氮循環的認識

氮循環的認識

基本認識: (試根據以下提示問題，繪製氮循環的圖)

1.      氮循環中，基本上分為哪三部份?

2.      於大氣中，氮主要以甚麼形式存在?

3.      於泥土中，氮主要以甚麼形式存在? 是哪三種分子形式?

4.      大氣中的氮氣如何形成泥土中的氮的其他形式? 這過程稱為甚麼?

5.      泥土土粒間空氣中的氮氣，又如何形成泥土中其他氮的形式? 這過程又稱為甚麼?

6.      泥土中三種主要氮化合物如何轉換? 這些過程稱為甚麼? 需要甚麼生物的協助? 哪些過程需要氧氣?

7.      泥土中的氮的形式，以甚麼形式及透過甚麼過程進入生物體內?

8.      進入生產者後，氮主要以甚麼形式存在?

9.      生產者內的氮元素，如何傳至消費者體內?

10.  生物體內的氮元素的有機物形式，透過甚麼過程及生物，轉回無機形式的氮化合物?

11.  泥土中的氮化合物，透過甚麼過程及生物，轉回氮氣的形式，回流至大氣中?

進階問題:

1.      固氮作用是指氮循環中哪(些)過程?

2.      泥土中不同形式的氮化合物的轉換是雙向的，例如銨化合物可轉成亞硝酸鹽；亞硝酸鹽也可轉成銨化合物。哪是甚麼因素決定反應的淨流向?

3.      以上哪些過程是需氧的? 哪些是於缺氧情況上發生的?

4.      假如沒有氮氣的存在，氮循環是否仍會進行? 生物是否仍能持續生存?

5.      試比較碳循環及氮循環。

6.      根據以上的氮循環過程，試說明為何雨水基本上都呈酸性。

7.      於一密封的生態球內，除了植物及動物外，是否仍需要添加其他生物? 試加以說明。

8.      除了氨基酸之外，試舉出另外兩三類含有氮的有機化合物。

9.      除了碳及氮循環之外，物質循環還包括甚麼元素?

10.  分解者可把有機物分解，釋出能量及元素，循環給生物再用嗎?

11.  根據對碳及氮循環的認識，你認為一個地方可支持的生物總量，是由甚麼因素決定的?

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基本認識(建議答案)

1.      氮循環中，基本上分為哪三部份?

(1)   大氣中  (2) 泥土中  (3) 生物體內

2.      於大氣中，氮主要以甚麼形式存在?

氮氣(大氣中約70%是氮氣)

3.      於泥土中，氮主要以甚麼形式存在? 是哪三種分子形式?

銨化合物、亞硝酸鹽、硝酸鹽

4.      大氣中的氮氣如何形成泥土中的氮的其他形式? 這過程稱為甚麼?

氮氮透過閃電，與大氣中氧氣結合，形成氮氧化合物，再溶於大氣中的水分，形成硝酸及硝酸鹽，下雨時會到達泥土內。

5.      泥土土粒間空氣中的氮氣，又如何形成泥土中其他氮的形式? 這過程又稱為甚麼?

泥土土粒間的氮氣，透過固氮細菌的固氮作用，形成銨化合物。

固氮細菌可能存在於豆科植物的根瘤內，也可能自由存在於泥土中。

6.      泥土中三種主要氮化合物如何轉換? 這些過程稱為甚麼? 需要甚麼生物的協助? 哪些過程需要氧氣?

銨化合物 -----à 亞硝酸酸 ---à 硝酸鹽 (向著硝酸鹽方向的過程，統稱為硝化作用，涉及的細菌統稱為硝化細菌，需要氧氣。

以上過程的相反方向也會發生

硝酸鹽à亞硝酸鹽à銨化合物(向著銨化合物方向的過程，統稱為反硝化作用，涉及的細菌統稱為反硝化作用，不需要氧氣。

7.      泥土中的氮的形式，以甚麼形式及透過甚麼過程進入生物體內?

硝酸鹽、亞硝酸鹽及部份銨化合物可被植物直接吸收。

8.      進入生產者後，氮主要以甚麼形式存在?

氨基酸，然後轉變成不同的蛋白質。

9.      生產者內的氮元素，如何傳至消費者體內?

消費者會透過攝食，把蛋白質消化，然後以氨基酸或其他氮形式吸收入消費者體內。

10.  生物體內的氮元素的有機物形式，透過甚麼過程及生物，轉回無機形式的氮化合物?

經排泄出含氮的排泄物(例如尿素)，或死後的屍體，經分解者進行分解，把有機的氮化合物，變成銨化合物。

11.  泥土中的氮化合物，透過甚麼過程及生物，轉回氮氣的形式，回流至大氣中?

反硝化細菌，透過反硝化作用，銨化合物等氮化合物轉回氮氣。