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第三节 生态系统物质循环 本节概要：本节概要：重点难点重点难点:生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密网的渠道实现的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密网的渠道实现的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密网的渠道实现的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密不可分的统一整体。不可分的统一整体。不可分的统一整体。不可分的统一整体。但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是量流经生态系统各个营养级时是量流经生态系统各个营养级时是量流经生态系统各个营养级时是逐级递减逐级递减逐级递减逐级递减，而且运动是，而且运动是，而且运动是，而且运动是单向单向单向单向的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，出现，反复利用，出现，反复利用，出现，反复利用，循环运动循环运动循环运动循环运动，不会消失。，不会消失。，不会消失。，不会消失。物质循环的基本原理 物质不灭定律 质能守恒定律 物质不灭定律 物质不灭定律认为，化学方法可以改变物质的成分，但不能改变物质的量，即在一般的化学变化过程中，察觉不到物质在量上的增加或减少。质能守恒定律 质能守恒定律认为，世界不存在没有能量的物质质量，也不存在没有质量的物质能量。质量和能量作为一个统一体，其总量在任何过程中都保持不变的守恒。一、物质循环的一般特点 1、基本概念 (1)、生物地球化学循环：生态系统内的各种化生态系统内的各种化学元素及其化合物在生态系统内部各组成要素之学元素及其化合物在生态系统内部各组成要素之间及其在地球表层生物圈、水圈、大气圈和岩石间及其在地球表层生物圈、水圈、大气圈和岩石圈等各圈层之间，沿着特定的途径从环境到生物圈等各圈层之间，沿着特定的途径从环境到生物体，又从生物体再回归到环境，不断地进行着反体，又从生物体再回归到环境，不断地进行着反复循环变化的过程。复循环变化的过程。(2)、地质大循环：物质或元素经生物体的吸收作用，从环境进入生物有机体内，然后生物体以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入五大自然圈（气圈，水圈，岩石圈，土壤圈，生物圈）的循环的过程。这是一种闭合式循环。(3)、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。这是一种开放式循环。P243 图 (4)、物质循环的库：物质在循环过程中被暂时固定、储存的场所称为库。生态系统中各组分都是物质循环的库，如植物库、动物库、土壤库等。在 生 物 地 球 化 学 循 环 中，库 可 分 为 储 存 库（Reservoir pool，容积大，物质交换活动缓慢，一般为环境成分）和交换库（Exchange pool，容积小，交换快，一般为生物成分）。(5)、物质循环的流：物质在库与库之间的转移运动状态称为流。P244 图 流通率：在单位时间或单位体积的转移量。流通率：在单位时间或单位体积的转移量。周转率：出入一个库的流通率除以该库中的营养物周转率：出入一个库的流通率除以该库中的营养物 质的总量。质的总量。周转时间：周转率的倒数周转时间：周转率的倒数。