初中生物知识常见生物圈中的物质循环.docx
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1、初中生物知识:常见生物圈中的物质循环一、碳循环( Carbon cycle )碳是构成有机物质的中心元素,也是构成地壳岩石和矿物燃科(煤、石油、天然气)的主要成分。在地球各个圈层中碳的循环,主要是通过二氧化碳来进行的。在大气中 CO2 的含量很少,仅为 58000×1012mol ,大量的 CO2 溶解在大洋的海水中, 大约为 2900000×1012mol ,是空气中 CO2 含量的 50 倍,但是,最大量的碳是以碳酸盐沉积物的形式存储在地壳内,其12总量达1700000000×10mol。绿色植物吸收大气中的CO2 以及根部吸收的水分通过光合作用转化为葡萄糖和
2、多糖(淀粉、纤维素等)并放出氧气。植物体的碳化合物经过食物链传递成为动物体的碳化合物,植物和动物的呼吸作用将体内的部分碳转化成二氧化碳排入大气。动植物死亡后,残体内的碳经微生物分解后产生的二氧化碳排入大气。上述这一循环约需10 20 年。2大气和海洋之间的二氧化碳交换,是一个在气 水表面进行的溶解与解吸平衡过程。上述两种碳的流动与交换过程数量达每年约的碳循环过程。1000 亿吨(以碳计)以上。且都属于较快3碳酸盐岩石(石灰岩、白云石和碳质页岩)的形成和分解。4矿物燃料(煤和石油)的形成和分解。后两种碳的自然循环属缓慢形式,需时往往以亿万年计。由于人类活动特别是矿物燃料的燃烧量大幅度增加,排放到
3、大气中的二氧化碳浓度增大,这就破坏了自然界原有的平衡, 可能导致气候异常, 还会引起海水中的酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。二、氮循环氮是构成蛋白质及生物有机体的重要元素,它在环境中含量大而且变动量小的三种存在形式是;大气中的氮气, 海水中的溶解氮,沉积物中的有机氮,其余形态的氮则处于不断地复杂变化、流动和交换过程中。大气中除含有大量分子态氮 ( 3900 亿吨)外,还含有少数化合态氮如NH ( 2800 万吨)、3NO 和 NO2( 610 万吨)等。后者在云、气溶胶粒子和雨滴中转化为NH 4 和 NO 3 ,并随雨、雪降落地面。 大气中的 N2 和 O2 下雨时可在雷电作用下发生电离,生成
4、硝酸盐并经雨水带进土壤供生物利用,称之为大气固氮,但其量很少。 流星尾迹和宇宙线的作用,也可以固定一部分大气中的氮。大气中丰富的分子态氮(占空气78)不能为植物所直接利用。氮必须首先通过有机体转化成化合态的氮固定下来,才能被生物所利用。 只有极少数专一化程度很高的有机体(如酶类和微生物) 才能把游离氮转化为化合态氮而固定下来(硝基或氨基酸),氨基酸联结在一起形成蛋白质。 氮的循环过程是植物从土壤中吸收氮, 合成自身的有机物, 最终一部分作为根及残落物还给土壤, 其余为其他生物体所消耗, 再变成废料还给土壤。 在还原者的作用下,还原为有效态氮素, 再为植物所利用,如此周而复始进行着反复的循环。这
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