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第3节 生态系统的物质循环
生态系统的物质循环也是顺着生态系统的生态系统的物质循环也是顺着生态系统的营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循环流淌的。前面讲的能量流淌与物质循环是不环流淌的。前面讲的能量流淌与物质循环是不同的，能量在流经生态系统各个营养级时，是同的，能量在流经生态系统各个营养级时，是逐级递减、单向不循环的。而物质循环是在生逐级递减、单向不循环的。而物质循环是在生态系统的生物群落与无机环境之间可以反复消态系统的生物群落与无机环境之间可以反复消灭，是循环流淌的。那么，生态系统中物质到灭，是循环流淌的。那么，生态系统中物质到底是怎样循环的呢？底是怎样循环的呢？引言：引言：
v生态系统的物质循环生态系统的物质循环11、物质循环的概念、物质循环的概念 是指组成生物体的是指组成生物体的CC、、HH、、OO、、NN、、PP、、SS等基本元素在等基本元素在生态系统生态系统的生物群落的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的统的物质循环物质循环。 。
生物圈是地球上最大的生态系统，其生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫又叫生物地化循环生物地化循环。。 生态系统的物质循环反复消灭，循环生态系统的物质循环反复消灭，循环流淌，不会消灭，生物可反复利用。流淌，不会消灭，生物可反复利用。
22、物质循环的特点、物质循环的特点水循环：水循环： 水是组成生物体的重要成分，约占体水是组成生物体的重要成分，约占体重的重的6060％～％～9595％，体内进行一切生化反应％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、蒸发、降雨、植物的蒸腾、汲取植物的蒸腾、汲取等过程反复循环。等过程反复循环。
氮循环：氮循环： 氮是组成蛋白质和核酸的主要成氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的分。氮占大气成分的7979％，必须经过％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。复循环。
碳是地球上储量最丰富的元素之一。碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，并随地球的运动循环不止。和生物体中，并随地球的运动循环不止。同时碳又是有机化合物的基本成分，是构同时碳又是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素。碳循环还与生命活成生命体的基本元素。碳循环还与生命活动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生不息。复循环、生生不息。
碳循环：碳循环： 碳元素约占生物体干重的碳元素约占生物体干重的4949％，碳％，碳是有机化合物的是有机化合物的““骨架骨架””，没有碳就没有，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是生命。碳在无机环境与生物群落之间是以以CO2CO2的形式进行循环的。的形式进行循环的。
物质循环的主要特点物质循环的主要特点：： 物质循环是带有全球性的，生物群落物质循环是带有全球性的，生物群落和无机环境之间的物质可以反复消灭反复和无机环境之间的物质可以反复消灭反复利用，周而复始进行循环，不会消灭。利用，周而复始进行循环，不会消灭。
碳的循环过程 碳的循环过程
碳的作用：碳的作用： 糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生物体的基本物质，在它们的分子中都含有物体的基本物质，在它们的分子中都含有碳元素。碳元素大约占生物体干重的碳元素。碳元素大约占生物体干重的4949％％，是有机化合物的，是有机化合物的““骨架骨架””，没有碳就没，没有碳就没有生命。有生命。
碳在无机自然环境中存在的形式碳在无机自然环境中存在的形式即以即以COCO22和碳酸盐和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）（石灰岩、珊瑚礁）的形式存在。 的形式存在。
碳的循环形式：碳的循环形式：碳在无机环境与生物群碳在无机环境与生物群落间是以落间是以COCO22的形式进行循环的。大气的形式进行循环的。大气中的中的COCO22进入生物群落，主要依靠于绿进入生物群落，主要依靠于绿色植物的色植物的光合作用光合作用，使，使COCO22中的中的““CC””变变成为有机物中的成为有机物中的““CC””，再通过食物链进，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从入动物和其他生物体中，因此从““CC””的的循环可见绿色植物是生态系统的基石。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除此之外，还有化能合成作用的微生物也能把也能把CO2CO2合成为有机物。合成为有机物。
仍可产生CO2CO2再返回碳循环。
仍可产生燃烧，返回碳循环。再
还有一部分生物遗体没有被分解者还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，这部分解，转变成为地下的石油和煤，这部分分““CC””临时脱离循环，一经开采运到地面临时脱离循环，一经开采运到地面燃烧，
