第十三章生态系统物质循环介绍.ppt

* 13.4 氮循环 氮的重要性 氮库：大气、土壤、陆地植被 生物可利用的氮的形式：NO32-、NO22-、NH4+ 氮循环的主要过程 固氮作用 氨化作用 硝化作用 反硝化作用 固氮作用 类型 闪电、宇宙射线、火山爆发等高能固氮 工业固氮：400摄氏度，200大气压下 生物固氮：固氮菌、与豆科植物共生的根瘤菌和蓝藻等自养和异养微生物 意义 平衡反硝化作用 对局域缺氮环境有重要意义 使氮进入生物循环 豆科植物的根瘤 氨化作用、硝化作用和反硝化作用 氨化作用：由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为氨和氨化合物，氨溶水成为NH4+，为植物利用。 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亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。 反硝化作用：反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气，回到大气库中。 The Nitrogen Cycle 生态系统中的氮循环 13.5 磷循环 磷循环属典型的沉积循环 磷以不活跃的地壳作为主要贮存库 磷的循环过程 岩石经土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥，被植物吸收进入植物体内。 沿食物链传递，并以粪便、残体或直接以枯枝落叶、秸秆归还土壤。 含磷有机化合物经土壤微生物的分解，转变为可溶性的磷酸盐，可再次供给植物吸收利用，这是磷的生物小循环。 一部分磷脱离生物小循环进入地质大循环 动植物遗体在陆地表面的磷矿化 磷受水的冲蚀进入江河，流入海洋?? Phosphate leaches from phosphate-rich rocks or from fertilizers and enters plants and other producers where it is incorporated into biological molecules. These are passed through the trophic levels. BIOGEOCHEMICAL CYCLE - PHOSPHORUS 一个池塘生态系统的磷循环 13.6 硫循环 酸雨的形成 ACID RAIN IN THE UNITES STATES The most acidic rain is concentrated in the northeast, but thousands of lakes in the west are also vulnerable. ACID RAIN IN THE WORLD 伦敦烟雾事件 伦敦1952年2月5日到8日，雾大无风，家庭和工厂排出的烟尘经久不散，大气中SO2含量3.8毫克/立方米，烟尘4.5毫克，居民普遍呼吸困难、咳嗽、喉痛、呕吐和发烧，4天内死亡约4000人。 13.7 有毒有害物质循环 有毒有害物质循环：对有机体有毒有害物质进入生态系统后，沿着食物链在生物体内富集或被分解的过程。 生物放大作用：某些物质当他们沿食物链移动时，既不被呼吸消耗，又不容易被排泄，而是浓集在有机体的组织中，这一现象称为生物放大作用。? 有毒有害物质循环的实例（1） DDT —DDT是人工合成的有机氯杀虫剂 —DDT不溶于水，而溶于脂肪，极易通过食物链而浓集 —DDT通过食物链进入动物体后，使钙代谢功能丧失，从而使鸟类蛋壳变薄，雌鸟孵卵时将蛋压破，从而使禽类的数量减少 危害 —消灭害虫的同时，无选择地将益虫、益鸟和害虫的天敌杀死 —如美国加利福尼亚州，由于滥用DDT，1967年有19%的蜜蜂被杀死，导致水果和蜂蜜急剧减产 BIOMAGINIFICATION OF DDT BIOMAGINIFICATION OF DDT 水体中的DTT浓度约为0.00005ppm ↓ 浮游生物 0.04 ppm ↓ 刚毛藻 0.08 ppm ↓ 网茅 0.33 ppm ↓ 螺 0.26 ppm 蛤 0.42 ppm 鱼 1.24 ppm ↓ 燕鸥 3.42 ppm ↓ 河鸥幼体 55.3 ppm 成体18.5 ppm ↓ 秋沙鸭 22.8 ppm ↓ 鹭鸟 26.4 ppm ↓ 银鸥 75.5 ppm 有毒有害重金属 汞：食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大。天然水每升水中含0.01毫克，就会导致人中毒。 镉：导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨骼和肝肾，并引起肾衰竭。 铅：是重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人体将很难排除。能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下。 钴：能对皮肤有放射性损伤。 钒：伤人的心、肺，导致胆固醇代谢异常。 锑：与砷能使银手饰变成砖红色，对皮肤有放射性损伤。 铊：会使人多发性神经炎。 锰：超量时会使人甲状腺机能亢进。也