【正文】 大氣、水、巖石、土壤和生物五大自然全層的循環(huán)。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)類型 根據(jù)物質(zhì)在循環(huán)時(shí) 所經(jīng)歷的路徑 的不同，從整個(gè)生物圈的觀點(diǎn)出發(fā)，生物地球化學(xué)循環(huán)可劃分為氣相型循環(huán) 和 沉積型循環(huán) 。 ● 植物庫 ● 動(dòng)物庫 ● 大氣庫 ● 土壤庫 ● 水體庫 交換庫 貯存庫 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)特征 （容積大、交換慢、非生物成分） （容積小、交換活躍、生物成分） 水體 磷 浮游生物 磷 ?流 (flow) 物質(zhì)在庫與庫之間的轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 生物量 =生產(chǎn)量 減少量 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)特征 被取食、寄生或死亡、脫毛等損失的量 周轉(zhuǎn)率指系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，某一組分中的物質(zhì)在單位時(shí)間流出（流入）的量占總量的份額。 循環(huán)物質(zhì)占總輸入物質(zhì)的比率，稱為物質(zhì)的循環(huán)效率。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程碳循環(huán) 在風(fēng)化過程中，沉積物中的碳有兩種循環(huán)方式： ?干酪根與氧反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳 ?MgCO CaCO3受地下水溶解產(chǎn)生 Ca2+、 Mg2+和 HCO3 ?由地下水帶入海洋 ?浮游生物和珊瑚攝取 Ca2+和 HCO3構(gòu)成 CaCO3骨骼 ?生物死亡之后，碳酸鈣就沉積在海底 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程碳循環(huán) 碳的地球化學(xué)循環(huán) 干酪根是沉積巖中不溶于一般有機(jī)溶劑的沉積有機(jī)質(zhì)；與其相對應(yīng)，巖石中可溶于有機(jī)溶劑的部分，稱為瀝青。 1880～ 1980溫 度與大氣中 CO2 濃度的關(guān)系 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程碳循環(huán) 氮循環(huán) 氮在地球大氣圈、巖石圈和生物圈都有分布 : ● 大氣中氮的儲(chǔ)量最為豐富（ 78%） 。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程氮循環(huán) 反硝化作用： 也稱脫氨作用，反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)狻? 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程磷循環(huán) 磷循環(huán) ● 磷酸鹽巖石和沉積物 ● 鳥糞和動(dòng)物化石 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程磷循環(huán) 磷酸鹽巖石 鳥糞 動(dòng)物化石 侵蝕開采 溶解磷酸鹽 浮游植物 鳥和魚 植物 動(dòng)物 海洋沉積物 分解 陸地生態(tài)系統(tǒng) 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程磷循環(huán) 磷酸鹽進(jìn)入水體和土壤，供植物吸收利用，然后進(jìn)入食物鏈，這些磷的大部分隨水流失到海洋的沉積層中。目前大氣中所含的 SO2， 1/3來自人類的活動(dòng)。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅳ信息傳遞 物理信息 ：以物理過程為傳遞形式的信息稱作物理信息。老虎的氣味 勢力范圍。 如：蜜蜂舞蹈 表示識(shí)別、威脅、挑戰(zhàn)、炫耀、從屬（狼露脖子）、配對。 反饋有兩種類型： 負(fù)反饋 正反饋 第五節(jié) 生態(tài)平衡 Ⅰ生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié) 負(fù)反饋 負(fù)反饋的作用是使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡，反饋的結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。 第五節(jié) 生態(tài)平衡 Ⅰ生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié) 正反饋 生態(tài)平衡 是指生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達(dá)到的一種穩(wěn)定狀況，它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定、功能的穩(wěn)定和能量輸入、輸出的穩(wěn)定。受損就是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和關(guān)系的破壞，因而，生態(tài)修復(fù)就是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)合理的結(jié)構(gòu)、高效的功能和協(xié)調(diào)關(guān)系。 