第十三章生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)

1、第第13 13章章 生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 13.1 13.1 物質(zhì)循環(huán)的一般特征物質(zhì)循環(huán)的一般特征 13.2 13.2 全球水循環(huán)全球水循環(huán) 13.3 13.3 碳循環(huán)碳循環(huán) 13.4 13.4 氮循環(huán)氮循環(huán) 13.5 13.5 磷循環(huán)磷循環(huán) 13.6 13.6 硫循環(huán)硫循環(huán)13.1 13.1 物質(zhì)循環(huán)的一般特征物質(zhì)循環(huán)的一般特征l物質(zhì)循環(huán)的概念：物質(zhì)循環(huán)的概念：是指無機(jī)化合物和單質(zhì)通過生是指無機(jī)化合物和單質(zhì)通過生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。 l生物地生物地球化學(xué)循環(huán)球化學(xué)循環(huán)：生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水體和土：生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水體和土壤等環(huán)境中獲得營養(yǎng)物質(zhì)

2、，通過綠色植物吸收，壤等環(huán)境中獲得營養(yǎng)物質(zhì)，通過綠色植物吸收，進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，被其他生物重復(fù)利用，最后再歸進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，被其他生物重復(fù)利用，最后再歸還于環(huán)境中的過程。這一過程還于環(huán)境中的過程。這一過程包括生物包括生物與非與非生物生物二者二者的參與的參與, , 同同時(shí)時(shí)也包含一些地也包含一些地質(zhì)與質(zhì)與地理作用在地理作用在內(nèi)內(nèi), , 因此因此稱為稱為生物地生物地球化學(xué)循環(huán)。球化學(xué)循環(huán)。l生物小循環(huán)生物小循環(huán)：環(huán)境中元素經(jīng)生物吸收，在生態(tài)系：環(huán)境中元素經(jīng)生物吸收，在生態(tài)系統(tǒng)中被相繼利用，然后經(jīng)過分解者的作用再為生統(tǒng)中被相繼利用，然后經(jīng)過分解者的作用再為生產(chǎn)者吸收、利用產(chǎn)者吸收、利用Basics of

3、nutrient cycling生物小循環(huán)生物小循環(huán)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)能量流動(dòng)和物質(zhì)物質(zhì)循環(huán)二者有何關(guān)系呢？能量流動(dòng)和物質(zhì)物質(zhì)循環(huán)二者有何關(guān)系呢？1、區(qū)別、區(qū)別 能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式主要以有機(jī)物形式流動(dòng)在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間以無機(jī)物形式循環(huán)，在群落內(nèi)部主要以有機(jī)物形式傳遞特點(diǎn)單向流動(dòng)、逐級遞減往復(fù)循環(huán)、反復(fù)利用范圍各種生態(tài)系統(tǒng)都可進(jìn)行生物圈（全球性）2、聯(lián)系：兩者同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可、聯(lián)系：兩者同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可 分割分割 能量流動(dòng)不能離開物質(zhì)循環(huán)而單獨(dú)進(jìn)行，能量流動(dòng)不能離開物質(zhì)循環(huán)而單獨(dú)進(jìn)行，能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，

4、離不開物質(zhì)的合成和分解。的合成和分解。 物質(zhì)是能量的載體，使能量能沿著食物物質(zhì)是能量的載體，使能量能沿著食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)，能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能不斷鏈（網(wǎng)）流動(dòng)，能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成部分生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成部分非生物的非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，正是物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，正是通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，才緊密聯(lián)系在一起，通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，才緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體的。形成一個(gè)統(tǒng)一的整體的。（1 1）物質(zhì)循環(huán)的基本概念）物質(zhì)循環(huán)的基本概念 庫：庫： 貯存一

