四 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 环流动的。前面讲的能量流动与物质循环是不环流动的。前面讲的能量流动与物质循环是不 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出态系统的生物群落与无机环境之间可以反复出 现，是循环流动的。那么，生态系统中物质到现，是循环流动的。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：vv生态系统的物质循环生态系统的物质循环1 1、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C C、H H、O O、N N、 P P、S S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出现，循环生态系统的物质循环反复出现，循环 流动，不会消失，生物可反复利用。流动，不会消失，生物可反复利用。2 2、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60609595，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、吸收植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。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出现反复和无机环境之间的物质可以反复出现反复 利用，周而复始进行循环，不会消失。利用，周而复始进行循环，不会消失。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”，没有碳就没有，没有碳就没有 生命。生命。碳在无机自然环境中存在的形式即碳在无机自然环境中存在的形式即 以以COCO2 2和碳酸盐和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）的形（石灰岩、珊瑚礁）的形 式存在。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COCO2 2的形式进行循环的。大气中的形式进行循环的。大气中 的的COCO2 2进入生物群落，主要依赖于绿色植进入生物群落，主要依赖于绿色植 物的物的光合作用光合作用，使，使COCO2 2中的中的“C”C”变成为变成为 有机物中的有机物中的“C”C”，再通过食物链进入动再通过食物链进入动 物和其他生物体中，因此从物和其他生物体中，因此从“C”C”的循环的循环 可见绿色植物是生态系统的基石。除此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之外，还有化能合成作用的微生物也能 把把CO2CO2合成为有机物。合成为有机物。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“C”C”暂时脱离循环，一经开采运到地面暂时脱离循环，一经开采运到地面 燃烧，仍可产生燃烧，仍可产生CO2CO2再返回碳循环。再返回碳循环。绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用 碳进入生物群落碳进入生物群落 碳出入生物碳出入生物 把把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出生物群落碳出生物群落 微生物的分解作用微生物的分解作用燃烧燃烧特点：特点：（1 1）碳循环的形式：）碳循环的形式： （2 2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式： （3 3）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式： （4 4）碳进入生物体的途径：）碳进入生物体的途径： （5 5）碳在生物体之间传递途径：）碳在生物体之间传递途径： （6 6）碳进入大气的途径：）碳进入大气的途径：CO2CO2； CO2CO2和碳酸盐；和碳酸盐； 含碳有机物；含碳有机物；绿色植物的光合作用；绿色植物的光合作用； 食物链；食物链；生物的呼吸作用生物的呼吸作用 分解者有分解作用分解者有分解作用 化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧能量流动和物质循环的因果关系能量流动和物质循环的因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 流动来维持的。生态系统的能量流动和物流动来维持的。生态系统的能量流动和物 质循环都是通过食物键和食物网的渠道实质循环都是通过食物键和食物网的渠道实 现的，二者相互伴随进行，又相辅相承，现的，二者相互伴随进行，又相辅相承， 密不可分的统一整体。密不可分的统一整体。但是，能量流动和物质循环又有本质但是，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上的区别：能量流经生态系统各个营养级 时是时是逐级递减逐级递减，而且运动是，而且运动是单向单向的、的、不是不是 循环的，最终在环境中消失循环的，最终在环境中消失。物质循环是。物质循环是 带有全球性的，在生物群落与无机环境间带有全球性的，在生物群落与无机环境间 物质可以物质可以反复出现，反复利用，循环运动反复出现，反复利用，循环运动 ，不会消失。，不会消失。能量流动和物质循环的相互关系能量流动和物质循环的相互关系能量流动能量流动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动逐级递减单向流动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 反复循环维持生态平衡反复循环维持生态平衡 具全球生物圈具全球生物圈能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承，能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承， 是不可分割的统一整体。是不可分割的统一整体。识图作答：识图作答：课堂练习：课堂练习：（1 1）写出）写出的生理过程及的生理过程及产生产生COCO2 2的方式。的方式。_ _ _ _ _ _ _ _ _（2 2）碳在无机环境与生物群落之间以）碳在无机环境与生物群落之间以_ 形式进行循环。形式进行循环。 （3 3）碳循环中最简单的循环途径是在）碳循环中最简单的循环途径是在 _ _ _ _ 和大气之间的循环。和大气之间的循环。光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用 微生物分解作用微生物分解作用 呼吸作用呼吸作用 燃烧燃烧 COCO2 2绿色植物绿色植物中央电教馆资源中心制作中央电教馆资源中心制作2004.4 2004.4