(6)、循环效率：生态系统中某一组分的贮存物质，一部分或全部流出该组分，但未离开系统，并最终返回该组分时，系统内发生了物质循环。循环物质（FC）占总输入物质（FI）的比例，称 为 物 质 的 循 环 效 率（EC）（EC=FC/FI）。(7)、生物积累（Bioaccumulation)：生态系统中生物不断进行新陈代谢的过程中，体内来自环境的元素或难分解化合物的浓缩系数不断增加的现象。(8)、生物浓缩（Bioconcentration)：生态系统中同一营养级上的许多生物种群或者生物个体，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称为生物富集（Biological enrichment)。(9)、生物放大(Biomagnification)：在生态系统的食物链上，高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解化合物在生物体中浓度随着营养级的提高而逐渐增大的现象。2.物质循环的特点 1.(1)、物质不灭，循环往复2.(2)、物质循环与能量流动不可分割，相辅相成3.(3)、物质循环的生物富集4.(4)、生态系统对物质循环有一定的调节能力5.(5)、物质循环中生物的作用6.(6)、各物质循环过程相互联系，不可分割3、生物地球化学循环的类型(1)、水循环(是物质循环的核心)(2)、气相型循环（为什么气态循环引起人们极大的重视？）(3)、沉积型循环 气相型循环 其其贮贮存存库库是是大大气气和和海海洋洋。气气相相循循环环把把大大气气和和海海洋洋相相联联系系，具具有有明明显显的的全全球球性性。元元素素或或化化合合物物可可以以转转化化为为气气体体形形式式，通通过过大大气气进进行行扩扩散散，弥弥漫漫于于陆陆地地或或海海洋洋上上空空，在在很很短短的的时时间间内内可可以以为为植植物物重重新新利利用用，循循环环比比较较迅迅速速，例例如如CO2、N2、O2等等，水水实实际际上上也也属属于于这这种种类类型型。由由于于有有巨巨大大的的大大气气贮贮存存库库，故故可可对对干干扰扰能能相相当当快快地地进进行行自自我我调调节节（但但大大气气的的这这种种自自我我调调节节也也不不是是无无限限度度的的）。因因此此，从从地地球球意意义义上上看看，这这类类循循环环是是比比较较完完全全的的循循环环。值值得得提提出出的的是是，气气相相循循环环与与全全球球性性三三个个环环境境问问题（题（温室效应温室效应，酸雨酸雾酸雨酸雾，臭氧层破坏臭氧层破坏）密切相关。）密切相关。酸雨在毁灭森林！酸雨在毁灭森林！沉积型循环 许许多多矿矿物物元元素素其其贮贮存存库库在在地地壳壳里里。经经过过自自然然风风化化和和人人类类的的开开采采冶冶炼炼，从从陆陆地地岩岩石石中中释释放放出出来来，为为植植物物所所吸吸收收，参参与与生生命命物物质质的的形形成成，并并沿沿食食物物链链转转移移。然然后后，由由动动植植物物残残体体或或排排泄泄物物经经微微生生物物的的分分解解作作用用，将将元元素素返返回回环环境境。除除一一部部分分保保留留在在土土壤壤中中供供植植物物吸吸收收利利用用外外，一一部部分分以以溶溶液液或或沉沉积积物物状状态态随随流流水水进进入入江江河河，汇汇入入海海洋洋，经经过过沉沉降降、淀淀积积和和成成岩岩作作用用变变成成岩岩石石，当当岩岩石石被被抬抬升升并并遭遭受受风风化化作作用用时时，该该循循环环才才算算完完成成。这这类类循循环环是是缓缓慢慢的的，并并且且容容易易受受到到干干扰扰，成成为为“不不完完全全”的的循循环环。沉沉积积循循环环一一般般情情况况下下没没有有气气相相出出现现，因而通常没有全球性的影响。因而通常没有全球性的影响。