生态系统中的物质循环

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1、7.生态系统中的物质循环CGCao7.1物质循环的基本原理7.2几种重要循环的概述7.3物质循环与环境问题7.1物质循环的基本原理7.1.1物质循环的有关概念7.1.2物质循环的基本形式7.1.3物质循环的类型7.1.4物质循环的特点1.生物地球化学循环CGCao7.1.1物质循环的有关概念能量流动和物质循环的因果关系生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密不可分的统一整体。但是，能量流动和物质循环又

2、有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且运动是单向的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。2.库和流库：流：物质在循环过程中被暂时固定、贮存的场所。CGCao库：流：储存库交换库即环境库，容积较大，物质交换活动缓慢。如大气库、土壤库、水体库等。2.库和流CGCao库：流：储存库交换库即生物库，容积较小，与外界物质交换活跃。如植物库、动物库、微生物库。CGCao2.库和流库：流：储存库交换库物质在

3、库与库之间的转移运动状态。CGCao2.库和流3.周转率、周转期CGCao7.1.2物质循环的基本形式根据物质循环的范围不同分为地球化学循环（地质大循环）和生物循环（生物小循环）两种基本形式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、O、N、CL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7.1.3物质循环的类型CGCao7.1.4物质循环的特点CGCa

4、o7.2.1水循环7.2.2碳循环7.2.3氮循环7.2.4磷循环7.2.5硫循环7.2.6养分循环CGCao7.2几种重要循环的概述总体积约为14亿km3水，分布于海洋、冰川、地下水、内陆湖泊、大气五大水“库”中，咸水占水量97%，3%是淡水，其中3／4以固体状态固着在两极冰盖和冰川中，只有余下不到1%的水，才是供人类用的液态淡水。7.2.1水循环CGCao(1)植被破坏(2)水利工程(3)开采地下水(4)水体污染人类对水循环的影响及水问题CGCao(2)水利工程如修筑水库，塘堰可扩大自然蓄水量；而

5、围湖造田又使自然蓄水容积减小，尤其是大量季节性降水因保蓄力削弱而流走，造成短期洪涝灾害，并同时降低了地下水库的补给，也引起严重的土壤和养分流失。CGCao(3)开采地下水由于过度开发局部地区的地表水和地下水，用于工、农业及城市发展，不但使地表、地下水贮量下降，出现地下漏斗及地上的断流，造成次生盐渍化；也使下游水源减少，水位下降，水质恶化，沿海出现海水入侵，加重了干旱化和盐渍化威胁。CGCao我国水资源开发利用方面存在的问题现有水利设施不能适应农业和现代化建设的需要。现有水利工程及田间渠系配套等遗留问题

6、比较多。水体污染日趋严重。地下水的超采严重（如在北方旱区、一些大中城市中），形成地下水位下降和地下水漏斗以及地面下沉现象。农业生态系统的水分管理植树造林，发挥“绿色水库”作用，扩大土壤的水分库容。加强农田水利基本建设，提高水分利用率改变耕作制度与管理方式，发展节水农业防治水体污染加强全流域的水资源保护与统一调度农业生态系统中的碳素流动过程碳素通过作物的光合作用从大气流向作物。碳素自作物流向土壤。碳素沿食物链向家禽家畜和人体流动，然后由人畜粪便及其遗体等重新进入环境。土壤向大气排放CO2。土壤向大气排放

7、CH4。人为施入土壤中的碳量，主要包括有机肥和化肥（尿素）中的碳量。温室气体温室气体除了二氧化碳(CO2)外，还包括甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和碳氟氯烷(CFC)、臭氧(O3)等。其中CO2的作用约占全部温室气体作用的50%以上,大气中的水蒸气也对温室效应起着重要作用CGCao(1)在能量供求方面；(2)北冰洋飘浮海冰和南极西部冰山的融化。(3)世界生物群落的分布主要取决于气候，尤其是温度和降雨。(4)由于沿岸和表层水温升高，造成海洋上升流减少，(5)全球变暖可能造成某些疾病发病率的升高。(6

8、)气候变暖将大大影响食物生产的分布和稳定性。全球变暖对生态系统的影响CGCao减少温室气体排放的途径改进能源结构提高能源效率增加植被覆盖面积生物固氮：每年约5400万吨工业固氮：每年约6680万吨高能固氮：每年约760万吨氮的固定CGCao反硝化有机物的燃烧淋溶流失挥发氮的损失人类活动对氮循环的影响人为的固氮作用使大气库中的N减少，陆地和海洋中N增加，其中主要流向海洋。氮氧化物的流量和大气圈中的存量在不断增加(1)水体富营养化(2)地下水中的N2O-、N