绿色植物的光绿色植物的光合作用 合作用 碳进入生物群落碳进入生物群落碳出入生物 把碳出入生物 把CO2CO2合成有机物 合成有机物 群落的途径群落的途径 动植物的呼吸作用动植物的呼吸作用 碳诞生物群落 微生物的分解作用碳诞生物群落 微生物的分解作用 燃烧燃烧
界中的存在形式：（（33）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：（（44）碳进入生物体的
界中的存在形式：）碳在自然
；含碳有机物
；和碳酸盐
；绿色植物的光合作用
；含碳有机物
途径：（（55）碳在生物体之间
途径：）碳进入生物体的
；食物链
；绿色植物的光合作用
传递途径：（（66）碳进入大气的
传递途径：）碳在生物体之间
；①①生物的
；食物链
途径：CO2CO2；；CO2CO2和碳酸盐呼吸作用②②分解者有分解作用分解者有分解作用③③化石燃
途径：）碳进入大气的
呼吸作用生物的
料的燃烧
料的燃烧化石燃
特点：特点：（（11）碳循环的形式：）碳循环的形式：（（22）碳在自然
果关系 生态系统的存在是靠物质循环和能量生态系统的存在是靠物质循环和能量流淌来
果关系能量流淌和物质循环的因
维持的。生态系统的能量流淌和物质循环都是通过食物
维持的。生态系统的能量流淌和物流淌来
键和食物网的渠道实现
键和食物网的渠道实质循环都是通过食物
的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密不行分的统一
的，二者相互伴随进行，又相辅相承，现
整体。
整体。密不行分的统一
能量流淌和物质循环的因
是，能量流淌和物质循环又有本质上的
是，能量流淌和物质循环又有本质上但
区分：能量流经生态系统各个营养级时是逐逐级递减级递减，而
区分：能量流经生态系统各个营养级时是的
且运动是单向单向的、的、不是循环的，最不是循环的，最终
且运动是，而
在环境中消灭。物质循环是带有全球性的，。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在生物群落与无机环境间物质可以反复消灭，反复消灭，反复利用，循环运动，不会消灭。反复利用，循环运动，不会消灭。
在环境中消灭终
但
互关系能量流淌能量流淌物质循环物质循环形式形式特点特点范围范围联系联系主要以有机物形式主要以有机物形式单向流淌逐级递减单向流淌逐级递减生态系统的各营养级生态系统的各营养级组成生物体的基本元素在生物组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境间反复循环群落与无机环境间反复循环反复循环
互关系能量流淌和物质循环的相
维持生态平衡具
维��
生态系统的物质循环也是顺着生态系统的生态系统的物质循环也是顺着生态系统的营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循环流淌的。前面讲的能量流淌与物质循环是不环流淌的。前面讲的能量流淌与物质循环是不同的，能量在流经生态系统各个营养级时，是同的，能量在流经生态系统各个营养级时，是逐级递减、单向不循环的。而物质循环是在生逐级递减、单向不循环的。而物质循环是在生态系统的生物群落与无机环境之间可以反复消态系统的生物群落与无机环境之间可以反复消灭，是循环流淌的。那么，生态系统中物质到灭，是循环流淌的。那么，生态系统中物质到底是怎样循环的呢？底是怎样循环的呢？引言：引言：
v生态系统的物质循环生态系统的物质循环11、物质循环的概念、物质循环的概念 是指组成生物体的是指组成生物体的CC、、HH、、OO、、NN、、PP、、SS等基本元素在等基本元素在生态系统生态系统的生物群落的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的统的物质循环物质循环。 。
生物圈是地球上最大的生态系统，其生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫又叫生物地化循环生物地化循环。。 生态系统的物质循环反复消灭，循环生态系统的物质循环反复消灭，循环流淌，不会消灭，生物可反复利用。流淌，不会消灭，生物可反复利用。
22、物质循环的特点、物质循环的特点水循环：水循环： 水是组成生物体的重要成分，约占体水是组成生物体的重要成分，约占体重的重的6060％～％～9595％，体内进行一切生化反应％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、蒸发、降雨、植物的蒸腾、汲取植物的蒸腾、汲取等过程反复循环。等过程反复循环。
氮循环：氮循环： 氮是组成蛋白质和核酸的主要成氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的分。氮占大气成分的7979％，必须经过％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。复循环。
碳是地球上储量最丰富的元素之一。碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，并随地球的运动循环不止。和生物体中，并随地球的运动循环不止。同时碳又是有机化合物的基本成分，是构同时碳又是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素。碳循环还与生命活成生命体的基本元素。碳循环还与生命活动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生不息。复循环、生生不息。
