碳循环的过程包括：1、植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物，同时将光能转化为化学能储存起来。
2、动物以植物为食，获取有机物中的碳。
3、动植物通过呼吸作用将有机物分解，释放出二氧化碳，回到大气中。
4、微生物的分解作用也会将有机物中的碳转化为二氧化碳。
5、燃烧化石燃料等人类活动也会向大气中释放大量的二氧化碳。
二、氮循环例题：在一个农田生态系统中，豆科植物能够与根瘤菌共生固氮。
假设每年根瘤菌为豆科植物固定的氮量为 20 千克，而农民每年通过施肥向农田中补充的氮量为 30 千克。
农作物收获后，土壤中的氮含量减少了 10 千克。
请问该农田生态系统中氮的输入和输出量分别是多少？解析：氮的输入量包括根瘤菌固氮量和施肥量，即 20 ＋ 30 ＝ 50 千克。
氮的输出量为土壤中氮含量的减少量，即 10 千克。
知识点总结：氮循环是生物体内另一个关键的物质循环。
氮是蛋白质、核酸等生物大分子的重要组成元素。
人工湿地的碳氮磷循环过程及其环境效应
人工湿地的碳氮磷循环过程及其环境效应人工湿地的碳氮磷循环过程及其环境效应引言近年来，人工湿地作为一种重要的生态工程技术，被广泛应用于水污染治理中。
人工湿地通过模拟天然湿地的生态功能，可有效去除水中的有机物质和营养盐，具有净化水体、恢复生态系统功能的重要作用。
对于人工湿地而言，碳、氮和磷元素是其中最重要的循环物质。
本文将详细介绍人工湿地的碳、氮和磷元素的循环过程和环境效应。
一、碳元素的循环过程及环境效应人工湿地中的碳元素主要来自水体中的有机物质、湿地植物的生物质和沉积物。
碳元素在湿地中会经历多环境过程，包括植物吸收、微生物分解和有机物质沉积。
首先，湿地植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为氧气和有机物质。
这些有机物质可以被湿地植物部分利用，同时也有一部分被分泌到根际区域。
其中一部分被微生物分解为二氧化碳释放到大气中，完成碳元素的释放循环。
其次，湿地植物生物质中的有机碳会在植物死亡后沉积到沉积物中，进而形成湿地的土壤有机质。
土壤中的有机质可以通过微生物分解释放为二氧化碳，也可以沉积到更深层次的土壤中形成长期储存的碳库。
这部分碳元素的储存和释放过程会影响湿地的碳平衡和碳循环速率。
另外，湿地植物的根系和根系泌物也能促进土壤中的碳储存，从而提高湿地的碳汇能力。
对于环境效应而言，人工湿地在碳循环过程中具有显著的碳吸收和固定能力，有助于减缓全球气候变化。
此外，湿地植物的根系和沉积物中的有机质能够有效地渗透和吸附水中的有机物质和重金属，从而减少水体中碳污染物的浓度，改善水质环境。
二、氮元素的循环过程及环境效应氮元素在人工湿地中的循环过程主要包括氮固定、生物转化和氮淋洗等环境过程。
湿地植物的根系和根系附近的微生物是主要的氮转化参与者。
首先，湿地植物中的根结瘤菌能够与植物共生，通过固定大气中的氮气，将其转化为植物可吸收的氨氮。
这部分固定氮能够提供给湿地植物的生长和发育，同时也能够降低湿地中氮的浓度，减少氮的排放，达到保护水质的目的。
生态系统的物质循环过程
生态系统的物质循环过程
首先，能量的流动是生态系统物质循环过程的基础。
太阳能是地球上所有生命活动的能源，通过光合作用，植物将太阳能转化为化学能，并将其储存在有机物中。
动物通过食物链和食物网获取能量，将有机物中的能量转化为自己的生命活动所需的能量。
当动物死亡或排泄时，有机物质又会被分解为无机物质，释放出储存在其中的能量，供细菌和真菌等分解者利用。
其次，各种元素的循环也是生态系统物质循环过程的重要组成部分。
例如，碳、氮、磷等元素在生态系统中不断循环利用。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物质，而动物则通过摄食植物获取碳元素。
当动植物死亡后，它们的有机物质会被分解为无机物质，其中包括了碳、氮、磷等元素，这些元素会再次被植物吸收利用，形成循环。
此外，水循环也是生态系统物质循环过程的重要组成部分。
