第第5讲讲 生态系统的功能生态系统的功能2 2物质循环物质循环物质循环模式物质循环模式水循环水循环气体型循环气体型循环沉积型循环沉积型循环有毒有害物质循环有毒有害物质循环allre natures抬田桂噎果激速替吨洞津擞毙也疼衬澜胁叛漫指踩匡彤似牢镜诧堪绣综累城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.1 物质循环的基本概念物质循环的基本概念 生态系统的物质循环就是生物地球化学循环生态系统的物质循环就是生物地球化学循环( (biogeochemical cycles) )。即有机生命所需的化学元素经生。即有机生命所需的化学元素经生产、消费、分解、重返环境的重复循环过程。产、消费、分解、重返环境的重复循环过程。有机体所需的元素分为三大类有机体所需的元素分为三大类结构元素：结构元素：碳、氢、氧、氮等碳、氢、氧、氮等大量元素（大量元素（Macronutrients) )：磷、钙、钾、硫、钠等磷、钙、钾、硫、钠等微量元素（微量元素（micronutrients）：）：铜、锌、硼、锰、碘、铜、锌、硼、锰、碘、 硒、钴、铝等。硒、钴、铝等。allre natures峪饶涎皋窗龚泻党武慕肛按裹忻替凹猩盘改景风看贮矮百止但炕涨殿甜章城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.2 物质循环模式物质循环模式5.2.1 相关概念相关概念库（库（Pool）和流通率（）和流通率（flow rate） 库库物质循环过程中存在于某些生物和非生物的化学物质循环过程中存在于某些生物和非生物的化学元素量。如磷在水体中的数量为一个库，在浮游生物中的含元素量。如磷在水体中的数量为一个库，在浮游生物中的含量又是一个库。量又是一个库。 流通率流通率物质在单位时间面积（或体积）的移动量。物质在单位时间面积（或体积）的移动量。allre natures委闹痰荷销鸵贪碴雾坷菱臆患介消裹穴毖片霄耐卢菲神赢豪竹抚霍簧椅身城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.2.1 物质循环的相关概念物质循环的相关概念周转率周转率流通率流通率库中营养物质总量库中营养物质总量在物质循环中，周转率越大，意味总周转时间越在物质循环中，周转率越大，意味总周转时间越短。如大气中的短。如大气中的COCO2 2周转时间为一年左右，周转时间为一年左右，N N的周的周转时间为转时间为100100万年。万年。周转率周转率（turnover rates）和周转时间（）和周转时间（turnover time）allre natures碟耗歪帜韭次鸽购这姜舞点备彭挂铝孝并梯纠少与昨箔厄摇蔑桥性较弹碉城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环周转率和周转时间周转率和周转时间周转时间周转时间库中营养物质总量库中营养物质总量流通率流通率表示移动库中全表示移动库中全部某营养物质所部某营养物质所需要的时间需要的时间大气圈中水的周转时间为大气圈中水的周转时间为10.510.5天天, ,海洋中硅的海洋中硅的周转时间最短周转时间最短, ,约约800800天天, ,钠最长钠最长, ,约约2.062.06亿年亿年. .5.2.1 物质循环的相关概念物质循环的相关概念allre natures澡顺偷平舰掳衣态肚膳适饮类赴或吠娄臃贵砾贾释旧潘训兼逆诽凿违芭疤城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.2.2 物质循环模式图例物质循环模式图例100100单位单位10001000单位单位50 50 单位单位50005000单位单位4 4单位单位/D/D4 4单位单位/D/D2020单位单位/D/D2020单位单位/D/D1616单位单位/D/D消消费费者者沉积层沉积层水水体体生产者生产者池塘生态系统中库与库流通的模式图（孙儒泳等池塘生态系统中库与库流通的模式图（孙儒泳等, ,19931993）allre natures涕溯翟杠跋悬瑰留饰虞缩褒狱羔衙保艳狼獭吐蛰纪倍阎僚吓叁搭毋委揭陷城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.3 水循环水循环( (water cycle) )5.3.1 水循环的作用水循环的作用 水是构成生物体的主要部分，大部分生物有机体的生命水是构成生物体的主要部分，大部分生物有机体的生命活动都离不开水的参与。活动都离不开水的参与。 水是能量传递的主要载体之一，地球上的热能大都通过水是能量传递的主要载体之一，地球上的热能大都通过水温的变化而实现能量传递。水温的变化而实现能量传递。 水对气候变化及气温调节直接产生作用，从而影响环境水对气候变化及气温调节直接产生作用，从而影响环境的变化。的变化。 水通过对岩石的浸蚀等作用，影响地理特性的变化。水通过对岩石的浸蚀等作用，影响地理特性的变化。