②氮循環在自然界，氮元素以分子態（氮氣）、無機結合氮和有機結合氮三種形式存在。大氣中含有大量的分子態氮。但是絕大多數生物都不能夠利用分子態的氮，隻有象豆科植物的根瘤菌一類的細菌和某些藍綠藻能夠將大氣中的氮氣轉變為硝態氮（硝酸鹽）加以利用。植物隻能從土壤中吸收無機態的銨態氮（銨鹽）和硝態氮（硝酸鹽），用來合成氨基酸，再進一步合成各種蛋白質。動物則隻能直接或間接利用植物合成的有機氮（蛋白質），經分解為氨基酸後再合成自身的蛋白質。在動物的代謝過程中，一部分蛋白質被分解為氨、尿酸和尿素等排出體外，最終進入土壤。動植物的殘體中的有機氮則被微生物轉化為無機氮（氨態氮和硝態氮），從而完成生態係統的氮循環。
③磷循環磷是有機體不可缺少的元素。生物的細胞內發生的一切生物化學反應中的能量轉移都是通過高能磷酸鍵在二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）之間的可逆轉化實現的。磷還是構成核酸的重要元素。磷在生物圈中的循環過程不同於碳和氮，屬於典型的沉積型循環。生態係統中的磷的來源是磷酸鹽岩石和沉積物以及鳥糞層和動物化石。這些磷酸鹽礦床經過天然侵蝕或人工開采，磷酸鹽進入水體和土壤，供植物吸收利用，然後進入食物鏈。經短期循環後，這些磷的大部分隨水流失到海洋的沉積層中。因此，在生物圈內，磷的大部分隻是單向流動，形不成循環。磷酸鹽資源也因而成為一種不能再生的資源。
（4）生態係統的能量流推動生物圈和各級生態係統物質循環的動力，是能量在食物鏈中的傳遞，即能量流。與物質的循環運動不同的是，能量流是單向的，它從植物吸收太陽能開始，通過食物鏈逐級傳遞，直至食物鏈的最後一環。在每一環的能量轉移過程中都有一部分能量被有機體用來推動自身的生命活動（新陳代謝），隨後變為熱能耗散在物理環境中。
為了反映一個生態係統利用太陽能的情況，我們使用生態係統總產量這一概念。一個生態係統的總產量是指該係統內食物鏈各個環節在一年時間裏合成的有機物質的總量。它可以用能量、生物量表示。生態係統中的生產者在一年裏合成的有機物質的量稱為該生態係統的初級總產量。在有利的物理環境條件下，綠色植物對太陽能的利用率一般在1%左右。生物圈的初級生產總量約4.24×1021焦耳/年，其中海洋生產者的總產量約1.83×1021焦耳/年，陸地的約為2.41×1021焦耳/年。總產量的一半以上被植物的呼吸作用所耗用，剩下的稱為淨初級產量。各級消費者之間的能量利用率也不高，平均約為10%，即每經過食物鏈的一個環節，能鏈的淨轉移率平均隻有十分之一左右。因此，生態係統中各種生物量按照能量流的方向沿食物鏈遞減，處在最基層的綠色植物的量最多，其次是草食動物，再次為各級肉食動物，處在頂級的生物的量最少，形成一個生態金字塔。隻有當生態係統生產的能量與消耗的能量大致相等時，生態係統的結構才能維持相對穩定狀態，否則生態係統的結構就會發生劇烈變化。
從能量在生態係統中的流動過程，我們可以知道，綠色植物對於人類乃至整個生物界是多麼的重要。人類賴以生存的最根本的物質和能量基礎，就來源於綠色植物這個巨大的金字塔的基部。
巨大的海洋生態係統
海洋，以她那無與倫比的壯闊占據了我們這個星球71％的領域。這個古老的、從原始海洋進化到今天這般雄偉壯觀的海洋，不僅僅是生命的搖籃，而且她擁有著巨大光合生產能力的植物類群並包容了現存的各門類的動物。
她本身就是一個巨大的海洋生態係統。
由於這個生態係統的複雜與龐大，隨著它距離海岸的遠近以及地形、深度的變化，又將它分為幾個不同的生態區域：與陸地交界的海岸帶；水深200米以內的淺海帶；從海洋深處過渡到光亮區的上湧帶；巨大開闊海域的遠洋帶；還有一些是以藻類和腔腸動物共生的珊瑚礁生態係統。
海岸帶是海洋與陸地交界的地帶。由於這個地帶受潮水漲落的影響，又叫潮汐帶。它包括低潮麵以外的淺海地帶和現代海岸線以上狹窄的近海的陸地地帶。
海岸帶生態係統的主要生產者是許多營固著生活的大型植物。如：大葉紅藻、海帶、昆布、褐帶菜。消費者是許多植食性的橈足類動物及以固著生活為主的貝類，它們大多靠濾食碎屑食物為生。
淺海帶主要是大陸架，即從低潮線開始以緩慢傾斜延至海底坡度顯著增大的地方。這是大陸周圍的淺水地帶，島嶼周圍的這類地帶稱為“島架”。
世界上的大陸架占海洋總麵積約7．5％，水深0—200米，寬度10公裏—100公裏以上。大陸架上生物資源非常豐富。浮遊植物是主要生產者，如矽藻、褐甲藻；植食性的動物如蝦、橈足類的水蚤等為初消費者；鯡魚、鱈魚以及海鷗等為肉食性動物。