物质循环的三种特点
《生态系统的物质循环》 知识清单
《生态系统的物质循环》知识清单一、什么是生态系统的物质循环生态系统的物质循环，简单来说，就是各种化学元素在生态系统中的生物群落与无机环境之间不断循环往复的过程。
这些化学元素包括碳、氮、磷、硫等，它们对于维持生命活动和生态平衡起着至关重要的作用。
物质循环不是单向的，而是一个闭合的回路。
在这个回路中，生物通过摄取、利用和排出物质，与周围的环境不断进行着物质交换。
二、生态系统物质循环的类型1、水循环水是生命之源，水循环是生态系统中最重要的物质循环之一。
地球上的水通过蒸发、降水、地表径流等过程不断循环。
水从海洋、湖泊、河流等水体蒸发形成水蒸气，上升到大气中，遇冷凝结形成云，再通过降水回到地面，一部分形成地表径流，流入海洋，另一部分渗入地下，成为地下水。
2、碳循环碳是构成生物体的基本元素之一。
碳在大气中的主要存在形式是二氧化碳。
植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，同时释放氧气。
动物通过摄取植物或其他动物获取碳，并在呼吸作用中释放二氧化碳回到大气。
此外，碳还可以在海洋、土壤等中以不同的形式储存和循环。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸的重要组成成分。
氮循环相对复杂，包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。
大气中的氮气不能被大多数生物直接利用，需要通过固氮微生物将其转化为含氮化合物。
动植物遗体中的含氮有机物在微生物的作用下分解产生氨，这一过程称为氨化。
氨经过硝化细菌的作用转化为硝酸盐，硝酸盐又可以被反硝化细菌还原为氮气回到大气中。
4、磷循环磷主要存在于岩石和土壤中。
磷通过风化和雨水的冲刷进入水体，被植物吸收利用，然后沿着食物链传递。
动植物遗体和排泄物中的磷最终回到土壤和岩石中。
三、生态系统物质循环的特点1、全球性物质循环不受地域和空间的限制，具有全球性。
例如，二氧化碳在全球范围内循环，影响着全球的气候和生态系统。
2、反复利用物质在生态系统中被反复利用，减少了对外部输入的依赖。
3、物质不灭在物质循环过程中，物质的总量保持不变，只是在不同的形态和位置之间转换。
第三节生态系统物质循环
⑤ 未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药
的成分
A.①②
B.②④⑤
C.③④
D.②③
6.右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是 生态系统的成分，请据图回答：
（1）此生态系统的能量流动是从[ C ]
固定太阳能开始的。
生产者 C
（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传
递是以 ____C_O_2__形式进行的，在生态系
生物圈
（1）同时进行、相互依存
（2）物质是能量流动的载体
联系
（3）能量是物质反复循环的动力
1.在生态系统中，碳元素在无机环境和生物群落 之间循环的主要形式是 A.二氧化碳 B.碳酸盐 C.碳酸 D.碳水化合物
2.在生态系统中，将二氧化碳释放到大气中的过
程是 A.光合作用
练习
B.呼吸作用
C.蒸腾作用
（1）碳存在的形式 碳在无机环境中主要以 CO2 和 碳酸盐 形 式存在，在生物群落的存在形式是 有机物 。
（2）进入生物群落的方式：
碳通过__光__合__作__用__和__化__能__合__成__作__用___两种代谢 反应从无机环境进入生物群落。
（3）进入生物群落的形式： 碳以___C_O_2___形式从无机环境进入生物群落
D
统各成分中A为 消费者，B为 分解者。 A
B
（3）图中D C过程是通过 光合 作用实现的，C
D过程是通过 呼吸 作用实现的，B
D过程是通
过____分__解 作用实现的。碳循环始终与 能量 结
合在一起。
（4）生物群落中有一部分碳以__石__油__、__煤___炭__等__形式
储藏在地层中。
7.（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。
《生态系统的物质循环》 知识清单
《生态系统的物质循环》知识清单一、生态系统物质循环的概念生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。
这里所说的物质，是指构成生物体的各种化学元素。
物质循环具有全球性，因此也被称为生物地球化学循环。
在生态系统中，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，二者相辅相成，不可分割。
