生态学--沉积型循环

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1、沉积型循环沉积型循环(sedimentarycycle)的蓄库主要是岩石圈和土壤圈。属于沉积型循环的营养元素主要有磷、硫、钾、钠、钙等。保存在岩石圈中的这些元素只有当地壳抬升变为陆地后，才有可能因岩石风化、侵蚀和人工采矿等形式释放出来被生产者植物所利用。因此，循环周期很长，常常还会造成局部性的匮乏。本节我们主要介绍磷循环和硫循环磷循环磷循环的主要特点如下：①磷的主要贮存库是沉积岩，磷的循环主要以固态进行，因而速度缓慢。②与其他主要元素循环的一个显著不同是几乎没有气体成分参与循环。③由于磷元素的匮乏和农业生产

2、的需要，磷的循环愈加受人类的关注。从长远看，磷元素有可能成为农业生产的限制因素。磷没有任何气体形式或蒸汽形式的化合物，因此是比较典型的沉积型循环物质磷循环过程磷和其它沉积型循环物质一样，这种类型的循环物质实际上都有两种存在相：岩石相和溶盐相。这类物质的循环都是起自岩石的风化，终于水中的沉积。岩石风化后，溶解在水中的盐便随着水流经土壤进入溪、河、湖、海并沉积在海底，其中一些长期留在海里，另一些可形成新的地壳，风化后又再次进入循环圈。动植物从溶盐中或其他生物中获得这些物质，死后又通过分解和腐败过程而使这些物质重

3、新回到水中和土壤中●磷的主要储存库是天然磷矿。由于风化、侵蚀作用和人类的开采活动，磷才被释放出来。一些磷经由植物、植食动物和肉食动物而在生物之间流动，待生物死亡和分解后又使其重返环境。磷循环示意图人对磷循环的影响人类的活动已经改变了磷的循环过程。由于农作物耗尽了土壤中的天然磷，人们便不得不施用磷肥。磷肥主要来自磷矿、鱼粉和鸟粪。由于土壤中含有许多钙、铁和铵离子，大部分用作肥料的磷酸盐都变成了不溶性的盐而被固结在土壤中或池塘、湖泊及海洋的沉积物中。由于很多施于土壤中的磷酸盐最终都被固结在深层沉积物中，并且由于

4、浮游植物不足以维持磷的循环，所以沉积到海洋深处的磷比增加到陆地和淡水生态系统中的磷还要多。磷过多而引起的环境问题●一是使水源污染，造成人们生活用水的短缺，并因饮用被污染的水源而致健康损害。二是导致河川、湖泊、内海的富营养化。●二是由于水中氮、磷含量增加，使藻类等水生植物生长过多。●三是使土壤酸化以及物理性质恶化，一旦土壤中某种营养元素过剩，还会造成土壤对其他元素的吸收性能下降，从而破坏了土壤的内在平衡，导致土壤板结赤潮的严重危害硫的循环●特点：硫循环有一个长期的沉积阶段和一个较短的气体阶段硫循环硫循环与磷循

5、环有类似之处，但硫循环要经过气体型阶段硫循环的主要过程为：①硫的释放多种生物地球化学过程可将硫释放到大气中；·火山喷发可以带出大量的硫化氢气体·硫化细菌（thiobacillus）通过化能合成作用形成硫化物，释放化合物的种类因硫化细菌的种类而有不同·海水飞沫形成的气溶胶·岩体风化，该途径产生的硫酸盐将进入水中，这一过程释放的硫占释放总量的50%左右大部分硫将进入水体。火山喷发等途径形成的气态含硫化合物将随降雨进入土壤和水体，但大部分的硫直接进入海洋，并在海里永远沉积无法连续循环。只有少部分在生物群落循环。②

6、岩石圈、水圈→生物群落和氮循环类似，植物根系吸收硫酸盐，硫元素就开始在生物群落循环，最后由尸体和排泄物脱离，大部分此类物质被分解者分解，少部分形成化石燃料。③重新沉积分解者将含硫有机物分解为硫酸盐和硫化物后，这些硫化物将按①过程重新开始循环年份1012克年-11012摩尔年-1人类对硫循环的影响：大面积种植农作物而促使硫从无机环境进入生产者；大量开发冶炼硫铁矿，燃烧煤、石油等矿物能源而促使硫从沉积型转化为气体型；过多地抛弃有机垃圾而促使硫进入分解者。全球SO2释放酸雨对河流的危害酸雨的形成：当烟囱排放出的二

7、氧化硫酸性气体，或汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到空中与水蒸气相遇时，就会形成硫酸和硝酸水滴，使雨水酸化，这时落到地面的雨水就成了酸雨。酸雨对环境的破坏非常大，右图就是酸雨污染后的河流。解决办法：1、用煤气或天然气代替烧煤；2、处处节约用电（因为大部分的电厂是燃煤发电）；3、支持公共交通（减少车辆就可以减少汽车尾气排放）；4、购买包装简单的商品学习问题：?说出硫循环与氮循环和磷循环相似和不同的主要方面。?排放到大气中的硫的主要人为和非人为的来源是什么？?酸雨是如何形成的？酸性矿井排放物是如何形成的？