高中化学论文自然界中碳氮循环对生态系统的作用范文 自然界中的碳循环和氮循环有何重要意义？
氮在自然界中的循环转化过程。是生物圈内基本的物质循环之一。如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤，为动植物所利用，最终又在微生物的参与下返回大气中，如此反覆循环，以至无穷。
基本概念
空气中含有大约78%的氮气，占有绝大部分的氮元素。氮是许多生物过程的基本元素；它存在于所有组成蛋白质的氨基酸中，是构成诸如DNA等的核酸的四种基本元素之一。在植物中，大量的氮素被用于制造可进行光合作用供植物生长的叶绿素分子。
加工，或者固定，是将气态的游离态氮转变为可被有机体吸收的化合态氮的必经过程。一部分氮素由闪电所固定，同时绝大部分的氮素被非共生或共生的固氮细菌所固定。这些细菌拥有可促进氮气和氢化和成为氨的固氮酶，生成的氨再被这种细菌通过一系列的转化以形成自身组织的一部分。某一些固氮细菌，例如根瘤菌，寄生在豆科植物（例如豌豆或蚕豆）的根瘤中。这些细菌和植物建立了一种互利共生的关系，为植物生产氨以换取糖类。因此可通过栽种豆科植物使氮素贫瘠的土地变得肥沃。还有一些其它的植物可供建立这种共生关系。
其它植物利用根系从土壤中吸收硝酸根离子或铵离子以获取氮素。动物体内的所有氮素则均由在食物链中进食植物所获得。
氨
氨来源于腐生生物对死亡动植物器官的分解，被用作制造铵离子(NH4+)。在富含氧气的土壤中，这些离子将会首先被亚硝化细菌转化为亚硝酸根离子(NO2-)，然后被硝化细菌转化为硝酸根离子(NO3-)。铵的两步转化过程被叫做氨化作用。
铵对于鱼类来说有剧毒，因此必须对废水处理植物排放到水中的铵的浓度进行严密的监控。为避免鱼类死亡的损失，应在排放前对水中的铵进行硝化处理，在陆地上为硝化细菌通风提供氧气进行硝化作用成为一个充满吸引力的解决办法。
铵离子很容易被固定在土壤尤其是腐殖质和粘土中。而硝酸根离子和亚硝酸根离子则因它们自身的负电性而更不容易被固定在正离子的交换点（主要是腐殖质）多于负离子的土壤中。在雨后或灌溉后，流失（可溶性离子譬如硝酸根和亚硝酸根的移动)到地下水的情况经常会发生。地下水中硝酸盐含量的提高关系到饮用水的安全，因为水中过量的硝酸根离子会影响婴幼儿血液中的氧浓度并导致高铁血红蛋白症或蓝婴综合征(Blue-baby Syndrome)。如果地下水流向溪川，富硝酸盐的地下水会导致地面水体的富营养作用，使得蓝藻菌和其它藻类大量繁殖，导致水生生物因缺氧而大量死亡。虽然不像铵一样对鱼类有毒，硝酸盐可通过富营养作用间接影响鱼类的生存。氮素已经导致了一些水体的富营养化问题。从2006年起，在英国和美国使用氮肥将受到更严厉的限制，磷肥的使用也将受到了同样的限制。这些措施被普遍认为是为了治理恢复被富营养化的水体而采取的。
在无氧（低氧）条件下，厌氧细菌的“反硝化作用”将会发生。最终将硝酸中氮的成分还原成氮气归还到大气中去。
氮气(N2)的转化
有三种将游离态的N2（大气中的氮气）转化为化合态氮的方法：
生物固定 – 一些共生细菌（主要与豆科植物共生）和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。
工业固氮 – 在哈伯-博施法中，N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。
化石燃料燃烧 – 主要由交通工具的引擎和热电站以NOx的形式产生。
另外，闪电亦可使N2和O2化合形成NO，是大气化学的一个重要过程，但对陆地和水域的氮含量影响不大。
由于豆科植物（特别是大豆、紫苜蓿和苜蓿）的广泛栽种、使用哈伯-博施法生产化学肥料以及交通工具和热电站释放的含氮污染成分，人类使得每年进入生物利用形态的氮素提高了不止一倍。这所导致的富营养作用已经对湿地生态系统产生了破坏。
全球人工固氮所产生活化氮数量的增加,虽然有助于农产品产量的提高,但也会给全球生态环境带来压力.,使与氮循环有关的温室效应、水体污染和酸雨等生态环境问题进一步加剧.
[思路分析]
氮素是构成生物体的另一种必需元素，自然界中的氮素循环包括许多转化作用。空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固定成氨态氮，经过硝化微生物的作用转化成硝态氮，后者被植物或微生物同化成有机氮化物。动物食用含氮的植物，又转变成动物体内的蛋白质。动物、植物、微生物的尸体及排泄物被微生物分解后，又以氨的形式释放出来，这种过程叫做氨化作用。由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被一些微生物还原成为氮气，重新回到大气中，开始新的氮素循环。微生物在氮素循环中的几种作用归纳为：固氮作用、硝化作用、同化作用、氨化作用和反硝化作用。
[解题过程]
氮素在自然界中有多种存在形式.其中数量最多的是大气中的氮气,总量约3.9×1015t.除了少数原核生物以外,其他所有的生物都不能直接利用氮气,必须通过以生物固氮为主的固氮作用才能被植物吸收利用,动物直接或间接以植物为食获取氮.