水从海洋、湖泊、河流中蒸发升华成水蒸气，形成云，再通过降水的形式返回到地表，滋润植物生长，满足生物的生存需要，形成水的循环。
总之，生态系统的物质循环过程是一个复杂而又精密的系统。
各种生物和非生物要素在其中不断相互作用、相互转化，形成了一个相对稳定的生态平衡。
保护好这个生态系统，保护好地球上的每一寸土地和每一滴水，才能让物质循环过程继续顺利进行，维持生态系统的健康和稳定。
生态系统 物质循环
生态系统物质循环生态系统是由生物群落和非生物环境相互作用形成的一个复杂的生态系统。
在生态系统中，物质循环是一个至关重要的过程，它使得生态系统能够保持稳定并持续发展。
物质循环是指生态系统中物质从一种形态转化为另一种形态的过程。
这些物质包括水、碳、氮、磷等元素，它们在生态系统中不断地被循环利用。
物质循环可以分为生物循环和地球化学循环两种类型。
生物循环是指物质在生物体内和生物体之间的循环过程。
例如，植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质，并释放出氧气。
这些有机物质被其他生物摄取后，又通过呼吸作用将其转化为二氧化碳和水释放出来。
这样，碳的循环就完成了。
类似地，氮循环和磷循环也是通过生物体之间的相互作用完成的。
地球化学循环是指物质在非生物环境中的循环过程。
例如，水循环是地球化学循环的一个重要过程。
水从海洋蒸发成为水蒸气，升至高空后冷凝成云，最终以降水的形式返回地面。
这样，水的循环就完成了。
类似地，碳循环、氮循环和磷循环也是通过非生物环境中的化学反应和物理过程完成的。
物质循环在生态系统中起着重要的作用。
首先，物质循环使得生态系统中的资源得以循环利用，减少了资源的浪费。
例如，植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，为整个生态系统提供能量。
其次，物质循环维持了生态系统的稳定性。
当一个物质在生态系统中过剩时，其他生物会利用这个物质进行生长和繁殖，从而平衡了生态系统中的物质分布。
最后，物质循环还影响着生态系统的生物多样性。
不同生物对不同物质的利用能力不同，这种差异使得生态系统中的物质循环更加复杂和多样化。
然而，随着人类活动的不断增加，生态系统的物质循环受到了严重的破坏。
例如，大量的化石燃料燃烧释放出的二氧化碳导致了全球气候变暖，破坏了碳循环的平衡。
此外，过度使用化肥和农药导致了土壤中氮和磷的过剩，破坏了氮循环和磷循环的平衡。
这些破坏不仅对生态系统的稳定性和生物多样性造成了威胁，也对人类的生存和发展带来了巨大的风险。
氮循环的简单过程
氮循环的简单过程
氮循环是一项重要的生物过程，它指的是氮的在大气、植物、动物及其环境介质转移、转化的过程。
它把大气中的氮气转变成其它有机物，这是生物活动的必要组成部分。
在整个氮循环过程中，参与各氮迁移组分变化，如氮容量、氮富集率、氮物种类等，以及它们之间的条件转化。
氮循环的简单过程主要分为四个步骤：
1、大气氮氧化：大气中的氮气，主要是由电雷射技术利用氧化物将氮气氧化成氮氧化物。
2、氮磷关系：氮氧化物空气，又被称为磷氮关系，是通过植物、微生物、土壤等吸收，将氮氧化物转化为有机物或者无机物，同时空气中更多的磷也被吸收。
3、有机氮和无机氮转化：有机氮是指微生物利用光和碳水化合物制造氮化合物。
无机氮是指无机氮化合物在氧化过程中制成的化合物，诸如氮二氧化物等。
4、解毒：氮离子及其化合物参与植物合成，并被动植物所吸收，有助于植物的生长。
但是长期吸收会伤害植物，所以空气的脱氮及解毒技术是很重要的，以降低植物的污染。
氮循环是一项重要的生态过程，在环境生物学研究中占有重要地位，它不仅为生态系统的氮的生产和重组提供重要的参照，也为~~~大气环境污染的防治提供了有效策略。
通过不断对氮循环过程进行研究，可以有效促进环境治理工作，更好地维护环境质量。
「生态学」生态系统的物质循环
沉积型循环 – 磷循环图解
磷循环
在自然界中，磷由岩石圈移到水圈，它不是以可溶物移动，磷不存在任何气体 形式的化合物。受物理，化学，生物因素影响。 植物利用磷的方式：磷酸根。
生态系统中的水循环
