4Fe2++3O22Fe2O3
（易溶）（難溶）
S2-+2O2SO42-
（難溶）（易溶）
大氣中的氧和水體中的溶解氧之間存在著溶解平衡關係。當由於某種外來原因引起平衡破壞時，該水—氣體係還具有一定的自動調節、恢複平衡的功能。例如當水體受有機物汙染後，水體中的細菌當即降解有機物並耗用水中溶解氧，被消耗的溶解氧就由大氣中的氧通過氣—水界麵予以補給。反之，當大氣中氧的平衡濃度由於某種原因（例如岩石風化加劇）低於正常濃度時，則水體中溶解氧濃度也相應低落。由此，水體中有機物耗氧降解作用緩慢下來，相反地促進了水生生物的光合作用（增氧過程），這樣就會進一步引起表麵水中溶解氧濃度逐漸提高到呈過飽和狀態而逸散到大氣中去。
氮循環
氮循環是描述自然界中氮單質和含氮化合物之間相互轉換過程的生態係統的物質循環。氮循環示意圖氮在自然界中的循環轉化過程，是生物圈內基本的物質循環之一。如大氣中的氮經微生物等作用而進入土壤，為動植物所利用，最終又在微生物的參與下返回大氣中，如此反複循環，以至無窮。
構成陸地生態係統氮循環的主要環節是：生物體內有機氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。
植物吸收土壤中的銨鹽和硝酸鹽，進而將這些無機氮同化成植物體內的蛋白質等有機氮。動物直接或間接以植物為食物，將植物體內的有機氮同化成動物體內的有機氮。這一過程為生物體內有機氮的合成。動植物的遺體、排出物和殘落物中的有機氮被微生物分解後形成氨，這一過程是氨化作用。在有氧的條件下，土壤中的氨或銨鹽在硝化細菌的作用下最終氧化成硝酸鹽，這一過程叫做硝化作用。
氨化作用和硝化作用產生的無機氮，都能被植物吸收利用。在氧氣不足的條件下，土壤中的硝酸鹽被反硝化細菌等多種微生物還原成亞硝酸鹽，並且進一步還原成分子態氮，分子態氮則返回到大氣中，這一過程被稱作反硝化作用。由此可見，由於微生物的活動，土壤已成為氮循環中最活躍的區域。
空氣中含有大約78%的氮氣，占有絕大部分的氮元素。氮是許多生物過程的基本元素；它存在於所有組成蛋白質的氨基酸中，是構成諸如DNA等的核酸的4種基本元素之一。在植物中，大量的氮素被用於製造可進行光合作用供植物生長的葉綠素分子。
加工或者固定氮，是將氣態的遊離態氮轉變為可被有機體吸收的化合態氮的必經過程。一部分氮素由閃電所固定，同時絕大部分的氮素被非共生或共生的固氮細菌所固定。這些細菌擁有可促進氮氣和氫化合成為氨的固氮酶，生成的氨再被這種細菌通過一係列的轉化以形成自身組織的一部分。某一些固氮細菌，例如根瘤菌，寄生在豆科植物（例如豌豆或蠶豆）的根瘤中。這些細菌和植物建立了一種互利共生的關係，為植物生產氨以換取糖類。因此可通過栽種豆科植物使氮素貧瘠的土地變得肥沃。還有一些其他的植物可供建立這種共生關係。
其他植物利用根係從土壤中吸收硝酸根離子或銨離子以獲取氮素。動物體內的所有氮素則均由在食物鏈中進食植物所獲得。
氨循環
氨來源於腐生生物對死亡動植物器官的分解，被用作製造銨離子（NH4+）。在富含氧氣的土壤中，這些離子將會首先被亞硝化細菌轉化為亞硝酸根離子（NO2-），然後被硝化細菌轉化為硝酸根離子（NO3-）。銨的兩步轉化過程被叫做氨化作用。