地球上的各種化學元素和營養物質在自然動力和生命動力的作用下，在不同層次的生態系統內，乃至整個生物圈裡，沿著特定的途徑經環境到生物體，再從生物體到環境，不斷地進行流動和循環，就構成了生物地球化學循環（biogeochemical cycles），簡稱生物地化循環。
基本介紹
- 中文名：生物地化循環
- 外文名：biogeochemical cycles
- 包括：水循環、氣體型循環和沉積型循環
- 類型：水循環、氣體型循環
類型,生物地化循環過程的研究,生物圈水平上的生物地化循環研究,
類型
生物地化循環可分為三大類型，即水循環、氣體型循環（ gaseous cycles ）和沉積型循環（ sedimentary cycles ）。 在氣體型循環中，物質的主要儲存庫是大氣和海洋，其循環與大氣和海洋密切相聯，具有明顯的全球性，循環性能最為完善。凡屬於氣體型循環的物質，其分子或某些化合物常以氣體形式參與循環過程，屬於這類的物質有氧、二氧化碳、氮、氯、溴和氟等。 參與沉積型循環的物質，其分子或化合物絕無氣體形態，這些物質主要是通過岩石的風化和沉積物的分解轉變為可被生態系統利用的營養物質，而海底沉積物轉化為岩石圈成分則是一個緩慢的、單向的物質移動過程，時間要以數千年計。這些沉積型循環物質的主要儲存庫是土壤、沉積物和岩石，而無氣體形態，因此這類物質循環的全球性不如氣體型循環表現得那么明顯，循環性能一般也很不完善。屬於沉積型循環的物質有磷、鈣、鉀、鈉、鎂、鐵、錳、碘、銅、矽等，其中磷是較典型的沉積型循環物質，它從岩石中釋放出來，最終又沉積在海底並轉化為新的岩石。 氣體型循環和沉積型循環雖然各有特點，但都受到能流的驅動，並都依賴於水的循環。
生物地化循環過程的研究
生物地化循環過程的研究主要是在生態系統水平和生物圈水平上進行的。在局部的生態系統單位中（例如森林和湖泊），可選擇一個特殊的物種深入研究它在某種營養物質循環中的作用，如 Kuenzler 1961 年對肋貽貝（ Modiolus dimissus ）在磷循環中作用的研究。近來，對許多大量元素在整個生態系統中的循環已進行了不少研究，重點是研究這些元素在整個生態系統中的輸入和輸出以及在生態系統主要生物和非生物成分之間的交換過程，如在生產者、植食動物、肉食動物和分解者等各個營養級之間的交換。
生物圈水平上的生物地化循環研究
生物圈水平上的生物地化循環研究，主要是研究水、碳、氧、氮、磷等物質或元素的全球循環過程。由於這類物質或元素對生命的重要性和由於已觀察到人類對其循環的影響，使這些研究更為必要。人類在生物圈水平上對生物地化循環過程的干擾在規模上與自然發生的過程相比，是有過之而無不及，如人類的活動使排入世界海洋的汞量約增加了一倍，鉛輸入海洋的速率約相當自然過程的 40 倍！人類的影響已擴展到生命系統主要構成成分的碳、氧、氮、磷和水的生物地化循環，這些物質或元素的自然循環過程只要稍受干擾就會對人類本身產生深遠的影響。
