生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)

1、 Page 2 主要內容主要內容 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) 小組小結小組小結 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 氮氮是構成蛋白質和核酸的主要元素，在生物學上具有重是構成蛋白質和核酸的主要元素，在生物學上具有重 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，成為太陽系中一個生機勃勃的星才使地球上生命生生不息，成為太陽系中一個生機勃勃的星 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化

2、轉化 的往返過程。的往返過程。 氮循環(huán)過程非常復雜，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： 由氨化細菌和真菌的作用將有機氮（氨基酸和核酸）由氨化細菌和真菌的作用將有機氮（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（通過閃電、宇宙射線、隕石等）高能固氮（通過閃電、宇宙射線、隕石

3、等） 1、固氮作用、固氮作用 工業(yè)固氮（通過工業(yè)合成的方法）工業(yè)固氮（通過工業(yè)合成的方法） （將大氣中的氮轉（將大氣中的氮轉 變成氨和硝酸鹽）變成氨和硝酸鹽） 生物固氮（通過有固氮能力的細菌和藻類）生物固氮（通過有固氮能力的細菌和藻類） 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 合物被亞硝酸鹽細菌和硝酸鹽細菌氧化為合物被亞硝酸鹽細菌和硝酸鹽細菌氧化為 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，反硝化細菌將亞硝酸鹽轉變成的條件下，反硝化

4、細菌將亞硝酸鹽轉變成 大氣氮，回到大氣庫中。大氣氮，回到大氣庫中。 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、礦化過程是濕地氮循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)。、礦化過程是濕地氮循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)。 氮的礦化是指土壤有機碎屑中的氮素氮的礦化是指土壤有機碎屑中的氮素, , 在在 土壤動物和微生物的作用下土壤動物和微生物的作用下, , 由難以被植由難以被植 物利

5、用的有機態(tài)轉化為可被植物吸收利用物利用的有機態(tài)轉化為可被植物吸收利用 的無機態(tài)的無機態(tài)( ( 主要為銨態(tài)氮主要為銨態(tài)氮) ) 的過程的過程. . 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 農田生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)農田生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán) Page 11 農田生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征農田生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的特征 1 1、受人類劇烈活動影響的人工生態(tài)系統(tǒng)，、受人類劇烈活動影響的人工生態(tài)系統(tǒng)， 復種指數(shù)高，氮肥用量大，肥水條件優(yōu)越復種指數(shù)高，氮肥用量大，肥水條件優(yōu)越 2 2、作物在生長期間，土壤能為作物提供的、作物在生長期間，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氮和可可利用的有效氮量主要是起始礦質氮和可 礦化氮量。礦化氮量。 3 3、硝化作用和反硝化作用影響初級生產力，、硝化作用和反硝化作用影響初級生產力， 引起土壤酸化，導致陽離子和硝酸鹽淋失，引起土壤酸化，導致陽離子和硝酸鹽淋失， 與笑氣的釋放密切相關。與笑氣的釋放密切相關。 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 個生態(tài)系統(tǒng)氮的主體個生態(tài)系統(tǒng)氮的主體, ,而且最為活躍。而且最為活躍。 2 2

7、、森林土壤氮的轉化與循環(huán)可以分為氮的、森林土壤氮的轉化與循環(huán)可以分為氮的 輸入、轉化和輸出三個部分輸入、轉化和輸出三個部分, ,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、淋溶等過程和途徑。、淋溶等過程和途徑。 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、氮損失的過程會加速一些其他元素的流失、氮損失的過程會加速一些其他元素的流失, , 造

8、成土壤酸化造成土壤酸化, ,這些變化又會間接降低草地這些變化又會間接降低草地 生產力。生產力。 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 小組小結小組小結 1、各個生態(tài)系統(tǒng)中氮的循環(huán)和轉化都可分為氮的輸入、轉、各個生態(tài)系統(tǒng)中氮的循環(huán)和轉化都可分為氮的輸入、轉 化和輸出三個部分。化和輸出三個部分。 2、各個生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的主要反應都是固氮作用、氨化作、各個生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的

9、主要反應都是固氮作用、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)的主導反應不同。、不同生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的主導反應不同。 Page 17 參考文獻參考文獻 1胡曉霞,丁洪等。菜地氮素循環(huán)及其環(huán)境效應研究進展J.中國農學通報. 2010,26(10):287-294. 2劉淼,梁正偉.草地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)研究進展J.中國草地學報. 2010,32(5):91-95. 3王曉姍,劉杰.于建生.海洋氮循環(huán)細菌研究進展J.科學技術與工程. 2009,9(17):5057-5062. 4張玉樹,丁洪,秦勝金.農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中氮素反硝化作用與N2O排放研究進展J. 中國