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碳氮的循环过程 论述全球的碳、氮、磷、硫的循环过程

2020-07-18知识5

(8分)生态系统中氮循环和碳循环及其相互关系的简图如下: (1)光合作用 呼吸作用 增强光照,降低棚内温度,保持昼夜温差增加光合作用强度,减少呼吸消耗(2)豆科植物为根瘤菌提供有机物,根瘤菌为豆科植物提供氮源(3)硝化细菌 自养需氧型 生产者氮循环过程 构成陆地生态系统氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程为生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程是氨化作用。在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐,这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程被称作反硝化作用。由此可见,由于微生物的活动,土壤已成为氮循环中最活跃的区域。氮在自然界的循环过程? 空气中含有大约78%的氮气,占有绝大部分的氮元素。氮是许多生物过程的基本元素;它存在于所有组成蛋白质的氨基酸中,是构成诸如DNA等的核酸的四种基本元素之一。在植物中,大量的氮素被用于制造可进行光合作用供植物生长的叶绿素分子。加工,或者固定,是将气态的游离态氮转变为可被有机体吸收的化合态氮的必经过程。一部分氮素由闪电所固定,同时绝大部分的氮素被非共生或共生的固氮细菌所固定。这些细菌拥有可促进氮气和氢化和成为氨的固氮酶,生成的氨再被这种细菌通过一系列的转化以形成自身组织的一部分。某一些固氮细菌,例如根瘤菌,寄生在豆科植物(例如豌豆或蚕豆)的根瘤中。这些细菌和植物建立了一种互利共生的关系,为植物生产氨以换取糖类。因此可通过栽种豆科植物使氮素贫瘠的土地变得肥沃。还有一些其它的植物可供建立这种共生关系。其它植物利用根系从土壤中吸收硝酸根离子或铵离子以获取氮素。动物体内的所有氮素则均由在食物链中进食植物所获得。论述全球的碳、氮、磷、硫的循环过程 绿色植物通过光合作用将吸收的太阳能固定于碳水化合物中,这些化合物再沿食物链传递并在各级生物体内氧化放能,从而带动群落整体的生命活动。自然界有大量碳酸盐沉积物,但其中的碳却难以进入生物循环。植物吸收的碳完全来自气态CO2。生物体通过呼吸作用将体内的CO2作为废物排入空气中。翻耕土地也使土壤中容纳的一部分CO2释放出来,腐殖质氧化产生的CO2更多。燃烧煤炭和石油等燃料也能产生CO2,特别是工业化以后,以这种方式产生的CO2量逐渐增大,甚至超过来自其他途径的CO2量。大气中的CO2一方面因植物的减少而降低了消耗,另一方面又因上述燃料使用量的增加而增多了补充,所以浓度有增加的趋势。但海水中可以溶解大量CO2并以碳酸盐的形式贮存起来,因此可以帮助调节大气中CO2的浓度。虽然大气中富含氮元素(79%),植物却不能直接利用,只有经固氮生物(主要是固氮菌类和蓝藻)将其转化为氨(NH3)后才能被植物吸收,并用于合成蛋白质和其他含氨有机质。在生物体内,氮存在于氨基中,呈-3价。在土壤富氧层中,氮主要以硝酸盐(+5价)或亚硝酸盐(+3价)形式存在。土壤中有两类硝化细菌,一类将氨氧化为亚硝酸盐,一类将亚硝酸盐氧化为硝酸盐,两类都依靠氧化作用自然界中的碳循环和氮循环有何重要意义? 碳循环碳是构成生物原生质的基本元素,虽然它在自然界中的蕴藏量极为丰富,但绿色植物能够直接利用的仅仅限于空气中的二氧化碳(CO2).生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气(O2).在这个过程中少不了水的参与.有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物.碳水化合物经食物链传递,又成为动物和细菌等其他生物体的一部分.生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水,并释放出其中储存的能量.由于这个碳循环,大气中的CO2大约20年就完全更新一次② 氮循环在自然界,氮元素以分子态(氮气)、无机结合氮和有机结合氮三种形式存在.大气中含有大量的分子态氮.但是绝大多数生物都不能够利用分子态的氮,只有象豆科植物的根瘤菌一类的细菌和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮(硝酸盐)加以利用.植物只能从土壤中吸收无机态的铵态氮(铵盐)和硝态氮(硝酸盐),用来合成氨基酸,再进一步合成各种蛋白质.动物则只能直接或间接利用植物合成的有机氮(蛋白质),经分解为氨基酸后再合成自身的蛋白质.在动物的代谢过程中,一部分蛋白质被分解为氨、尿酸和尿素等排出体外,最终进入土壤.动植物简单描述氮在自然界的循环过程 构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用自然界存在三种氮循环:生物固氮循环、雷雨固氮循环、人工固氮循环.植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成.

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