I. Trao đổi vật chất qua chu trình sinh địa hóa
Chu trình sinh địa hoá là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên: các chất từ môi trường ngoài vào cơ thể, qua các bậc dinh dưỡng rồi từ cơ thể sinh vật truyền trở lại môi trường.
Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất, nước.
II. Chu trình cacbon
Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cabon điôxit (CO2).
Thực vật lấy CO2 để tạo ra chất hữu cơ đầu tiên thông qua quá trình quang hợp, Cacbon trao đổi trong quần xã qua chuỗi và lưới thức ăn.
Khi sử dụng và phân hủy các hợp chất chứa cacbon, sinh vật trả lại CO2 và nước cho môi trường.
Cacbon trở lại môi trường vô cơ qua các con đường
+ Hô hấp của động vật, thực vật, vi sinh vật
+ Phân giải của sinh vật
+ Sự đốt cháy nhiên liệu trong công nghiệp
Nồng độ khí CO trong bầu khí quyển đang tăng gây thêm nhiều thiên tai trên Trái đất.
III. Chu trinh nitơ
Thực vật hấp thụ nitơ dưới dạng muối amôni (NH4+) và nitrat (NO3–) .
Các muối amôni (NH4+) và nitrat (NO3–) được hình thành trong tự nhiên bằng con đường vật lí, hóa học và sinh học. Trong đó lượng muối nitơ được tổng hợp bằng con đường sinh học là lớn hơn cả (vi khuẩn cố định đạm sống có thể sống cộng sinh hoặc sống tự do trong đất có khả năng cố định nitơ tự do – N2 từ không khí)
Nitơ từ xác sinh vật trở lại môi trường đất, nước thông qua hoạt động
+ Phân giải chất hữu cơ của VK, nấm,…
+ Sự trao đổi nitơ trong quần xã qua chuỗi và lưới thức ăn
+ Hoạt động phản nitrat của vi khuẩn trả lại một lượng nitơ phân tử cho đất, nước và bầu khí quyển.
IV. Chu trình nước
Nước mưa rơi xuống đất, một phần thấm xuống các mạch nước ngầm, một phần tích lũy trong sông, suối, ao, hồ,…
Nước mưa trở lại bầu khí quyển dưới dạng nước thông qua hoạt động thoát hơi nước của lá cây và bốc hơi nước trên mặt đất.
Giữa cơ thể và môi trường luôn xảy ra quá trình trao đổi nước.
