②氮循环在自然界，氮元素以分子态（氮气）、无机结合氮和有机结合氮三种形式存在。大气中含有大量的分子态氮。但是绝大多数生物都不能够利用分子态的氮，只有象豆科植物的根瘤菌一类的细菌和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮（硝酸盐）加以利用。植物只能从土壤中吸收无机态的铵态氮（铵盐）和硝态氮（硝酸盐），用来合成氨基酸，再进一步合成各种蛋白质。动物则只能直接或间接利用植物合成的有机氮（蛋白质），经分解为氨基酸后再合成自身的蛋白质。在动物的代谢过程中，一部分蛋白质被分解为氨、尿酸和尿素等排出体外，最终进入土壤。动植物的残体中的有机氮则被微生物转化为无机氮（氨态氮和硝态氮），从而完成生态系统的氮循环。
③磷循环磷是有机体不可缺少的元素。生物的细胞内发生的一切生物化学反应中的能量转移都是通过高能磷酸键在二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）之间的可逆转化实现的。磷还是构成核酸的重要元素。磷在生物圈中的循环过程不同于碳和氮，属于典型的沉积型循环。生态系统中的磷的来源是磷酸盐岩石和沉积物以及鸟粪层和动物化石。这些磷酸盐矿床经过天然侵蚀或人工开采，磷酸盐进入水体和土壤，供植物吸收利用，然后进入食物链。经短期循环后，这些磷的大部分随水流失到海洋的沉积层中。因此，在生物圈内，磷的大部分只是单向流动，形不成循环。磷酸盐资源也因而成为一种不能再生的资源。
（4）生态系统的能量流推动生物圈和各级生态系统物质循环的动力，是能量在食物链中的传递，即能量流。与物质的循环运动不同的是，能量流是单向的，它从植物吸收太阳能开始，通过食物链逐级传递，直至食物链的最后一环。在每一环的能量转移过程中都有一部分能量被有机体用来推动自身的生命活动（新陈代谢），随后变为热能耗散在物理环境中。
为了反映一个生态系统利用太阳能的情况，我们使用生态系统总产量这一概念。一个生态系统的总产量是指该系统内食物链各个环节在一年时间里合成的有机物质的总量。它可以用能量、生物量表示。生态系统中的生产者在一年里合成的有机物质的量称为该生态系统的初级总产量。在有利的物理环境条件下，绿色植物对太阳能的利用率一般在1%左右。生物圈的初级生产总量约4.24×1021焦耳/年，其中海洋生产者的总产量约1.83×1021焦耳/年，陆地的约为2.41×1021焦耳/年。总产量的一半以上被植物的呼吸作用所耗用，剩下的称为净初级产量。各级消费者之间的能量利用率也不高，平均约为10%，即每经过食物链的一个环节，能链的净转移率平均只有十分之一左右。因此，生态系统中各种生物量按照能量流的方向沿食物链递减，处在最基层的绿色植物的量最多，其次是草食动物，再次为各级肉食动物，处在顶级的生物的量最少，形成一个生态金字塔。只有当生态系统生产的能量与消耗的能量大致相等时，生态系统的结构才能维持相对稳定状态，否则生态系统的结构就会发生剧烈变化。
从能量在生态系统中的流动过程，我们可以知道，绿色植物对于人类乃至整个生物界是多么的重要。人类赖以生存的最根本的物质和能量基础，就来源于绿色植物这个巨大的金字塔的基部。
巨大的海洋生态系统
海洋，以她那无与伦比的壮阔占据了我们这个星球71％的领域。这个古老的、从原始海洋进化到今天这般雄伟壮观的海洋，不仅仅是生命的摇篮，而且她拥有着巨大光合生产能力的植物类群并包容了现存的各门类的动物。
她本身就是一个巨大的海洋生态系统。
由于这个生态系统的复杂与庞大，随着它距离海岸的远近以及地形、深度的变化，又将它分为几个不同的生态区域：与陆地交界的海岸带；水深200米以内的浅海带；从海洋深处过渡到光亮区的上涌带；巨大开阔海域的远洋带；还有一些是以藻类和腔肠动物共生的珊瑚礁生态系统。
海岸带是海洋与陆地交界的地带。由于这个地带受潮水涨落的影响，又叫潮汐带。它包括低潮面以外的浅海地带和现代海岸线以上狭窄的近海的陆地地带。
海岸带生态系统的主要生产者是许多营固着生活的大型植物。如：大叶红藻、海带、昆布、褐带菜。消费者是许多植食性的桡足类动物及以固着生活为主的贝类，它们大多靠滤食碎屑食物为生。
浅海带主要是大陆架，即从低潮线开始以缓慢倾斜延至海底坡度显著增大的地方。这是大陆周围的浅水地带，岛屿周围的这类地带称为“岛架”。
