氧循环

✍ dations ◷ 2025-12-11 10:14:15 #氧循环

氧循环是其中一种生态系统的物质循环，而此循环主要是用于形容氧在三个主要贮存器，即大气层、生物圈和岩石圈。而整个循环则靠着光合作用去驱使，植物以光合作用把二氧化碳和水组合，形成葡萄糖和副产品氧气。在大气层中，即使所有的光合作用皆停止，大量的氧气仍然需要五千至二万五千年的时间以移除全部的氧气。在地球中，有百分之九十九点五储存于最大的氧储存器即地幔及地壳中的硅酸盐和氧化矿物质。而只有非常小量氧，约百分之零点零一会以自由模式被释放至生物圈及百分之零点四九被释放至大气层。然而，在生物圈及大气层中，最主要的氧气来源为光合作用，即透过分解二氧化碳及水以产生葡萄糖和氧气。超光合作用的生物包括在地表的植物及海洋表面的浮游植物。在1986年，在海上发现了微小的蓝绿菌，而这便能解释为何有超过一半的光合作用发生于海洋中。另一个大气中氧气的来源来自光解，大气中的水分和氮化物被紫外光分解为其组成原子。氢和氮会离去逃到太空，而氧气则留在大气层:氧气的流失主要是由动物与细菌的呼吸作用及腐烂时消耗氧气而释出二氧化碳。因岩石中的矿物质被氧气氧化，化学风化过程中，岩石也消耗氧气。表面风化的例子有铁锈的氧化物：氧气也在生物圈和岩石圈中循环。生物圈中的海洋生物产生含大量氧的碳酸钙(CaCO3)。当生物死亡及它的壳会存留于浅水层，埋葬多时后便会于岩石圈产生石灰岩。而生物会开始破坏岩石令氧气由岩石圈被释放。植物和动物会从岩石吸收营养矿物并释放氧气。以下的表格会列出氧气停留于氧气的储存器容量和留失时间的估计值。这些数据由 Walker, J. C. G. 初次估计得出。大气中氧气的存在引致臭氧的形成和平流层中的臭氧层。臭氧可吸收有害的紫外光线，对现代生活非常重要。在海洋中的磷会用于调整大气层中的氧含量。磷溶于海水后，会成为自营生物，即以光合作用为生的必需养料，而且这亦会成为一个控制光合作用速度的条件之一。海洋中发生的光合作用会产生氧循环中大约45%的氧气。而自营生物的生长速度是会受水的含磷量所控制的。采矿及工业活动会产生大量含磷废水。当这些废水被排入海中，海水的含磷量便会大幅提升，造成优养化。但海水的含磷量上升是不会影响发生于海中的光合作用。这是因为海中自营生物的数量上升时，海水的含氧量也会上升，而高含氧量促进某几种细菌成长并争夺已溶化的磷。这竞争限制了自营生物可用的已溶磷，所以自营生物的数量和氧水平也受到限制。

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