碳循环：碳循环： 碳元素约占生物体干重的碳元素约占生物体干重的4949％，碳％，碳是有机化合物的是有机化合物的““骨架骨架””，没有碳就没有，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是生命。碳在无机环境与生物群落之间是以以CO2CO2的形式进行循环的。的形式进行循环的。
物质循环的主要特点物质循环的主要特点：： 物质循环是带有全球性的，生物群落物质循环是带有全球性的，生物群落和无机环境之间的物质可以反复消灭反复和无机环境之间的物质可以反复消灭反复利用，周而复始进行循环，不会消灭。利用，周而复始进行循环，不会消灭。
碳的循环过程 碳的循环过程
碳的作用：碳的作用： 糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生物体的基本物质，在它们的分子中都含有物体的基本物质，在它们的分子中都含有碳元素。碳元素大约占生物体干重的碳元素。碳元素大约占生物体干重的4949％％，是有机化合物的，是有机化合物的““骨架骨架””，没有碳就没，没有碳就没有生命。有生命。
碳在无机自然环境中存在的形式碳在无机自然环境中存在的形式即以即以COCO22和碳酸盐和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）（石灰岩、珊瑚礁）的形式存在。 的形式存在。
碳的循环形式：碳的循环形式：碳在无机环境与生物群碳在无机环境与生物群落间是以落间是以COCO22的形式进行循环的。大气的形式进行循环的。大气中的中的COCO22进入生物群落，主要依靠于绿进入生物群落，主要依靠于绿色植物的色植物的光合作用光合作用，使，使COCO22中的中的““CC””变变成为有机物中的成为有机物中的““CC””，再通过食物链进，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从入动物和其他生物体中，因此从““CC””的的循环可见绿色植物是生态系统的基石。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除此之外，还有化能合成作用的微生物也能把也能把CO2CO2合成为有机物。合成为有机物。
仍可产生CO2CO2再返回碳循环。
仍可产生燃烧，返回碳循环。再
还有一部分生物遗体没有被分解者还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，这部分解，转变成为地下的石油和煤，这部分分““CC””临时脱离循环，一经开采运到地面临时脱离循环，一经开采运到地面燃烧，
绿色植物的光绿色植物的光合作用 合作用 碳进入生物群落碳进入生物群落碳出入生物 把碳出入生物 把CO2CO2合成有机物 合成有机物 群落的途径群落的途径 动植物的呼吸作用动植物的呼吸作用 碳诞生物群落 微生物的分解作用碳诞生物群落 微生物的分解作用 燃烧燃烧
界中的存在形式：（（33）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：（（44）碳进入生物体的
界中的存在形式：）碳在自然
；含碳有机物
；和碳酸盐
；绿色植物的光合作用
；含碳有机物
途径：（（55）碳在生物体之间
途径：）碳进入生物体的
；食物链
；绿色植物的光合作用
传递途径：（（66）碳进入大气的
传递途径：）碳在生物体之间
；①①生物的
；食物链
途径：CO2CO2；；CO2CO2和碳酸盐呼吸作用②②分解者有分解作用分解者有分解作用③③化石燃
途径：）碳进入大气的
呼吸作用生物的
料的燃烧
料的燃烧化石燃
特点：特点：（（11）碳循环的形式：）碳循环的形式：（（22）碳在自然
果关系 生态系统的存在是靠物质循环和能量生态系统的存在是靠物质循环和能量流淌来
果关系能量流淌和物质循环的因
维持的。生态系统的能量流淌和物质循环都是通过食物
维持的。生态系统的能量流淌和物流淌来
键和食物网的渠道实现
键和食物网的渠道实质循环都是通过食物
的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密不行分的统一
的，二者相互伴随进行，又相辅相承，现
整体。
整体。密不行分的统一
能量流淌和物质循环的因
是，能量流淌和物质循环又有本质上的
是，能量流淌和物质循环又有本质上但
区分：能量流经生态系统各个营养级时是逐逐级递减级递减，而
区分：能量流经生态系统各个营养级时是的
且运动是单向单向的、的、不是循环的，最不是循环的，最终
且运动是，而
在环境中消灭。物质循环是带有全球性的，。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在生物群落与无机环境间物质可以反复消灭，反复消灭，反复利用，循环运动，不会消灭。反复利用，循环运动，不会消灭。
在环境中消灭终
但
互关系能量流淌能量流淌物质循环物质循环形式形式特点特点范围范围联系联系主要以有机物形式主要以有机物形式单向流淌逐级递减单向流淌逐级递减生态系统的各营养级生态系统的各营养级组成生物体的基本元素在生物组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境间反复循环群落与无机环境间反复循环反复循环
互关系能量流淌和物质循环的相
维持生态平衡具
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