二、水循环 水水是是生生命命基基础础元元素素。水水既既是是一一切切生生命命有有机机体体的的重重要要组组成成成成分分，又又是是生生物物体体内内各各种种生生命命过过程程的的介介质质，还还是是生生物物体体内内许许多多生生物物化化学学反反应应的的底底物物。水水是是生生物物圈圈中中最最丰丰富富的的物物质质，水水以以固固、液液、气气三三态态存存在在。环环境境水水分分对对生生物物的的生生命命活活动动也也有有着着重要的生态作用重要的生态作用。o地地球球的的海海洋洋、冰冰川川、湖湖泊泊、河河流流、土土壤壤和和大大气气中中含含有有大大量量的的水水。海海洋洋中中的的液液态态咸咸水水约约占占总总量量的的97%。陆陆地地、大大气气和和海海洋洋中中的的水水，形形成成了了一一个个水水循循环环系系统统。水水在在生生物物圈圈的的循循环环，可可以以看看作作是是从从水水域域开开始始，再再回回到到水水域域而而终终止止。水水域域中中，水水受受到到太太阳阳辐辐射射而而蒸蒸发发进进入入大大气气中中，水水汽汽随随气气压压变变化化而而流流动动，并并聚聚集集为为云云、雨雨、雪雪、雾雾等等形形态态，其其中中一一部部分分降降至至地地表表。到到达达地地表表的的水水，一一部部分分直直接接形形成成地地表表径径流流进进入入江江河河，汇汇入入海海洋洋；一一部部分分渗渗入入土土壤壤内内部部，其其中中少少部部分分可可为为植植物物吸吸收收利利用用，大大部部分分通通过过地地下下径径流流进进入入海海洋洋。植植物物吸吸收收的的水水分分中中，大大部部分分用用于于蒸蒸腾腾，只只有有很很小小部部分分为为光光合合作作用用形形成成同同化化产产物物，并进入生态系统，然后经过生物呼吸与排泄返回环境。并进入生态系统，然后经过生物呼吸与排泄返回环境。1、全球的水循环、全球的水循环周转期冰川8600年地下水5000年江河水11.4天植物体内水分2-3天o植植物物体体含含水水量量虽虽小小，但但流流经经植植物物体体的的水水分分数数量量却却是是巨巨大大的的。例例如如，水水稻稻在在生生长长盛盛期期，每每天天每每公公顷顷大大约约吸吸收收70吨吨水水，其其中中大大约约5%用用于于维维持持原原生生质质的的功功能能和和光光合合作作用用，95%以以水水蒸蒸汽汽和和水水珠珠的的形形式式，从从叶叶片片的的气气孔孔中中排排出出。Penman估估计计，参参与与光光合合作作用用的的水水要要比比参参与与蒸蒸腾腾作作用用的的水水少少得得多多。如如生生产产20吨吨鲜鲜重重的的植植物物物物质质，在在生生长长期期间间要要从从土土壤壤中中吸吸收收2000吨吨的的水水，20吨吨鲜鲜重重中中有有5吨吨干干物物质质，余余15吨吨为为可可蒸蒸发发水水分分。5吨吨干干物物质质中中有有结结合合水水3吨吨，仅仅相相当当于于自自土土壤壤中中吸吸收收水分的水分的0.15%。2、生态系统中的水循环、生态系统中的水循环o生生物物圈圈中中水水的的循循环环平平衡衡是是靠靠世世界界范范围围的的蒸蒸发发与与降降水水来来调调节节的的。由由于于地地球球表表面面的的差差异异和和距距太太阳阳远远近近的的不不同同，水水的的分分布布不不仅仅存存在在着着地地域域上上的的差差异异，还还存存在在着着季季节节上上的的差差异异。一一个个区区域域的的水水分分平平衡衡受受降降水水量量、径径流流量量、蒸蒸发发量量和和植植被被截截留留量量以以及及自自然然蓄蓄水水量量的的影影响响。降降水水量量、蒸蒸发发量量的的大大小小又又受受地地形形、太太阳阳辐辐射射和和大大气气环环流流的的影影响响。地地面面的的蒸蒸发发和和植植物物的的蒸蒸腾腾与与农农作作制制度度有有关关。土土地地裸裸露露不不仅仅土土壤壤蒸蒸发发量量增增大大，并并由由于于缺缺少少植植被被的的截截留留，使使地地面面径径流流量量增增大大。