生态系统中的水循环是 水的循环途径，淡水资 源量，全球水循环是平 衡的，但局部地区水分 分布不均匀。生态系统 中的水循环包括截取、 渗透、蒸发、蒸腾和地 表径流。
气体型循环 – 碳循环图解
碳与碳循环
碳存在于生命有机体和无机环境之中。它最主要的储存库是岩石圈占总量的 99.9%，2.7×10^16吨。多以碳酸盐形式存在，很少一部分以碳氢化合物、碳水 化合物形式存在。 海洋中含有0.1%的CO2，空气中含有0.0126%的CO2 。
→碳循环 →氮循环 3、沉积型循环（sedimentary cy水循环的生态学意义
1、没有水循环就没有生物地球化学循环。水是所有营养物质的介质，这使营 养物质的循环和水循环不可分割的联系在一起。地球上的水循环又把陆地和水 域联系在一起使局部生态系统和整个生物圈联系在一起；大量的水防止地球上 温度剧变。 2、水是很好溶剂。水在生态系统中起着能量传递、利用的作用。
沉积型循环 – 硫循环图解
硫循环
硫是原生质的重要组分，它的主要蓄库是岩石圈，但它在大气圈中能自由移动， 因此，硫循环有一个长期的沉积阶段和一个较短的气体阶段。在沉积相，硫被 束缚在有机或无机沉积物中。 岩石库中的硫酸盐主要通过生物的分解和自然风化作用进入生态系统。
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。
生态环境的物质循环过程例题和知识点总结
生态环境的物质循环过程例题和知识点总结在我们生活的地球上，生态环境中的物质循环是维持生命活动和生态平衡的关键。
物质循环就像是一个巨大的物流系统，让各种元素在生物、大气、水和土壤等环境要素之间不断流动和转化。
接下来，我们将通过一些例题来深入理解生态环境的物质循环过程，并对相关知识点进行总结。
一、碳循环碳是生命的基本元素之一，碳循环对地球的气候和生态系统有着至关重要的影响。
例题 1：假设在一个封闭的森林生态系统中，植物每年通过光合作用固定了 100 吨的碳，而植物和动物的呼吸作用以及微生物的分解作用总共释放了 80 吨的碳。
那么这个生态系统中的碳储量是增加了还是减少了？增加或减少了多少？答案：植物通过光合作用固定的碳量大于呼吸作用和分解作用释放的碳量，所以碳储量增加了。
增加的量为 100 80 ＝ 20 吨。
知识点：1、碳循环的主要过程包括光合作用、呼吸作用、燃烧和分解作用。
2、大气中的二氧化碳通过植物的光合作用进入生物群落，生物群落中的有机碳通过呼吸作用、分解作用和燃烧等过程又返回大气。
3、人类活动，如大量燃烧化石燃料和砍伐森林，导致大气中二氧化碳浓度增加，加剧了温室效应。
二、氮循环氮是构成蛋白质和核酸等生物大分子的重要元素。
例题 2：在一个农田生态系统中，农民每年施入 50 千克的氮肥（以氮元素计），农作物吸收了 30 千克，土壤中残留了 10 千克，通过淋溶和挥发损失了 5 千克，其余被微生物固定。
那么微生物固定的氮量是多少？答案：施入的氮肥总量减去农作物吸收的、土壤残留的、淋溶和挥发损失的量，即为微生物固定的氮量：50 30 10 5 ＝ 5 千克。
知识点：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可被植物利用的氮化合物，如氨。
3、氨化作用将有机氮转化为氨，硝化作用将氨转化为硝酸盐，反硝化作用则将硝酸盐还原为氮气返回大气。
4、人类活动，如过度使用氮肥，可能导致水体富营养化等环境问题。
磷循环过程及其对海洋生态系统和全球气候变化的影响
磷循环过程及其对海洋生态系统和全球气候变化的影响磷是生命不可或缺的元素之一，它对维持生物体的生长和发育以及能量转化过程至关重要。
磷循环是指磷在地球系统中的循环过程，包括从岩石和土壤中的磷矿物质溶解释放出来，进入陆地生态系统和海洋生态系统。
磷的存在与分布对海洋生态系统和全球气候变化产生着重要影响。
首先，磷在海洋生态系统中扮演着关键角色。
海洋中的磷来源主要是河流和陆地侵蚀过程中的泥沙以及大洋底部的沉积物。
这些磷源通过水循环进入海洋，成为海洋生物的营养来源。
磷是DNA和ATP等核酸和蛋白质的重要组成部分，对海洋生物体的生长、繁殖和能量代谢有着重要影响。
