生态系统的物质循环.ppt

13 生态系统的物质循环
1. 掌握物质循环的几个概念
2. 掌握水、碳、氮、磷的循环过程
概念:
物质循环是指环境中的无机物被绿色植物吸收转化成有机物后沿着食物链被多次利用后,又被分解者分解成无机物返回到环境中去。
生态系统中的物质循环又称为生物地化循环(biogeochemical cycle)。
物质循环与能量流动的关系:
类型:
: 闭合式循环
物质或元素经生物体的吸收作用,从环境进入生物有机体内, 然后生物体以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境,进入五大自然圈的循环的过程。

:开放式循环
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。
在一个具体的范围内进行,以生物为主体与环境之间进行迅速的交换

物质在循环过程中被暂时固定、储存的场所称为库。如植物库、动物库、土壤库等。
在生物地球化学循环中,库可分为:
储存库(Reservoir pool): 容积大,物质交换活动缓慢。一般为环境成分。
交换库(Exchange pool): 容积小,交换快。一般为生物成分。
流: 物质在库与库之间的转移运动状态
流通率: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就称为流通率。
周转率(turnover rates) =
流通率/ 库中营养物质总量
周转时间(turnover rates)=
库中物质总量/ 流通率
(umulation)
生态系统中生物生长发育过程中,体内来自环境的元素或难分解化合物的浓缩系数不断增加的现象。
(bioconcentration):
生态系统中同一营养级上的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。
又称为生物富集(biological enrichment)。
(biomagnification)
在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体中的浓度,随着营养级的提高而逐渐增大的现象。
注:,则用生物浓缩或生物积累
二、生物地球化学循环的类型
(gaseous type)
其贮存库是大气和海洋。气相循环具有明显的全球性。
元素或化合物可以转化为气体形式,通过大气进行扩散,在很短的时间内可以为植物重新利用,循环比较迅速
如:CO2、N2、O2等,水实际上也属于这种类型。
因此,从地球意义上看,这类循环是比较完全的循环。
(sedimentary type)
许多矿物元素其贮存库在地壳里。
过程:经过自然风化和人类的开采冶炼,从陆地岩石中释放出来,为植物所吸收,参与生命物质的形成,并沿食物链转移。
然后,由动植物残体或排泄物经微生物的分解作用,将元素返回环境。
一部分保留在土壤中供植物吸收利用;
一部分以溶液或沉积物状态随流水进入江河,汇入海洋,经过沉降、淀积和成岩作用变成岩石,
当岩石被抬升并遭受风化作用时,该循环才算完成。