替換： 指用另一種有生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)代替嚴(yán)重受損或退化的生態(tài)系統(tǒng)。 第六節(jié) 生態(tài)修復(fù) 復(fù)原： 指通過重新引入方法（如栽培和播種原有植物，引進(jìn)原有動(dòng)物等）恢復(fù)受損地點(diǎn)原來的種類組成和群落結(jié)構(gòu)。 第五節(jié) 生態(tài)平衡 Ⅱ生態(tài)平衡 正反饋 生態(tài)危機(jī) 是指由于人類盲目活動(dòng)而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個(gè)生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡，從而威脅到人類的生存。因此正反饋使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)。 信息流使得一個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制才得以實(shí)現(xiàn)。 食物鏈、食物網(wǎng)就代表著一種營養(yǎng)信息的傳遞。 孔雀開屏 求偶 大雁鳴叫 示警 虎、獅吼叫 眼鏡蛇抬頭 警告 狗叫 警告、示威 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅳ信息傳遞 化學(xué)信息 ：生物在某些特定條件下，或某個(gè)生長發(fā)育階段，代謝產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)，或分泌某些特殊激素，這些物質(zhì)在生物種群或個(gè)體之間傳遞某種信息，就是化學(xué)信息。 我國的西南地區(qū)已經(jīng)成為世界三大酸雨災(zāi)害區(qū)之一（西歐 , 北美和東南亞）。磷酸鹽資源也因而成為一種 不能再生的資源 。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程氮循環(huán) 大氣 N2 閃電 固氮菌 藍(lán)藻 硝酸鹽 反硝化細(xì)菌 植物體 動(dòng)物蛋白 殘?bào)w及含氮排泄物 氨化作用 氨 硝化作用 硝化作用： 氨化合物被亞硝酸鹽細(xì)菌和硝酸鹽細(xì)菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。 ● 生物圈中的氮最少，但對生命體有決定性的作用。 然而人類對煤、石油和天然氣等含碳能源的大量開采利用，致使更多的 CO2被排入 大氣。 自我調(diào)節(jié)： CO2濃度增高 光合作用增強(qiáng) 土壤有效氮缺乏 —固氮微生物大量發(fā)展 人為調(diào)節(jié)： 污染物質(zhì)排放 破壞物質(zhì)循環(huán) 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)特征 ?碳循環(huán) ?氮循環(huán) ?磷循環(huán) ?硫循環(huán) 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)典型物質(zhì)循環(huán)過程 碳是地球上儲(chǔ)量最豐富的元素之一，廣泛地分布于大氣、海洋、地殼沉積巖和生物體中。 如，森林現(xiàn)存量 500t/hm2,年凈生產(chǎn)量 50 t/hm2 ，則周轉(zhuǎn)率 50/500=,周轉(zhuǎn)期為 10年。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)內(nèi)能流與物流的關(guān)系 在某一特定時(shí)刻，單位面積或體積內(nèi)積存的有機(jī)物質(zhì)總量。 完全型循環(huán) 碳、氮、氧等元素 : 水圈 —大氣圈 —植物 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)類型 沉積型循環(huán) (sedimentary cycles) 礦物元素 土壤 地殼 —植物 —環(huán)境 —沉積 —巖石 —抬升、風(fēng)化 這類循環(huán)緩慢，容易受到干擾，稱不完全循環(huán)。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)類型 ● 生物小循環(huán)：指環(huán)境中的元素經(jīng)生物體吸收，在生態(tài)系統(tǒng)中被多層次利用，然后經(jīng)過分解者的作用，再為生產(chǎn)者吸收、利用。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅲ物質(zhì)循環(huán)層次及類型 ： ③ 生物圈層次 的物質(zhì)循環(huán)（生物地球化學(xué)循環(huán)） 是營養(yǎng)物質(zhì)在各生態(tài)系統(tǒng)之間的輸入與輸出，以及它們在大氣圈、水圈和土壤圈之間的交換。 Ⅱ能量流動(dòng)能量傳遞的效率 物質(zhì) 循環(huán)：參與合成生物有機(jī)體的各種營養(yǎng)元素在生物和非生物環(huán)境之間進(jìn)行的循環(huán)過程。各營養(yǎng)級的數(shù)量與能量比例通常是基部寬、頂部尖，類似金字塔形狀，所以形象地稱之為生態(tài)金字塔。 第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 Ⅱ能量流動(dòng) 流動(dòng)