构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氨的合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用和固氮作用.
植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮.
动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮.这一过程叫做生物体内有机氮的合成.
动植物的遗体,排泄物的残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程叫做氨化作用.
氨化作用和硝化作用产生的无机盐,都能被植物吸收利用.在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程叫做反硝化作用.
大气中的分子态氮被还原成氨,这一过程叫做固氮作用.没有固氮作用,大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用.
地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮,工业固氮和大气固氮.据科学家估算,每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右,可见,生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用.
氮素是农作物从土壤中吸收的一种大量元素,土壤每年因此要失去大量的氮素.大量施用氮素化肥能保证植物的生长需要,使粮食增产,但同时又造成土壤板结和环境污染.所以人们研究生物固氮,通过生物固氮这条途径使土壤中的氮素得到补充,有利于环保和可持续发展.
自然界中的碳氮循环对生态平衡的作用~
以下是某农牧生态系统氮循环平衡示意图
某同学据图所作的分析中正确的是D
A．①、②、③途径的氮素输入量之和等于④、⑤、⑥途径的氮素输出量之和
B．参与该循环的生物是植物、动物和固氮微生物
C．该过程所涉及的生理活动是植物、动物和硝化细菌的同化作用
D．为减轻①对环境可能造成的负面影响，应推广种植固氮牧草
解析：
A．①、②、③途径的氮素输入量之和不等于④、⑤、⑥途径的氮素输出量之和 （具体不清楚）
B．参与该循环的生物是植物、动物和固氮微生物 还有非固氮微生物 比如说腐生真菌细菌
C．该过程所涉及的生理活动是植物、动物和硝化细菌的同化作用 少了异化作用
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.
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自然界中的碳循环和氮循环有何重要意义?
答：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...
自然界中的碳循环和氮循环有何重要意义?
答：这些循环都是生物圈的组成部分 N循环 大气中的N主要是以N2的形式存在，通过固氮生物，如圆褐固氮菌，大豆根瘤菌等的固氮作用转化成铵态N 然后被吸收转化为有机态的N，主要是以蛋白质的形式存在于生物体中。生物的遗体，排泄物，被分解者分解，又变成铵盐类，再由反硝化细菌的反硝化作用变成N2回到大气...
在碳循环中使土壤或水体中含氮量过高的根本原因
答：全球人工固氮所产生活化氮数量的增加,虽然有助于农产品产量的提高,但也会给全球生态环境带来压力.,使与氮循环有关的温室效应、水体污染和酸雨等生态环境问题进一步加剧.[思路分析]氮素是构成生物体的另一种必需元素，自然界中的氮素循环包括许多转化作用。空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固...
氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义
答：自然界中的物质由各种化学元素组成。这些物质在生态系统的各个组成部分之间不断进行着循环。其中，碳、氢、氧、氮、磷、硫是自然界中的主要元素，也是构成生命有机体的主要物质。它们在自然界的良性循环，保证了生态系统的稳定性。1. 碳循环 碳是构成生物体和贮藏光能的主要元素，在自然界中以碳水化合物...
自然界的氧循环
答：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...
氮循环,氧循环,碳循环是什么的组成部分,和他们的意义。
答：N循环 大气中的N主要是以N2的形式存在，通过固氮生物，如圆褐固氮菌，大豆根瘤菌等的固氮作用转化成铵态N 然后被吸收转化为有机态的N，主要是以蛋白质的形式存在于生物体中。生物的遗体，排泄物，被分解者分解，又变成铵盐类，再由反硝化细菌的反硝化作用变成N2回到大气中去 氧气 则是通过呼吸作用...
生态系统中什么可循环
答：生态系统中可循环的有：碳、氮、磷。解析：物质循环是指在生态系统中，组成生物体的化学元素，从无机环境开始，经生产者，消费者和分解者又回到无机环境中，完成一个循环过程，其特点是物质循环是周而复始的物质循环包括氮、碳、水等循环。能量流动：生态系统中的能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的，...
试述自然界中微生物与氮循环的关系。
答：【答案】：微生物在自然界氮循环中起着重要作用，微生物参与氮循环的各个步骤：①生物固氮固氮微生物通过生物固氮作用将大气中的分子态氮固定成含氮化合物，为自然界的植物提供了氮素，为农业生产作出了巨大的贡献。②硝化作用微生物分解含氮有机物产生氨的过程称为氨化作用。氨化作用在农业生产上十分重要...
碳循环 氮循环和 磷循环 的相同点和不同点 要清晰而详细
答：也可以通过反硝化细菌形成N2和N2O回归大气.同理土壤也有这一过程,但是我们比较强调土壤生物对有机氮的分解和固氮菌的作用（水体也有）,地表中的氮通过冲刷进入水体,实现水体和陆地的循环.如此三界循环联通.磷循环略有不同,最大的问题在于PH3难以形成且特别不稳定（自燃）,所以磷循环通常只能涉及陆地与水体...
什么是氮循环
答：氮循环是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。氮循环是一个复杂的生物地球化学过程，涉及到氮单质和含氮化合物之间的相互转换。这个循环在陆地和海洋中都进行着，对生态系统以及全球气候都产生着深远的影响。在氮循环中，氮气是起始物质。在光合作用中，植物通过吸收阳光、...