5、定數(shù)量元素的某種生態(tài)系統(tǒng)組分貯存一定數(shù)量元素的某種生態(tài)系統(tǒng)組分稱為該元素的庫。稱為該元素的庫。 生態(tài)系統(tǒng)中各組分都是物質(zhì)循環(huán)的庫。生態(tài)系統(tǒng)中各組分都是物質(zhì)循環(huán)的庫。 植物庫、動(dòng)物庫、土壤庫、水體庫等。植物庫、動(dòng)物庫、土壤庫、水體庫等。 流通率：單位時(shí)間、單位面積流通率：單位時(shí)間、單位面積/ /體積的物質(zhì)體積的物質(zhì)轉(zhuǎn)移量。轉(zhuǎn)移量。 周轉(zhuǎn)率：周轉(zhuǎn)率：流通率流通率/ /庫庫中營養(yǎng)物質(zhì)總量中營養(yǎng)物質(zhì)總量。 周轉(zhuǎn)時(shí)間：庫中營養(yǎng)物質(zhì)總量周轉(zhuǎn)時(shí)間：庫中營養(yǎng)物質(zhì)總量/ /流通率流通率。（2 2）物質(zhì)在庫間的流通）物質(zhì)在庫間的流通 流通量、周轉(zhuǎn)率與周轉(zhuǎn)時(shí)流通量、周轉(zhuǎn)率與周轉(zhuǎn)時(shí)間是相對于庫而言的。間是相對于庫而言

6、的。 生產(chǎn)者庫生產(chǎn)者庫 流通率：流通率：2020單位單位/ /天天 周轉(zhuǎn)率：周轉(zhuǎn)率：20/100=20% 20/100=20% 周轉(zhuǎn)時(shí)間：周轉(zhuǎn)時(shí)間：100/20=5100/20=5天天 消費(fèi)者庫消費(fèi)者庫 流通率：流通率：4 4單位單位/ /天天 周轉(zhuǎn)率：周轉(zhuǎn)率：4/50=8% 4/50=8% 周轉(zhuǎn)時(shí)間：周轉(zhuǎn)時(shí)間：50/4=12.550/4=12.5天天 （3 3）影響物質(zhì)循環(huán)速率的因素）影響物質(zhì)循環(huán)速率的因素l 元素的性質(zhì)元素的性質(zhì)：有的元素循環(huán)的速率快，而有的則比：有的元素循環(huán)的速率快，而有的則比較慢，這是元素化學(xué)特性和被生物有機(jī)體利用的方較慢，這是元素化學(xué)特性和被生物有機(jī)體利用的方式不同所

7、決定的。如式不同所決定的。如COCO2 2 1 1年年, ,N 100N 100萬年。萬年。 l 生物的生長速率生物的生長速率：決定生物對物質(zhì)吸收的速率以及：決定生物對物質(zhì)吸收的速率以及物質(zhì)在食物網(wǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度。物質(zhì)在食物網(wǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度。l 有機(jī)物質(zhì)腐爛的速率有機(jī)物質(zhì)腐爛的速率：適宜的環(huán)境有利于分解者的：適宜的環(huán)境有利于分解者的生存，并使有機(jī)體很快分解，供生物重新利用。生存，并使有機(jī)體很快分解，供生物重新利用。 l 人類活動(dòng)的影響人類活動(dòng)的影響： 開墾農(nóng)田和砍伐森林引起土壤礦物質(zhì)的流失，影開墾農(nóng)田和砍伐森林引起土壤礦物質(zhì)的流失，影響物質(zhì)循環(huán)速率。響物質(zhì)循環(huán)速率。 化石燃燒把硫和二氧化硫釋放大氣

8、中。化石燃燒把硫和二氧化硫釋放大氣中。（4 4）生物地球化學(xué)循環(huán)的類型）生物地球化學(xué)循環(huán)的類型l氣體型循環(huán)氣體型循環(huán) 貯存庫是大氣和海洋。貯存庫是大氣和海洋。 有氣體形式的分子參與循環(huán)過程。有氣體形式的分子參與循環(huán)過程。 循環(huán)速度快，例如循環(huán)速度快，例如CO2、N2、O2等。等。 l沉積型循環(huán)沉積型循環(huán) 貯存庫是巖石、土壤和沉積物。貯存庫是巖石、土壤和沉積物。 沒有氣體形式的分子參與循環(huán)過程。沒有氣體形式的分子參與循環(huán)過程。 循環(huán)速度慢，時(shí)間以千年計(jì)算，例如循環(huán)速度慢，時(shí)間以千年計(jì)算，例如P、Ca、Mg等。等。 l水循環(huán)水循環(huán) 水的全球循環(huán)過程。水的全球循環(huán)過程。 生態(tài)系統(tǒng)中所有的物質(zhì)循環(huán)都離

