普通生态学-2014-Lecture 10.pdf

生态系统的物质循环 提纲 • 物质循环基本概念和类型 • 生态系统的生物循环 • 生物地球化学循环 – 水循环 – 碳循环 – 氮循环 – 磷循环 • 海洋生态系统的物质循环 能量流动和物质循环 • 在生态系统中，能量是从高质量形式（短波辐射 ，化学能等）向底低质量形式（热能，长波辐射 等）转化，很难逆向转移。 • 而物质一般会以无机态的形式进入生态系统，被 同化后以有机态在系统内流转，最后以无机态回 归到环境中，并在以后被再次利用。（CO2—碳水 化合物—其它有机物—CO2 ） 生态系统物质循环的基本概念 生态系统生物循环 （生物小循环，系统内部循环） ：物质/元素在生态系统各组成部分之间的转移或 循环。 生物地球化学循环 （*大循环）：物质/元素在不同 的系统间转移，并最终在形式上完成回归。 生态系统物质循环的基本概念（2） • 库：生态系统组分中某一物质/元素的状态变量， 如土壤碳库。 • 流：库之间的交换。 • 流通量（率）：单位时间和空间通过的物质的绝 对量。 • 周转率：流通量/库。周转时间：1/周转率 一个池塘生态系统的库流示意图 生态系统物质循环的基本概念（3） 生态系统物质循环的几个阶段： • 吸收：指植物通过根系或叶面对环境中相关物质/元素（ 一般为无机态）的吸收，并经过生物的作用将这些物质固 定在体内。 • 存留：被固定的元素以有机结合态保存在活/死的有机质 内一段时间。 • 归还：在生态系统水平上，指的是通过微生物的分解，有 机态的物质/元素被分解解为无机态释放到环境中。对植 物而言，指的是植物通过凋落物，分泌物向环境的输出。 生态系统水平碳循环示意图 大气中CO2 O2 CO2 Litterfall O horizon O A horizon CO2 O transport M 2 d t i r f CO in soil a f n 2 u s