微生物在自然界中物質循環中的作用
生產者:綠色植物是自然界中有機質的主要合成者。(光合細菌等)
消費者:動物、人是有機物主要消耗者。(腐生細菌類)
分解者:分解動物屍體,植物殘體等。
三者共同作用,促進自然界是物質循環。
(一)微生物在碳素循環中的作用(碳素循環)
碳素是生物體的最基本元素。各種有機物都含有碳。
植物隻能利用CO2(0.03%),不補充20—30年會被用盡。此外動、植物呼吸,及燃燒也可產生CO2。使大氣中的CO2保持動態平衡。
(二)氮素循環(微生物在自然界氮素循環中的作用)
氮素是生物體生長發育的主要營養元素。大氣中氮氣占78%,120萬噸/畝上空,若可直接利用,可用幾千萬年。
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。植物隻能利用簡單的含氮化合物。如:NH3,尿素、NH4+、NH3-、NO2-等。植物利用空氣中N2,主要通過微生物固氮作用(工廠固氮作用)。
動物排泄物及動物屍體、植物、微生物殘體中的有機氮在微生物的作用下分解產生氨,此過程叫氨化作用。
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。可以被植物直接利用。自然界中的N2、有機氮化物、無機氮化物、經固氮作用、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。
(三)硫素循環(微生物在自然界硫循環中的意義)。
硫是生物體的一種必需營養元素。硫循環與氮循環相似。自然界中的硫以三種狀態存在。即:單質硫、有機硫化物、無機硫化物。
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—,動物排泄物,動物屍體及植物殘渣中的有機硫化物在異養微生物作用下分解,產生H2S(屍體發臭原因),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。——反硫化作用。
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