第十三章：生态系统的物质循环
第十三章：生态系统的物质循环
一、物质循环的一般特征生物元素循环通常从两个尺度上进行研究，即全球循环和局域循环。全球循环，即全球生物地球化学循环(globalbiogeochemicalcycles），代表了各种生态系统局域事件的总和物质循环特点：·物质循环和能量流动总是肩并肩地相伴而发生的·能量一旦转化为热，它就不能再被有机体用于作功或作为合成生物量的燃料了元素在分室之间的移动速率很不相同全球生物地球化学循环分为三大类型，即水循环、气体型循环和沉积型循环go
生物元素循环通常从两个尺度上进行研究，即全 球循环和局域循环。全球循环，即全球生物地球化学 循环(global biogeochemical cycles)，代表了各种 生态系统局域事件的总和。 全球生物地球化学循环分为三大类型，即水循环、 气体型循环和沉积型循环。 物质循环特点： •物质循环和能量流动总是肩并肩地相伴而发生的 •能量一旦转化为热，它就不能再被有机体用于作功或作为合 成生物量的燃料了 •元素在分室之间的移动速率很不相同 一、物质循环的一般特征 go
Biogeochemical CycleCyclic interchange of matter among thebioticand abiotic components of anecosystem,landscape orthebiosphere.biogeochemicalcycleanyof thenaturalcirculationpathwaysoftheessentialelementsoflivingmatter.Theseelementsinvariousformsflowfromthenonliving(abiotic)totheliving(biotic)componentsofthebiosphereandbackto thenonlivingagain.Inorderforthelivingcomponentsofamajorecosystem(e.g-,alakeorforest)tosurvive,all the chemicalelementsthat make up living cells
biogeochemical cycle any of the natural circulation pathways of the essential elements of living matter. These elements in various forms flow from the nonliving (abiotic) to the living (biotic) components of the biosphere and back to the nonliving again. In order for the living components of a major ecosystem (e.g., a lake or forest) to survive, all the chemical elements that make up living cells
生物地球化学循环（biogeochemicalcycle）：在生物圈、景观和生态系统中，生命组分与非生命组分之间不断进行物质交换而形成的物质循环区域生物地球化学循环（regionbiogeochemicalcycle)：特定区域景观和生态系统中，生命系统与非生命系统之间不断进行物质交换而形成的物质循环地球化学生态过程(geochemicalecologicalcourse)：生态系统中生命组分的活动与系统中的物质循环相互作用的过程Re
⚫ 生物地球化学循环(biogeochemical cycle):在生 物圈、景观和生态系统中,生命组分与非生命组分之 间不断进行物质交换而形成的物质循环。 ⚫ 区域生物地球化学循环(region biogeochemical cycle):特定区域景观和生态系统中,生命系统与非生 命系统之间不断进行物质交换而形成的物质循环。 ⚫ 地球化学生态过程（geochemical ecological course）:生态系统中生命组分的活动与系统中的物 质循环相互作用的过程。 Re
二、全球水循环地球表面的总水量大约为14亿km3，其中大约有97%包含在海洋库中。其余的库含量如下：两极冰盖29000000km3地下水8 000 000 km3湖泊河流100 000 km3土壤水分100 000 km3大气中水13 000 km3生物体中水1 000 km3
二、全球水循环 地球表面的总水量大约为14亿km3 , 其中大约有97%包含在海 洋库中。其余的库含量如下： 两极冰盖 29 000 000 km3 地下水 8 000 000 km3 湖泊河流 100 000 km3 土壤水分 100 000 km3 大气中水 13 000 km3 生物体中水 1 000 km3
水分的大循环与小循环：Atmosphericcompartment13.000Nettransportto landPrecipation40,000111,000Transpiration71,0ooIce27.500,000EvaporationPrecipitationEvaporationRiver flow385,000425,00040,000OceansGroundwater1,350,000,0008,200,000
水分的大循环与小循环：
人类活动可能影响全球水循环，从而改变局域的水源。森林砍伐、农业活动、湿地开发、河流改道、建坝，以及影响局域蒸发、蒸腾和降水的种种活动，都可能改变全球的和局域的水循环
人类活动可能影响全球水循环，从而改变 局域的水源。森林砍伐、农业活动、湿地 开发、河流改道、建坝，以及影响局域蒸 发、蒸腾和降水的种种活动，都可能改变 全球的和局域的水循环
三、碳循环整个地球碳的储存数量约为26×1015吨。其中有90%以上以碳酸盐形式禁在岩石圈中，而只有7500×109吨是以有机态理藏在地下(如煤、石油)。这些成为碳循环中的储存库。只有极少量碳参与经常性流动和圈层间的交换。其中大气圈中（二氧化碳状态）约700×109吨，水圈中（多为碳酸盐态或二氧化碳状态)约为35250×109吨。而构成现有生物量的有机碳仅为1120×109吨水圈、大气圈和生物圈扮演着碳循环中活动库的作用。碳循环包括的主要过程是：①生物的同化过程和异化过程，主要是光合作用和呼吸作用。②大气和海洋之间的二氧化碳交换③碳酸盐的沉淀作用
三、碳循环 整个地球碳的储存数量约为26×1015吨。其中有90%以上以 碳酸盐形式禁锢在岩石圈中，而只有7500×109吨是以有机态埋 藏在地下(如煤、石油)。这些成为碳循环中的储存库。只有极少 量碳参与经常性流动和圈层间的交换。其中大气圈中(二氧化碳 状态)约700×109吨，水圈中(多为碳酸盐态或二氧化碳状态)约 为35250×109吨。而构成现有生物量的有机碳仅为1120×109吨。 水圈、大气圈和生物圈扮演着碳循环中活动库的作用。 碳循环包括的主要过程是： ①生物的同化过程和异化过程，主要是光合作用和呼吸作用。 ②大气和海洋之间的二氧化碳交换。 ③碳酸盐的沉淀作用
燃料光合作用呼吸作用K暗扩散扩散4体aO浮游生物光合作用6uF腐烂碳化作用海藻死T泥碳区煤腐烂石油矿物燃料
大气中的CO2光合呼吸和残体腐扩散水面水生物光合江作用呼吸矿物燃作用和腐烂碳酸盐岩石碳循盾环图