生态系统生态学.pptx

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1、2023/3/271 生物地化循环的概念生物地化循环生物地化循环的特点生物地化循环的类型第1页/共12页2023/3/27生物地化循环(biogeochemical cycle)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)。第2页/共12页2023/3/27生物地化循环的特点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；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

2、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。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。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。第3页/共12页2023/3/27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。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，

3、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。第4页/共12页2023/3/27生物地化循环的类型水循环气体型循环沉积型循环第5页/共12页2023/3/27水循环示意图西德地区的水循环示意图（Clodius and Keller,1951）第6页/共12页2023/3/27氧循环(oxygen

4、cycle)H2O+CO2 H2CO3 HCO3-+H+CO2HCO3-CO32-Ca2+CaCO3O2水体臭氧层沉积物火山作用4FeO+O22FeO3CO2COO2+2CO CO2O2O3O2OO2HOHH2OH2OOCO2高能紫外辐射第7页/共12页2023/3/27碳循环(carbon cycle)化泥碳煤煤大气中CO2CO2碳化作用石油水生植物光合作用腐烂燃料呼吸作用光合作用腐烂扩散第8页/共12页2023/3/27氮循环(nitrogen cycle)陆地陆地其它动植物蓝藻浅层死有机物溶解死有机物土壤中无机氮库丢失于深层沉积中动植物活体共生或自由生活的固氮微生物死有机体陆地河流带走生

5、物固氮大气库N2大气库HN3,NO,NO2,N2O，工业固氮（汽车,化肥,电厂）脱氮闪电化学反应海洋火山作用降水大气第9页/共12页2023/3/27磷循环（phosphorus cycle）沉积型循环沉积物中的磷（约为土壤和海洋中千倍以上）陆地海洋死有机物土壤中的无机磷活有机物死有机物深海的磷活有机物捕鱼鸟粪悬浮在水中随河水带走摄取排泄死亡下,沉分解沉积溶解于水上升风化开采摄取排泄死亡上涌第10页/共12页2023/3/27硫循环（sulfur cycle）陆地海洋沉积物（CaSO4,FeS2）溶解的SO42-SO2H2SSCaSO4FeS2死有机物活有机物SO42-降水SO2,SO42-扩散海浪SO42-大气上升，分化SO2FeS2死有机物活有机物SO42-H2SS分解化肥工业SO42-摄取扩散火山活动H2S,SO2,SO42-植物摄取SO2,SO42-降水SO2,SO42-化石燃烧 SO2H2S,SO2,SO42-第11页/共12页2023/3/27感谢您的观看！第12页/共12页