二、物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水的循环是最为重要的物质循环之一。
水通过蒸发、蒸腾、降水等过程，在大气、陆地和海洋之间不断循环。
蒸发：海洋、湖泊、河流等水体表面的水分受热变成水蒸气，进入大气。
蒸腾：植物通过叶片上的气孔，将体内的水分以水蒸气的形式释放到大气中。
降水：大气中的水蒸气在一定条件下凝结成水滴或冰晶，形成云，当云层中的水滴或冰晶增大到一定程度时，就会降落到地面，形成降水，包括雨、雪、冰雹等形式。
2、碳循环碳是构成生物体的最基本元素之一。
碳在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐的形式存在，在生物群落中则主要以含碳有机物的形式存在。
碳循环的主要过程包括：光合作用：绿色植物通过光合作用，将大气中的二氧化碳转化为有机物，储存在植物体内。
呼吸作用：生物通过呼吸作用，将有机物分解，释放出二氧化碳，回到大气中。
分解作用：动植物遗体和排出物被微生物分解，产生二氧化碳。
燃烧：化石燃料的燃烧，将储存在地下的碳迅速释放到大气中，导致大气中二氧化碳浓度升高。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸等生物大分子的重要组成元素。
氮在大气中主要以氮气的形式存在，不能被大多数生物直接利用。
氮循环的主要过程包括：固氮作用：某些微生物（如根瘤菌）将大气中的氮气转化为氨，这一过程称为生物固氮。
此外，工业上也可以通过化学方法将氮气转化为氨，称为工业固氮。
硝化作用：氨在有氧条件下，经过硝化细菌的作用，转化为硝酸盐。
反硝化作用：硝酸盐在无氧条件下，经过反硝化细菌的作用，转化为氮气，回到大气中。
生物《生态系统的物质循环》(共78张PPT)
由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会
使地球上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平 面上升，气候异常，海洋风暴增多。
科学家预测：如果地球表面温 度的升高按现在的速度继续发展,到 2050年全球温度将上升2-4摄氏度， 南北极地冰川将大幅度融化，导 致海平面大大上升，一些岛屿国 家和沿海城市将淹于水中，其中 包括纽约、上海、东京和悉尼几 个国际大城市。
实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精 灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
）A
练习
4、下列有关生态系统描述的是（ ）A
①生产者的遗体．残枝．败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作 用消耗
②在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者，第二营养级
③硝化细菌属于生产者，能够利用无机物中的化学能将二氧化碳和 水合成糖类
④根瘤菌将大气的氮气转化成为无机氮的化合物被植物利用，并将 无机氮的化合物通过反硝化作用返回到大气中
，是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有
生命。
碳的循环过程
大气中的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植物的 光合作用，使CO2中的“C”变成为有机物中的“C”，再通过
食物链进入动物和其他生物体中，因此从“C”的循环可见
绿色植物是生态系统的基石。除此之外， 还有化能合成作
用的微生物也能把CO2合成为有机物。不难看出，碳在生
(画出该生态系的结构模型）
用箭头表示它们之间的物质和能量关系：
蚕
粪
茎叶加工物叶Biblioteka 水稻粪粪尿
桑
塘
泥
鱼
鱼粉 猪
粪尿
粪尿
提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。
论述生态系统的物质循环及其类型
每一种矿质元素都具有独特的性质，其生物地球化学循环的特点也不完全一致。
但是它们在地球上进行循环的过程中，都有一个或几个主要的环境‘蓄库”——一般就是大气圈、水圈和岩石圈，在这种蓄库里，（1）该元素储存的数量大大超过正常结合在生命系统中的数量；（2）元素从蓄库里通常以缓慢的速度释放出来。
与此相对的是元素储量少、移动较快的交换库或循环库，生物被看作是交换库。
根据主要蓄库不同，物质循环可分为三大类型：1.水循环：主要蓄库在水圈。
水循环是水分子从水体和陆地表面通过蒸发进入到大气，然后遇冷凝结，以雨、雪等形式又回到地球表面的运动。
