材料在自然界如何循環使用

以生物圈的碳循環為例。綠色植物的光合作用把二氧化碳從大氣中取走，合成碳水化合物貯存在體內，食草和食肉動物再分別通過食物鏈吸收這種營養物質。動物的呼吸和微生物對動植物殘體的分解，又將碳以二氧化碳形式排入大氣。

未經完全分解的有機殘體埋在地下、堆積在海底，轉化成煤、石油和天然氣，人類開采化石燃料，在燃料燃燒過程中也向大氣排入大量二氧化碳。

像碳一樣，生態系統中幾乎所有的營養物質都在生物與非生物環境之間循環流動。物質循環的順利進行使生態系統的各部分協調一致，對生態系統的自我調節起著重要作用。如果人類大規模干擾，物質循環不能暢通進行，就會造成嚴重的環境污染和破壞，導致生態失調。

近幾十年來，人類活動不斷加劇，將大量的礦產從地下開采出來，并且人工創造了一些自然環境中本來不存在的物質，使物質循環受到空前影響，某些物質在局部富集或缺乏，產生不利于生物和人類生存的環境效應。比如，人們大量燃燒石油、煤等燃料，加上森林面積的大量減少，就會使大氣中二氧化碳的濃度升高。大氣中二氧化碳聚積在近地表上空，像溫室的隔膜一樣，阻止地面熱量向外層空間散失，產生溫室效應。