第四章 不
物质循环 第四章
、物质流的重要性及其特点 二、物质循环的基本概念 三、农业生态系统中的主要物质循环 物质循环的一般模式 碳素循环·氮循环·磷循环·水循环 四.生态系统中的环境污染问题 五.农业生态系统物质循环的调控原则
三 、农业生态系统中的主要物质循环 •水循环 一、物质流的重要性及其特点 二、物质循环的基本概念 物质循环的一般模式 •碳素循环 •氮循环 •磷循环 四. 生态系统中的环境污染问题 五.农业生态系统物质循环的调控原则
、物质流的重要性及其特点 (-)重要性 1形成生物体的必需原料 2生物进行生理生化活动的基础 3能量流动的载体 (二)特点 1.物质是循环的 2物质是多种多样的 3物质是由元素组成 (三)物质元素的分类 1能量元素:C、H、O、N 2大量元素:Ca、Mg、P、K、Na、S 3.微量元素:Cu、Zn、B、Mn、Mo、Al、F、I、Si、Cl
一、物质流的重要性及其特点 （一）重要性 1.形成生物体的必需原料 2.生物进行生理生化活动的基础 3.能量流动的载体 （二）特点 1.物质是循环的 2.物质是多种多样的 3.物质是由元素组成 （三）物质元素的分类 1.能量元素：C、H、O、N 2.大量元素：Ca、Mg、P、K、Na、S 3.微量元素：Cu、Zn、B、Mn、Mo、Al、F、I、Si、 Cl
二物质循环的基本概念 (一)生物地球化学循环是物质循环的基本形式 生物地球化学循环:地球上的各种化学元素和营 养物质在自然动力和生命动力的作用下,在不同 层次的生态系统内,乃至整个生物圈里,沿着特 定的途径从环境到生物体,再从生物体到环境, 不断地进行流动和循环,就构成了生物地球化学 循环,简称生物地化循环。 1.地质大循环:时间长、范围广,是闭合式循环 2.生物小循环:时间短、范围小,是开放式循环
二.物质循环的基本概念 （一）生物地球化学循环是物质循环的基本形式 生物地球化学循环：地球上的各种化学元素和营 养物质在自然动力和生命动力的作用下，在不同 层次的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿着特 定的途径从环境到生物体，再从生物体到环境， 不断地进行流动和循环，就构成了生物地球化学 循环，简称生物地化循环。 1.地质大循环：时间长、范围广，是闭合式循环 2.生物小循环：时间短、范围小，是开放式循环
物质循环的基本概念 (-)生物地球化学循环是物质循环的基本形式 1地质大循环 2生物小循环 二)物质循环的库与循环类型 1储存库 2交换库 三)周转率和周转期 1周转率R=F1/S=F0/S 2.周转期T=1/R
二、物质循环的基本概念 （一）生物地球化学循环是物质循环的基本形式 1.地质大循环 2.生物小循环 （二）物质循环的库与循环类型 1.储存库 2.交换库 气 体 型 循 环 沉 积 型 循 环 （三）周转率和周转期 1.周转率 R = Fi / S = F0 / S 2.周转期 T = 1 / R
三、农业生态系统中的主要物质循环 (一)农业生态系统物质循环的一般模式 烧)(吸收)(收获 呼吸 产品 饲料 等 呼吸 动物库 氨化 幼苗 植物库 遗留、种子 饲料 生物固氮 垫土 吸收 残体排 泄物 土壤库 挥发 呼吸 流失肥料 M.J. Frisse,,1976年 淋溶 灌溉
三 、农业生态系统中的主要物质循环 （一）农业生态系统物质循环的一般模式 M.J.Frisse, 1976年 植物库 燃烧 呼吸 吸收 收获 种子 幼苗 动物库 饲料 等 土壤库 遗留、种子 生物固氮 吸收 流失 淋溶 挥发 呼吸 饲料 垫土 残体排 泄物 产品 呼吸 氨化 肥料 灌溉
模式说明 1.应具体分析各种库的内容和作用 2.物质在庠之间的转移语一定的路径进行,不同 生产条件下的路径数量不同,应具体问题具体分 析 3.农业生态亲统是一物质输入量和输出量较火的 开放亲统。 4.不同物质或元素的循环各具特点,在各种年之 间完成一次循环所需时间、经历过程不同。 5.各种物质的循环、平衡状况可以定量研究
模式说明 1.应具体分析各种库的内容和作用 2.物质在库之间的转移沿一定的路径进行，不同 生产条件下的路径数量不同，应具体问题具体分 析。 3.农业生态系统是一物质输入量和输出量较大的 开放系统。 4.不同物质或元素的循环各具特点，在各种库之 间完成一次循环所需时间、经历过程不同。 5.各种物质的循环、平衡状况可以定量研究
(二)碳素循环 1.地质大循环或生物圈循环(见附图) (1)陆地植物一大气一海洋之间的自然交换基本平衡。 海洋与大气之间每年约有1000亿吨的交换量; 陆地与大气之间每年约有200300亿吨的交换量 (2)化石燃料贮存的碳素入不付出。 死亡有机物转化成化石燃料的碳素小于10亿吨, 人们开采的化石燃料大于50亿吨。 (3)大气中的二氧化碳浓度增加。 18601960年的100年,大气二氧化碳浓度由 20ppm上升到314ppm。1960年以来,以平均每年 1ppm的速度增加
（二）碳素循环 1.地质大循环或生物圈循环（见附图） (1)陆地植物 大气 海洋之间的自然交换基本平衡。 海洋与大气之间每年约有1000亿吨的交换量； 陆地与大气之间每年约有200—300亿吨的交换量。 （2）化石燃料贮存的碳素入不付出。 死亡有机物转化成化石燃料的碳素小于10亿吨， 人们开采的化石燃料大于50亿吨。 （3）大气中的二氧化碳浓度增加。 1860—1960年的100年，大气二氧化碳浓度由 290ppm上升到314 ppm 。1960年以来，以平均每年 1ppm的速度增加
碳循环 空气中的二氧化碳 陆地植物的 大地的 光合作用n+ 呼吸作用 动物的 陆地植物的 呼吸作用 呼吸作用 浮游生物的 呼吸作用 浮游生物的 活生物体 光合作用 死生物体 腐烂的有机质释放的 溶解的二氧化碳 氧化碳
碳循环
co boies and nutrient tomoe shuT Tofall gUll Below Nutant uptake decomposition gaseous loss mineralization a organic leaching ma#er pools