水循环的生态学意义在于通过它的循环为陆地生物、淡水生物和人类提供淡水来源。
水还是很好的溶剂，绝大多数物质都是先溶于水，才能迁移并被生物利用。
因此其他物质的循环都是与水循环结合在一起进行的。
可以说，水循环是地球上太阳能所推动的各种循环中的一个中心循环。
没有水循环，生命就不能维持，生态系统也无法开动起来。
2．气体循环：气体循环的主要蓄库是大气圈，其次是水圈。
参加这类循环的元素相对地具有扩散性强、流动性大和容易混合的特点。
所以循环的周期相对较短，很少出现元素的过分聚集或短缺现象，具有明显的全球循环性质和比较完善的循环系统。
属于气体循环的物质主要有C、H、O、N等。
下面以氮为例作一简介：氮是构成生物有机体最基本的元素之一，是蛋白质的主要组成成分。
大气中的氮含量约占79％，但游离的分子氮不能被第一性生产者直接利用。
（1）固氮细菌和某些蓝藻，以及闪电和工业生产都可把分子氮转化为氨或硝酸盐被植物吸收，用于合成蛋白质等有机物质，进入食物链。
（2）动植物的排泄物和尸体经氨化细菌等微生物分解产生氨，或氨再经过亚硝酸盐而形成硝酸盐被植物所利用。
另一部分硝酸盐被反硝化细菌转变为分子氮返回大气中。
（3）还有一部分硝酸盐随水流进入海洋或以生物遗体形式保存在沉积岩中。
3．沉积物循环：属于沉积型循环的营养元素主要有P、S、I、K、Na、Ca等。
物质循环
影响物质循环速率的主要因素： 物质循环
名词辨析
物质循环—能量流动
术语分类
生态系统中，各种元素往往是以化合物形式进行转移和循环的，由于这些物质的化学特性不同，形成了不同 特点的物质循环类型。
一、按循环经历途径与周期分类 生物地球化学循环依据其循环的范围和周期，可分为地质大循环和生物小循环两类： 二、按物质循环过程中存在的主要形式分类 根据不同的化学元素、化合物在5个物质循环库中存在的形式，库存量的大小和被固定时间的长短，可将物质 循环分为以下两大类型：
生态系统中几乎所有的营养物质都在生物与无机环境之间循环流动。物质循环的顺利进行使生态系统的各部 分协调一致，对生态系统的自我调节起着重要作用。如果人类大规模干扰，物质循环不能畅通进行，就会造成严 重的环境污染和破坏，导致生态失衡。
应用领域
氮：秸秆，特别是豆科作物的秸秆中含有一定的氮素，从合理利用氮素和能源的角度来考虑，将作物秸秆燃 烧是不经济的，它使已经固定的氮素完全挥发损失了。利用作物秸秆比较有效的办法，首先，能作饲料的有机物 质尽量先作饲料，使植物固定的氮素为动物利用，以增加畜产品，促进农牧结合；其次，以牲畜粪尿和作物秸秆 作为沼气池原料，在密闭嫌气条件下发酵，既能解决燃料问题，又能很好地保存氮素；再次，将沼气发酵后的残 余物用作肥料，不仅减少病菌虫卵，而且肥效高。从植物秸杆→动物饲料→能源原料→优质肥料→植物养料这样 的物质循环途径，充分利用植物有机物质和氮素，为培肥土壤和增加畜产品创造有利条件。
物质循环
生态概念
01 概念释义
03 术语分类 05 应用领域
目录
02 名词辨析 04 价值意义
物质循环（nutrient cycle）是生态学概念，指生物圈里任何物质或元素沿着一定路线从周围环境到生物体， 再从生物体回到周围环境的循环往复的过程，又称“生物地球化学循环（biogeochemical cycle）”。
人教选择性必修2期末复习一轮复习思维导图第3章第3节生态系统物质循环
温室效应功能稳定性概念类型结构生态系统及其稳定性能量流动信息传递物质循环碳循环过程：如右图形式：生物群落和非生物环境之间以CO 2形式流动，在生物群落内部以有机物形式流动途径进入生物群落——生产者的光合作用（主要）和化能合成作用在生物群落内部——主要是食物链和食物网返回非生物环境——1.生产者和消费者的呼吸作用2.分解者的分解作用3.化石燃料的燃烧原因：1.石油、煤、天然气等化石燃料的大量燃烧；2.森林、草原等植被破坏缓解措施：1.节能减排、开发新能源；2.植树种草、秸秆还田等奋斗目标：2030年碳达峰，2060年碳中和概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环要点强调：1.“物质”指的是组成生物体的各种元素，而不是化合物、单质、离子等；2.“生态系统”指整个生物圈，因此又叫生物地球化学循环特点1.具有全球性2.不断循环往复生物富集概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集富集的物质：1.重金属，如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等；2.人工合成的有机物：如DDT 、六六六等富集物的特点：1.在生物体和环境中存在的形式比较稳定；2.生物体能够吸收且不易排出；3.在生物代谢过程中不易被分解生物富集的主要途径——食物链和食物网生物富集现象的特点：1.具有全球性；2.