allre natures玄遂峦蛹般博文渠甸绩潘皱邮窖戳征拼誓弯茁剑挽施艘撮苑缠悦丙眨得忿城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.3.2 影响水循环的因素影响水循环的因素太阳能太阳能大气环境大气环境洋洋 流流热量交换热量交换allre natures码底饯份窝苔埔蛰递故寝鲤抛绳棺鼻燕案锤蛊腑嫂沪悍潍班宦察净辩坎辣城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.3.3 水的主要蓄库水的主要蓄库海洋：在太阳能的作用下通过蒸发把海水转化为海洋：在太阳能的作用下通过蒸发把海水转化为 水汽，进入大气。水汽，进入大气。大气大气地表、地下地表、地下生物体生物体allre natures媒铬拟鹏鲤顾袄莆角宫屏迪鹊禹赶阿退屈崖挺骗荷促希讨例只犬朵患绣琐城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.3.4 全球水循环模式全球水循环模式海洋蒸发海洋蒸发海洋海洋降水降水陆地陆地降水降水陆地蒸发陆地蒸发7168477237allre natures煤靳鬃颧焕谰跨门挛笆所韦制戒睫刮漓钝榜翱膳旬腥岗湛杆搪坑募渍货誊城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.3.4 全球水循环模式全球水循环模式5.3.4.1 就海洋和陆地来说，海洋的蒸发量约占总蒸发就海洋和陆地来说，海洋的蒸发量约占总蒸发量的量的84%84%，陆地只有，陆地只有16%16%；海洋中的降水占总降水的；海洋中的降水占总降水的77%77%，陆地占，陆地占23%23%；可见，海洋的降水比蒸发少；可见，海洋的降水比蒸发少7%7%，而陆地的降水比蒸发量多而陆地的降水比蒸发量多7%7%。海洋和陆地的水量差。海洋和陆地的水量差异是通过江河源源不断输送到海洋，以弥补海洋每异是通过江河源源不断输送到海洋，以弥补海洋每年因蒸发量大于降水量而产生的亏损，达到全球水年因蒸发量大于降水量而产生的亏损，达到全球水循环的平衡。循环的平衡。allre natures讯椭拓牲吮迫斥竣榴摧菠菜阉鞋彩桂旅若拥滑账奸檀餐胶饮嗓央逗图闲臃城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.3.4.2 水循环的另一特点是因为每年降到地面上的雨雪大约有水循环的另一特点是因为每年降到地面上的雨雪大约有35%35%又以地表径流的形式流入海洋。这些地表径流能够溶解和又以地表径流的形式流入海洋。这些地表径流能够溶解和携带大量的营养物质，因此它可以将各种营养物质从一个生携带大量的营养物质，因此它可以将各种营养物质从一个生态系统搬运到另一个生态系统，这对补充某些生态系统营养态系统搬运到另一个生态系统，这对补充某些生态系统营养物质的不足起着重要作用。由于携带着各种营养物质的水总物质的不足起着重要作用。由于携带着各种营养物质的水总是从高处向低处流，所以高地往往比较贫瘠，而低地比较肥是从高处向低处流，所以高地往往比较贫瘠，而低地比较肥沃沃, ,例如沼泽地和大陆架就是这种比较肥沃的低地例如沼泽地和大陆架就是这种比较肥沃的低地, ,也是地球也是地球上生产力最高的生态系统之一上生产力最高的生态系统之一. .水的全球循环也影响地球热量水的全球循环也影响地球热量的收支情况的收支情况. .对能量的传递和利用也有重要作用对能量的传递和利用也有重要作用, ,地球上大量地球上大量热能用于将冰融化为水热能用于将冰融化为水, ,因此因此, ,水有防止温度发生剧烈波动的水有防止温度发生剧烈波动的重要生态作用重要生态作用. .5.3.4 全球水循环模式全球水循环模式allre natures浙咒澄荡泣疼图蛙坷响呛溉撵唾摸饺脓癣孤抉缔哭酱搀弄允桐蔬糜芳我套城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.3.5 生态系统中的水循环生态系统中的水循环截取截取: :由地表和径流完成由地表和径流完成渗透渗透: :截取的水通过渗透进入地层和植物截取的水通过渗透进入地层和植物蒸发蒸发: :地表蒸发地表蒸发蒸腾蒸腾: :植物的叶片水份蒸腾进入大气地表径流植物的叶片水份蒸腾进入大气地表径流allre natures苫尺龄浚主束抑尘婉才出怂辣陪定促疹哎灯里腆马梨削麦捧吕缅芹夯粪音城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.4 气体型循环气体型循环火山活动火山活动5.4.1 生态系统中的碳循环生态系统中的碳循环COCO2 2大气蓄库大气蓄库光合作用光合作用死的有机物死的有机物细菌细菌化石燃料化石燃料( (如泥炭沥青煤等）如泥炭沥青煤等）风蚀风蚀燃烧燃烧碳酸盐岩石碳酸盐岩石如石灰石如石灰石主要通过主要通过海洋生态系统海洋生态系统allre natures呼吸作用呼吸作用植物植物动物动物效哎扭妨恋蚀硫边口夯懦地浇卵诞丧白奥玩救坛赂驶讳琴幼镭沮涨谈沁富城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.4.1 碳碳循环的作用与特征循环的作用与特征碳在生物体中占有机比重的碳在生物体中占有机比重的45%45%以上以上, ,因此因此, ,碳循环的效率对碳循环的效率对生态系统的能量流动和物质循环十分重要。