9、不開水循環(huán)的推生態(tài)系統(tǒng)中所有的物質(zhì)循環(huán)都離不開水循環(huán)的推動(dòng)。動(dòng)。13.2 13.2 全球水循環(huán)全球水循環(huán)定義：在太陽能和地球表面熱能的作用下，地球上的水不定義：在太陽能和地球表面熱能的作用下，地球上的水不斷被蒸發(fā)成為水蒸氣，進(jìn)入大氣。水蒸氣遇冷又凝聚成水，斷被蒸發(fā)成為水蒸氣，進(jìn)入大氣。水蒸氣遇冷又凝聚成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，這個(gè)周而復(fù)始在重力的作用下，以降水的形式落到地面，這個(gè)周而復(fù)始的過程，稱為水循環(huán)。的過程，稱為水循環(huán)。 地表總水量：地表總水量：1.41.410109 9kmkm3 3，海洋約占海洋約占97% 97% 水的循環(huán)：水的循環(huán)： 水循環(huán)是太陽能推動(dòng)，在陸地、大

10、氣和海洋間循水循環(huán)是太陽能推動(dòng)，在陸地、大氣和海洋間循環(huán)。環(huán)。 陸地：蒸發(fā)陸地：蒸發(fā)(蒸騰蒸騰)71,000km3，降水降水111,000km3 ，徑流徑流40,000km3 海洋：蒸發(fā)海洋：蒸發(fā)425,000km3，降水降水385,000km3The Hydrologic Cycle(40，000 km3/a)(71，000 km3/a)(111，000 km3/a)(385，000 km3/a)(425，000 km3/a)(40，000 km3/a)103km3生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán)降雨降雨截留截留穿透雨穿透雨蒸騰蒸騰滲透滲透土壤吸收土壤吸收地表地表徑流徑流地下徑流地下徑流

11、消費(fèi)者消費(fèi)者地面蒸發(fā)地面蒸發(fā)13.3 13.3 碳循環(huán)碳循環(huán)l碳的重要性碳的重要性：生命元素、能量流動(dòng)。：生命元素、能量流動(dòng)。 l碳庫碳庫：海洋（量最大）和大氣、生物體。：海洋（量最大）和大氣、生物體。 l碳的存在形式碳的存在形式：COCO2 2，無機(jī)鹽，有機(jī)碳無機(jī)鹽，有機(jī)碳 l主要循環(huán)過程主要循環(huán)過程 生物的同化和異化過程生物的同化和異化過程 大氣和海洋間的大氣和海洋間的COCO2 2交換交換 碳酸鹽的沉淀作用碳酸鹽的沉淀作用 l人類活動(dòng)對碳循環(huán)造成嚴(yán)重影響，引起氣候人類活動(dòng)對碳循環(huán)造成嚴(yán)重影響，引起氣候變化的主要原因變化的主要原因COCO2 2COCO2 2溶溶 于海水于海水HH2 2CO

12、CO3 3水體中生物水體中生物HH+ +CO+CO3 32-2- CaCOCaCO3 3海底沉積物海底沉積物（1）海洋和大氣）海洋和大氣CO2調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)The Carbon Cycle9290750611015gCThe Carbon Cycle（2 2）溫室效應(yīng)）溫室效應(yīng) 溫室效應(yīng)（溫室效應(yīng)（ Greenhouse effectsGreenhouse effects ）：大氣中對長波輻射具有屏蔽作用的溫室氣大氣中對長波輻射具有屏蔽作用的溫室氣體濃度增加使較多的輻射能被截留在地球體濃度增加使較多的輻射能被截留在地球表層而導(dǎo)致溫度上升表層而導(dǎo)致溫度上升 溫室氣體溫室氣體：二氧化碳：二氧化碳( (C

13、OCO2 2) )、甲烷甲烷( (CHCH4 4) )、氧化亞氮氧化亞氮( (N N2 2O)O)、六氟化碳六氟化碳( (SFSF6 6) )、氟氯碳化氟氯碳化物物 ( (CFCs)CFCs)、氫氟碳化物氫氟碳化物( (HFCs)HFCs)等等 GREENHOUSE EFFECTCarbon accumulationCO2 has increased from its pre-industrial level data: recent records plus older data such as ice cores mostly fossil fuel burning氣候變化的生態(tài)效應(yīng)氣候變

