生态系统的物质循环生态学PPT课件

腐烂
碳化作用
泥碳
煤化
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石油
11-12
燃料
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11-13
氮循环(nitrogen cycle)
大气库
闪电
HN3,NO,NO2,
化学反应
降 脱氮N2O ， 火水
工业固氮
山
（汽车,化肥,电厂）
大气库 N2 大气
生物固氮
作
动植物
用 土壤
活体 共生或 自由生活
水循环的途径
人类活动对水循环的影响：
➢ 空气污染和降水；
➢ 改变地面，增加径流；
➢ 过度利用地下水；
➢ 水的再分布。
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水循环示意图
西德地区的水循环示意图
（Clodius and Keller,1951）
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11-15
磷循环（phosphorus cycle）
陆地
海洋
活有机物
捕鱼
活有机物
排泄死亡
死 摄取 有机物
鸟粪
排泄
摄取
死亡
悬浮在水中随河水带走 死
有机物
分解
上涌
下,沉
土壤中的 无机磷
深海的磷
溶解于水
沉开积采 型循环上升风化
沉积
沉积物中的磷
（约为土壤和海.洋中千倍以上）
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③生物地化循环在受人类干扰以前一般是处于一种稳定 的平衡状态。
④元素和难分解的化合物常发生生物积累、生物浓缩和
生物放大现象。
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生物积累、生物浓缩和生物放大
生物积累(bioaccumlation): 指生态系统中生物不断 进行新陈代谢的过程中，体内来自环境的元素或难分 解的化合物的浓缩系数不断增加的现象。
HCO3- →CO32 -
水体
Ca2+
→CaCO3 沉积物
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高能紫外辐射
↑ O2+2CO CO2
CO CO2
CO2
火
山
作
用
4FeO+O2→2FeO3
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碳循环(carbon cycle)
大气中CO2
光合 作用
呼吸 作用
扩散
水生植物 光合作用
CO2
腐烂
H2S
死有机物
F上e升S2 ，分化
溶解的 SO42-
沉积物（Ca.SO4,FeS2）
SO2 SO42- S
H2S
CaSO4 FeS2 海洋
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11-17
§5 有毒物质的迁移和转化
有毒物质的类型 有毒物质的迁移和转化 有毒物质循环的典型代表----汞循环
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生物地化循环的类型
水循环
气体型循环 沉积型循环
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§2 水循环(aquatic cycle)
水循环的意义：
➢ 水是所有营养物质的介质；
➢ 水对物质是很好的溶剂；
➢ 水是地质变化的动因之一。
生物浓缩(bioconcentration): 指生态系统中同一营养 级上许多生物种群或者生物个体，从周围环境中蓄积 某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓 度超过环境中的浓度的现象，又称生物富集。
生物放大(biomagnification): 指生态系统的食物链上， 高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分 解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步增 大的现象。生物放大的结果使食物链上高营养级生物 体中该类物质的浓度显著超过环境中的浓度。
11-16
硫循环（sulfur cycle）
火山活动H2S ,SO2,SO42-
化石 燃烧
降水
植物摄取 SO2,SO42-
扩散
SO2SO2,SO42- 摄取
H2S ,SO2,SO42- 大气
海浪 SO42- 降水
SO2,SO42-
扩散
活有机物
SO2 SO42- S
活有机物
死有机物 化肥工业分解 陆地 SO42-
11-10
§3 气体型循环(gaseous cycle)
氧循环 碳循环 氮循环
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11-11
氧循环(oxygen cycle)
O O2
O2
O3
臭氧层
O2
H2O O
H H2O OH
O2
CO2 ↑
H2O+CO2 → H2CO3 → HCO3- +H+
②生物地化循环可以用库和流通率两个概念来描述。库 是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量 的某种化学物质所构成的，可分为贮存库和交换库。前 者的特点是库容量大，元素在库中滞留的时间长，流动 速率小，多属于非生物成分；交换库则容量较小，元素 滞留的时间短，流速较大。物质在生态系统单位面积 (或单位体积)和单位时间的移动量称流通率。
矿物元素在生态系统之间的输入和输出，它们 在大气圈、水圈、岩圈之间以及生物间的流动 和交换称生物地(球)化(学)循环，即物质循环 (cycling of material) 。
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11-5
生物地化循环的特点
①物质循环不同于能量流动，后者在生态系统中的运动 是循环的；
蓝藻
其它 动植物
中无 机氮
的固氮 微生物
陆浅地层陆死地有机物
库 死有机体
丢失于深 溶解死
陆地
河流带走 .
层沉积中 有机物 海13 洋
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11-14
§4 沉积型循环(sedimentary cycle)
磷循环 硫循环
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周转率：出入一个库的流通率/库中营养物质总 量
周转时间：库中的营养物质总量/流通率。
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11-3
§1 生物地化循环的概念
生物地化循环 生物地Baidu Nhomakorabea循环的特点 生物地化循环的类型
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11-4
生物地化循环(biogeochemical cycle)
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11-1
物质循环的一般特点
能量流动 物质循环
环境
生产者
分解者
植食者
肉食者
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11-2
库pool：由存在于生态系统某些生物或非生物成 分中一定数量的某种化合物所构成的。
流通量用单位时间、单位面积内通过的营养物质 的绝对值来表示。