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硫循環在生物群落以什麼形式

發布時間:2022-08-09 18:24:35

Ⅰ 無機環境中的各種元素如何進入生物體內

無機環境中的基本元素如:C.N .O .P.S 這些無機元素都是通過物質循環進入生物群落
碳循環:C是通過植物的光合作用進入生物體,生物體通過呼吸作用排出至無機環境
氮循環:N大多數是由閃電固定,固氮菌固定進而由植物利用
氧循環:這個和碳循環相似,但一般都是來源於水分,二氧化碳被植物吸收
硫循環:岩石庫中的硫酸鹽主要通過生物的分解和自然風化作用進入生態系統
一般都是無機元素以化合態.離子態的形式被植物吸收,進而通過食物鏈的能量流動傳遞下去
至於動物,呼吸是通過外界與內環境的物質交換後,細胞組織再和內環境進行物質的交換

Ⅱ 硫在自然界的循環過程圖,誰知道

自然界的硫最初來自黃鐵礦與黃銅礦等礦物,之後藉由風化進入土壤當中,再經由植物或微生物的吸收,或經由沖刷進入河流,再流入大海,然後沉積或由途中的微生物繼續利用等。硫也是自然界生態循環中最重要的元素之一。其中硫酸根是自然界硫最主要的形式之一,除了被生物再吸收利用外。一部分的硫則由生物轉化為硫化氫(如哺乳動物的放屁、硫酸根離子在無氧狀況下被硫酸鹽還原菌還原成硫化氫),並釋放到大氣當中,或透過微生物反應重新便為硫元素停留在自然界。硫循環會參予微生物與生物之生物化學反應。有些微生物氧化各種硫化合物,有些則進行還原。硫循環之部分生化反應可綜合如下:
1.植物或動物不能利用元素狀態之硫,然而有些細菌能將硫氧化為硫酸鹽(含硫酸根離子),乃各種生物皆易利用之硫形式。例如硫氧化硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)。硫轉變為硫酸根為氧化的作用、屬需氧性、化學自營性反應,可產生酸性,使土壤之pH值下降。
2.植物利用硫酸鹽之硫以合成含硫胺基酸(如胱胺酸、半胱胺酸及甲硫胺酸等),此類胺基酸為部分蛋白之必需成分,也是自然界硫循環對於動物而言最重要的一部份。因為動物藉由攝食攝入植物的含硫胺基酸。當植物死亡後,土壤微生物分解植物蛋白,釋出胺基酸。胺基酸再經脫硫酶(desulfurase)之分解引起脫硫反應,硫以硫化氫(H2S)之形式釋出。而綠光營菌與紫光營菌之部分菌種又能氧化硫酸鹽還原或胺基酸分解時所產生之硫化氫,此氧化過程則產生元素硫。於是硫就這樣在自然界中循環起來了。

