氮循环

氮循环是氮在大气、土壤、水体以及生物体之间不断迁移和转化的过程。氮是生命不可或缺的元素，因为它是蛋白质和DNA的基本组成部分。尽管大气主要由氮气构成，但必须通过某些细菌的固氮作用将其转化为生物可利用的形式。植物通过根系吸收这些含氮化合物，动物则通过摄食植物或其他动物间接获取氮元素。分解者与细菌共同作用，将氮重新释放回土壤和大气中，从而完成这一循环过程。氮循环生动地说明了生态系统中物质的迁移与转化，是维系所有生命形式持续存在的基础过程。

科学与工程实践 (SEP)：模型的开发与应用

科学家通过建立并使用模型来描述氮如何在生态系统中循环流动。这些模型能够展示氮如何改变形式在不同介质，如大气、土壤与生物体中与迁移。借助图示或数字化模拟...

与水和碳一样，氮在称为氮循环的过程中在生物圈中不断循环，在大气、土壤、植物和动物之间移动氮。

尽管氮气占地球大气层的 78%，但它必须转化为可供植物和动物吸收的可用形式，这涉及几个步骤。

氮循环从固氮开始，在这个过程中，土壤和植物根部中的特殊细菌将氮气转化为氨，植物可以吸收氨。

接下来，两种不同类型的细菌通过称为硝化作用的过程将氨转化为硝酸盐。植物通过根部吸收硝酸盐，将其转化为动物消耗的有机化合物。

当植物和动物死亡或释放废物时，分解细菌会分解它们的残骸。这个过程称为氨化，将氮转化回氨，将其返回土壤。

循环的最后一步是反硝化。在这个过程中，特定的细菌将硝酸盐转化回氮气，将其释放到大气中并完成循环。