《爱科学学科学系列丛书：大自然有多大》：
自然界的物质循环
物质循环是指无机化合物和只有一种元素的单质通过生态系统的循环运动。如果没有物质循环，地球上的一切生灵都将不复存在。
生态系统的物质循环可分为三大类型，即水循环、气体型循环和沉积型循环。
生物有机体大约由40多种元素组成，其中碳、氢、氧、硫、磷等是最主要的元素，它们都来源于环境，构成了生态系统中所有的生物个体和生物群落。
在生态系统中，生产者（植物）把无机物转化为有机物，供给消费者（动物）消耗；消费者产生的废弃物及生产者的残体被分解者（微生物）消化，又转化为无机物，返回环境，供生产者重新利用。地球上无数个这样的物质循环，汇合成生物圈总的物质循环。
以生物圈的碳循环为例。绿色植物通过光合作用把二氧化碳从大气中取走，然后合成碳水化合物贮存在体内，食草和食肉动物再分别通过食物链来吸收这种营养物质。
动物的呼吸和微生物对动植物残体的分解，又将碳以二氧化碳的形式排放到大气中。
没有被完全分解的有机残体被埋在地下或堆积在海底，又转化成煤炭、石油和天然气。人类开采燃料，在燃料燃烧的过程中也向大气排入大量的二氧化碳。
像碳一样，生态系统中几乎所有营养物质都在生物与非生物环境之间不停地做循环流动。物质循环的顺利进行使生态系统的各部分协调一致，对生态系统的自我调节起着非常重要的作用。
如果人类大规模地进行干扰，物质循环就不能畅通地进行，就会造成严重的环境污染和破坏，导致生态失衡。
随着现代工业的发展，人类的活动不断地加剧，将大量的矿产从地下开采出来，并且人工创造了一些自然环境中本来不存在的物质，使物质循环受到了前所未有的影响。某些物质在局部地区富集或者缺乏，产生了不利于生物和人类生存的环境效应。比如，人们大量燃烧石油、煤炭等燃料，加上森林面积的大量减少，就会使大气中的二氧化碳浓度逐年升高。大气中二氧化碳聚积在空中，就像温室的隔膜一样，阻止了地面的热量向外层空间散失，从而产生温室效应。
据估计，到2050年，全世界的平均气温将升高3摄氏度，到了那时，海平面将升高，对整个地球上的生物来说，后果将不堪设想。
……
展开