世界上的大陆架占海洋总面积约7．5％，水深0—200米，宽度10公里—100公里以上。大陆架上生物资源非常丰富。浮游植物是主要生产者，如硅藻、褐甲藻；植食性的动物如虾、桡足类的水蚤等为初消费者；鲱鱼、鳕鱼以及海鸥等为肉食性动物。
上涌带是从海洋深处过渡到光亮区的海洋地带，这里有着巨大的海洋生产者，主要是群居生活的硅藻。消费者主要是以海藻为食的贝类。因此上涌带的食物链大都较短。
远洋带是占有最大面积和极深海水的广阔水域，因此，它拥有的动物种类极多，不仅有游速极快的飞鱼，凶猛残忍的鲨鱼，还有固着生活或栖息海底的种种动物。所以，远洋带的食物链从生产者到各级肉食者，可达5—6级之长；典型的食物链是“极小浮游生物→大浮游动物→鱼→大肉食类动物”。
在海洋生物群落中，从植物、细菌或有机物开始，经食植性动物至各级食肉性动物，依次形成摄食者的营养关系，这种营养关系被称为食物链，亦称为“营养链”。食物网是食物链的扩大与复杂化。物质和能量经过海洋食物链和食物网的各个环节所进行的转换与流动，是海洋生态系中物质循环和能量流动的一个基本过程。
食物链的结构有些像金字塔，底座很大，每上一级都缩小很多：第一级是由数量惊人的海洋浮游植物构成的，是食物链金字塔的最基础部分，通过光合作用生产出碳水化合物和氧气，是海洋生物生长的物质基础；食物链的第二级是海洋浮游动物，它们以海洋浮游植物为食；第三是摄食浮游动物的海洋动物；第四级则是海洋中的食肉类动物如金枪鱼、鲨鱼等，它们处在金字塔的最高层。
生态系统自动调节平衡的能力
生态系统自动调节平衡是通过系统的自身反馈来实现的。
当某一草原上的鼠类成灾时，植被受到严重的破坏，就会造成食物短缺，因无食物，鼠类的数量就会下降。同时，鼠类成灾时，也为食鼠的动物提供了丰富的食物，这类动物的数量就会增加，鼠类就会大量被食，数量也会下降，最终草原会得以恢复。这个事例说明在生态系统能量流动与物质循环中，每一种因素发生变化，其结果又会反过来影响和限制变化的因素本身。“变化”就是一种反馈，“限制”就是一种调节，“恢复”就是自身调节的结果。
任何生态系统都有这种自动调节平衡的能力。但是这种调节的能力是有限度的。超过了一定限度，生态系统就会失去调节的能力而发生生态危机。
生态危机
生态系统自动调节平衡的能力是有限的，特别是当外来干扰因素超过了生态系统调节平衡的限度，生态系统就会失去平衡，发生紊乱，这就是生态危机。
从以下森林遭受破坏，生态系统严重失调的事实中，我国人民已经尝到了破坏生态平衡、发生生态危机的苦果。早在数千年前，我国森林广布中华大地。以岷江上游为例，元代时森林覆盖率为50％，建国时已下降为30％，由于乱砍滥伐，盲目开采，20世纪50年代，仅四川省就下降到了19％，现在已经下降为13．3％，大约减少了1／3。云南省20世纪50年代森林覆盖率为50％，西双版纳为70％，1980年云南却下降为24．9％，西双版纳下降为26％。截止1978年底，我国采伐森林面积为588．5万公顷，而更新面积为332．6万公顷，采伐后未更新的面积是225．9万公顷，过去的森林地区已变成荒山秃岭。生态系统自身已没有能力再恢复昔日的平衡，于是生态危机发生了，大自然的报复就接踵而来。1981年四川发生特大洪水，导致土地裂陷，山体滑坡，泥石流横冲直撞达4万余处，遍及80余县，冲毁房屋38000余间，被毁农田4万亩，10万人无家可归。长江流域四川一省一年水土流失36万平方公里，造成河床增高，舟楫不通。从1470—1950年的480年间，云南大旱50余次，平均9．6年发生一次。由于生态危机的发生，1950—1978年的28年间，大旱发生9次，平均3．2年发生一次，频率加快了3倍。我国工业排放烟尘14000万吨，平均每平方公里1．5吨，超过世界平均排放量的一倍。
1980年2月6日，有关部门在北京市中心对大气进行了一次抽测，结果是每立方米空气中含有污染物150微克，是国家规定的安全标准的6倍，我们就生活在这样的空气中。面对如此触目惊心的事实，你应该知道生态系统为什么会失去自动调节的能力而发生生态危机了吧！生态危机就是指人类盲目的活动所导致生态系统局部或整体结构、功能遭到不应有的破坏，从而威胁到人类的生存。
重建生态平衡
