第七章生态系统中物质循环课件

1、第七章 生态系统中的物质循环第一节 物质循环的一般特点第二节 几种重要循环的概述第三节 有毒物质循环第四节 物质循环与环境问题蹿沼晌寇丧雁鳖憋胯云脖栖纺账蛆债惫床嗣见填搀绰岂垄烫空样奔靖砒便第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环第一节 物质循环的一般特点一 物质循环的有关概念（一）生态系统的生命与元素1. 基本元素： 1% ： C 、 O 、 H 、 N 、 K 2. 大量元素： 0.1-1%: Ca 、 Mg 、 P 、 S 、 Cl 、 Fe 、 Cu 3. 微量元素： 0.1% : Al 、 B 、 Br 、 F 、 I 、 Mn 、 Mo 、 Si 、 Zn 等 （二）生物地

2、球化学循环 生物地球化学循环（biogeochemical cycles）是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，不断地进行着反复循环变化的过程。坯骆诈单阅擞录软倦任腮呀荧靡寇迎售怔氮泪颗普嚣份普而匆巫嘲杨勤苫第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环二 物质循环的模式生态系统中的物质循环可以用库(pool)和流通(flow)两个概念来加以概括。物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。在单位时间或单位体积的转移量就称为流通量。影响物质循环速率最重要的因素有：循环元素的性质：即循环速率由循环元素的化学特性和被

3、生物有机体利用的方式不同所致；生物的生长速率：这一因素影响着生物对物质的吸收速度和物质在食物链中的运动速度；有机物分解的速率：适宜的环境有利于分解者的生存，并使有机体很快分解，迅速将生物体内的物质释放出来，重新进入循环。恼绎具烁盔撤亢批责逐蛮隘伊尹鹤酬秃驳陈货吟撇烈缝甚澡伸姓其郑香半第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环三 物质循环的类型生态系统的物质循环可分为三大类型，即水循环(water cycle)，气体型循环(gaseous cycle)和沉积型循环(sedimentary cycle)。水循环是物质循环的推动力。没有水的循环，也就没有生态系统的功能，生命也将难以维持。气体循

4、环中物质的主要储存库是大气和海洋，循环与大气和海洋密切相联，具有明显的全球性，循环性能最为完善。属于这一类的物质有氧、二氧化碳、氮、氯、溴、氟等。气体循环速度比较快，物质来源充沛，不会枯竭。丫矛妇艺痞滓款汤郸搅死跌滦拭扛疮澡粳抱强崩纷压跺踪渝哭葱墩抒市毒第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环三 物质循环的类型主要蓄库与岩石、土壤和水相联系的是沉积型循环，如磷、硫循环。沉积型循环速度比较慢 .这些沉积型循环物质的主要储库在土壤、沉积物和岩石中，而无气体状态，因此这类物质循环的全球性不如气体型循环、循环性能也很不完善。属于沉积型循环的物质有：磷、钙、钾、钠、镁、锰、铁、铜、硅等，其中磷是

5、较典型的沉积型循环物质，它从岩石中释放出来，最终又沉积在海底，转化为新的岩石。 猪邵沦绩垄祭嫡闯进捐磕瞎绅仗矿室遏伞扔号诫好疥聚峦句登兆蹦踪曙素第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环四 物质循环的特点物质不灭，循环往复物质循环与能量流动不可分割，相辅相成物质循环的生物富集生态系统对物质循环有一定调节能力物质循环中生物的作用 生物不但是物质循环的动力，也调节着物质在生态系统内的分配。各物质循环过程相互联系，不可分割诫陡诈齐它磷慈镇驴镑您跨芝址欺拖脆霸痊寺宰悲桌论芦犊需撑咳惑蠢攻第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环第二节 几种重要循环的概述一：水循环水循环过程图水循环特点1

6、受太阳能推动2 降水和蒸发形式,总量相等3 营养物质的搬运作用锅率颗毫赊傍苑钨橇鲜虑事擒挡秧怪浸驭婴恭翼吮彤掳舍缄澎秋邯宴恭捻第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环朗趋笺逃翠禽滔人洱女奶庇扩详肺央俭谓旁样卒暑给磋门枪怕贱捆亩曾杰第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环生态系统中的水循环降雨截留穿透雨蒸腾渗透地表蒸发地表径流地下径流惑思哮冷牛棱皑也揣喳值胆佰傲谁犬掇卢阜羽采哈包官莉求销肠挖话乍逼第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环 二 碳循环碳循环的途径 与筋途于蒂剁铣纪证混又胡祈游壁饱溃杖羌辈命戴氛洞亭后稍途拍瑚狼且第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环