磷限制是海洋生物生长的一个重要限制因素之一，海洋中的磷浓度较低时，海洋生物的生产力和多样性都会受到限制。
其次，磷循环还与海洋生态系统的富营养化过程密切相关。
富营养化是指水体中营养盐如磷、氮等过量输入，导致藻类和植物过度繁殖的现象。
磷是富营养化的主要限制因子之一。
由于人类活动的不当排放和过剩化肥的使用，大量的磷进入河流和海洋中，导致了富营养化现象，特别是在河口和湾区。
富营养化会引发藻类大量繁殖，形成藻华，使水体中的氧气供应受限，导致水体缺氧，威胁到海洋生态系统中其他生物的生存。
此外，藻华还会对海洋中的光照条件造成遮挡，影响水下植物的光合作用，并对渔业资源造成重大损失。
另外，磷循环还在全球气候变化中扮演着重要的角色。
磷是海洋生态系统中碳循环和氮循环的关键环节之一。
磷对海洋生物生产原生产者的生长有重要影响，而原生产者则通过光合作用吸收二氧化碳，将其从大气中固定到海洋中，起到一定的缓解全球变暖的作用。
此外，磷还与海洋酸化过程密切相关。
随着全球变暖和碳排放的增加，大气中的二氧化碳被溶解到海洋中，导致海洋的酸碱度下降，形成海洋酸化。
磷在海洋酸化过程中起到了双重作用。
一方面，海洋酸化会降低磷的溶解度，使其更难被海洋生物吸收和利用。
另一方面，海洋酸化也会影响磷的循环过程，加速磷从海洋中释放出来，进一步加剧富营养化问题。
生物地球化学循环的定义
生物地球化学循环的定义
哇塞，生物地球化学循环，这名字听起来是不是有点难理解呀？其实呀，我一开始听到的时候也是一头雾水呢。
那到底啥是生物地球化学循环呢？就好比我们玩的接力游戏！想象一下，地球上的各种元素，像碳呀、氮呀、磷呀、水呀等等，它们从大气、水圈、岩石圈、生物圈这些地方，跑来跑去，一会儿在这儿，一会儿在那儿，不停地传递、变化，这就是生物地球化学循环啦！
比如说碳循环，植物通过光合作用把二氧化碳吸进去，变成自己的一部分，然后我们动物吃了植物，碳就跑到我们身体里啦。
等我们呼吸、死亡、分解，碳又回到大气中，这不就像接力棒在大家手里传来传去嘛！
氮循环也很有趣哟！闪电把氮气变成能被植物吸收的形式，植物吸收了，动物吃植物也得到了氮。
动物的排泄物、动植物死亡后的遗体，又被细菌分解，氮又能回到大气或者土壤里，这不也是一个循环的过程吗？
磷循环呢？磷主要在岩石、土壤和水中循环。
岩石风化，磷进入土壤和水，被植物吸收，动物吃植物得到磷，最后又通过各种方式回到环境中。
水就更不用说啦，从大海蒸发变成云，再变成雨落下来，流进江河湖海，被我们使用，又回到大自然，这不就像一个永不停歇的大转盘嘛！
你说，如果这些元素不这样循环会怎么样？那地球上的生命不就乱套啦！植物没法好好生长，动物没吃的，整个生态系统都会崩溃的呀！
所以说，生物地球化学循环可重要啦，它就像一个神奇的魔法，让地球上的一切都有条不紊地运行着，维持着生命的平衡和美丽。
这就是我理解的生物地球化学循环，你是不是也觉得很有意思呢？。
大自然中的循环系统
光合作用：植物将太阳能转化为 化学能，储存在糖分中
呼吸作用：生物体将糖分转化为 能量，用于生长和活动
食物链：生物体通过捕食和被食， 实现能量的传递和转化
物质循环：生物体通过分解和合 成，实现物质的循环和能量的转 化
光合作用：植物吸收阳光，将二氧化碳和水转化为有机物和氧气 呼吸作用：动物和微生物消耗有机物，产生二氧化碳和水，释放能量 水循环：水蒸发，形成云，降雨，再蒸发，形成循环 碳循环：植物吸收二氧化碳，释放氧气；动物和微生物消耗有机物，产生二氧化碳，形成循环
碳循环：二氧化 碳、氧气和碳水 化合物之间的转 化
氮循环：氮气、 氨气和硝酸盐之 间的转化
水循环：水在自 然界中的蒸发、 凝结和降水过程
磷循环：磷在土 壤、水体和生物 体之间的转化和 循环
光合作用：植物吸收二氧化碳，释 放氧气
食物链：植物被食草动物吃掉，食 草动物被食肉动物吃掉
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生物循环是指生物体通过 新陈代谢、生长、繁殖等 过程，将物质和能量在生 态系统中循环利用的过程。
生物循环包括碳循环、氮 循环、磷循环等主要循环
过程。