14、化的生態(tài)效應(yīng)一、海平面上升一、海平面上升 輻射平衡。過去輻射平衡。過去 100 年來地球表面的年來地球表面的平均溫度已經(jīng)升高了平均溫度已經(jīng)升高了 0.30.6 。如果不。如果不改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，即在不改變主要溫室改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，即在不改變主要溫室氣體氣體 CO2、CH4及及 N2O 排放趨勢的條件下，排放趨勢的條件下，由于大氣中主要溫室氣體濃度增加，考慮由于大氣中主要溫室氣體濃度增加，考慮到溫室氣體和氣溶膠的共同作用，今后幾到溫室氣體和氣溶膠的共同作用，今后幾十乃至上百年的時(shí)間內(nèi)，全球平均氣溫將十乃至上百年的時(shí)間內(nèi)，全球平均氣溫將每十年升高每十年升高 0.2；下世紀(jì)末溫度將升高；下世紀(jì)末溫度

15、將升高 13.5 ，海平面可能升高，海平面可能升高 30100 cm。氣候變化的生態(tài)效應(yīng)氣候變化的生態(tài)效應(yīng)二、對生態(tài)系統(tǒng)的影響二、對生態(tài)系統(tǒng)的影響 影響的一個(gè)信號(hào)。在近影響的一個(gè)信號(hào)。在近 10 年來年來 385 種植物開種植物開花時(shí)間比之前的花時(shí)間比之前的 40 年的開花時(shí)間平均提前年的開花時(shí)間平均提前 4.5 d，其，其16%的植物在的植物在 90 年代比之前的開花時(shí)間明顯提前大約年代比之前的開花時(shí)間明顯提前大約 15 d；只有；只有 10 種植物（占種植物（占 3%）的開花時(shí)間）的開花時(shí)間 90年代比年代比之前晚。其中一年生植物比同一種屬的多年生植物更之前晚。其中一年生植物比同一種屬的多

16、年生植物更傾向于早開花，蟲媒植物比風(fēng)媒植物傾向于早開花傾向于早開花，蟲媒植物比風(fēng)媒植物傾向于早開花,這這些差異會(huì)影響植物群落的結(jié)構(gòu)和物種間的基因交流。些差異會(huì)影響植物群落的結(jié)構(gòu)和物種間的基因交流。 氣候變化會(huì)引起植被物種的進(jìn)化，甚至一些物種氣候變化會(huì)引起植被物種的進(jìn)化，甚至一些物種會(huì)因來不及適應(yīng)氣候變化而滅絕。會(huì)因來不及適應(yīng)氣候變化而滅絕。氣候變化的生態(tài)效應(yīng)氣候變化的生態(tài)效應(yīng)三、極端氣候三、極端氣候氣候變化的生態(tài)效應(yīng)氣候變化的生態(tài)效應(yīng)三、極端氣候三、極端氣候氣候變化的生態(tài)效應(yīng)氣候變化的生態(tài)效應(yīng)三、對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響三、對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 有一項(xiàng)研究利用美國有一項(xiàng)研究利用美國 19821998 年玉

17、米年玉米和大豆產(chǎn)量與氣溫、降水量、太陽輻射的綜合和大豆產(chǎn)量與氣溫、降水量、太陽輻射的綜合數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)氣候變化對于作物產(chǎn)量有影響，并數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)氣候變化對于作物產(chǎn)量有影響，并且這種影響可以量化，溫度每升高且這種影響可以量化，溫度每升高 1 ，玉米，玉米和大豆產(chǎn)量會(huì)減和大豆產(chǎn)量會(huì)減17%。 對秦嶺北麓平原對全球變暖的響應(yīng)及其對對秦嶺北麓平原對全球變暖的響應(yīng)及其對果業(yè)發(fā)展的影響研究表明：本地區(qū)降水相對較果業(yè)發(fā)展的影響研究表明：本地區(qū)降水相對較為豐富，在短時(shí)間內(nèi)，限制本地區(qū)的果業(yè)發(fā)展為豐富，在短時(shí)間內(nèi)，限制本地區(qū)的果業(yè)發(fā)展因素不是干旱而是高溫。因素不是干旱而是高溫。 13.4 13.4 氮循環(huán)氮循環(huán) 氮的