生态系统的能量流动和物质循环十分重要。植物通过光合作用固定大气中的碳是生态系统吸收太阳能植物通过光合作用固定大气中的碳是生态系统吸收太阳能的具体体现。的具体体现。碳循环具有速度快的特征碳循环具有速度快的特征, ,从几分钟到几个月之内完成。从几分钟到几个月之内完成。工业发展工业发展COCO2 2浓度吸收太阳能辐射大气层低处的对流浓度吸收太阳能辐射大气层低处的对流层变暖温室效应。层变暖温室效应。5.4 气体型循环气体型循环allre natures芹否亦蛰癸强腆豫版杂害扇概揽爆绚撞圣成吟使阶挨应眠癸歪毖族赏黑全城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.4.2 生态系统中的生态系统中的N循环循环大气中的氮大气中的氮植物土壤系统植物土壤系统固氮细菌固氮细菌动物动物残体分解残体分解氨化作用氨化作用动物排泄物动物排泄物氮气氮气土壤中的硝土壤中的硝酸盐和氨酸盐和氨氨氨细菌细菌硝化作用硝化作用细菌细菌反硝化作用反硝化作用生态系统中的氮循环（生态系统中的氮循环（G.T.Miller,1996）固氮作用固氮作用allre natures籽揭阁种印隐踏啦妹衙印唤动部心圣煞翘嗣掩踢宙肖喧剿罪胃羹亥茎演蜗城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.4.2 生态系统中的生态系统中的N循环循环allre natures大气氮进入生物有机体的途径大气氮进入生物有机体的途径大气固氮（闪电、宇宙线作用）大气固氮（闪电、宇宙线作用）岩浆固氮（火山活动）岩浆固氮（火山活动）工业固氮（合成氮）工业固氮（合成氮）生物固氮（豆科植物、细菌、藻类）生物固氮（豆科植物、细菌、藻类）筋就蔓铆亩实痹铆惊至狸黄百篙阻惜犹例丝呐逐居恰浙品隋噬吃批吗勿典城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.5 沉积型循环沉积型循环沉积循环的主要蓄库是岩石圈和土壤圈沉积循环的主要蓄库是岩石圈和土壤圈, ,与大气无关。与大气无关。矿物元素通过岩石风化等作用释放出来进入能量流动过程并矿物元素通过岩石风化等作用释放出来进入能量流动过程并参与循环。参与循环。生物有机体内的矿物元素通过沉积作用进入地壳又暂时离开生物有机体内的矿物元素通过沉积作用进入地壳又暂时离开循环。循环。所以沉积型循环往往是不完全循环所以沉积型循环往往是不完全循环( (非连续性非连续性) )磷磷. .硫循环最具代表性硫循环最具代表性. .allre natures隅仙丈讼冈呢伞婚篡泡暮棵坦铭坍卜衡搬单讲复臆永玄展卢枚哇救锑真惜城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.5.1 生态系统中的磷循环生态系统中的磷循环磷酸盐岩石磷酸盐岩石鸟粪沉积鸟粪沉积化石骨骼沉积化石骨骼沉积蓄库蓄库海鸟和鱼海鸟和鱼浅海沉积物浅海沉积物侵蚀与开采侵蚀与开采溶解磷酸盐溶解磷酸盐食物链食物链原生质合成原生质合成损失到深海损失到深海沉积物中沉积物中磷酸盐化细菌磷酸盐化细菌生态系统中的磷循环生态系统中的磷循环allre natures霖阶迪陇亲空伶孝市宠处刻抉铃肄涩誊楚拭痞限旦庇挫凳犯文扰夫富插儿城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.5.2 生态系统中磷循环的基本模型生态系统中磷循环的基本模型磷肥磷肥岩石岩石 化石和鸟粪化石和鸟粪海洋沉积物海洋沉积物植物植物水分水分分解者分解者动物动物生物残体骨骼、生物残体骨骼、贝壳等和排泄物贝壳等和排泄物风风化化作作用用地地壳壳上上升升径径流流allre natures展异伸郊眨咨跃李蛙侨屡究般徐祷唉貌店丝读傣煎蜡麦僚湃电迷佑嚣仔缔城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环5.5.3 生态系统中硫的循环生态系统中硫的循环大气中的硫大气中的硫被植物直接吸收被植物直接吸收原生质原生质植物植物 动物动物蛋白质合成蛋白质合成水循环水循环细菌细菌雨水雨水 矿化作用矿化作用硫酸盐硫酸盐( (在土壤和沉积物中在土壤和沉积物中) ) 氧化作用氧化作用 还原作用还原作用( (在土壤和沉积物中在土壤和沉积物中) )无机硫和无机硫和岩石中的化石能燃料岩石中的化石能燃料 氧化作用氧化作用 还原作用还原作用SOSO2 2H H2 2S S过渡去除过渡去除火山喷发火山喷发燃烧燃烧allre natures硫化物硫化物摈皱盾等路荚耻则棍剧妥枣特赢哦街无涛锋添弓睁柳鹿撒台菲帐岸敝汀腋城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能2物质循环