生物循环是生态系统中物 质和能量的主要来源，也 是生态系统稳定和持续发
展的关键因素。
生物循环受到环境因素、 生物种类和数量、生态系 统结构等多种因素的影响。
碳循环：光合作用、呼吸 作用、有机物分解等
氮循环：固氮作用、硝化 作用、反硝化作用等
磷循环：磷的吸收、释放、 转化等
硫循环：硫的氧化还原反 应、硫化物的形成和分解 等
铁循环：铁的氧化还原反 应、铁的沉淀和溶解等
水循环：蒸发、凝 结、降水、径过程
氮循环：固氮作用、 氨化作用、硝化作
生态系统循环
生态系统循环生态系统循环是指在自然界中，各种有机物和无机物通过一系列的循环过程重新利用和转化的生态现象。
进一步的了解和研究生态系统循环可以帮助我们更好地保护环境，促进可持续发展。
水循环是生态系统中最为重要的循环之一。
它主要包括蒸发、降水和径流这三个主要环节。
首先，太阳照射地表，使得水分从海洋、湖泊、河流和土壤中蒸发升华成水蒸气。
然后，这些水蒸气在大气中冷却凝结形成云，并通过降水的方式返回到地表，如雨水、雪、冰等形式。
最后，地表的降水通过径流进入河流或者渗入土壤，供给地下水和地表水。
这样的循环过程能够维持水资源的稳定，满足生物和人类的需求。
与水循环相伴的是碳循环。
碳是生物体的基本组成元素，在生态系统中扮演着至关重要的角色。
首先，植物通过光合作用，将二氧化碳和太阳能转化成有机物质，同时产生氧气释放到大气中。
然后，这些有机物质通过食物链的形式被动物摄入，进而被分解和代谢释放出二氧化碳。
此外，有机物质还可以通过分解和腐殖作用进一步释放出二氧化碳。
这样的循环过程可以维持大气中二氧化碳的含量，调节全球气候，并为生物提供能量。
氮循环是生态系统中另一个重要的循环。
氮是构成蛋白质等生物分子的重要元素，也是植物生长所必需的养分。
然而，大气中的氮无法直接被生物利用，因此需要通过氮循环将其转化为可供植物吸收的形式。
首先，一部分氮被氮气还原酶转化为氨，形成氨化作用。
然后，植物利用氨通过吸收和固定的方式将其转化为氨基酸和蛋白质。
接着，动物通过食物链吸收植物中的氨基酸和蛋白质，成为其组织的一部分。
最后，有机氮通过分解和腐化作用再次转化为无机氮，重新进入土壤和水体，供给植物继续吸收利用，形成氮的循环。
氮循环的平衡对于维持生态系统内的养分供给具有重要作用。
此外，磷循环也是生态系统中的重要循环之一。
磷是构成核酸、ATP等生物分子的重要元素。
磷循环主要包括矿物磷的释放、生物磷的吸收和再吸收这三个环节。
首先，矿物磷通过岩石的风化和侵蚀过程释放到水体和土壤中。
第12章生物地球化学循环
部分氨在土壤表层挥发到大气中，同时硝酸盐在反硝化细 菌的作用下还原为氮气或氧化亚氮返回大气。
人类活动对氮循环影响
氮肥的施用
工业污染
现代农业大量使用氮肥，提高了农作物产 量，但同时也导致了土壤和水体的富营养 化，破坏了生态平衡。
工业生产过程中排放的含氮废气、废水和 固体废弃物，对大气、水体和土壤造成了 严重污染。
水体中的磷元素可以通过沉淀 、吸附等地球化学过程从水体 中移除，进入沉积物或土壤中 。同时，沉积物中的磷也可以 在特定条件下重新释放到水体 中。
人类活动对磷循环影响
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
磷肥的施用
为了提高农作物产量， 人类大量施用磷肥，导 致土壤和水体中的磷含 量显著增加。过量的磷 肥会通过地表径流和地 下渗透进入水体，造成 水体富营养化。
促进自然界物质能量转化和传递
物质转化
生物地球化学循环中的各个过程，如光合作用、呼吸作用、分解作用等，都涉及到物质的转化。这些转化过程使 得物质得以在不同的生物和非生物组分之间传递和交换。
能量传递
在生物地球化学循环中，能量通过食物链和食物网在生物之间传递。这种传递过程使得能量得以从生产者到消费 者再到分解者流动，从而维持生态系统的正常运转。
燃烧化石燃料
人类大量燃烧化石燃料，导致大 量含硫气体排放到大气中，对硫 循环产生显著影响。
工业排放
02
03
农业活动
工业生产过程中产生的含硫废气 、废水和固体废弃物也会对硫循 环造成影响。