人类是大自然的产物，也是自然界最强大的生灵。人类来自大自然、生存于大自然中。如果一个人生活到60岁，那么他一生中要从大自然中摄取空气324吨，水54吨，食物32．4吨，同时要排出差不多相等的废物。人类生活的总目标简单的说是——好。那么新鲜的空气、清洁的淡水、充足且没有污染的食物是必不可少的生命所需。人类对生态平衡的大规模破坏活动，使人类很难实现自己的生活目标。然而人类却一定要实现那个美好的愿望，为此人类必须限制自己的破坏活动，用自己勤劳而智慧的双手来重建生态平衡。
美国的沃德和杜博斯曾写过一本书是《只有一个地球》。在这本书中他们说过：我们人类生存在两个世界里，一个是水、空气和动植物组成的自然界，另一个是人类用自己的双手建立起来的社会物质文明世界。我们每一个人都有两个祖国，一个是自己的国家，一个是地球这个行星，因为我们都是地球的居民。的确，当我们的生存环境遭受我们自己破坏，当大自然已经用报复的手段来警告我们的时候，我们人类必须端正自己的行为，重建自己的生存空间，就必须重建生态平衡。我们决不能再以征服大自然的英雄自居而为所欲为，必须严格按自然规律办事，控制人口，合理开发资源，减少污染，保护一切野生生物，提高生态意识，使生态科学的发展走在人类生产和生活的前面。无论几代人都要挑起这副重担，因为这是人类生存的责任。
意想不到的生态平衡
北宋诗人黄庭坚在《拙轩颂》中有一句“弄巧成拙，画蛇添足”，说的是古代楚国的故事，大意是人多酒少，就定下规矩，大家在地上画一条蛇，谁先画好，就可喝酒。果然，有一人先画好，他拿酒将喝，由于得意非凡，顺手在已画好的蛇身上添了两条足，这样，弄巧成拙，蛇不成其蛇，酒也因此喝不成了。以后，“弄巧成拙”成了一句成语，它比喻一些人卖弄聪明，结果反而把事情弄糟了。在现实生活中，人们由于没有掌握某些事物的规律，自作聪明，做出了不少蠢事。
雷鸟，是鸡家族中的一个成员，属于松鸡科。雷鸟肉质细嫩，味道鲜美，低脂肪，高蛋白，营养非常丰富；雷鸟羽披美丽，冬季羽色变白，浑身洁白如雪，仅眼有一道黑羽，羽绒柔软丰厚，商品价值很高。因此，雷鸟是一种经济价值很高的鸟类。挪威盛产雷鸟，挪威政府为了保护和提高雷鸟的数量，在19世纪末期，组织全国动物学家和有关人士进行讨论和研究，大家认为应该给雷鸟创造最好的生活环境，冬季大雪覆盖地面，增大了雷鸟觅食困难，因此在冬季应该给雷鸟人工投放饵料，帮助雷鸟过冬。雷鸟的天敌不少，一些猛禽，如老鹰，野兽如狐、鼬等都捕食雷鸟，应该给予消灭。经过多次研究和讨论，最后制定了一个保护雷鸟的行动计划。挪威政府不惜投下大量财力、物力和人力实施计划，采用重金奖励捕杀雷鸟的天敌。计划实施后，开始几年，雷鸟的数量果然逐年增加，可是，好景不长，再过几年，雷鸟的数量不再增长，反而有所下降。到了20世纪初期，雷鸟发生一次又一次的大量死亡，以致雷鸟的数量反而大大低于计划实施之前。挪威政府震惊了，赶紧召集全国动物学家和各方人士进行讨论和研究，找出雷鸟大批死亡的原因主要是球虫病和其他疾病在雷鸟中广泛流传。球虫病是一种原虫病，由某些球虫寄生在鸟类消化道及其附属器官的上皮细胞内引起，危害性极大，球虫卵随粪便排出，在体外完成其发育阶段，再传染给别的鸟。那么，为什么这些传染病在《保护行动计划》实施之前没有大量发生，而在计划实施之后一次又一次地大发生呢？科学家们不得不重新审议这个《保护行动计划》。在冬季人工投放饲料，帮助雷鸟解决觅食困难，使雷鸟在冬季不致挨饿，体质加强了，有利于抗病，这一措施无论如何也找不出错处。问题是出在消灭雷鸟的天敌上，在生态系统中，雷鸟和它的天敌鹰、狐等的关系是被捕者和捕食者之间的关系，对被捕食者雷鸟来说是如何逃避捕食者的追杀，有病的雷鸟和健康的雷鸟相比，无论在行动的灵敏性或速度上都比不上健康的雷鸟。因此先被捕食者捕捉到的大多数是体质较弱的病雷鸟，这样鹰和狐等捕食者就起到了消灭病雷鸟、从而减少雷鸟传染病的病源的作用。也就是说所谓“清道夫”的作用。人们把雷鸟的天敌消灭了，带病的雷鸟在病菌潜伏期间混杂在雷鸟群中，到处排粪，传播疾病，雷鸟疾病就会频频发生，数量又哪有不减少之理呢？这时，挪威政府才恍然大悟，消灭天敌是导致雷鸟传染病大发生的主要原因，干了一件蠢事，于是当机立断，马上修改计划，禁止捕杀雷鸟天敌，一改捕杀受奖为受罚，同时积极地招引一些老鹰、狐和鼬等雷鸟天敌。新的行动计划执行之后，经过数年，雷鸟的数量果然逐步上升，恢复正常。