因因此此，保保护护森森林林和和草草地植被，在调节水分平衡上有着重要作用地植被，在调节水分平衡上有着重要作用。o丰丰 茂茂 的的 森森 林林 可可 截截 留留 夏夏 季季 降降 水水 量量 的的2030%，草草 地地 可可 截截 留留 降降 水水 量量 的的513%。树树冠冠的的强强大大蒸蒸腾腾作作用用，可可使使林林区区比比无无林林区区、少少林林区区降降水水量量增增多多30%左左右右。坡坡地地上上，森森林林可可减减轻轻水水对对土土壤壤的的侵侵蚀蚀作作用用；林林地地内内，地地表表径径流流量量比比无无林林地地少少10%左右。左右。亚热带常绿阔叶林亚热带常绿阔叶林热带雨林热带雨林目前水资源存在什么问题？淮河水污染水资源短缺；水体污染水资源短缺；水体污染人类对水循环的影响有那些？人类对水循环的影响有那些？(1)、植被破坏(2)、水利工程(3)、水体污染(4)、开采地下水 人类对水循环的影响是多方面的。如修筑水库、塘堰可扩大自然蓄水量；而围湖造田又使自然蓄水容积减小；地下水的过度开采利用，使某些人口集中的地区出现了地下水位和水质量的下降，如目前我国许多北方大城市的地下水分布出现“漏斗”。1、碳循环碳循环碳是生命骨架元素。环境中的CO2通过光合作用被固定在有机物质中，然后通过食物链的传递，在生态系统中进行循环。三、气体型循环三、气体型循环循环途径有：循环途径有：在光合作用和呼吸作用之间的在光合作用和呼吸作用之间的细胞水平细胞水平上的循环；上的循环；大气大气CO2和植物体之间的和植物体之间的个体水平个体水平上的循环；上的循环；大大气气CO2植植物物动动物物微微生生物物之之间间的的食食物物链链水水平平上上的循环的循环(这些循环均属于这些循环均属于生物小循环生物小循环)。此此外外，碳碳以以动动植植物物有有机机体体形形式式深深埋埋地地下下，在在还还原原条条件件下下，形形成成化化石石燃燃料料，于于是是碳碳便便进进入入了了地地质质大大循循环环。当当人人们们开开采采利利用这些化石燃料时，用这些化石燃料时，CO2被再次释放进入大气。被再次释放进入大气。碳循环碳循环1个体水平细胞水平食物链水平地质大循环碳的储存库碳的储存库大气圈：储量最小，二氧化碳等岩石圈：储量最大，碳酸盐岩等 水圈生物圈：2000 年的估计数据,全球陆地生态系统碳储量约24 770 亿t,其中植被4 660亿t,土壤20 110 亿t。森林为陆地生态系统中最大的碳储库,森林植被的碳储量约占全球植被的77%,森林土壤的碳储量约占全球土壤的39%。中国各类陆地植被的碳储量中国各类陆地植被的碳储量碳源和碳汇碳源和碳汇任何释放碳素的过程谓之“源”,固定碳素的过程称为“汇”。碳源和碳汇都是以大气圈为参照系,以向大气中输入碳或从大气中输出碳为标准来确定。最终决定一个体系是源还是汇的是碳的净收支。人类最为关心的莫过于短时间尺度上的碳源和碳汇的变化。对于几年到几百年的时间尺度,全球碳循环主要是以CO2 的形式在生物圈、海洋和大气圈中进行。人类活动对碳循环的影响人类活动对碳循环的影响工业革命以前,大气中的CO2 浓度平均值约为28010-6 ppm,变化幅度大约在1010-6以内,平均而言,这一时期的自然碳收支处于很好的平衡态。工业革命之后的几百年里,大气中的CO2 浓度增加31%,1995 年大气中的CO2 浓度达到36010-6 ppm。人类活动造成的碳收支失衡不断增长、积累,碳循环的平衡开始被破坏。人类活动对全球碳循环的影响体现在3 方面:一是人为增加碳源，如化石燃料的燃烧；二是人为减少碳汇，如土地利用方式的改变；三是气候变暖的反馈作用，如冰川减少、海平面 上升、植被带迁移等。