氮循环

自然界中氮的物质循环
氮循环(Nitrogen cycle)是指自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换的物质循环过程,通常包括固氮、硝化、吸收、氨化和去氮五个步骤。[1]
氮循环是地球各圈层间氮元素循环与转化的关键环节,不仅维持着生态稳定[4],还通过支持植物的生长与发育[5][6]来维护碳氮平衡。[7][8]然而,人类活动却对氮循环产生了显著影响,破坏了自然界的氮平衡。化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放导致大气中氮氧化物含量增加,进而形成了危害人类健康和生态系统的光化学烟雾[9][10]此外,氮氧化物还经过化学反应形成酸雨,加速了土壤酸化过程,对土壤质量和生产力造成了不良影响。这些影响对生态系统的稳定性和生物多样性构成了严重威胁。[11][10]

定义

氮循环(Nitrogen cycle)是指自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换的物质循环过程,通常包括固氮、硝化、吸收、氨化和去氮五个步骤。[1]在不同研究方向的定义和侧重点也略有不同:[12][13]
在动物学研究中,氮循环主要关注氮在大气、土壤和生物体之间的迁移和转化过程。大气作为最大的氮气(N₂)库,虽然其中的氮对于大多数生物来说难以直接利用,但通过固氮作用,这些氮能够被转化为生物可利用的形态。固氮作用可以通过自然的高能过程(如闪电)、生物过程(如固氮微生物的活动)以及工业过程(如化肥生产)来实现。[12]