生态系统的物质循环

碳循环的特点总结
（1）循环形式： CO2 （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。
1.碳进生 生产者的光合作用。
物群落
生产者的化能合成作用。
（4）与循环 2.碳在生物体 以含碳有机物的形式通
有关的活动 之间传递： 过食物链（网）进行。
3.碳出 动植物的呼吸作用。
影响农业和粮食生产
4.措施
1）增加CO2的吸收（增加植被）
植树造林、封山育林、退耕还林 节约纸张、不践踏草坪、 不使用一次性筷子
2）减少CO2的排放
开发新能源，如太阳能、核能等 减少化学燃料的燃烧 节约用电，提倡公交出行（无车日）
四、物质循环异常引起的环境问题—— 水体富营养化
由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、 更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大 量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过 消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态 平衡的过程。
反硝化作用
也称脱氮作用，在通气不良的条件下，反硝化 细菌将亚硝酸盐转变成大气氮（N2、N2O）重 新回到大气中的过程。
反硝化作用的意义：污水处理中的脱氮。
氮循环的过程
大气N2
人工固氮
水库
反硝化细菌
固氮菌、蓝藻、闪电
损失到河流中
硝酸盐
硝化细菌
植物体内
土壤库
亚硝酸盐
死体及排泄物 生物库
亚硝酸盐细菌 氨
请用关键词、线段、箭头、方框等表 示讨论的结果。
碳循环的过程：
大气中的CO2
呼
呼
光
吸
吸
合
分作
作
作
解用
用
用Hale Waihona Puke Baidu
作 消费者 捕食
生产者
用
动植物的遗体和排出物
分解者
燃 烧
化学燃料
思考问题：
（1）碳循环的主要形式： （2）碳在生物体内存在形式： （3）碳在生物体之间的传递渠道： （4）碳由无机环境进入生物体的途径： （5）碳由生物群落进入大气的途径：
1、温室效应概念
透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏 热交换而形成的保温效应。由于CO2 等气体增加引起的全球气候变暖的现 象
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
四、物质循环异常引起的环境问题—— 温室效应
3、温室效应的危害
气候异常 极地冰川加速融化 海平面上升，沿海城市被淹没
• 能量对于物质：能量是物质在生态系统中反复循环的 动力。
三、物质循环其他实例—水循环
1.概念：地球上的水通过蒸发、降雨、植物蒸腾、
吸收等过程反复循环
降水 蒸发
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
地表水蒸发
三、物质循环其他实例—氮循环
1、固氮作用
① 高能固氮 ② 工业固氮 ③ 生物固氮
循环的范围，物质循环的特点？
全球性 反复循环
三、能量流动与物质循环的关系
项目 能量流动
物质循环
形式 有机物
组成生物体的基本元素
范围 生态系统各营养级
生物圈
特点 单向流动，逐级递减 反复循环 全球性
联系 二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。
• 物质对于能量：能量的固定、转移、储存、释放离不 开物质的合成和分解。物质是能量沿食物链（网）流 动的载体
淡水：水华
海洋：赤潮
四、物质循环异常引起的环境问题—— 酸雨
酸雨又叫酸性沉降，它可分为「湿沉降」 与「干沉降」两大类，前者指的是所有气 状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾 或雹等降水型态而落到地面者，后者则是 指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘 所带的酸性物质而言。 酸雨主要是由SO2和NOX等污染物造成。
生物群 分解者的分解作用。
落
生产、生活的燃烧。
（5）特点： 循环具有全球性。
动动手：建立一个碳循环简图
生产者
生产者 分解者 消费者 大气中的CO 2
大气中的CO 2
消费者
分解者
• 1、碳循环中，只有生产者与无机环境之间的传递是 相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
• 2、生产者指向消费者分解者和无机环境（传递）。 • 3、消费者指向分解者和无机环境（传递）。 • 4、分解者指向无机环境（传递）
氨化作用 火山活动
三、物质循环其他实例—磷循环
蓄库
食物链
侵蚀与开采 原生质合成 海鸟和鱼 水循环
溶解磷酸盐
磷酸盐 化细菌
浅海沉积物
沉积岩石
由于20动19/1植2/1物5 残体的下沉，常使ww水w.c表zu.e层du.的cn 磷被耗尽而深水中的磷过23 多
三、物质循环其他实例—硫循环
四、物质循环异常引起的环境问题—— 温室效应
③ 生物固氮
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还 原成氨的过程。
生物固氮速率大概为： 100-200kg/(hm2·a)，大约占地球固氮的90%。 根据生活特征，可分为共生固氮生物与营自
由生活固氮生物。
共生固氮生物与营自由生活固氮生物比 较
种类 代表 与植物的 固氮 代谢类型 对植物 固
生态系统的物质循环
本节聚焦
一、生态系统中物质循环的过程 二、物质循环与能量流动的关系 三、关注碳循环平衡失调与温室效应 四、探究土壤微生物的分解作用
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问题探讨
为什么维持生态系统所需的 大量物质，例如氧、水、氮、碳 和许多其他物质，亿万年来却没 有被生命活动所耗尽？
一、碳循环
生产者 消费者 分解者
二、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（生物地球 化学循环）。
这里的“物质”是指？“生态 系统”指？
C、H、O、N、P等元素，生物圈
这里的“循环”是指？
从无机环境到生物群落，又从生 物群落到无机环境
核酸、肽聚糖、几丁质等，也有少量水溶性有 机含氮化合物，如氨基酸、氨基糖和尿素等。
同化作用
绿色植物和微生物吸收硝态氮和铵态氮，组成 机体中蛋白质、核酸等含氮有机物质的过程。
硝化作用
在通气良好的土壤中，氨化合物被亚硝酸盐细 菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供 植物吸收利用。
硝化作用的意义：植物能够摄取氮的最为普遍 的形态是硝态氮，当肥料以铵盐或氨形态进入 土壤时，通过硝化作用将其转变为一般植物可 以利用的硝态氮。
关系 产物
的作用 氮
量
共生 根瘤 互利共生 氨 异养需氧 提供氮 多
固氮 菌 微生
专一性
型
素
物
自生 圆褐 不依赖绿 氨 异养需氧 提供氮 少
固氮 固氮 色植物独
型 素和生
微生 菌 立固氮
长素
物
2、含氮有机物的转化和分解途径
固氮 氨化 同化 反硝化 硝化
氨化作用
微生物分解有机含氮化合物释放出氨的过程。 土壤中的有机含氮化合物主要为蛋白质、多肽、