18、重要性氮的重要性 氮庫：大氣、土壤、陸地植被氮庫：大氣、土壤、陸地植被 生物可利用的氮的形式：生物可利用的氮的形式：NONO3 32-2-、NONO2 22-2-、NHNH4 4+ + 氮循環(huán)的主要過程氮循環(huán)的主要過程 固氮作用固氮作用 氨化作用氨化作用 硝化作用硝化作用 反硝化作用反硝化作用 固氮作用固氮作用 類型類型 閃電、宇宙射線、火山爆發(fā)等高能固氮閃電、宇宙射線、火山爆發(fā)等高能固氮 工業(yè)固氮：工業(yè)固氮：400400攝氏度，攝氏度，200200大氣壓下大氣壓下 生物固氮：固氮菌、與豆科植物共生的根生物固氮：固氮菌、與豆科植物共生的根瘤菌和藍(lán)藻等自養(yǎng)和異養(yǎng)微生物瘤菌和藍(lán)藻等自養(yǎng)和異養(yǎng)微生物

19、 意義意義 平衡反硝化作用平衡反硝化作用 對局域缺氮環(huán)境有重要意義對局域缺氮環(huán)境有重要意義 使氮進(jìn)入生物循環(huán)使氮進(jìn)入生物循環(huán)豆科植物的根瘤氨化作用、硝化作用和反硝化作用氨化作用、硝化作用和反硝化作用 氨化作用：由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮氨化作用：由氨化細(xì)菌和真菌的作用將有機(jī)氮分解成為氨和氨化合物，氨溶水成為分解成為氨和氨化合物，氨溶水成為NHNH4 4+ +，為為植物利用。植物利用。 硝化作用：在通氣良好的土壤中，氨化合物被硝化作用：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)菌氧化為亞硝酸鹽和亞硝酸鹽細(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。硝酸鹽，供植物吸收利用。

20、 反硝化作用：反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮反硝化作用：反硝化細(xì)菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮?dú)?，回到大氣庫中。氣，回到大氣庫中。The Nitrogen Cycle生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)13.5 13.5 磷循環(huán)磷循環(huán)磷循環(huán)屬典型的沉積循環(huán)磷循環(huán)屬典型的沉積循環(huán) 磷以不活躍的地殼作為主要貯存庫磷以不活躍的地殼作為主要貯存庫 磷的循環(huán)過程磷的循環(huán)過程 巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷肥，被植物吸收進(jìn)入植物體內(nèi)。肥，被植物吸收進(jìn)入植物體內(nèi)。 沿食物鏈傳遞，并以糞便、殘?bào)w或直接以枯枝落沿食物鏈傳遞，并以糞便、殘?bào)w或直接以枯枝落葉、秸稈歸還土壤。葉、秸稈歸還土壤。

21、 含磷有機(jī)化合物經(jīng)土壤微生物的分解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭珊子袡C(jī)化合物經(jīng)土壤微生物的分解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧姿猁}，可再次供給植物吸收利用，這是溶性的磷酸鹽，可再次供給植物吸收利用，這是磷的生物小循環(huán)。磷的生物小循環(huán)。 一部分磷脫離生物小循環(huán)進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán)一部分磷脫離生物小循環(huán)進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán) 動(dòng)植物遺體在陸地表面的磷礦化動(dòng)植物遺體在陸地表面的磷礦化 磷受水的沖蝕進(jìn)入江河，流入海洋磷受水的沖蝕進(jìn)入江河，流入海洋 BIOGEOCHEMICAL CYCLE - PHOSPHORUSBIOGEOCHEMICAL CYCLE - PHOSPHORUS一個(gè)池塘生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)一個(gè)池塘生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)13.6 13.6 硫

22、循環(huán)硫循環(huán)酸雨的形成ACID RAIN IN THE UNITES STATESACID RAIN IN THE WORLD倫敦?zé)熿F事件 倫敦倫敦19521952年年2 2月月5 5日到日到8 8日，霧大無風(fēng)，家日，霧大無風(fēng)，家庭和工廠排出的煙塵經(jīng)久不散，大氣中庭和工廠排出的煙塵經(jīng)久不散，大氣中SOSO2 2含量含量3.83.8毫克毫克/ /立方米，煙塵立方米，煙塵4.54.5毫克，毫克，居民普遍呼吸困難、咳嗽、喉痛、嘔吐居民普遍呼吸困難、咳嗽、喉痛、嘔吐和發(fā)燒，和發(fā)燒，4 4天內(nèi)死亡約天內(nèi)死亡約40004000人。人。13.7 13.7 有毒有害物質(zhì)循環(huán)有毒有害物質(zhì)循環(huán) 有毒有害物質(zhì)循環(huán)：對

