微生物在自然界中物質(zhì)循環(huán)中的作用
生產(chǎn)者:綠色植物是自然界中有機質(zhì)的主要合成者。(光合細菌等)
消費者:動(dòng)物、人是有機物主要消耗者。(腐生細菌類(lèi))
分解者:分解動(dòng)物尸體,植物殘體等。
三者共同作用,促進(jìn)自然界是物質(zhì)循環(huán)。
(一)微生物在碳素循環(huán)中的作用(碳素循環(huán))
碳素是生物體的最基本元素。各種有機物都含有碳。
植物只能利用CO2(0.03%),不補充20—30年會(huì )被用盡。此外動(dòng)、植物呼吸,及燃燒也可產(chǎn)生CO2。使大氣中的CO2保持動(dòng)態(tài)平衡。
(二)氮素循環(huán)(微生物在自然界氮素循環(huán)中的作用)
氮素是生物體生長(cháng)發(fā)育的主要營(yíng)養元素。大氣中氮氣占78%,120萬(wàn)噸/畝上空,若可直接利用,可用幾千萬(wàn)年。
地球上有機氮含量約200—250億噸。N2和有機氮,植物不能直接利用。植物只能利用簡(jiǎn)單的含氮化合物。如:NH3,尿素、NH4+、NH3-、NO2-等。植物利用空氣中N2,主要通過(guò)微生物固氮作用(工廠(chǎng)固氮作用)。
動(dòng)物排泄物及動(dòng)物尸體、植物、微生物殘體中的有機氮在微生物的作用下分解產(chǎn)生氨,此過(guò)程叫氨化作用。
NH3在土壤和水中可被硝化細菌氧化成NO3-+H+。即硝化作用。
NO3-在反硝化細菌作用下可以形成 NH3,即反硝化作用。
NO3- 。NH4+、 NH3?梢员恢参镏苯永。自然界中的N2、有機氮化物、無(wú)機氮化物、經(jīng)固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用及植物、微生物同化作用,不斷轉化、循環(huán)。
(三)硫素循環(huán)(微生物在自然界硫循環(huán)中的意義)。
硫是生物體的一種必需營(yíng)養元素。硫循環(huán)與氮循環(huán)相似。自然界中的硫以三種狀態(tài)存在。即:?jiǎn)钨|(zhì)硫、有機硫化物、無(wú)機硫化物。
元素硫不能被植物利用,但硫細菌可氧化硫。
2S + 2H2O + 3O2——2H2SO4
H2SO4 + CaCO3——CaSO4+CO2 + H2O SO42-可被植物利用。
植物吸收SO42-在體內可形成有機硫化物。如:—SH,—S—S—,動(dòng)物排泄物,動(dòng)物尸體及植物殘渣中的有機硫化物在異養微生物作用下分解,產(chǎn)生H2S(尸體發(fā)臭原因),H2S可氧化(硫細菌)成SO42-,SO42-也可被土壤中的反硫化細菌還原生成H2S!戳蚧饔。
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