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自然界氮循环（Nitrogen Cycle）是描述自然界中单质氮和化合态氮之间相互转换的物质循环。即氮素在大气圈、水圈、生物圈和土壤圈之间的流动。这一循环是开放性的，但极为完善。构成氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。其中空气中含有大约78%的氮气，是庞大的储存库。但是绝大多数生物都不能直接利用分子态氮，只有豆科植物和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮（硝酸盐），闪电亦可使N2和O2形成NO后进一步化合，从而被土壤吸附、保留并被植物所吸收利用。植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，然后将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食，将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮在自然界中经微生物分解、氨化、硝化成简单氮化物，重新被植物利用；土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并且进一步还原成分子态氮，分子态氮则返回到大气中，形成自然界的氮循环
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