Ⅲ 在生物群落中硫元素是以哪幾種有機物形式傳遞的

硫酸鹽,硫化物,結合到蛋白質中等

Ⅳ 生態系統功能的物質循環

主條目:生物地球化學循環
生態系統的能量流動推動著各種物質在生物群落與無機環境間循環。這里的物質包括組成生物體的基礎元素:碳、氮、硫、磷,以及以DDT為代表的,能長時間穩定存在的有毒物質;這里的生態系統也並非家門口的一個小水池,而是整個生物圈,其原因是氣態循環和水體循環具有全球性,一個例子是2008年5月,科學家曾在南極企鵝的皮下脂肪內檢測到了脂溶性的農葯DDT,這些DDT就是通過全球性的生物地球化學循環,從遙遠的文明社會進入企鵝體內的。 氣體型循環(gaseous cycles)
元素以氣態的形式在大氣中循環即為氣體型循環,又稱「氣態循環」,氣態循環把大氣和海洋緊密連接起來,具有全球性。(吳人堅141頁)碳-氧循環和氮循環以氣態循環為主。
水循環(water cycle)
水循環是指大自然的水通過蒸發,植物蒸騰,水汽輸送,降水,地表徑流,下滲,地下徑流等環節,在水圈,大氣圈,岩石圈,生物圈中進行連續運動的過程。水循環是生態系統的重要過程,是所有物質進行循環的必要條件(吳人堅143)
沉積型循環(sedimentary cycles)
沉積型循環發生在岩石圈,元素以沉積物的形式通過岩石的風化作用和沉積物本身的分解作用轉變成生態系統可用的物質,沉積循環是緩慢的、非全球性的、不顯著的循環。沉積循環以硫、磷、碘為代表,還包括硅以及鹼金屬元素。(吳人堅141~142) 碳循環(carbon cycle)
碳元素是構成生命的基礎,碳循環是生態系統中十分重要的循環,其循環主要是以二氧化碳的形式隨大氣環流在全球范圍流動。碳-氧循環的主要流程為(可參見右圖):
①大氣圈→生物群落
·植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳同化為有機物
·消費者通過食物鏈獲得植物生產的含碳有機物
植物與動物在獲得含碳有機物的同時,有一部分通過呼吸作用回到大氣中。動植物的遺體和排泄物中含有大量的碳,這些產物是下一環節的重點。
②生物群落→岩石圈、大氣圈
·植物與動物的一部分遺體和排泄物被微生物分解成二氧化碳,回到大氣
·另一部分遺體和排泄物在長時間的地質演化中形成石油、煤等化石燃料
分解生成的二氧化碳回到大氣中開始新的循環;化石燃料將長期深埋地下,進行下一環節。
③岩石圈→大氣圈
·一部分化石燃料被細菌(比如嗜甲烷菌)分解生成二氧化碳回到大氣
·另一部分化石燃料被人類開采利用,經過一系列轉化,最終形成二氧化碳。
④大氣與海洋的二氧化碳交換
大氣中的二氧化碳會溶解在海水中形成碳酸氫根離子,這些離子經過生物作用將形成碳酸鹽,碳酸鹽也會分解形成二氧化碳。
整個碳循環過程二氧化碳的固定速度與生成速度保持平衡,大致相等,但隨著現代工業的快速發展,人類大量開采化石燃料,極大地加快了二氧化碳的生成速度,打破了碳循環的速率平衡,導致大氣中二氧化碳濃度迅速增長,這是引起溫室效應的重要原因。
氮循環(nitrogen cycle)
氮氣占空氣78%的體積,因而氮循環是十分普遍的,氮是植物生長所必需的元素,氮循環對各種植物包括農作物而言,是十分重要的。氮循環的主要流程為(可參見右圖):
①氮的固定
氮氣是十分穩定的氣體單質,氮的固定指的就是通過自然或人工方法,將氮氣固定為其它可利用的化合物的過程,這一過程主要有三條途徑
·在閃電的時候,空氣中的氮氣與氧氣在高壓電的作用下會生成一氧化氮,之後一氧化氮經過一系列變化,最終形成硝酸鹽
氮氣+氧氣→一氧化氮→二氧化氮(四氧化二氮)→硝酸→硝酸鹽。硝酸鹽是可以被植物吸收的含氮化合物,氮元素隨後開始在岩石圈循環
·根瘤菌、自生固氮菌能將氮氣固定生成氨氣,這些氨氣最終被植物利用,在生物群落開始循環
·自1918年弗里茨·哈勃(Fritz Haber)發明人工固氮方法以來,人類對氮循環施加了重要影響,人們將氮氣固定為氨氣,最終製成各種化肥投放到農田中,開始在岩石圈循環;②微生物循環
氮被固定後,土壤中的各種微生物可以通過化能合成作用參與循環
·硝化細菌(Nitrifying bacteria)能將土壤中的銨根(氨氣)氧化形成硝酸鹽
·反硝化細菌(Denitrifying bacteria)能將硝酸鹽還原成氮氣
反硝化細菌還原生成的氮氣重新回到大氣開始新的循環,這是一條最簡單的循環路線。如果進入岩石圈的氮沒有被微生物分解,而是被植物的根系吸收進而被植株同化,那麼這些氮還將經歷另一個過程
③生物群落→岩石圈
植物將土壤中的含氮化合物同化為自身的有機物(通常是蛋白質),氮元素就會在生物群落中循環
·植物吸收並同化土壤中的含氮化合物
·初級消費者通過攝取植物體,將氮同化為自身的營養物,更高級的消費者通過捕食其它消費者獲得這些氮
·植物、動物的氮最終通過排泄物和屍體回到岩石圈,這些氮大部分被分解者分解生成硝酸鹽和銨鹽
·少部分動植物屍體形成石油等化石燃料
經過生物群落循環後的硝酸鹽和銨鹽可能再次被植物根系吸收,但循環多次後,這批化合物最終全部進入硝化細菌和反硝化細菌組成的基本循環中,完成循環。
⑤化石燃料的分解
石油等化石燃料最終被微生物分解或被人類利用,氮元素也隨之生成氮氣回到大氣中,歷時最長的一條氮循環途徑完成。
硫循環(sulfur cycle)
硫是生物原生質體的重要組分,是合成蛋白質的必須元素,因而硫循環也是生態系統的基礎循環。硫循環明顯的特點是,它有一個長期的沉積階段和一個較短的氣體型循環階段,因為含硫的化合物中,既包括硫酸鋇、硫酸鉛、硫化銅等難溶的鹽類;也有氣態的二氧化硫和硫化氫。硫循環的主要過程為:
①硫的釋放
多種生物地球化學過程可將硫釋放到大氣中
·火山噴發可以帶出大量的硫化氫氣體
·硫化細菌(thiobacillus)通過化能合成作用形成硫化物,釋放化合物的種類因硫化細菌的種類而有不同
·海水飛沫形成的氣溶膠
·岩體風化,該途徑產生的硫酸鹽將進入水中,這一過程釋放的硫占釋放總量的50%左右(吳人堅146~147)
大部分硫將進入水體。火山噴發等途徑形成的氣態含硫化合物將隨降雨進入土壤和水體,但大部分的硫直接進入海洋,並在海里永遠沉積無法連續循環。只有少部分在生物群落循環。
②岩石圈、水圈→生物群落
和氮循環類似,植物根系吸收硫酸鹽,硫元素就開始在生物群落循環,最後由屍體和排泄物脫離,大部分此類物質被分解者分解,少部分形成化石燃料。
③重新沉積
分解者將含硫有機物分解為硫酸鹽和硫化物後,這些硫化物將按①過程重新開始循環
磷循環(phosphorus cycle)
磷是植物生長的必須元素,由於磷根本沒有氣態化合物,所以磷循環是典型的沉積循環,自然界的磷主要存在於各種沉積物中,通過風化進入水體,在生物群落循環,最後大部分進入海洋沉積,雖然部分海鳥的糞便可以將磷重新帶回陸地(諾魯島上存在大量的此類鳥糞),但大部分磷還是永久性地留在了海底的沉積物中無法繼續循環。 主條目:生物富集
人類在改造自然的過程中,不可避免地會向生態系統排放有毒有害物質,這些物質會在生態系統中循環,並通過富集作用積累在食物鏈最頂端的生物上(最頂端的生物往往是人)。生物的富集作用指的是:生物個體或處於同一營養級的許多生物種群,從周圍環境中吸收並積累某種元素或難分解的化合物,導致生物體內該物質的平衡濃度超過環境中濃度的現象。有毒有害物質的生物富集曾引起包括水俁病、痛痛病在內的多起生態公害事件。
生物富集對自然界的其他生物也有重要影響,例如美國的國鳥白頭海雕就曾受到DDT生物富集的影響,1952年~1957年間,已經有鳥類愛好者觀察到白頭海雕的出生率在下降(卡遜[4]第八章),隨後的研究則表明,高濃度的DDT會導致白頭海雕的卵殼變軟以致無法承受自身的重量而碎裂。直到1972年11月31日美國環境保護署(Environmental Protection Agency .EPA)正式全面禁止使用DDT,白頭海雕的數量才開始恢復。

