生物如何参与自然界的氮素循环

Ⅰ 为何说微生物在自然界氮素循环中起着关键的作用

自然界的氮素循环是各种元素循环的中心，这是由于氮元素在整个生物界中所处的重要地位所决定的。微生物又是整个氮素循环的中心，尤其是一些固氮微生物更可称作开辟整个生物圈氮素“先锋队”。

氮元素在自然界中的存在形式主要有以下五种：铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐、有机含氮物和大气中的游离氮气。与其他主要元素相比，在地球表面的岩石圈和水圈中，属于铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐形式的无机氮化物的含量极其有限，由于其高度水溶性，因此是以极稀的水溶液形式分散在整个生物圈中的。无机结合态氮素的含量，是许多生态系统中初级生产者的最主要限制因子。第二类氮化物是各种活的或死的含氮有机物，它们在自然界中的含量也很少。尤其是以腐殖质形式存在的复杂有机物，在一般的气候条件下分解极其缓慢，故其中的氮素很难释放和重新被植物所利用。在自然界中以大气氮形式存在的氮气是数量最大的氮素贮藏库，然而在所有的生物中，只有少数具有固氮能力的原核微生物及其共生体才能利用。

Ⅱ 氮在自然界的循环过程

构成氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。

所以,自然界存在三种氮循环:生物固氮循环,雷雨固氮循环,人工固氮循环。

下面主要就给你说一下生物固氮循环。

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、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨（NH3），这一过程叫做氨化作用。在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐，这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮，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（与消化细菌的新陈代谢类型完全相反的！）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。

这样，氮元素就通过生物实现循环了！！

Ⅲ 试述微生物与自然界氮素循环的关系

动植物的尸体及排泄物被微生物分解后，其中大部分氮化合物转变为氨，氨被土壤吸收转变为硝酸，成为肥料，又会再次进入植物和动物体内；还有一部分由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被微生物还原成为氮气，重新回到大气中，开始新的氮循环。

Ⅳ 为什么说微生物在自然界氮素循环中起关键作用

只考虑生物因素：进入生态系统的氮以氨或氨盐的形式被固定，经过硝化作用（能够完成这一转变的是一些特殊的微生物类群如固氮菌、蓝绿藻和根瘤菌等，即生物固氮）形成亚硝酸盐或硝酸盐，被绿色植物吸收并转化成为氨基酸，合成蛋白质；然后，食草动物利用植物蛋白质合成动物蛋白质；动物的排泄物和动植物残体经细菌的分解作用形成氨、CO2和水，排放到土壤中的氨又经细菌的硝化作用形成硝酸盐，被植物再次吸收、利用合成蛋白质。这是氮在生物群落和土壤之间的循环。由硝化作用形成的硝酸盐还可以被反硝化细菌还原，经反硝化作用生成游离的氮，直接返回到大气中，这是氮在生物群落和大气之间的循环，水体中的蓝绿藻也能将氮转化成氨基酸，参与氮的循环，并为水域生态系统所利用。 因为微生物的数量庞大，是地球生态圈的稳定运行的基础，没有了微生物，是没有任何生命能够生存下去的。

Ⅳ 简单叙述氮元素在生态系统中是怎样循环的

氮循环 氮是生态系统中的重要元素之一，因为氨基酸、蛋白质和核酸等生命物质主要由氮所组成。大气中氮气的体积含量为78％，占所有大气成分的首位，但由于氮属于不活泼元素，气态氮并不能直接被一般的绿色植物所利用。氮只有被转变成氨离子、亚硝酸离子和硝酸离子的形式，才能被植物吸收，这种转变称为硝化作用。能够完成这一转变的是一些特殊的微生物类群如固氮菌、蓝绿藻和根瘤菌等，即生物固氮；闪电、宇宙线辐射和火山活动，也能把气态氮转变成氨，即高能固氮；此外，随着石油工业的发展，工业固氮也成为开发自然界氮素的一种重要途径。

自然界中的氮处于不断的循环过程中。首先，进入生态系统的氮以氨或氨盐的形式被固定，经过硝化作用形成亚硝酸盐或硝酸盐，被绿色植物吸收并转化成为氨基酸，合成蛋白质；然后，食草动物利用植物蛋白质合成动物蛋白质；动物的排泄物和动植物残体经细菌的分解作用形成氨、CO2和水，排放到土壤中的氨又经细菌的硝化作用形成硝酸盐，被植物再次吸收、利用合成蛋白质。这是氮在生物群落和土壤之间的循环。由硝化作用形成的硝酸盐还可以被反硝化细菌还原，经反硝化作用生成游离的氮，直接返回到大气中，这是氮在生物群落和大气之间的循环。此外，硝酸盐还可能从土壤腐殖质中被淋溶，经过河流、湖泊，进入海洋生态系统。水体中的蓝绿藻也能将氮转化成氨基酸，参与氮的循环，并为水域生态系统所利用。至于火山岩的风化和火山活动等过程产生的氨同样进入氮循环，只是其数量较小（图10－11）。

Ⅵ 自然界中氮元素是如何循环的有那些微生物参与

给你一张图，你自己总结一下。

Ⅶ 自然界中有哪些固定氮的途径人类的哪些活动参与了氮的循环

闪电,豆科植物根瘤菌,微生物,自然界固定氮的主要途径有两种.其一为闪电：闪电以其巨大的能量,把在大气中的氮分子解离,并继续与氧分子反应产生氮的氧化物,这些氧化物会溶于雨水,生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中.虽然世界上到处常有闪电,但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法；每年经由闪电固氮所得的含氮化合物,顶多只占总量的10％.其二是固氮细菌：这是固定氮的最重要途径,须借助于或独自存在于土壤中,或与动植物共生,拥有固氮酵素的某些固氮细菌,如与豆类植物共生的根瘤菌.它们能吸收大气中的氮气分子,将其转变成氨及铵离子.每年经由细菌固定氮所得的含氮化合物,约占总量的 65％.
人为的工业固氮是通过工业生产的方法把大气中的N2固定下来,合成氨或氨盐为氮肥供植物利用.据统计,物理化学（电化学和光化学）的固氮量平均7.6×106t/年,生物固氮量为54×106t/年.近代工业固氮—化肥生产固氮的数量又远远超过其他固氮量.据估计,到2000年时,化肥的产量将达到1×108t.
另一方面,人类活动如矿物燃料的燃烧、排放汽车尾气等产生的氮氧化物进入环境在阳光作用下引起光化学烟雾以及大量使用化肥、过量的硝酸盐排入水体,引起江河湖海水体富营养化,将污染大气和水体环境.

Ⅷ 氮是怎样循环的

自然界氮循环（NitrogenCycle）是描述自然界中单质氮和化合态氮之间相互转换的物质循环。即氮素在大气圈、水圈、生物圈和土壤圈之间的流动。这一循环是开放性的，但极为完善。构成氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。其中空气中含有大约78%的氮气，是庞大的储存库。但是绝大多数生物都不能直接利用分子态氮，只有豆科植物和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮（硝酸盐），闪电亦可使N2和O2形成NO后进一步化合，从而被土壤吸附、保留并被植物所吸收利用。植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，然后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，将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮在自然界中经微生物分解、氨化、硝化成简单氮化物，重新被植物利用；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，形成自然界的氮循环

Ⅸ 简述生物圈中氮循环的主要过程

氮循环(Nitrogen Cycle)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,如此反复循环,以至无穷.
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-),然后被消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.