所有生态系统都通过影响植物、动物和人类生活的不同机制相互关联。众所周知的机制是水循环、碳循环、氧循环、氮循环和能量循环。
所有的生态系统都受这些循环的控制，它们的非生物和生物特征是不同的。生态系统的所有功能在某种程度上都与植物和动物物种的生长和再生有关。这些相互关联的过程依赖于来自阳光的能量。大多数生物都依赖太阳的能量来创造结构和维持生命所需的过程。
在光合作用中，二氧化碳被植物吸收，氧气被释放出来。动物依靠这种氧气进行呼吸。水循环取决于降雨，这是植物和动物生存所必需的。能量循环将养分循环到植物生长的土壤中。人类和动物的生命与这些周期的正常运作密切相关，如果人类活动继续改变它们，那么人类就无法在我们的星球上生存。
水循环
水是地球上生命的本质，没有水生物就不能生存。水文循环是水从水库和海洋到大气，然后到陆地表面，最后回到水库和海洋的一个连续的自然过程。在这个运输过程中，水在循环的不同阶段以液体、固体和气体的形式出现。
水在水库和海洋中以液体的形式蒸发并转化为气态形成云;然后，水以液体的形式沉淀为雨，以固体的形式形成雪和冰雹。下雨时，水沿着地面流进河流或直接落入大海。一部分雨水被地面上的植物叶子、建筑物和其他物体拦截。
落在陆地上的雨水有一部分渗入地下。在一年的其余时间里，这些都储存在地下。水和土壤中的养分一起被植物从地下吸收。水分以水蒸气的形式从叶子中蒸发出来，回到大气中，再以降雨的形式落下。水在水文循环中的运动过程涉及水的动力学方面。
碳循环
碳是植物和动物组织的组成部分。碳存在于有机化合物中，包括在生态系统的非生物部分和生物部分。在大气中，碳以二氧化碳(CO)的形式存在2)．大气是二氧化碳的小储存库，而海洋是CO的主要储存库2浓度是空气的50倍。
大气中约有2700亿吨二氧化碳，生物圈、植被和土壤中约有6.6亿吨二氧化碳，海洋中约有13.6亿吨二氧化碳。在阳光的照射下，植物通过叶子从大气中吸收二氧化碳。植物将二氧化碳与水结合，由根系从土壤中吸收。在阳光的照射下，它们能够形成含有碳的碳水化合物。这个过程被称为光合作用。
植物利用这种复杂的机制来生长和发育。在这个过程中，植物向大气中释放氧气，动物依靠氧气呼吸。因此，植物有助于调节和监测地球大气中氧气和二氧化碳的百分比。因此，所有人类都依赖于这个循环过程中产生的氧气。它还保留了CO2在可接受的水平。植物、人类和动物通过呼吸和排泄废物释放二氧化碳。动植物的尸体也向土壤中释放碳，从而完成碳循环的过程。
氧气循环
氧是生物圈中生命的重要元素。它被植物、人类和动物从空气中吸收用于呼吸。然而，在光合作用过程中，它被植物返回到大气中。氧循环和碳循环之间存在着联系。植树造林通常会增加大气中的氧气水平，从而在我们的生活中发挥重要作用。
氮循环
对流层的空气，也就是我们呼吸的空气，按体积计算，由78%的氮气、21%的氧气、1%的氩气和0.03%的二氧化碳组成。此外，还存在其他气体的痕迹，其中大多数是惰性的。氮要么是通过闪电的物理过程固定的，要么是通过一些细菌和/或蓝藻的生物过程固定的。
动物排便时，排泄物会被蠕虫和昆虫分解，主要是甲虫和蚂蚁。因此，这种物质被进一步分解为植物可以吸收并用于生长的营养物质。因此，营养物质从它们的生长过程中循环回来。因此，营养物质从动物体内循环回植物体内。同样，死去动物的身体也被分解成植物生长所需的营养物质。生命所依赖的氮循环就这样完成了。
土壤中的固氮细菌和真菌将这种重要元素提供给植物，植物将其作为硝酸盐吸收。硝酸盐是植物新陈代谢的一部分，有助于形成新的植物蛋白质。以植物为食的动物会使用这种物质。当食肉动物以食草动物为食时，氮就会转移到它们身上。
当我们想到食物网时，我们通常会想到大型哺乳动物和其他大型生命形式。但我们需要明白，正是那些看不见的小动物、植物和微观生命形式对生态系统的功能具有巨大价值。氮在生物成分和土壤/大气之间的循环是由一组微生物介导的，它们将一种形式的氮转化为另一种形式的氮。
能量循环
能量循环是以生态系统中的能量流动为基础的。生态系统中的能量流动是通过食物链进行的，正是能量流动维持着生态系统的运转。能量的流动是单向的或单向的。根据热力学第一定律，能量既不能被创造也不能被毁灭，只能从一种能量转化为另一种能量。
来自阳光的能量被植物自身转化为生长新的植物材料，包括叶子、花、果实、树枝、树干和植物的根。由于植物可以通过将太阳的能量直接转化为它们的组织来生长，所以它们被称为生产商在生态系统中。绿色植物(生产者)捕获的太阳能被转化为植物的生化能，然后转化为消费者的生化能。这些植物是用来食草动物作为食物，为它们提供能量。
这些能量的很大一部分被用于这些动物的日常功能，如呼吸、消化食物、支持组织生长、维持血液流动和体温。能量还用于寻找食物、寻找住所、繁殖和抚养后代等活动。的食肉动物反过来，他们又依赖食草动物为食。
因此，不同的植物和动物物种之间的联系是通过食物链．每个食物链都有三到四个环节。然而，由于每一种植物或动物都可以与其他几种植物或动物联系在一起，这些相互联系的链条可以被描绘成一个复杂的食物网。这就是所谓的“生命之网”，它表明自然界中有成千上万的相互关系。
生态系统中的能量可以用a的形式来描述食物金字塔或能量金字塔．在这种类型的金字塔中，存在于每个营养级的能量量被考虑。食物金字塔有一个很大的植物基础叫做生产商”。金字塔有一个较窄的中间部分，描绘的数量和生物量食草动物，它们被称为'一阶消费者”。
顶点描述了被称为“二级消费者”的食肉动物的小生物量。Main是金字塔顶端的动物之一。因此，为了养活人类，必须有一个庞大的食草动物基地和更大量的植物材料。在每一个连续的营养水平上，都有以热量、呼吸等形式的巨大能量损失。
因此，在每一个更高的能级，只有10%的能量传递出去。因此，当我们从生产者转变为顶级食肉动物时，每个连续营养级的能量水平都会急剧下降。因此，能量金字塔总是直立的。
自然界循环的整合
上述各种周期是全球生命过程的一部分。这些生物地球化学循环在每个生态系统中都有特定的特征。所有这些循环都以某种形式紧密相连。然而，这些循环与邻近生态系统的循环是相关联的。所有的生态系统都在一定的环境条件下进行自我调节和自我维持。
它们的特征是该地区植物和动物群落特有的。这与该地区的地理特征、气候和土壤的化学成分有关。这些周期共同负责维持地球上的生命。如果人类对这些循环的干扰超过了自然所能承受的极限，它们最终将会崩溃，导致一个人类无法生存的退化地球。
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