23、有機(jī)體有毒有害有毒有害物質(zhì)循環(huán)：對有機(jī)體有毒有害物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，沿著食物鏈在生物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后，沿著食物鏈在生物體內(nèi)富集或被分解的過程。物體內(nèi)富集或被分解的過程。 生物放大作用：某些物質(zhì)當(dāng)他們沿食物生物放大作用：某些物質(zhì)當(dāng)他們沿食物鏈移動(dòng)時(shí)，既不被呼吸消耗，又不容易鏈移動(dòng)時(shí)，既不被呼吸消耗，又不容易被排泄，而是濃集在有機(jī)體的組織中，被排泄，而是濃集在有機(jī)體的組織中，這一現(xiàn)象稱為生物放大作用。這一現(xiàn)象稱為生物放大作用。 有毒有害物質(zhì)循環(huán)的實(shí)例（有毒有害物質(zhì)循環(huán)的實(shí)例（1 1） DDT DDT DDT DDT是人工合成的有機(jī)氯殺蟲劑是人工合成的有機(jī)氯殺蟲劑 DDT DDT不溶于水，而溶于脂肪

24、，極易通過食物鏈而濃不溶于水，而溶于脂肪，極易通過食物鏈而濃集集 DDT DDT通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體后，使鈣代謝功能喪失，通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體后，使鈣代謝功能喪失，從而使鳥類蛋殼變薄，雌鳥孵卵時(shí)將蛋壓破，從而使從而使鳥類蛋殼變薄，雌鳥孵卵時(shí)將蛋壓破，從而使禽類的數(shù)量減少禽類的數(shù)量減少 危害危害 消滅害蟲的同時(shí)，無選擇地將益蟲、益鳥和害蟲的消滅害蟲的同時(shí)，無選擇地將益蟲、益鳥和害蟲的天敵殺死天敵殺死 如美國加利福尼亞州，由于濫用如美國加利福尼亞州，由于濫用DDTDDT，19671967年有年有19%19%的蜜蜂被殺死，導(dǎo)致水果和蜂蜜急劇減產(chǎn)的蜜蜂被殺死，導(dǎo)致水果和蜂蜜急劇減產(chǎn)BIOMAGINIF

25、ICATION OF DDTBIOMAGINIFICATION OF DDT水體中的水體中的DTT濃度約為濃度約為0.00005ppm 浮游生物浮游生物 0.04 ppm 剛毛藻剛毛藻 0.08 ppm 網(wǎng)茅網(wǎng)茅 0.33 ppm 螺螺 0.26 ppm 蛤蛤 0.42 ppm 魚魚 1.24 ppm 燕鷗燕鷗 3.42 ppm 河鷗幼體河鷗幼體 55.3 ppm 成體成體18.5 ppm 秋沙鴨秋沙鴨 22.8 ppm 鷺鳥鷺鳥 26.4 ppm 銀鷗銀鷗 75.5 ppm有毒有害重金屬有毒有害重金屬汞：食入后直接沉入肝臟，對大腦、神經(jīng)、視力破壞極大。天然汞：食入后直接沉入肝臟，對大腦、神經(jīng)

26、、視力破壞極大。天然水每升水中含水每升水中含0.01毫克，就會(huì)導(dǎo)致人中毒。毫克，就會(huì)導(dǎo)致人中毒。鎘：導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾??；破壞骨骼和肝腎，并引起鎘：導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾病；破壞骨骼和肝腎，并引起腎衰竭。腎衰竭。鉛：是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進(jìn)入人體將很難排除。鉛：是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進(jìn)入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智能直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智力低下。力低下。鈷：能對皮膚有放射性損傷。鈷：能對皮膚有放射性損傷。釩：傷人的心、肺，導(dǎo)致膽固醇代謝異常。釩：傷人的心、肺，導(dǎo)致膽固醇代謝異常。銻：

