碳——氧循环的形式和特点？

地球上所有的生物共有一个家,这就是生物圈生物在生物圈中生存、繁衍,生物所需的物质（如水）和碳、氢、氧、氮等元素,在生态系统中不是单向传递,而是被反复利用的,我们称之为物质循环下面我们着重认识一下碳循环和氧循环

一、碳循环

我们知道,碳元素是生物体的主要组成元素之一在自然界中,碳元素以单质或化合物的形式存在,如单质有金刚石和石墨,化合物有一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和有机化合物碳是地球上拥有化合物数量最多的元素,在生活中大都能经常接触到,其中我们最熟悉的是二氧化碳,它主要存在于空气中,含量约占空气体积的003%,如果没有补充,空气中的二氧化碳在25—30年的时间内就会全部被植物用尽然而空气中的二氧化碳含量始终基本保持平衡,这就是碳循环的作用

（一）生物圈中二氧化碳的产生

1、生物的呼吸作用→二氧化碳

包括动植物的呼吸和微生物对动植物遗体及粪便中有机物的分解,从而不断向空气中释放二氧化碳,据估计地球上的二氧化碳有90%是由微生物的生命活动产生的

2、化石燃料及其制品的燃烧与火山爆发→二氧化碳

煤、石油、天然气等化石燃料,主要是动植物遗体长期压在地下,未被微生物全部分解,就可能通过一系列化学变化而形成它们的燃烧和火山爆发都能使二氧化碳释放到大气层

（二）生物圈中二氧化碳的消费利用

1、绿色植物的光合作用←二氧化碳

据估计,生物圈中的绿色植物每年的光合作用能将750亿吨的碳转化为糖类化合物绿色植物是二氧化碳的重要消费者

2、海洋中碳酸钙的沉积→新的岩石

海洋中的碳酸钙沉积在海底,形成新的岩石,从而使一部分碳元素较长时间贮藏在地层中另外,少数二氧化碳还可溶解在水中

综上所述,碳循环主要通过二氧化碳来进行它主要可分为三种形式：

第一种形式是绿色植物经光合作用将大气中的二氧化碳和水转化成碳水化合物；在植物呼吸过程中,吸入氧气呼出二氧化碳,使二氧化碳返回大气中被植物再度利用

第二种形式是植物被动物或人采食后,碳水化合物（如糖类）经食物链传递,被人或动物吸收,又成为人、动物和微生物的一部分,在体内氧化生成二氧化碳,并通过动物或人的呼吸释放回到大气中又可被植物利用

第三种形式是微生物在生命活动中对动植物遗体及粪便中的有机物进行分解,不断向大气中释放二氧化碳除此之外,煤、石油、天然气等燃烧时,生成二氧化碳,它返回大气中后重新进入生物圈的碳循环

二、氧循环

氧元素也是生物体的主要组成元素,它在地壳和人体中的含量也最高在生物圈,氧元素主要存在于水、二氧化碳和氧气等物质中氧气对生物的生命活动是不可或缺的,生物圈中的氧气主要存在空气中,约占空气体积的21%当空气中氧的含量下降到7%-8%时,人就会昏迷、窒息,甚至死亡,但空气中的氧的含量也始终保持平衡

（一）生物圈中氧气的消耗

生物的呼吸作用与生物圈中的各种燃烧现象都要消耗氧气,如一个人每天平均吸入25千克的空气,要消耗其中1千克的氧气

（二）生物圈中氧气的来源

绿色植物通过光合作用将水中的氧原子转化成氧气,释放到大气中有人曾计算：1公顷树林的叶片总面积约为50000-70000平方米,每天能吸收150-500千克的二氧化碳,放出60-400千克的氧气

研究发现,绿色植物在光合作用中制造的氧,超过了自身呼吸对氧的需要,其余的氧都以气体形式释放到大气中,可见绿色植物在维持碳--氧平衡方面的作用是多么重要

在生物圈中,氧循环与碳循环有着密切的联系空气中的氧可以渗透到生物圈的各个角落,动植物的呼吸作用、地壳表面物质腐败氧化等过程不断消耗大气中的氧但与此同时,绿色植物的光合作用却大量吸收着大气中的二氧化碳,并将生成的氧气释放到大气中如此生生不息,构成了生物圈的氧循环,并保持了大气中氧含量的恒定,维持了整个生物圈中的碳--氧平衡

①

碳循环碳是构成生物原生质的基本元素，虽然它在自然界中的蕴藏量极为丰富，但绿色植物能够直接利用的仅仅限于空气中的二氧化碳（CO2）。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气（O2）。在这个过程中少不了水的参与。有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳水化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。由于这个碳循环，大气中的CO2大约20年就完全更新一次。②

