农业生态学-第7章 农业生态系统的物质 循环.ppt

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1、内容第七章农业生态系统的物质循环MattercyclesofEcosystem第一节物质循环的基本规律第二节几种主要物质的生物地球化学循环第三节农业生态系统中的养分循环与平衡第四节物质循环中的农业环境污染3．能量和物质是同时沿着食物链流动和传递的。但能量流动是单方向的，是一个不断耗散的过程；而物质流动则是循环的。生态系统中的生产者通过根系从土壤中吸收矿物质和水分，由叶片吸收CO2，以太阳能为动力合成有机物质，然后沿着食物链移动。在每次物质转移中都有物质丢失，但丢失的部分都将回到环境，被植物重新吸收.利用。因此

2、物质是可以循环的，并且是周而复始地被利用。1．物流也和能流一样，是农业生态系统的基本功能之一。2．有机体和农业生态系统为了生存与发展，除了不断输入能量外，还须不断输入物质，因此物质既是生命活动的物质基础，又是能量和信息的载体，起着双重作用。1.农业生态系统养分循环效率及其平衡途径2.农业生态系统物质循环造成的环境问题与防治对策重要问题第一节物质循环的基本规律物质循环的基本概念和类型物质循环的库与流物质循环的特征生态系统内能量流与物质流的关系物质循环的调节Principleofmattercycles一、物质循

3、环的基本概念和类型（一）生态系统的生命与元素生态系统中的生命维持不仅依赖于能量的供应，也依赖于各种营养物质的供应。生物需要的养分很多。大量元素微量元素（二）生物地球化学循环生物地球化学循环指各种化学元素和化合物,在不同层次、不同大小的生态系统中，沿着特定的途径从环境到生物体，再从生物体到环境，不断地进行反复循环变化的过程。简称生物地化循环。那些对生活必不可少的各种元素和无机化合物的运动通常称为营养物质循环。BiogeochemicalCycles（三）物质循环的基本形式物质的不断循环是实现物质流平衡的基础，生

4、物化学地球循环根据循环的范围不同分为：地质大循环、生物小循环1、地质大循环(geochemistrycycles)指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，生物有机体再以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入大气、水、岩石、土壤和生物五大自然圈层的循环。地质大循环时间长、范围广，是闭合式循环。2、生物小循环（biologicalcycles)是指环境中的元素经生物体吸收,在生态系统中被多层次利用.然后经过分解者的作用.再为生产者吸收、利用。生物小循环的时间短、范围小，是开放式的循环。大

5、气圈水圈土壤圈岩石圈养分库进入生态系统的养分植物光合细菌化能合成菌草食动物肉食动物寄生动物微生物低等动物初级生产者消费者分解者地质大循环生物小循环一个陆地生态系统养分循环模型地质大循环、生物小循环(四)物质循环的类型生物地球化学循环根据物质循环的路径不同,分为:气相型循环、沉积型循环1、气相型循环(GaseousCycles)储存库在大气圈或水圈(海洋)，即元素或化合物可以转化为气体形式，通过大气进行扩散，弥漫了陆地或海洋上空，在很短的时间内可以为植物重新利用，循环比较迅速，由于有巨大的大气储存库，对于干扰可

6、相当快地进行自我调节(但大气的自我调节也不是无限的)。从全球意义上看,这类循环是比较完全的循环。储存库是岩石圈和土壤圈。沉积型循环主要是经过岩石的风化作用和沉积物的分解作用，将贮存库中的物质转变成生态系统的生物可以利用的营养物质，这种转变过程是相当缓慢的，可能在较长时间内不参与各库之间的循环。2、沉积型循环(SedimentaryCycles)它具有非全球的循环特点，是一个不完全的循环类型，局部短缺现象时有发生，一旦发生短缺也难以在短期内得到补充。主要特征气相型循环沉积型循环元素类型有气态化合物或分子（C、H

7、、O、N、CI等）无气态化合物或分子（P、Ca、K、Na、Mg等）主要贮存库大气圈、水圈岩石圈、土壤圈循环速度快慢运动方式扩散沉降、抬升、风化、溶解抗干扰能力强弱循环性质完全循环不完全循环两种物质循环类型的特点二、物质循环的库与流(poolandflow)物质在运动过程中被暂时固定、储存的场所称为库(Pool)。生态系统的各个组分都是物质循环的库分为:作物、林木、牧草……植物库动物库大气库土壤库水体库亚库储存库，其容积较大，物质交换活动缓慢，一般为非生物成分的环境库；在生物地球化学循环中，物质循环的库可归为两

8、大类：交换库，其容积较小，与外界物质交换活跃，一般为生物成分。例如:在一个水生生态系统中，水体中含有磷.水体是磷的储存库；浮游生物体内含有磷，浮游生物是磷的交换库。物质在库与库之间的转移运动状态称为流（Flow)生态系统中的能流、物流和信息流，使生态系统各组分密切联系起来，并使系统与外界环境联系起来。没有库，环境资源不能被吸收、固定、转化为各种产物；没有流，库与库之间不能联系、沟通，则物质循环短路，