生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)

1、 Page 2 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 氮循環(huán)的定義及意義氮循環(huán)的定義及意義 生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán) 小組小結(jié)小組小結(jié) 各生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)及其特征各生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)及其特征 Page 3 氮氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸的主要元素，在生物學(xué)上具有重是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸的主要元素，在生物學(xué)上具有重 要意義。正是由于地球上存在氮和其他生命必需元素的循環(huán)，要意義。正是由于地球上存在氮和其他生命必需元素的循環(huán)， 才使地球上生命生生不息，成為太陽(yáng)系中一個(gè)生機(jī)勃勃的星才使地球上生命生生不息，成為太陽(yáng)系中一個(gè)生機(jī)勃勃的星 球。球。 氮素循環(huán)：氮在大氣、土壤和生物體中氮素循環(huán)：氮在大氣、土壤和生物體中遷移遷移和和轉(zhuǎn)化

2、轉(zhuǎn)化 的往返過(guò)程。的往返過(guò)程。 氮循環(huán)過(guò)程非常復(fù)雜，很多環(huán)節(jié)都有微生物參加， 循環(huán)性能極為完善。 Page 4 生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)主要由四部分組成：生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)主要由四部分組成： 生態(tài)系統(tǒng)中氮素循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中氮素循環(huán) 氮循環(huán) 固氮作用 氨化作用硝化作用 反硝化作用 Page 5 2、氨化作用：、氨化作用： 由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮（氨基酸和核酸）由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮（氨基酸和核酸） 分解成為氨和氨化物，氨溶于水即分解成為氨和氨化物，氨溶于水即 成為成為NH4+,可為植物所直接利用可為植物所直接利用。 高能固氮（通過(guò)閃電、宇宙射線、隕石等）高能固氮（通過(guò)閃電、宇宙射線、隕石

3、等） 1、固氮作用、固氮作用 工業(yè)固氮（通過(guò)工業(yè)合成的方法）工業(yè)固氮（通過(guò)工業(yè)合成的方法） （將大氣中的氮轉(zhuǎn)（將大氣中的氮轉(zhuǎn) 變成氨和硝酸鹽）變成氨和硝酸鹽） 生物固氮（通過(guò)有固氮能力的細(xì)菌和藻類）生物固氮（通過(guò)有固氮能力的細(xì)菌和藻類） Page 6 3、硝化作用：在通氣良好的土壤中，氨化、硝化作用：在通氣良好的土壤中，氨化 合物被亞硝酸鹽細(xì)菌和硝酸鹽細(xì)菌氧化為合物被亞硝酸鹽細(xì)菌和硝酸鹽細(xì)菌氧化為 亞硝酸鹽和硝酸鹽，供植物吸收利用。亞硝酸鹽和硝酸鹽，供植物吸收利用。 4、反硝化作用（脫氮作用）：在通氣不良、反硝化作用（脫氮作用）：在通氣不良 的條件下，反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成的條件下，反硝化

4、細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成 大氣氮，回到大氣庫(kù)中。大氣氮，回到大氣庫(kù)中。 Page 7 生態(tài)系統(tǒng)的氮素循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的氮素循環(huán) Page 8 濕地生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)濕地生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán) Page 9 濕地生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征濕地生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征 1 1、濕地生態(tài)系統(tǒng)中氮的固定包括生物固定、濕地生態(tài)系統(tǒng)中氮的固定包括生物固定 和非生物固定和非生物固定. . 2 2、礦化過(guò)程是濕地氮循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)。、礦化過(guò)程是濕地氮循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)。 氮的礦化是指土壤有機(jī)碎屑中的氮素氮的礦化是指土壤有機(jī)碎屑中的氮素, , 在在 土壤動(dòng)物和微生物的作用下土壤動(dòng)物和微生物的作用下, , 由難以被植由難以被植 物利

5、用的有機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)化為可被植物吸收利用物利用的有機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)化為可被植物吸收利用 的無(wú)機(jī)態(tài)的無(wú)機(jī)態(tài)( ( 主要為銨態(tài)氮主要為銨態(tài)氮) ) 的過(guò)程的過(guò)程. . 3 3、植物是濕地系統(tǒng)中氮循環(huán)必不可少的部、植物是濕地系統(tǒng)中氮循環(huán)必不可少的部 分分. . Page 10 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán) Page 11 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征 1 1、受人類劇烈活動(dòng)影響的人工生態(tài)系統(tǒng)，、受人類劇烈活動(dòng)影響的人工生態(tài)系統(tǒng)， 復(fù)種指數(shù)高，氮肥用量大，肥水條件優(yōu)越復(fù)種指數(shù)高，氮肥用量大，肥水條件優(yōu)越 2 2、作物在生長(zhǎng)期間，土壤能為作物提供的、作物在生長(zhǎng)期間，土壤能為作物提供的