有害物质浓度沿食物链随营养级升高而升高探究实践：探究土壤微生物的分解作用案例名称 1.探究落叶是否是在土壤微生物的作用下分解 2.探究土壤微生物对淀粉的分解作用自变量土壤微生物的有无土壤微生物的有无对照处理实验组：避免土壤理化性质改变的前提下杀灭土壤微生物，如装塑料袋中60℃恒温处理1h对照组：不做处理实验组：土壤浸出液+淀粉溶液对照组：蒸馏水+淀粉溶液因变量落叶腐烂程度淀粉分解的情况检测指标落叶的剩余量加碘液或斐林试剂检测能量流动和物质循环的关系1.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割；2.能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；3.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
第五章 农业生态系统的物质循环分析
氮循环 硫循环
H 2O
一、碳循环
1、基本概况
碳是构成生命有机体的主要元素之一，又是能量的 源泉。
碳主要贮藏在大气、生物体、土壤、水圈和岩石
圈几个库中。
地球上的碳绝大部分以碳酸盐和非碳酸盐沉积物
的形式储存在岩石圈中，其次是储存在海洋中，大 气圈、生物圈和土壤中的碳量较少。
C的来源是CO2 。 只有CO2形态的碳才能被植物吸收和利用，才能
虽然CO2浓度增高有利于植物光合作用的增强，但
CO2的“温室效应”将导致全球温度升高和降水分布 的改变。
过去100年中(1860-1960)大气中CO2浓度由290ppm 升高到314ppm。 最近20年中，大气CO2浓度平均每年增加1ppm（由 314ppm升高到336ppm）。
400 大 气 （ 中 p C p O m ） 2 浓 度 350 300 250 200 150 100 50 0 1860 1960 1980 2000
二、氮循环
1、基本概况
氮是生命物质的关键组分，是生物体中氨基酸、
叶绿素、DNA、RNA等不可缺少的元素。 地球上的氮素很多，但94%的在岩石圈中，不参 与氮循环，其余6%大部分存在于大气中。 氮的主要库存是大气-----主要是气态循环。以N2 的单质形式存在。大气中氮的含量为79%，总量约 38×1016亿t，
第五章 农业生态系统的物质循环
主要内容： 生态系统物流的一般特点 几种主要物质的循环 农业生态系统中的养分循环 物质循环中的环境问题
物质循环与能量流动一样，也是生态系统
的功能之一。有机体和生态系统为了生存与 发展，除了不断输入能量外，还必须不断输 入物质，因此，物质既是生命活动的物质基 础，又是能量的载体，起着双重作用。
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物质循环的三种特点
物质循环是指自然界中物质在不断地转化、流通、再生和消失的过程。
这个过
程是生命得以存在和发展的重要基础。
我们可以通过观察和研究这个过程来了解自然界的运行规律。
在物质循环中存在着三种重要的特点，下面让我们一起来探讨一下它们。
第一种特点：循环性
循环性是指在物质的流通过程中，它们会不断地在各种物质形态间相互转化，
但总体上它们的量是不变的，即循环不息。
这是自然界中物质循环最为显著的一种特点。
例如，在生态系统中，植物通过光合作用吸收二氧化碳和水分，制造有机物质，而这些有机物质会经过食物链传递到消费者手中。
当消费者死亡后，它们的死体和排泄物中的有机物质会被分解成无机物质，并通过生物和非生物过程重新回归到环境中，成为下一轮循环的营养源。
第二种特点：多样性
在物质循环中，不同种类的元素和化合物会在不同的形态中相互转换。
这也是
物质循环的多样性。
例如，氢、氧、碳、氮等元素在自然界中以不同的化合物形式存在，它们可以在生命体内进行物质循环，也可以在土壤、岩石和水体中进行地球化学循环。
不同的物质循环形式和营养链的不同环节，也会导致物质循环的多样性。
由此可见，物质循环既有系统性又有多样性，这体现了自然界中物质流动的复杂性。
第三种特点：平衡性
在物质的流通过程中，存在着一种平衡状态，即各种物质的流入和流出是平衡的，从而保持着生态系统的稳定性。
平衡性是物质循环的又一个重要特点。
例如，植物通过光合作用吸收的二氧化碳和水分，所产生的氧气可以被动物吸收呼吸，而动物排放的二氧化碳又可以为植物进行光合作用提供原料，从而形成一个碳循环的
平衡状态。
类似的还有水的循环和矿物质的循环。
这种平衡状态不仅保证了物质循环的可持续性，也有助于维护生态环境的稳定和健康。
总之，物质循环是自然界中最基本、最重要的生命现象之一，而循环性、多样性和平衡性则是物质循环最重要的特点。
透过这些特点的了解，我们可以更好地理解自然界中物质的流动规律，从而更好地保护和维护自然环境，促进人类与自然的和谐共存。