横坐标是时间，横坐标是时间，左方纵坐标是气体的浓度左方纵坐标是气体的浓度 动态平衡平衡失调全球变暖等环境问题人类的应对措施人类的应对措施改造植物，营林并定期砍伐20世纪80年代，约翰马丁针对全球变暖提出了“Geritol方案”（Geritol是一种治疗缺铁性贫血的营养补充剂）?将工厂排放的二氧化碳气体压缩后，送到海底。在3000m以下的深海，压强足够大，二氧化碳可以维持液态。?法律法规（法律法规（京都议定书京都议定书）第第二二次次工工业业革革命命以以来来，大大量量化化石石燃燃料料的的燃燃烧烧，改改变变了了原原有有的的碳碳素素平平衡衡状状态态。每每年年因因燃燃烧烧放放回回到到大大气气中中的的化化石石燃燃料料碳碳5060亿亿吨吨，因因农农业业土土壤壤耕耕作作返返回回大大气气的的碳碳约约20亿亿吨吨（1970年年估估计计值值），同同时时由由于于森森林林被被砍砍伐伐，减减少少了了对对CO2的的固固定定，因因此此，尽尽管管海海洋洋能能够够吸吸收收近近2/3的的额额外外碳碳源源，仍仍然然避避免免不不了了全全球球大气大气CO2浓度的升高。浓度的升高。o虽然CO2浓度增高有利于植物光合作用的增强，但CO2的“温室效应”将导致全球温度升高和降水分布的改变。使得纬度较高的地区，由于温度变暖而更加干旱，甚至使极地冰盖层融化，导致海平面上升。如果CO2浓度由0.03%增高到0.06%，则地球平均温度将上升2.9，赤道附近温度上升1.45；两极附近温度将上升89。但如果南极温度上升6，就将由于冰川的融化而使海平面升高6米左右。这不能不说是个值得全球人类关注的问题。o农业生态系统中碳的同化随工业辅助能的投入而增加，但动植物残体和排泄物中的碳是以有机物形式返回土壤，还是以CO2形式返回大气。若是后种形式，则土壤微生物的碳源将会减少，土壤有机质可能下降，造成地力衰退。2、氮循环o氮氮是是生生命命代代谢谢元元素素。大大气气中中氮氮的的含含量量为为79%，总总量量约约3.851015t，但但它它是是一一种种很很不不活活泼泼的的气气体体，不不能能为为大大多多数数生生物物直直接接利利用用。只只有有通通过过固固氮氮菌菌的的生生物物固固氮氮、闪闪电电等等的的大大气气固固氮氮，火火山山爆爆发发时时的的岩岩浆浆固固氮氮以以及及工工业业固固氮氮等等4条条途途径径，转转为为硝硝酸酸盐盐或或氨的形态，才能为生物吸收利用。氨的形态，才能为生物吸收利用。反硝化细菌反硝化细菌固氮细菌固氮细菌硝酸盐硝酸盐植物体内植物体内死体及排泄物死体及排泄物氨化作用氨化作用氨气氨气亚硝酸盐细菌亚硝酸盐细菌亚硝酸盐亚硝酸盐硝化细菌硝化细菌火山活动火山活动大气中的大气中的氮气氮气o在生态系统中，植物从土壤中吸收硝酸盐，在生态系统中，植物从土壤中吸收硝酸盐，合成蛋白质，再与其他化合物一起建造了植合成蛋白质，再与其他化合物一起建造了植物有机体，于是氮素进入生态系统的生产者物有机体，于是氮素进入生态系统的生产者有机体，进一步为动物取食，转变为含氮的有机体，进一步为动物取食，转变为含氮的动物蛋白质。动植物排泄物或残体等含氮的动物蛋白质。动植物排泄物或残体等含氮的有机物经微生物分解为有机物经微生物分解为CO2、H2O和和NH3返回环境，返回环境，NH3可被植物再次利用，进入新可被植物再次利用，进入新的循环。的循环。氮循环是一个复杂的过程，包括有许多种类的微生物参加：氮循环是一个复杂的过程，包括有许多种类的微生物参加：氨化作用：氨化细菌和真菌将有机氮分解为氨与氨氨化作用：氨化细菌和真菌将有机氮分解为氨与氨化合物，氨溶于水成为化合物，氨溶于水成为NHNH4 4+,被植物直接利用，在土被植物直接利用，在土壤氮素养分供应上有很大意义。壤氮素养分供应上有很大意义。