6、可利用的有效氮量主要是起始礦質(zhì)氮和可可利用的有效氮量主要是起始礦質(zhì)氮和可 礦化氮量。礦化氮量。 3 3、硝化作用和反硝化作用影響初級(jí)生產(chǎn)力，、硝化作用和反硝化作用影響初級(jí)生產(chǎn)力， 引起土壤酸化，導(dǎo)致陽(yáng)離子和硝酸鹽淋失，引起土壤酸化，導(dǎo)致陽(yáng)離子和硝酸鹽淋失， 與笑氣的釋放密切相關(guān)。與笑氣的釋放密切相關(guān)。 Page 12 森林生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)森林生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán) Page 13 森林生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征森林生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征 1 1、在森林生態(tài)系統(tǒng)中、在森林生態(tài)系統(tǒng)中, ,土壤中貯存的氮是整土壤中貯存的氮是整 個(gè)生態(tài)系統(tǒng)氮的主體個(gè)生態(tài)系統(tǒng)氮的主體, ,而且最為活躍。而且最為活躍。 2 2

7、、森林土壤氮的轉(zhuǎn)化與循環(huán)可以分為氮的、森林土壤氮的轉(zhuǎn)化與循環(huán)可以分為氮的 輸入、轉(zhuǎn)化和輸出三個(gè)部分輸入、轉(zhuǎn)化和輸出三個(gè)部分, ,具體包括凋落具體包括凋落 物的歸還、施肥、大氣沉降、自生固氮、物的歸還、施肥、大氣沉降、自生固氮、 氨化、硝化、反硝化、植物吸收、氨化、硝化、反硝化、植物吸收、NH3 NH3 的的 揮發(fā)、揮發(fā)、NO3NO3、淋溶等過(guò)程和途徑。、淋溶等過(guò)程和途徑。 Page 14 草地生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)草地生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán) Page 15 草地生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征草地生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征 1 1、氮損失的過(guò)程會(huì)加速一些其他元素的流失、氮損失的過(guò)程會(huì)加速一些其他元素的流失, , 造

8、成土壤酸化造成土壤酸化, ,這些變化又會(huì)間接降低草地這些變化又會(huì)間接降低草地 生產(chǎn)力。生產(chǎn)力。 2 2、草地生態(tài)系統(tǒng)氮輸入途徑包括生物固氮、草地生態(tài)系統(tǒng)氮輸入途徑包括生物固氮、 大氣沉降和施肥大氣沉降和施肥; ; 3 3、輸出的途徑主要有反硝化作用、氮的揮發(fā)、輸出的途徑主要有反硝化作用、氮的揮發(fā)、 淋溶及徑流、放牧與火燒。淋溶及徑流、放牧與火燒。 Page 16 小組小結(jié)小組小結(jié) 1、各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中氮的循環(huán)和轉(zhuǎn)化都可分為氮的輸入、轉(zhuǎn)、各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中氮的循環(huán)和轉(zhuǎn)化都可分為氮的輸入、轉(zhuǎn) 化和輸出三個(gè)部分。化和輸出三個(gè)部分。 2、各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的主要反應(yīng)都是固氮作用、氨化作、各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的

9、主要反應(yīng)都是固氮作用、氨化作 用、硝化作用和反硝化作用。用、硝化作用和反硝化作用。 3、不同生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的主導(dǎo)反應(yīng)不同。、不同生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的主導(dǎo)反應(yīng)不同。 Page 17 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1胡曉霞,丁洪等。菜地氮素循環(huán)及其環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展J.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2010,26(10):287-294. 2劉淼,梁正偉.草地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)研究進(jìn)展J.中國(guó)草地學(xué)報(bào). 2010,32(5):91-95. 3王曉?shī)?劉杰.于建生.海洋氮循環(huán)細(xì)菌研究進(jìn)展J.科學(xué)技術(shù)與工程. 2009,9(17):5057-5062. 4張玉樹(shù),丁洪,秦勝金.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中氮素反硝化作用與N2O排放研究進(jìn)展J. 中國(guó)