农业活动中使用的含硫化肥和农 药也会通过土壤和水体进入生态 系统，对硫循环产生影响。
07
生物地球化学循环意义与保护
加强环境监管是保护生物地 球化学循环的必要手段。通 过建立完善的环境监管体系 ，可以监测和管理人类活动 对环境的影响，防止环境污 染和生态破坏的发生。
微生物在自然界物质循环中的作用
3. 磷的同化作用 ? 可溶性的无机磷化合物能被微生物同化为有机
磷，成为活细胞的组分。
? 在水体中，磷的同化主要是由藻类进行的，并 沿食物链传递。
自生固氮微生物
? 1、概念：是指在土壤中能够独立 进行固氮的微生物
? 2、代表生物： 圆褐固氮菌（属于细菌）：具有较强的固氮能力 ，并且能够分泌生长素，促进植物生长和果实发 育
共生固氮微生物 －－根瘤菌
1.土壤中独立存在时有无固氮能力？
2.只有侵入到特定种类的豆科植 物的根内时才具有固氮能力。
根瘤与根瘤菌
? 根瘤菌是与豆科等植物互利共生的一类细菌。能 够将大气中的氮还原为氨供给豆科植物，同时又
从豆科植物体中获取有机物。 豆科植物开花之前 ，根瘤菌的固氮能力最强。
? 根瘤是根瘤菌侵入豆科植物根部后不断繁殖，刺 激根内薄壁细胞，导致这些细胞强烈的分裂和生 长，从而使根部局部膨大形成瘤状突起，即根瘤 。
第三节 硫循环
一、硫循环的过程
? 含硫的化合物有：含硫有机物（蛋白质中的 SH 基等），无机硫化合物，元素硫
二、微生物在硫循环过程中的作用
? 微生物参与了硫素循环的各个过程，并起着很重 要的作用。
1. 含硫有机物的转化（脱硫作用） ? 生物体内的含硫有机物主要是含硫的蛋白质和氨
基酸，如蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸等。它们在 微生物的作用下被分解脱巯基产生硫化氢。 ? 能分解含硫有机物很多，引起含氮有机物分解的 微生物都能分解含硫有机物产生硫化氢。
( 丙氨酸 )
( 乙胺)
H 2N(CH 2)4CHNH 2COOH → H2N(CH 2)5NH2
(赖氨酸 )
( 尸胺)
（二）尿素的氨化
? 人、畜尿中含有尿素，印染工业中的印花浆用尿素 作膨化剂和溶剂，故印染废水中含有尿素。尿素能 被许多微生物（尿素细菌）转化成氨，如尿八联球 菌、尿小球菌、尿素芽孢杆菌等。
河流水生生态系统中的氮和磷循环情况分析
河流水生生态系统中的氮和磷循环情况分析河流是自然界的一种水体系统，是地球上珍贵的水资源之一。
随着人类活动的不断发展，河流生态系统出现了一些问题，最严重的问题就是污染。
氮和磷是引起河流污染的重要成分之一，因此，本文将对河流水生生态系统中的氮和磷循环情况进行分析。
一、河流水生生态系统的基本概念河流水生生态系统是指由河流、湖泊、沼泽等水体、河岸、洪泛区和流域组成的一个综合性的生态系统。
它不仅是生物多样性的重要保护区域，而且也是人类社会经济和文化发展的重要生产力。
河流水生生态系统可分为三个层次：物质循环层、能量流层、生物层。
物质循环层又可以细分为碳、氮、磷、硫等循环层。
其中，氮和磷是水生生态系统中的重要循环成分。
二、氮在河流水生生态系统中的循环情况氮是生物体内的重要元素，也是生命活动中必不可少的物质。
但是，当氮过多的时候，就会变成污染源。
河流水生生态系统中的氮循环包括氮的摄取、转化、释放等过程。
1.氮的摄取氮可以通过河流水中或空气中的氮气方式进入水生生态系统。
氮的摄取常见有两种途径：一是肥料、污水等氮源的污染；二是空气中的氮气被植物和藻类固氮。
2.氮的转化氮可分解转化为亚硝酸盐、硝酸盐等。
氮转化过程中会释放出氨、硫化氢等有害物质，影响河流的水质，给水生物带来威胁。
3.氮的释放河流水生生态系统中氮的释放有三种情况，即植物死亡、化学还原和微生物的分解。
植物死亡不仅会产生氮，还同样会释放磷和其他的营养物质。
这些营养物质进入河流会导致富营养化，加重氮和磷的污染。
三、磷在河流水生生态系统中的循环情况磷是生物体内重要的结构成分之一，但是磷过多时，同样会成为河流水体污染的源头之一。
河流水生生态系统中的磷循环包括磷的摄取、转化、释放等过程。
1.磷的摄取磷主要通过海洋矿物、沉积物、土壤和河流中的溶解磷等方式进入水生生态系统。