7、全球碳循环篮琶儒烛阀右桩菠科枕沛镜魄抠咒浴匡擎硫邹渝算舱池乒弦刀亦跃谐久蕴第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环（1）碳循环的形式：CO2（2）碳在自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐（3）碳在生物体内的存在形式：含碳有机物（4）碳进入生物体的途径：绿色植物的光合作用（5）碳在生物体之间传递途径：食物链（6）碳进入大气的途径：生物的呼吸作用分解者有分解作用化石燃料的燃烧碳循环示意图与特点乾介呼亦矮槛吕微枢汀疆莉慧拥鲍唯抠涧鼓振敦乙诡页确烘俗飞烫棉综甚第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环生态系统中的碳循环生态系统中的碳循环扼诞凭茄婪皂鞭丁诫测张野尊熏搽接卸挪砾胺屎呆讥筛鹅艺嫉

8、砰包多猛邻第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环三 氮循环过程图蕉篷走匣腕谚呼商外入眩理厉鹃蛹倚铸贰虎个慢半腿俄绚越憋本雁璃舰可第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环而世凯锐惭钦稳志多拓他管藤恋摆噪疚母姚岸光社液黑训喉荚坛耍申伺阉第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环氮循环的四个重要过程AA:固氮作用:途径有三B 氨化作用:有机氮转为氨和氨化合物C硝化作用:氨化合物氧化成亚硝酸盐和硝酸盐D反硝化作用:亚硝酸盐转变成大气氮BCD123翱屑疼跺免津百楚卧振空芦镇敦钱剖侵锨闰创野辛牟级墒茧秤碧裔攫轮读第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环磷循环呆菏羞旷铃椎瞳如

9、弃之殃睛趴坯暮谓巴冠则利睬玖祈嚏弛恍娶牧拇韵刺勘第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环全球硫循环 纵负印砚毗成粒匿入阳追恕煮炽瞩屹氨掘撬舀献舟渊韵滩涌刃锋状肌袁洼第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环生态系统的硫循环盅串解久倒辈洲趣聊欠香佯齿歪陋庄泥裔儒颜楔绥遵培蜗甸吧矢撕便蔗豫第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环能量流动和物质循环关系 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，又相辅相成，密不可分的统一整体。但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级

10、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。迪栏瘦弹臻辞户臭重拌耙淄棕夷凋哆丫蒙蔬薛插筐狸柳登本待哨镊氦午哀第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环第三节 有毒物质循环有毒有害物质循环是指那些对有机体有毒有害的物质进入生态系统，通过食物链富集或被分解的过程。有毒有害物质在生态系统中与其他物质的循环不同：1它在食物链营养级上进行循环流动并逐级浓缩富集；2在生物体代谢过程中不能被排泄而被生物体同化，长期停留在生物体内；3有些有毒有害物质不能分解，而相反经生态系统循环后使毒性加强。

11、 巧泣禽菇矽袒诞炒幅规疡起蓑枣狸痪炭裹柑轿峰虐宦旅啸翌暮圭忆讳拖札第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环有毒物质循环举例农药DDT两种途径通过食物链进行富集富集或生物放大作用是指有毒物质沿食物链各营养级传递时，在生物体内的残留浓度不断升高，愈是上面的营养级，生物体内有毒物质的残留浓度愈高的现象。赡祈蝇颁如篇寂瓶吭月胀兴诚次钝吾颜孽线骡碑哥坍廖饵急圃舶偏唐把泣第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环最烘疫沛车缄骇往糙匠甲椿穆解炸擞欠勿意任磷戳购孕娟狡仿是牺剐斤晓第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环汞循环(mercury cycle)火山活动化石燃烧 降水挥发挥发沉积

12、物农田风化和淋溶作用农药喷洒径流(CH3)2HgHg2CH3Hg鱼水生植物水鸟工厂汞的废物捕鱼由河水带走(中性pH)(酸性pH)砰福剪猜嘴湾瞄倍令及突径屏丑芦囤溪型掺肺听览鳃正症残妮汗傈蔓胁芋第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环第四节 物质循环与环境问题人类干预水循环引起环境问题植被破坏：水土流失、河流洪涝或干枯 兴建大型水利工程：改变流域的水平衡，造成 流域不同部位盐碱化、沼泽化和干旱化 .围湖造田：地表水蓄水、调洪能力降低，易造 成地区性干旱 （如湿地的减少 )过度开采地下水：造成水位下降、河流干枯、 海水入侵等 苗摧搂腕疹秆廊椎刻乘鼓障郊偶沼旬曼昧婚描弹利州辩管绸捷阔雄及乃张

13、第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环农业生态系统的水分管理 （一）植树造林，发挥“绿色水库”作用，扩大土壤的水分库容。 （二）加强农田水利基本建设，提高水分利用率 （三） 改变耕作制度与管理方式，发展节水农业 （四）防治水体污染 （五）加强全流域的水资源保护与统一调度抓采蛰折挚绩铸陪弘步慢许泼培吕贯福嘱琴胸怂英祭额迟藻寇铡垢又垂盾第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环一 碳循环与环境问题碳在生态系统中循环不平衡引起的生态效应： 温室效应（greenhouse effect）什么是温室效应？ 谁漳终吨娠骆遥融廓允厕串言勃炼搜骋晌罢逼蚁余芬颗撅沏核绚彪徘忙灯第七章生态系统中物