氮循环在自然界，氮元素以分子态（氮气）、无机结合氮和有机结合氮三种形式存在。大气中含有大量的分子态氮。但是绝大多数生物都不能够利用分子态的氮，只有象豆科植物的根瘤菌一类的细菌和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮（硝酸盐）加以利用。植物只能从土壤中吸收无机态的铵态氮（铵盐）和硝态氮（硝酸盐），用来合成氨基酸，再进一步合成各种蛋白质。动物则只能直接或间接利用植物合成的有机氮（蛋白质），经分解为氨基酸后再合成自身的蛋白质。在动物的代谢过程中，一部分蛋白质被分解为氨、尿酸和尿素等排出体外，最终进入土壤。动植物的残体中的有机氮则被微生物转化为无机氮（氨态氮和硝态氮），从而完成生态系统的氮循环。

自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。

　　　１、有机体和大气之间的碳循环

　　绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。

　　一部分（约千分之一）动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代，在热能和压力作用下转变成矿物燃料──煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时，其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环发生重大影响。

　　２、大气和海洋之间的二氧化碳交换

　　二氧化碳可由大气进入海水，也可由海水进入大气。这种交换发生在气和水的界面处，由于风和波浪的作用而加强。这两个方向流动的二氧化碳量大致相等，大气中二氧化碳量增多或减少，海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。

（1）生态系统中的主要成分是生产者，图中的生产者为水稻和杂草，两者之间是竞争关系；蘑菇是异养性生物，在生态系统中属于分解者．

（2）秸秆的主要成分是纤维素，根据酶的专一性，微生物A能产生纤维素酶，在无氧的条件下将秸秆转化成葡萄糖，具体的方程式为C6H12O6--→2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量．

（3）沼气池中微生物将秸杆中的有机物分解为无机物，这样有利于植物体吸收利用．植物提高产量是通过提高光合作用速率来实现的，与光合作用强度有关又与蘑菇有关的是二氧化碳浓度，蘑菇产生的二氧化碳供给植物进行光合作用．

（4）生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，该农业生态系统碳循环图解如下：

（5）根据图中食物关系可知，鸭为消费者，由消费者计算生产者，应该除以传递效率，最小需要生产者应该选择20%的传递效率；鸭所在的食物链有2条，即植物→鸭，植物→害虫→鸭，根据题中鸭食物分配比例，有l×

（6）人们建立图示的农业生态系统的主要目的是实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染．抵抗力稳定性与生态系统的物种多少密切相关，农田生态系统与森林生态系统相比，由于生物种类少，营养结构简单，故抵抗力稳定性较弱．

故答案是：

（1）竞争  分解者

（2）纤维素  通气  C6H12O6--→2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

（3）微生物将秸杆中的有机物分解为无机物  蘑菇呼吸作用产生的CO2可以提高蔬菜光合作用强度（4）

（5）9  环境容纳量（K值）

（6）实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染（合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染）低  生物种类少、营养结构（食物网）简单

碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环。地球上所有的生物共有一个家，这就是生物圈。生物在生物圈中生存、繁衍，生物所需的物质（如水）和碳、氢、氧、氮等元素，在生态系统中不是单向传递，而是被反复利用的，我们称之为物质循环。

氧循环

氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。氧在各圈层中的浓度如下（括号内数字为元素的丰度次序）： 地球整体：285%（2）地壳：466%（1）海洋：总量858%（1）溶解氧量，15℃时为6mg/kg（13） 大气：232%（2）。

碳循环

碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。

1、自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。自然界中碳的分布、碳的流动和交换。

2、有机体和大气之间的碳循环 绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。

植物和动物的呼吸将摄入的一部分碳转化为二氧化碳并释放到大气中，而另一部分构成或储存在生物体中，动植物死亡后，残渣中的碳通过微生物的分解变成二氧化碳，最终排放到大气中。  二氧化碳在大气中的循环大约需要20年   

扩展资料：

碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,总量为27×1016 t；在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，总量有2×1012 t；在水圈中以多种形式存在在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。这些物质的存在形式受到各种因素的调节。

在大气中,二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式。在生物库中,森林是碳的主要吸收者，它固定的碳相当于其他植被类型的2倍。森林又是生物库中碳的主要贮存者,贮存量大约为482×1011 t,相当于大气含碳量的2/3。

植物、可光合作用的微生物通过光合作用从大气中吸收碳的速率，与通过生物的呼吸作用将碳释放到大气中的速率大体相等,因此，大气中二氧化碳的含量在受到人类活动干扰以前是相当稳定的。

考虑到大自然火灾，植物等造成的碳固化要多于动物等造成的碳气化。石油煤炭是碳固化过剩的一种副产品。

-碳循环