此外，肥料、污水等人类活动也会释放大量的磷元素，并进入河流中。
2.磷的转化磷进入河流后，会经过微生物的分解作用，进入河流水生生态系统中。
生态系统中的生物地球化学循环
生态系统中的生物地球化学循环生态系统是由生物和非生物因素组成的，其中包含了物质和能量的流动。
而生物地球化学循环就是这个生态系统中最为重要的过程之一。
生物地球化学循环是指在地球上，生物体内和环境之间不断进行的无缝连接的化学过程。
它不仅涉及到了一系列生物体在分解、化合和转化等过程中所参与的化学反应，同时也涉及到了大气、水体和土壤中各种元素和化合物的汇集和转化。
生态系统中的生物体生长、繁殖甚至存活都需要各种元素和化合物参与。
其中，碳、氮、磷等元素是组成生物体的关键元素，而水和空气也是重要的生物物质。
生物地球化学循环就是因为生物体和环境之间的相互作用以及元素和化合物的转化而实现的。
首先，碳循环是生态系统中最重要的之一。
生物组成中80%以上的元素都是碳，而环境中的二氧化碳和碳酸盐等化合物则是碳循环中的重要物质。
生态系统中的生物体通过呼吸作用和光合作用等过程来与大气中的CO2发生反应。
在光合作用中，绿色植物通过吸收太阳能将CO2热解成C和O2，而在有机物分解过程中，生物会将这些含碳的有机物材料分解成CO2等化合物散发到环境中。
此外，生物组成中还会有一些其他的碳化合物，比如有机酸和碳酸，它们在环境中循环转化。
因此，碳循环不仅包含了大气与生物的互动，更和水和土壤中的有机物质、碳酸盐等物质密切关联。
其次，氮循环是当前关注的热点之一。
氮元素的转化涉及到了生态系统中大量的生物体，如细菌、藻类等，以及土壤和水体中的有机物质构成。
氮循环的重要性体现在生物体内，许多重要的生物体成分都有氮的参与，如蛋白质和核酸等。
氮元素也是生物体转换的关键能源之一，因输入整个生态系统内部，氮的转化有许多不同的过程。
典型的氮循环包括固氮、氨化、硝化和脱氮等过程，这些过程大都与细菌作用相关。
最后，磷循环也是生物地球化学循环的一部分。
磷作为生物体中的重要元素，其转化涉及到了生态系统中的很多不同因素。
一般而言，磷循环包含了土壤和水体中的磷循环和生态系统中磷元素的转化等过程。
2023届新高考考点三生态系统的物质循环
考点三 生态系统的物质循环【夯实基础】一、物质循环的概念1.概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
其中的物质循环带有全球性，又叫生物地球化学循环。
如下图2.特点：全球性、反复利用、循环流动。
二、物质循环的实例——碳循环（碳元素的循环）考点解析：1.碳的存在形式 2.碳的循环形式4.碳返回无机环境的途径5.碳在生物之间传递的途径：食物链和食物网。
6.实现碳在生物群落和无机环境之间循环的关键成分：生产者和分解者。
7.碳传递的方向：碳在生物群落者与无机环境之间的传递是双向的；碳在生物群落内部各成分间的传递均是单向的。
三、物质循环与能量流动的关系（生产者、消费者、分解者） 无机环境中：CO 2、碳酸盐 生物群落中：含碳有机物在生物群落与无机环境间：CO 2在生物群落内部：含碳有机物主要通过绿色植物的光合作用 其次是某些微生物(如硝化细菌)的化能合成作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 3.碳进入生物群落的途径 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧单向传递、逐级递减全球性、循环性二者之间是相互依存、不可分割，并且同时进行的关系(1)能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解等过程。
(2)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。
(3)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。
四、快速确认碳循环的各环节五、生物富集1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