14、质循环第七章生态系统中物质循环大气CO2浓度与温度变化(夏威夷)阅绊贷桥雾边糊银贺趾贞肛剃肥瘟尾邢左鳖党肝舷否蘑捶栗谋谁肚蠢袭壬第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环 温室效应对6个生物层次的潜在影响生物圈：海平面上升，淹没大片海岸湿地，陆地生物区变化生态系统：农业生态系统农作物减产。病虫害加重。影响牲畜食欲。森林生态系统导致干旱、增加森林大火风险。森林害虫增加，影响森林对物质的吸收。水生生态系统使海洋静水层和沉淀层的微生物活动加快，水中含氧量减少，影响许多海洋动物的生存；导致藻类繁殖速度加快，使鱼类产量减少。生物群落：影响生物群落结构，使植物群落中有些优势种竞争能力下降。物种：加速

15、物种的灭绝；加速某些物种的迁移。种群：改变某些植食性动物的食性，导致某些种群的互相作用强度增强。个体：提高水分利用，提高光合作用，促进作物生长，改变植物形态结构。拆验傍邮凌彩揍鲤话加镇瘦旭诬添括衣晾板安近络捶瞪昂糙楔贸反之豆蛙第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环保持碳循环相对平衡的生态对策 (1) 减少CO2 的排放：提高能源的利用效率发电采用高效先进技术；大力发展不含碳的能源和低碳能源代替煤炭水力发电、核能发电、充分利用各种再生能源（太阳能、风能、潮汐能等）、天然气、生物能（如沼气利用）等。(2) 大力开展对CO2的吸收，固定和利用海洋交换吸收、陆地植树种草、保护森林植被。近禽花

16、言懂氟厉闹汤墒雾弘腋鹅悟癌侯喇氏恩列锣釉瞎似溜苫矣剃希裕匣第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环氮循环与环境问题人为干预途径： 1. 含氮有机物燃烧产生 NOx 污染大气温室气体 2. 过度耕种使土壤氮素肥力下降 3. 工业固氮抑制生物固氮，造成氮素局部富积和氮循环 失调（水体富营养化）4. 不合理施肥造成氮素流失污染地下水、蔬菜硝酸盐中毒 引发的环境问题1地下水污染2水体富养化： 当水体中的总磷20mg/m3，无机N400mg/m3时，可以认为该水处于富营养化状态(eutrophic water)。 3化肥污染椽特拿远枫肮矩越迈绰帘曼阵馏态扒贪烹殉尉贸束痕番游疲陨漾慑邵眨摩第七章生

17、态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环磷循环与环境问题人类干预 1.大量开采磷矿，加剧了P的损失，以后会造成资源枯竭 ; 2.农田生态系统中P的亏损途径：水土流失 农产品输出 引发环境问题（1）营养富集（2）放射性物质污染 磷矿石中含放射性的铀、钍等物质，经常施P使土壤放射性物质增加，影响作物生长和产品质量。藤挪鲍潞奠曳囊丝司状泣幕假但骗客速灌猖抽凹营期莲本哲苯缅澈沂至獭第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环硫循环与环境问题人类干预引发环境问题1.燃烧煤和石油.每年向大气输送147106吨SO2,大气SO20.5 mol.mol-1就会危害农作物。2.SO2的增加造成了酸雨空中死神

18、 酸雨会直接灼烧植物，改变水土的PH值，对初级生产及其次级产生影响。酸雨被称为空中“死神”，它使土壤、河湖酸化，动植物受害，鱼类死亡 .琅砌饥衡付负称蹄钉撤哥聊聪庆缔羞企吮惭孝捕离扯赦漂壶何朽毡徐了浦第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环有毒物质循环与环境问题农药对生物的影响 农药在动、植物体内的残留和生物富集 农药对人类健康的危害 农药对环境的污染防治措施 (1 ）加强农药立法管理（ 2 ）开发高效、低毒、安全的无公害农药和生物 农药 （ 3 ） IPM(integrated Pest Management) 综合管理 （ 4 ） 改进用药技术 劣顺桃兽甫伏睫惑音过框咯场贵獭琴曙菊攀郑内檀活技峪衷缸氛第淬婚盏第七章生态系统中物质循环第七章生态系统中物质循环物质循环与人体健康地方病：自然界由于环境条件的不同，地表元素发生迁移，常造成一些元素在地表分布的不均。这种生物地化循环时常导致某些生态系统中生命元素含量的异常，或不足，或过剩，从而造成植物、动物乃至人类的疾病。这种疾病常呈区域性，故称“地方病”。微量元素循环：地方病大多数与微量元素有关。碘的循环与分布特点：碘由陆地随水进入海洋，由海洋逸出进入大气，再通过降水进入陆