农业生态系统地物质循环

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1、实用标准文档六章农业生态系统的物质循环本章提要生态系统中的物质（Substance）是指系统中生物维持生命所必需的无机和有机物质，包括碳（C）、氧（O）和氮（N）等几种大量元素及铜（Cu）、锌（Zn）和硼（B）等多种微量元素。如果说能量是生态系统维持与运转的基本动力，那么物质即是生态系统存在的基本形式，物质通过重组与分解的不断循环执行着系统的能量流动、信息传递等的载体功能。物质的循环因所经过的途径、循环中物质存在的形式等的不同在循环方式和特点有所差异。农业生态系统中的物质循环因受人类活动的调控与干扰，同自然生态系统的循环又有明显不同，既存在着物质循环效率提高的优点，同时也存在着某些物质

2、循环不畅等问题。了解农业生态系统中物质循环的规律及问题，对分析系统的健康状况、保证系统功能的正常运转及对农业生态系统的结构优化有重要意义。页：本章内容提要的内容形式和其他章不一致，请修改。第一节生态系统的物质循环概述一、物质循环的概念及特征（一）物质循环的概念生物地球化学循环（Biogeochemicalcycles），是指各种化学元素和营养物质在不同层次的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，从生物体再到环境，不断进行流动和循环的过程。几乎所有的化学元素都能在生物体中发现，但在生命活动过程中，大约只需要30-40种化学元素。这些元素根据生物的需要程度可分为二类：

3、（1）大量营养元素(macronutrients)这类元素是生物生命活动所必需的，同时在生物体内含量较多，包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、硫（S）、钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）。页：氯和铁是微量元素，请修改。其中碳、氢、氧、氮、磷五种元素既是生物体的基本组成成份，同时又是构成三大有机物质（糖类、脂类、蛋白质）的主要元素，是食物链中各种营养级之间能量传递的最主要物质形式。（2）微量营养元素(micronutrients)这类元素在生物体内含量较少，如果数量太大可能会造成毒害，但它们又是生物生命活动所必需的，无论缺少哪一种，生命都可能停止发育或发育异常

4、。这类元素主要有铁、铜、锌、硼、锰、氯、钼、钴、铬、氟、硒、碘、硅、锶、钛、钒、锡、镓等。（二）描述物质循环的特性指标概述1.库与流库（pool）:文案大全实用标准文档物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所称为库。库有大小层次之分，从整个地球生态系统看，地球的五大圈层（大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈）均可称为物质循环过程中的库。而在组成全球生态系统的亚系统中，系统的各个组分也称为物质循环的库，一般包括植物库、动物库、大气库、土壤库和水体库。每个库又可继续划分为亚库，如植物库可分为作物、林木、牧草等亚库。根据物质的输入和输出率，物质循环的库可归为两大类：一为贮存库（reservoi

5、rpool），其容量相对较大，物质交换活动缓慢，一般为非生物组分的环境库，如岩石库；二为交换库（exchangepool），其容量相对较小，与外界物质交换活跃。例如，在海洋生态系统中，水体中含有大量的磷，但与外界交换的磷量仅占总库存的很小部分，这时海洋水体库是磷的贮存库；浮游生物与动植物体内含有磷量相对少得多，与水体库交换的磷量占生物库存量比例高，则称生物库是磷的交换库。处于生态平衡条件下的生态系统，每个库的输入与输出基本是持平的，从而保持系统的稳定性，但在某些情况下，由于受到外力的干扰可能出现不平衡状况，如人类对化石燃料的开采和燃烧，造成岩石圈内的C库输出大于输入。当出现这一情况时，

6、我们一般将产生和释放物质的库（即输出大于输入）又称为源（source），而将吸收和固定物质的库（即输入大于输出）称为汇（sink）。流（f1ow）:物质在库与库之间循环转移的过程称为流。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，库与库之间就不能联系、沟通，则会使物质循环短路，生态系统必将瓦解。2.生物量与现存量在某一特定观察时刻，单位面积或体积内积存的有机物总量构成生物量。它可以是特指的某种生物的生物量，也可以指全部植物、动物和微生物的生物量。生物量又可称为现存量（standingc

7、rop）。生产量是指现存量与减少量的总和。减少量是指由于被取食、寄生或死亡、脱毛、产茧等损失的量，不包括呼吸损失量。生产量高的生态系统，生物现存量不一定大，如以细菌等微生物为生态优势种的系统。在生态学研究中通常测定的是现存量及由其推算的净生产量（netproduction）。净生产量是总生产量扣除植物或动物器官呼吸消耗分解后的剩余量，即在一定时间内以植物或动物组织或贮藏物质的形式表现出来的有机质数量。3.周转率与周转期周转率（turnoverr