2.实例——铅的富集过程3.途径：食物链（网）4.特点：①食物链中的营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越高②生物富集具有全球性。
五、探究土壤微生物的分解作用注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
【易错辨析】(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间往复循环。
营养元素生物地球化学循环
营养元素生物地球化学循环
营养元素生物地球化学循环是指生物体内和环境中营养元素的
循环过程。
营养元素包括碳、氮、磷、硫等元素，这些元素是生命所必需的基本元素。
营养元素的生物地球化学循环包括三个方面：生物体内循环、生物体间循环和生物与非生物界之间的循环。
生物体内循环是指生物体内营养元素的循环过程。
例如，植物通过光合作用固定二氧化碳，将其转化为有机物质，同时吸收土壤中的无机盐，如氮、磷等元素，并将它们转化为有机物质。
这些有机物质通过食物链传递到动物体内，动物消化后，营养元素进入其体内循环。
生物体间循环是指不同生物体之间营养元素的循环过程。
例如，氮元素在自然界中经过固氮、脱氮、氮化等过程，最终成为植物可吸收的氮化物，这些氮化物被植物吸收后，又通过食物链传递到动物体内，最终形成动物的尿液或粪便，这些排泄物中的营养元素又被其他植物吸收利用，形成了生物体间的循环。
生物与非生物界之间的循环是指生物体与环境中非生物界之间
的营养元素循环过程。
例如，植物通过吸收土壤中的氮、磷、钾等元素，利用它们生长，当植物死亡后，这些元素又被微生物分解成无机盐，回归土壤中。
这些无机盐又可以被其他植物吸收，形成了生物与非生物界之间的循环。
营养元素的生物地球化学循环是一个复杂的系统，它维持着地球上生物多样性和生态平衡的稳定。
对于保护生态环境和维护人类健康
具有重要意义。
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碳、氮、磷循环的过程
碳、氮、磷循环是生物地球系统中重要的物质循环过程，其中碳循环描述了碳在地球大气、陆地和海洋之间的相互转移和交换；氮循环描述了氮在大气、土壤、植物和动物之间的循环；磷循环描述了磷在土壤、植物、动物和水体之间的循环。
碳循环的过程：
1. 碳固定：通过光合作用，植物使用二氧化碳（CO2）从大气中固定碳，并将其转化为有机物。
这些有机物进一步被用于植物的生长和发展。
2. 呼吸和分解：植物和动物通过呼吸将有机物中的碳释放为二氧化碳，返回到大气中。
此外，分解作用将有机物分解为二氧化碳，进一步增加了大气中的碳含量。
3. 碳储存：部分固定的碳被保存在植物和土壤中，并可以长期储存。
这些碳可以作为植物和土壤有机质的一部分，或者转化为煤、石油和天然气等化石燃料，被埋藏在地下。
氮循环的过程：
1. 氮固定：氮气（N2）通过闪电活动、细菌和蓝藻等生物固
定为氨（NH3）或硝酸盐（NO3-）。
植物和其他生物可以利
用这些氮源合成蛋白质和其他氮化合物。
2. 氮循环：植物吸收土壤中的氨或硝酸盐，将其合成为有机物。
动物通过食物链摄取植物中的氮化合物，将其转化为自身组织中的蛋白质。
当植物和动物死亡时，氮会通过分解作用释放到土壤中，再次被植物吸收和利用。
3. 氮损失：氮还可以通过硝化作用和反硝化作用释放到大气中。
硝化作用将氨氧化为硝酸盐，而反硝化作用将硝酸盐还原为氮
气。
磷循环的过程：
1. 磷释放：磷以无机形式存在于岩石和土壤中，通过风化和侵蚀作用，磷释放到土壤中。
2. 磷吸收：植物通过根部吸收土壤中的磷，将其转化为有机物并用于生长和发展。
动物通过摄食植物或其他动物获取磷。
3. 磷循环：当植物和动物死亡时，磷经过分解作用释放到土壤中。
这些有机物也可能进一步转化为磷酸盐，被吸附在岩石和土壤中，形成新的磷矿物。
4. 磷溶解：磷酸盐可以通过溶解作用从岩石和土壤中释放出来，进入水体。
这些磷酸盐可以被水生生物吸收，形成食物链和海洋沉淀物，也可以长期沉积在海底形成磷矿床。