27、與砷能使銀手飾變成磚紅色，對皮膚有放射性損傷。銻：與砷能使銀手飾變成磚紅色，對皮膚有放射性損傷。鉈：會(huì)使人多發(fā)性神經(jīng)炎。鉈：會(huì)使人多發(fā)性神經(jīng)炎。錳：超量時(shí)會(huì)使人甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)。也能傷害重要器官。錳：超量時(shí)會(huì)使人甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)。也能傷害重要器官。砷：是砒霜的組分之一，有劇毒，會(huì)致人迅速死亡。長期接觸少砷：是砒霜的組分之一，有劇毒，會(huì)致人迅速死亡。長期接觸少量，會(huì)導(dǎo)致慢性中毒。另外還有致癌性。量，會(huì)導(dǎo)致慢性中毒。另外還有致癌性。 2008廣西河池市砷污染飲用水事件，廣西河池市砷污染飲用水事件，2008云南高云南高原九大明珠之一的陽宗海發(fā)生嚴(yán)重砷污染事件，原九大明珠之一的陽宗海發(fā)生嚴(yán)重砷污染事件，2

28、009陜西寶雞血鉛超標(biāo)事件，陜西寶雞血鉛超標(biāo)事件，2009瀏陽鎘超標(biāo)事件，瀏陽鎘超標(biāo)事件，2009湖南婁底鉻廢渣事件，湖南婁底鉻廢渣事件，2011紫金礦業(yè)、紫金礦業(yè)、2011渤海蓬萊渤海蓬萊油田漏油、油田漏油、2011云南曲靖鉻渣非法傾倒云南曲靖鉻渣非法傾倒,2011廣西河池廣西河池龍江的鎘污染事件等等龍江的鎘污染事件等等 。湖南石門毒鶴山村的雄黃礦，是亞洲最大雄黃礦湖南石門毒鶴山村的雄黃礦，是亞洲最大雄黃礦 據(jù)石門縣政府披據(jù)石門縣政府披露，當(dāng)?shù)芈?，?dāng)?shù)?000多居民中，多居民中，1200余人檢測出砷中毒。據(jù)當(dāng)?shù)鼗菑S醫(yī)余人檢測出砷中毒。據(jù)當(dāng)?shù)鼗菑S醫(yī)院統(tǒng)計(jì)，從院統(tǒng)計(jì)，從1971年到年到2013年

29、年1月，雄黃礦患砷中毒的職工中月，雄黃礦患砷中毒的職工中600多多人已經(jīng)去世，其中人已經(jīng)去世，其中400余人死于癌癥。余人死于癌癥。具估計(jì)：我國現(xiàn)在已有具估計(jì)：我國現(xiàn)在已有400多個(gè)癌癥村。多個(gè)癌癥村。本本 章章 小小 結(jié)結(jié) 物質(zhì)循環(huán)的一般特征及影響因素物質(zhì)循環(huán)的一般特征及影響因素 物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的聯(lián)系與區(qū)別物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的聯(lián)系與區(qū)別 生物地化循環(huán)的類型：氣體型、沉積型、生物地化循環(huán)的類型：氣體型、沉積型、水循環(huán)水循環(huán) 幾種物質(zhì)的循環(huán)：碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循幾種物質(zhì)的循環(huán)：碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)、硫循環(huán)環(huán)、硫循環(huán) 有毒有害物質(zhì)的循環(huán)有毒有害物質(zhì)的循環(huán)本章主要概念本章主要概念 生物地球化學(xué)

30、循環(huán)、生物小循環(huán)、生物地球化學(xué)循環(huán)、生物小循環(huán)、物質(zhì)循環(huán)的源、庫、流，周轉(zhuǎn)率，氣物質(zhì)循環(huán)的源、庫、流，周轉(zhuǎn)率，氣體型循環(huán)、沉積型循環(huán)、溫室效應(yīng)、體型循環(huán)、沉積型循環(huán)、溫室效應(yīng)、生物富集、生物放大，酸雨生物富集、生物放大，酸雨思考題思考題* *1 1、比較氣體型和沉積型循環(huán)的各自特點(diǎn)。、比較氣體型和沉積型循環(huán)的各自特點(diǎn)。 * *2 2、全球碳循環(huán)包括哪些重要的生物和非生物過程？、全球碳循環(huán)包括哪些重要的生物和非生物過程？人類活動(dòng)是如何引起溫室效應(yīng)的？人類活動(dòng)是如何引起溫室效應(yīng)的？ * *3 3、論述物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系、論述物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系 4 4、生態(tài)學(xué)中碳的失匯問題指的是什么？、生態(tài)學(xué)中碳的失匯問題指