生态系统氮循环

Page 2主要内容主要内容氮循环的定义及意义氮循环的定义及意义生态系统中的氮循环生态系统中的氮循环小组小结小组小结各生态系统氮循环及其特征各生态系统氮循环及其特征Page 3 氮氮是构成蛋白质和核酸的主要元素，在生物学上具有重是构成蛋白质和核酸的主要元素，在生物学上具有重要意义。正是由于地球上存在氮和其他生命必需元素的循环，要意义。正是由于地球上存在氮和其他生命必需元素的循环，才使地球上生命生生不息，成为太阳系中一个生机勃勃的星才使地球上生命生生不息，成为太阳系中一个生机勃勃的星球。球。 氮素循环：氮在大气、土壤和生物体中氮素循环：氮在大气、土壤和生物体中迁移迁移和和转化转化的往返过程。的往返过程。 氮循环过程非常复杂，很多环节都有微生物参加，循环性能极为完善。Page 4生态系统中的氮循环主要由四部分组成：生态系统中的氮循环主要由四部分组成：生态系统中氮素循环生态系统中氮素循环氮循环固氮作用氨化作用硝化作用反硝化作用Page 52、氨化作用：、氨化作用：由氨化细菌和真菌的作用将有机氮（氨基酸和核酸）由氨化细菌和真菌的作用将有机氮（氨基酸和核酸）分解成为氨和氨化物，氨溶于水即分解成为氨和氨化物，氨溶于水即成为成为NH4+,可为植物所直接利用可为植物所直接利用。 高能固氮（通过闪电、宇宙射线、陨石等）高能固氮（通过闪电、宇宙射线、陨石等） 1、固氮作用、固氮作用 工业固氮（通过工业合成的方法）工业固氮（通过工业合成的方法）（将大气中的氮转（将大气中的氮转变成氨和硝酸盐）变成氨和硝酸盐） 生物固氮（通过有固氮能力的细菌和藻类）生物固氮（通过有固氮能力的细菌和藻类）Page 63、硝化作用：在通气良好的土壤中，氨化、硝化作用：在通气良好的土壤中，氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为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。亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。4、反硝化作用（脱氮作用）：在通气不良、反硝化作用（脱氮作用）：在通气不良的条件下，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成的条件下，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成大气氮，回到大气库中。大气氮，回到大气库中。Page 7生态系统的氮素循环生态系统的氮素循环Page 8湿地生态系统的氮循环湿地生态系统的氮循环Page 9湿地生态系统中氮循环的特征湿地生态系统中氮循环的特征1 1、湿地生态系统中氮的固定包括生物固定、湿地生态系统中氮的固定包括生物固定和非生物固定和非生物固定. .2 2、矿化过程是湿地氮循环的重要组成环节。、矿化过程是湿地氮循环的重要组成环节。氮的矿化是指土壤有机碎屑中的氮素氮的矿化是指土壤有机碎屑中的氮素, , 在在土壤动物和微生物的作用下土壤动物和微生物的作用下, , 由难以被植由难以被植物利用的有机态转化为可被植物吸收利用物利用的有机态转化为可被植物吸收利用的无机态的无机态( ( 主要为铵态氮主要为铵态氮) ) 的过程的过程. . 3 3、植物是湿地系统中氮循环必不可少的部、植物是湿地系统中氮循环必不可少的部分分. .Page 10农田生态系统的氮循环农田生态系统的氮循环Page 11农田生态系统中氮循环的特征农田生态系统中氮循环的特征1 1、受人类剧烈活动影响的人工生态系统，、受人类剧烈活动影响的人工生态系统，复种指数高，氮肥用量大，肥水条件优越复种指数高，氮肥用量大，肥水条件优越2 2、作物在生长期间，土壤能为作物提供的、作物在生长期间，土壤能为作物提供的可利用的有效氮量主要是起始矿质氮和可可利用的有效氮量主要是起始矿质氮和可矿化氮量。矿化氮量。3 3、硝化作用和反硝化作用影响初级生产力，、硝化作用和反硝化作用影响初级生产力，引起土壤酸化，导致阳离子和硝酸盐淋失，引起土壤酸化，导致阳离子和硝酸盐淋失，与笑气的释放密切相关。与笑气的释放密切相关。Page 12森林生态系统中的氮循环森林生态系统中的氮循环Page 13森林生态系统中氮循环的特征森林生态系统中氮循环的特征1 1、在森林生态系统中、在森林生态系统中, ,土壤中贮存的氮是整土壤中贮存的氮是整个生态系统氮的主体个生态系统氮的主体, ,而且最为活跃。而且最为活跃。2 2、森林土壤氮的转化与循环可以分为氮的、森林土壤氮的转化与循环可以分为氮的输入、转化和输出三个部分输入、转化和输出三个部分, ,具体包括凋落具体包括凋落物的归还、施肥、大气沉降、自生固氮、物的归还、施肥、大气沉降、自生固氮、氨化、硝化、反硝化、植物吸收、氨化、硝化、反硝化、植物吸收、NH3 NH3 的的挥发、挥发、NO3NO3、淋溶等过程和途径。、淋溶等过程和途径。Page 14草地生态系统中的氮循环草地生态系统中的氮循环Page 15草地生态系统中氮循环的特征草地生态系统中氮循环的特征1 1、氮损失的过程会加速一些其他元素的流失、氮损失的过程会加速一些其他元素的流失, ,造成土壤酸化造成土壤酸化, ,这些变化又会间接降低草地这些变化又会间接降低草地生产力。生产力。2 2、草地生态系统氮输入途径包括生物固氮、草地生态系统氮输入途径包括生物固氮、大气沉降和施肥大气沉降和施肥; ;3 3、输出的途径主要有反硝化作用、氮的挥发、输出的途径主要有反硝化作用、氮的挥发、淋溶及径流、放牧与火烧。淋溶及径流、放牧与火烧。Page 16小组小结小组小结1、各个生态系统中氮的循环和转化都可分为氮的输入、转、各个生态系统中氮的循环和转化都可分为氮的输入、转化和输出三个部分。化和输出三个部分。2、各个生态系统氮循环的主要反应都是固氮作用、氨化作、各个生态系统氮循环的主要反应都是固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用。用、硝化作用和反硝化作用。3、不同生态系统中氮循环的主导反应不同。、不同生态系统中氮循环的主导反应不同。Page 17参考文献参考文献1胡晓霞,丁洪等。菜地氮素循环及其环境效应研究进展J.中国农学通报.2010,26(10):287-294.2刘淼,梁正伟.草地生态系统氮循环研究进展J.中国草地学报.2010,32(5):91-95.3王晓姗,刘杰.于建生.海洋氮循环细菌研究进展J.科学技术与工程.2009,9(17):5057-5062.4张玉树,丁洪,秦胜金.农业生态系统中氮素反硝化作用与N2O排放研究进展J.中国农学通报.2010,26(6):253-259.5陈伏生,曾德慧,何兴元.森林土壤氮素的转化与循环J.生态学杂志.2004,23(5):126-133.6周念清,王燕,钱家忠等.湿地氮循环及其对环境变化影响研究进展J.同济大学学报.2010,38(6):865-869.18