硝化作用：氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌硝化作用：氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。反硝化作用：脱氮作用，反硝化细菌将亚硝酸盐转反硝化作用：脱氮作用，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成大气氮，回到大气库中。变成大气氮，回到大气库中。o氮在生态系统的循环过程中，常因有机物的氮在生态系统的循环过程中，常因有机物的燃烧而挥发损失；或因土壤通气不良，硝态燃烧而挥发损失；或因土壤通气不良，硝态氮经反硝化作用变为游离氮而挥发损失；或氮经反硝化作用变为游离氮而挥发损失；或因灌溉、水蚀、风蚀、雨水淋洗而流失等。因灌溉、水蚀、风蚀、雨水淋洗而流失等。损失的氮或进入大气，或进入水体，变为多损失的氮或进入大气，或进入水体，变为多数植物不能直接利用的氮素。因此，必须通数植物不能直接利用的氮素。因此，必须通过上述各种固氮途径来补充，从而保持生态过上述各种固氮途径来补充，从而保持生态系统中氮素的循环平衡。系统中氮素的循环平衡。o开发生物固氮资源对增加农业生态系统的氮素开发生物固氮资源对增加农业生态系统的氮素输入，提高生物产量具有重要意义。生产化学输入，提高生物产量具有重要意义。生产化学氮肥需要耗费大量能源，并且可能造成环境的氮肥需要耗费大量能源，并且可能造成环境的污染（污染水体、加速全球气温升高、臭氧成污染（污染水体、加速全球气温升高、臭氧成破坏、降低土壤质量、污染空气并形成酸雨）。破坏、降低土壤质量、污染空气并形成酸雨）。在生物固氮资源方面，豆科作物的共生固氮占在生物固氮资源方面，豆科作物的共生固氮占全球生物固氮总量的全球生物固氮总量的40%左右。左右。o我我国国目目前前在在农农业业上上利利用用有有大大豆豆、花花生生、蚕蚕豆豆、绿绿豆豆、豇豇豆豆、扁扁豆豆等等，以以及及各各种种豆豆科科牧牧草草和和豆豆科科绿绿肥肥，包包括括紫紫云云英英、苕苕子子、箭箭舌舌豌豌豆豆、紫紫苜苜蓿蓿、三三叶叶草草、草草木木樨樨等等。与与根根瘤瘤菌菌共共生生的的非非豆豆科科植植物物有有桤桤木木属属(Alnus)、杨杨梅梅属属(Myrica)、木木麻麻黄黄属属(Casuarina)、马马桑桑属属(Coriaria)、银银杏杏属属(Gingko)、胡胡颓颓子子属属(Elaegnus)等等的一些种类。的一些种类。o红萍是一种水生蕨类植物，叶腔中有固氮蓝藻共生，其生长快，固氮率高，每公顷萍体产量可达2250030000kg，含纯氮75kg左右。o在自生固氮资源方面，主要是固氮蓝藻。固氮蓝藻在我国各地有广泛分布，已发现的主要有念珠藻、鱼腥藻、筒胞藻等，特别是南方各地分布的一种陆生念珠，可以在裸露岩石上和贫瘠的土壤上生长，有明显的固氮作用。其次，农田中分布的好气性自生固氮菌和嫌气性固氮梭菌是依赖有机能源的异养菌，固氮量为23kg/hm2。各种土地的固氮能力，稻田约30kg/hm2；草地约15kg/hm2；森林约10kg/hm2；旱地约3kg/hm2。1、磷循环o磷磷是是生生命命信信息息元元素素。磷磷循循环环属属典典型型的的沉沉积积循循环环。磷磷以以不不活活跃跃的的地地壳壳作作为为主主要要贮贮存存库库。岩岩石石经经土土壤壤风风化化释释放放的的磷磷酸酸盐盐和和农农田田中中施施用用的的磷磷肥肥，被被植植物物吸吸收收进进入入植植物物体体内内，含含磷磷有有机机物物沿沿两两条条循循环环支支路路循循环环：一一是是沿沿食食物物链链传传递递，并并以以粪粪便便、残残体体归归还还土土壤壤；另另一是以枯枝落叶、秸秆归还土壤。一是以枯枝落叶、秸秆归还土壤。