《生态学》课程教学课件(PPT讲稿)第十一章 物质循环

11生态系统中的物质循环 ●物质循环的一般特点 °水循环 ●气体型循环 沉积型循环 有毒有害物质循环
11 生态系统中的物质循环 ⚫物质循环的一般特点 ⚫水循环 ⚫气体型循环 ⚫沉积型循环 ⚫有毒有害物质循环

111物质循环的一般特点 概念 ●生命与元素 ●物质循环的模式 ●生物地球化学循环的类型
11.1 物质循环的一般特点 ⚫ 概念 ⚫ 生命与元素 ⚫ 物质循环的模式 ⚫ 生物地球化学循环的类型

(1)概念 物质循环( cycle of material) 生态系统从环境中获得营养物质,通过绿色植物吸收,再 经其它生物重复利用,最后归还于环境的过程 ◆生物地球化学循环( Biogeo- chemical cycle) 物质循环的另一种表述 能量—流动 ◆物质—循环 ◆能量流动+物质循环=生态系统的统一整体
(1)概念 物质循环(cycle of material) ◼ 生态系统从环境中获得营养物质,通过绿色植物吸收,再 经其它生物重复利用,最后归还于环境的过程。 生物地球化学循环(Biogeo-chemical cycle) ◼ 物质循环的另一种表述。 能量——流动 物质——循环 能量流动+物质循环=生态系统的统一整体

(2)生命与元素 ◆生命所需的元素主要有两类: ■大量元素( macronutrient),大多数生物必需的元素,包括 含量超过生物体重1%以上的元素,如:C、O、H、N、P等 含量为生物体干重02-1%之间的元素,如:S、Cl、K、Ca、 Mg、Fe、Cu等。 ■微量元素( micronutrient),某些生物必需的元素,包括 ●Al、B、Br、Cr、Co、F、Ga、I、Mn、Mo、Se、Si、Sr、Sn、 Sb、V、Zn等; ◆有机物通过光合作用合成过程的必需元素: N、P及微量Zn、Mo等
(2)生命与元素 生命所需的元素主要有两类: ◼ 大量元素(macronutrient),大多数生物必需的元素,包括 ⚫ 含量超过生物体重1%以上的元素,如:C、O、H、N、P等; ⚫ 含量为生物体干重0.2-1%之间的元素,如:S、Cl、K、Ca、 Mg、Fe、Cu等。 ◼ 微量元素(micronutrient),某些生物必需的元素,包括 ⚫ Al、B、Br、Cr、Co、F、Ga、I、Mn、Mo、Se、Si、Sr、Sn、 Sb、V、Zn等; 有机物通过光合作用合成过程的必需元素: ◼ N、P及微量Zn、Mo等

(3)物质循环的模式 名词解释 ●池塘生态系统的物质循环模式 ●影响循环速率的重要因素
(3)物质循环的模式 ⚫ 名词解释 ⚫ 池塘生态系统的物质循环模式 ⚫ 影响循环速率的重要因素

a.名词解释 ◆库(pool):存在于生物或非生物体内的某种化合物的多余部分; ◆流通(fow):库与库之间的转移 ◆流通率:单位时间、单位面积内通过的营养物质(量),通常用 绝对值表示(物质/单位面积·单位时间) 周转率( turnover rate):流通率与库中物质总量的比率 周转率 流通率 库中营养物质总量 周转时间( turnover time):周转率的倒数 周转时、库中营养物质总量 流通率 周转率
a. 名词解释 库(pool):存在于生物或非生物体内的某种化合物的多余部分; 流通(flow):库与库之间的转移 流通率:单位时间、单位面积内通过的营养物质(量),通常用 绝对值表示(物质/单位面积· 单位时间); 周转率(turnover rate):流通率与库中物质总量的比率 周转时间(turnover time):周转率的倒数 库中营养物质总量 流通率 周转率 = 流通率 周转率 库中营养物质总量 周转时间 1 = =

b.池塘生态系统的物质循环模式 池塘生态系统中库与库流通的模式见图11-1
b. 池塘生态系统的物质循环模式 池塘生态系统中库与库流通的模式见图11-1

图11-1池塘生态系统中库与库流通的模式图 ◆四个库:沉积层,水体,生 生产者 产者,消费者 100 单位 各个库的流通率: 20单位/d 4单位/d 沉积层-水体:20;水体生 者:20;生产者-消费者: 4;消费者-沉积层:4 ◆周转率 水100 16单位/d 50消 n沉积层:(20/5000=0.004 体单位 位 者 周转时间 n沉积层:(1/004)=250(a) n沉积层中营养物质的更新需 要250年 20单位/d 5000 4单位/d 单位 沉积层
图11-1 池塘生态系统中库与库流通的模式图 四个库:沉积层,水体,生 产者,消费者 各个库的流通率: ◼ 沉积层-水体:20;水体-生 产者:20;生产者-消费者: 4;消费者-沉积层:4 周转率 ◼ 沉积层: (20/5000)=0.004 周转时间 ◼ 沉积层: (1/0.004)=250(a) ◼ 沉积层中营养物质的更新需 要250年

c.影响循环速率的重要因素 循环元素的性质 ●元素自身的性质以及被生物有机体利用的方式 n生物的生长速率 ●影响生物对物质的吸收速度和物质在食物链中的运动速度; 有机物分解速率 ●分解者及分解环境
c. 影响循环速率的重要因素 ◼ 循环元素的性质 ⚫ 元素自身的性质以及被生物有机体利用的方式 ◼ 生物的生长速率 ⚫ 影响生物对物质的吸收速度和物质在食物链中的运动速度; ◼ 有机物分解速率 ⚫ 分解者及分解环境

(4)生物地球化学循环类型 水循环( water cycle 生态系统中所有物质循环的基础和前提,单独列出 ◆气体型循环( gaseous cycle) ■贮存库是大气和海洋 全球性,完善型,高速度。 主要有氧、二氧化碳、氮等; ◆沉积型循环( sedimentary cycle) 贮存库是岩石圈和土壤圈,与水有联系 ■速度慢,性能不完善, ■主要有磷、钙、钾、钠、镁、铁、铜等
(4)生物地球化学循环类型 水循环(water cycle) ◼ 生态系统中所有物质循环的基础和前提,单独列出 气体型循环(gaseous cycle) ◼ 贮存库是大气和海洋 ◼ 全球性,完善型,高速度。 ◼ 主要有氧、二氧化碳、氮等; 沉积型循环(sedimentary cycle) ◼ 贮存库是岩石圈和土壤圈,与水有联系 ◼ 速度慢,性能不完善, ◼ 主要有磷、钙、钾、钠、镁、铁、铜等
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