生物循环

生物循环一、概念生物循环是指生态系统中的物质循环，即生态系统中的生物成分和非生物成分间物质往返流动的过程。营养物质从大气、水体和土壤等的自然环境中通过绿色植物的吸收，进入到生态系统中，在生态系统各种生物间流动，最终重新归还到环境中，完成一次循环，整个过程继续进行，归还的物质再次被植物吸收进入生态系统，周而复始往复持续，这种物质的反复传递和转化过程就称为物质循环。生物循环的核心是植物的光合作用。二、意义（1）生物作为土壤-植物-大气之间的一个联系环节，成为整个自然地理环境中物质能量交换的一个基本通道。（2）实现了有机界与无机界之间的互相转化。三、过程绿色植物（生产者有机体）从环境中获取无机物质和养分并将其合成有机物贮存在体内，各种动物（消费者有机体）直接或间接以植物为食以从中获取维持生命活动所需的物质和能量，各种微生物（分解者有机体）在摄取动植物残体的物质和能量的同时，将动植物残体分解为无机化合物归还给了环境，这种环境—生产者—消费者—分解者—环境的物质循环过程为生物小循环。四、作用 1. 1.生物有机体可以把太阳辐射能转化为化学潜能。生物有机体可以把太阳辐射能转化为化学潜能。绿色植物通过光合作用能够吸收太阳能，把太阳能转化为化学能储藏在有机物质中。当生物有机体进行新陈代谢时，把化学能释放到环境中。 2. 2.生物循环引起化学元素的迁移，使得这些元素在自然地理环境中重新分配。生物循环引起化学元素的迁移，使得这些元素在自然地理环境中重新分配。生物循环过程中的化学元素迁移的特点是经历了无机物——有机物——无机物的反复的转化过程。绿色植物在大气中吸收了无机化学元素，也从地壳和水圈中吸收无机化学元素，使许多元素离开原来位置进入到生物体内，并改变了原来的存在形式。根据对生命物质的分析，几乎所有在自然地理环境中存在的元素都可以在不同的生命体内找到，但含量有很大的不同。例如植物体内氮的平均含量比岩石圈高30 倍，碳高 180 倍。被生物有机体吸收的元素在有机体被异养微生物分解而发生矿化的过程中，又以无机物的形式归还到周围环境中去，并且使这些元素在自然地理环境中重新分布。例如：碳循环和硫循环、氮循环 3. 3.生物循环可以改变大气的组成成分，并保持大气圈中气体的相对平衡。生物循环可以改变大气的组成成分，并保持大气圈中气体的相对平衡。生物对于大气和海洋的二氧化碳平衡、气溶胶粒子的产生，以及其它与气体成分和盐类有关的化学平衡等都有很重要的作用。在生命有机体出现之前，大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮和氨，而缺乏氧气。绿色植物出现后，大气中的氧才逐渐丰富起来，这是光合作用的结果。（参考：气象学与气候学）氧经常积极地参加到化合物中，由于植物光合作用释放的氧弥补了大气中游离氧的损失，才保持大气中氧的平衡。 4. 4.生物循环影响并改造水圈中的化学成分。生物循环影响并改造水圈中的化学成分。河水与海水在目前所含的盐类差别很大。虽然河水所含的碳酸盐最多，但当河水入海后，一部分碳酸盐便沉淀；另一部分碳酸盐被大海中的动物所吸收，构成它们的甲壳和骨骼等，因此海水中的碳酸盐大大减少。氮、磷、硅的化合物和有机质也大量地被生物所吸收，故海水中这些物质的含量也减少。湖水中的生物循环作用强烈。营养元素（N、P）在湖水、生物体、底质中循环，使得淡水湖泊中有不同程度的富营养化的趋势。（参考：水文学） 5. 5.生物循环把太阳能引进成土过程，生物循环把太阳能引进成土过程，使分散在岩石风化壳、使分散在岩石风化壳、水圈和大气中的营养元素在水圈和大气中的营养元素在地表积聚，有机体本身则是土壤中有机成分的来源，从而使土层产生肥力，促进土壤的形地表积聚，有机体本身则是土壤中有机成分的来源，从而使土层产生肥力，促进土壤的形成和发展。成和发展。生物因素是土壤发生发展中最主要、最活跃的成土因素，它包括植物、动物和微生物，它们在土壤形成过程中所起的作用是不一样的。绿色植物是土壤有机质的初始生产者，它的作用是把分散在母质、水圈和大气中的营养元素选择性地吸收起来，利用太阳辐射能，进行光合作用，制造成有机质，把太阳能转变成为化学能，再以有机残体的形式，聚集在母质或土壤中。土壤动物，如蚯蚓、啮齿类动物、昆虫等，通过其生命活动、机械扰动，参加了土壤中的物质和能量的交换、转换过程，相当深刻地影响土壤的形成与发育。动物的作用表现在它们对土壤物质的机械混合，对土壤有机质的消耗、分解以及它们将代谢产物归还到土壤中去。土壤中微生物种类繁多，数量极大，对土壤的形成、肥力的演变起着重大的作用。微生物在土壤中分解有机质、合成腐殖质，然后再分解腐殖质，构成了土壤中生物小循环的一个不可缺少的环节，并导致腐殖质的形成和土壤腐殖质层中营养元素的积累。（参考：植物地理学）土壤结构与生物循环 6. 6.生物循环参与了某些岩石和矿物的形成。生物循环参与了某些岩石和矿物的形成。分布广泛的石灰岩和富含煤和石油的有机岩层，都是由有机残体及有机体活动产物组成的。许多有机体是一定元素的富集者。例如，铁细菌在自己的细胞中或周围可富集氢氧化铁，硫细菌可富集硫，当有机体死亡后，这些聚集的元素就地沉积起来。因此，铁矿、锰矿和硫矿等的形成与这些富集元素的微生物有关。动物的成矿作用也有很好的例子。如智利和秘鲁的海岛以及我国南海诸岛上沉积的磷矿床就是由海鸟长期排泄的粪便形成的。图磷矿床的形成过程（参考：废物处理与地球物质循环）