四、四、磷循环o各各种种含含磷磷有有机机化化合合物物经经土土壤壤微微生生物物的的分分解解，转转变变为为可可溶溶性性的的磷磷酸酸盐盐，可可再再次次供供给给植植物物吸吸收收利利用用，这这是是磷磷的的生生物物小小循循环环。在在这这一一循循环环过过程程中中，一一部部分分磷磷脱脱离离生生物物小小循循环环进进入入地地质质大大循循环环，其其支支路路也也有有两两条条：一一是是动动植植物物遗遗体体在在陆陆地地表表面面的的磷磷矿矿化化；另另一一是是磷磷受水的冲蚀进入江河，流入海洋。受水的冲蚀进入江河，流入海洋。o农业生产上大量施用磷肥不仅有使磷资源面临枯竭的威胁，且磷矿石、磷肥中含有重金属和放射性物质，长期大量施用，会使土壤污染；磷素随水土流失进入水域或水体的富营养化，殃及鱼类等水生生物。食物食物链链磷酸盐磷酸盐化细菌化细菌原生质合原生质合成成溶解磷酸溶解磷酸盐盐侵蚀与开侵蚀与开采采浅海沉积浅海沉积物物沉积岩沉积岩石石水循水循环环海鸟和海鸟和鱼鱼河湖沉河湖沉积积蓄库蓄库o为什么陆地上的磷越来越少？为什么陆地上的磷越来越少？o为为什什么么用用了了多多年年的的含含磷磷洗洗涤涤用用品品会会给给环环境境造造成成破破坏坏呢呢？含含磷磷洗洗衣衣粉粉以以磷磷酸酸盐盐作作为为主主要要助助剂剂，磷磷酸酸盐盐是是一一种种高高效效助助洗洗剂剂，同同时时也也是是藻藻类类的的助助长长剂剂，水水中中的的磷磷含含量量升升高高，水水质质趋趋向向富富营营养养化化，会会导导致致各各种种藻藻类类、水水草草大大量量滋滋生生，水水体体缺缺氧氧会会使使鱼鱼类类死死亡亡等等现现象象。据据有有关关部部门门统统计计，目目前前我我国国洗洗涤涤用用品品仅仅洗洗衣衣粉粉一一项项的的年年消消费费量量就就在在350万万吨吨左左右右。若若将将会会成成洗洗衣衣粉粉中中磷磷酸酸盐盐的的平平均均含含量量接接15%计计算算，每每年年就就有有超超过过50万万吨吨含含磷磷化化合合物物排排放放到到地地表表水水中中，而而1克克磷磷就就可可使使藻藻类类生生长长100克克、有有调调查查资资料料显显示示，因因含含磷磷过过多多，我我国国湖湖泊泊及及城城市市水水系系几几乎乎都都处处于于富富营营养养化化状状态态，水水质质严严重重恶恶化化，许许多多地地方方根根本本不不能能饮饮用用。更更为为严严重重的的是是，由由干干磷磷含含量量增增加加，导导致致红红色色浮浮游游生生物物爆爆发发性性繁繁殖殖而而引引发发的的近近海海海海水水出出现现的的“赤赤潮潮”和和城城市市水水系系中出现水生植物中出现水生植物“疯长疯长”的的“浮华浮华”现象。现象。o美美国国、日日本本等等一一些些发发达达国国家家从从20世世纪纪70年年代代就就开开始始禁禁磷磷，到到1995年年美美国国42的的人人口口生生活活在在禁禁磷磷区区，无无磷磷洗洗涤涤用用品品已已经经占占据据56的的市市场场份份额额，而而在在日日本本的的超超市市已已经经几几乎乎看看不不到到含含磷磷洗洗涤涤用用品品了了。我我国国从从1994年年开开展展环环境境标标志志产产品认证，无磷洗涤品拥有了明显的绿色标志。品认证，无磷洗涤品拥有了明显的绿色标志。o虽虽然然部部分分公公众众对对是是否否“禁禁磷磷”仍仍然然存存在在异异议议，可可以以肯肯定定的的是是，随随着着公公众众环环保保意意识识的的进进一一步步增增强强及及各各地地“禁禁磷磷”法法规规的的陆陆续续出出台台，选选择择无无磷磷洗洗涤涤用用品品的的消消费费者者会会不不断断增增加加，洗洗涤涤用用品品在在水水质质污污染染成成因因中中所所占占的的比比例例会会逐逐渐渐减减小小。并并且且，目目前前国国内内年年产产量量7万万吨吨的的无无磷磷洗洗衣衣粉粉将将在在市市场场中中逐逐步步成成长长，而而含含磷磷洗洗衣衣粉粉将将很很快快让让出出所所占占据据的的庞庞大大市市场场，此此消消彼彼长长，整个洗涤行业将向临整个洗涤行业将向临“洗牌洗牌”的可能。