著通生态学 (13) 云南大学生命科学学院
1 云南大学生命科学学院 普通生态学 （13）
第十三章生态系统中的物质循环 13.1物质循环的一般特征 132全球水循环 13.3碳循环 13.4氮循环 13.5磷循环 13.6硫循环
2 第十三章 生态系统中的物质循环 13.1 物质循环的一般特征 13.2 全球水循环 13.3 碳循环 13.4 氮循环 13.5 磷循环 13.6 硫循环
物质循环与能量流动 环境 分解者 生产者 植食者 肉食者 能量流动 物质循环 图5-34生态系统中的能量流与物质流 特征的比较
3 物质循环与能量流动
物质循环的一般特征 ·生物地球化学循环:生态系统从大气、水体和 土壤等环境中获得营养物质,通过绿色植物吸 收,进入生态系统,被其他生物重复利用,最 后再归还于环境中的过程。这一过程包括生物 与非生物二者的参与,同时也包含一些地质与地 理作用在內,因此称为生物地球化学循环 生物小循环:环境中元素经生物吸收,在生态 系统中被相继利用,然后经过分解者的作用再 为生产者吸收、利用
4 物质循环的一般特征 • 生物地球化学循环：生态系统从大气、水体和 土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸 收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最 后再归还于环境中的过程。这一过程包括生物 与非生物二者的参与, 同时也包含一些地质与地 理作用在內, 因此称为生物地球化学循环 • 生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态 系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再 为生产者吸收、利用
Basics of nutrient cycling ORGANIC ORGANIC MATERIALS MATERIALS AVAILABLE UNAVAILABLE AS NUTRIENTS AS NUTRIENTS Fossilization Livin Coal organisms, oil detritus peat Respiration, decomposition Assimilation excretion photosynthesis of fossil fuels ng Erosion. burn INORGANIC INORGANIC MATERIALS MATERIALS AVAILABLE AS NUTRIENTS Weathering, UNAVAILABLE erosion AS NUTRIENTS Atmosphere soil Minerals water Formation of in rocks sedimentary rock o1999 Hadson weeley Longman tne
5 Basics of nutrient cycling
生物小循环 Incorporation into plant tissue Return of nutrients to forest floor in torm of dead organic matter Uptake b plant Decomposition (mineralization) Mineral nutrients
6 生物小循环
物质循环的基本概念 库 贮存一定数量元素的某种生态系统组分称为该 元素的库 生态系统中各组分都是物质循环的库 植物库、动物库、土壤库、水体库等 流通率:单位时间、单位面积/体积的物质转移量 ·周转率:流通率/库中营养物质总量 ·周转时间:库中营养物质总量/流通率
7 物质循环的基本概念 • 库： –贮存一定数量元素的某种生态系统组分称为该 元素的库 –生态系统中各组分都是物质循环的库 –植物库、动物库、土壤库、水体库等 • 流通率：单位时间、单位面积/体积的物质转移量 • 周转率：流通率/库中营养物质总量 • 周转时间：库中营养物质总量/流通率
物质在库间的流通 流通量、周转率与周转时 生产者 间是相对于库而言的 20单位d100 4单位/d 生产者库 单位 流通率:20单位/天 周转率: 20/100=20% 水100 体单位 16单位/d|50单位费 周转时间 100/20=5天 消费者库 5000 流通率:4单位/天 20单位d单位厂4单位/d 周转率:4/50=8% 沉积层 图5-35在一个面积为4英亩的池塘生态系 周转时间: 统中库与流通率的模式图 50/4=12.5天 8
8 物质在库间的流通 • 流通量、周转率与周转时 间是相对于库而言的 • 生产者库 –流通率：20单位/天 –周转率： 20/100=20% –周转时间： 100/20=5天 • 消费者库 –流通率：4单位/天 –周转率：4/50=8% –周转时间： 50/4=12.5天
影响物质循环速率的因素 元素的性质:有的元素循环的速率快,而有 的则比较慢,这是元素化学特性和被生物有 机体利用的方式不同所决定的。如CO2 年,N100万年 生物的生长速率:决定生物对物质吸收的 速率以及物质在食物网中运动的速度
9 影响物质循环速率的因素 • 元素的性质：有的元素循环的速率快，而有 的则比较慢，这是元素化学特性和被生物有 机体利用的方式不同所决定的。如CO2 1 年,N 100万年 • 生物的生长速率：决定生物对物质吸收的 速率以及物质在食物网中运动的速度
影响物质循环速率的因素 有机物质腐烂的速率:适宜的环境有利 于分解者的生存,并使有机体很快分解, 供生物重新利用 人类活动的影响: 开垦农田和砍伐森林引起土壤矿物质的 流失,影响物质循环速率 化石燃烧把硫和二氧化硫释放大气中
10 影响物质循环速率的因素 • 有机物质腐烂的速率：适宜的环境有利 于分解者的生存，并使有机体很快分解， 供生物重新利用 • 人类活动的影响： –开垦农田和砍伐森林引起土壤矿物质的 流失，影响物质循环速率 –化石燃烧把硫和二氧化硫释放大气中