Ⅳ 生物地球化學循環的硫循環

硫主要以硫酸鹽的形式貯存於沉積物中,以硫酸鹽溶液形式被植物吸收。但沉積的硫在土壤微生物的幫助下卻可轉化為氣態的硫化氫(H2S),再經大氣氧化為硫酸(H2SO4)復降於地面或海洋中。與氮相似的是,硫在生物體內以-2價形式存在,而在大氣環境中卻主要以硫酸鹽(+6價)形式存在。因此在植物體內也存在相應的還原酶系。在土壤富氧層和貧氧層中,分別存在氧化和還原兩種微生物系,可促進硫酸鹽與水之間的相互轉化。

Ⅵ 碳,氮,硫三種元素在生物界與無機環境中循環示意圖

自然界的硫循環

陸上火山爆發,使地殼和岩漿中的硫以H2S、硫酸鹽和SO2的形式排入大氣。海底火山爆發排出的硫,一部分溶於海水,一部分以氣態硫化物逸入大氣。陸地和海洋中的一些有機物質由於微生物分解作用,向大氣釋放H2S,其排放量隨季節而異,溫熱季節高於寒冷季節。海洋波浪飛濺使硫以硫酸鹽氣溶膠形式進入大氣。陸地植物可從大氣中吸收SO2。陸地和海洋植物從土壤和水中吸收硫。吸收的硫構成植物本身的機體。植物殘體經微生物分解,硫成為H2S逸入大氣。大氣中的SO2和H2S經氧化作用形成硫酸根(SO厈),隨降水降落到陸地和海洋。SO2和SO厈還可由於自然沉降或碰撞而被土壤和植物或海水所吸收。由陸地排入大氣的SO2和SO厈可遷移到海洋上空,沉降入海洋。同樣,海浪飛濺出來的SO厈也可遷移沉降到陸地上。陸地岩石風化釋放出的硫可經河流輸送入海洋。水體中硫酸鹽的還原是由各種硫酸鹽還原菌進行反硫化過程完成的。在缺氧條件下,硫酸鹽作為受氫體而轉化為H2S。

編輯本段人類活動的干預

人類燃燒含硫礦物燃料和柴草,冶煉含硫礦石,釋放大量的SO2。石油煉制釋放的H2S在大氣中很快氧化為SO2。這些活動使城市和工礦區的局部地區大氣中SO2濃度大為升高,對人和動植物有傷害作用(見二氧化硫污染對健康的影響)。SO2在大氣中氧化成為SO厈,是形成酸雨和降低能見度的主要原因。

Ⅶ 生物群落與無機環境之間以什麼形式循環的

碳在生物群落與無機環境之間通過生產者以 二氧 化碳的形式進入生物群落,通過生產者、消費者和分解者的呼吸作用又以 二氧 化碳的形式返回無機環境。

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