的可能。2、硫循环o硫硫是是原原生生质质体体的的重重要要组组分分，它它的的主主要要蓄蓄库库是是岩岩石石圈圈。硫硫循循环环包包括括长长期期的的沉沉积积阶阶段段（有有机机或或无无机机沉沉积积物物中中）和短期的气体阶段。和短期的气体阶段。o岩岩石石库库中中的的硫硫酸酸盐盐主主要要通通过过生生物物的的分解和自然分化作用进入生态系统分解和自然分化作用进入生态系统。o生物的分解 化能合成细菌 硫化物-硫酸盐o自然分化作用 细菌 无机硫-硫化物-硫酸盐o火山爆发 硫-硫化氢-大气o化石燃料燃烧 硫-二氧化硫-大气五、五、有毒有害物质的循环o某某种种物物质质进进入入生生态态系系统统后后在在一一定定时时间间内内直直接接或或间间接接地地有有害害于于人人或或生生物物时时，就就称称为为有有毒毒物物质质或或污污染染物物。有有毒毒物物质质种种类类繁繁多多，包包括括有有机机的的如如酚酚类类和和有有机机氯氯农农药药等等、无无机机的的如如重重金金属属、氟氟化化物物和和氰氰化化物物等等。它它们们进进入入生生态态系系统统的的途途径径也也是是多多种种多多样样的的，有有些些被被人人们们直直接接抛抛弃弃到到环环境境中中，有有的的通通过过冶冶炼炼、加加工工制制造造、化化学学品品的的贮贮存存与与运运输输以以及及日日常常生生活活、农事操作等过程而进入生态系统。农事操作等过程而进入生态系统。o有毒物质进入生态系统后，就会沿着食物链在生物体内富集浓缩，愈是上面的营养级，生物体内有毒物质的残留浓度愈高。水体中的水体中的DTT浓度约为浓度约为0.00005ppm浮游生物浮游生物 0.04 ppm刚毛藻刚毛藻 0.08 ppm网茅网茅 0.33 ppm螺螺 0.26 ppm 蛤蛤 0.42 ppm 鱼鱼 1.24 ppm燕鸥燕鸥 3.42 ppm河鸥幼体河鸥幼体 55.3 ppm 成体成体18.5 ppm秋沙鸭秋沙鸭 22.8 ppm鹭鸟鹭鸟 26.4 ppm银鸥银鸥 75.5 ppm6、放射性核素的循环o天天然然放放射射性性核核素素在在自自然然界界是是很很普普遍遍的的，也也就就是是说说，天天然然存存在在的的放放射射性性核核素素是是很很多多的的。由由于于地地层层中中放放射射性性物物质质含含量量不不同同，不不同同地地区区地地层层辐辐射射的的线线照照射射剂剂量量率率可可能能有有较较大大的的变变化化 放放射射性性核核素素可可在在多多种种介介质质中中循循环环，并并能能被被生生物物富富集集。不不论论裂裂变变或或不不裂裂变变，通通过过核核试试验验或或核核作作用用物物都都进进入入大大气气层层。然然后后，通通过过降降水水、尘尘埃埃和和其其他他物物质质以以原原子子状状态态回回到到地地球球上上。人人和和生生物物既既可可直直接接受受到到环环境境放放射射源源危危害害，也也可可因因食食物物链链带带来来的的放放射射性性污污染染而而间间接接受受害害。放放射射性性物物质质由由食食物物链链进进入入人人体体，随随血血液液遍遍布布全身，有的放射性物质在体内可存留全身，有的放射性物质在体内可存留14年之久。年之久。7、生物地化循环与人体健康o地地方方病病：在在自自然然环环境境中中由由于于地地壳壳元元素素分分配配不不均均、个个别别微微量量元元素素的的含含量量超超过过或或低低于于一一般般含含量量而而直直接接或或间间接接引引起起生生物物体体内内微微量量元元素素平平衡衡严严重重失失调调时时产产生生的的特特殊性疾病。殊性疾病。o微量元素微量元素 碘、硒碘、硒
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