生態系統的物質迴圈（circulationofmaterials）又稱為生物地球化學迴圈（biogeochemicalcycle），是指地球上各種化學元素，從周圍的環境到生物體，再從生物體回到周圍環境的週期性迴圈。能量流動和物質迴圈是生態系統的兩個基本過程。它們使生態系統各個營養級之間和各種組成成分之間組織為一個完整的功能單位。但是，能量流動和物質迴圈的性質不同，能量流經生態系統最終以熱的形式消散，能量流動是單方向的，因此，生態系統必須不斷地從外界獲得能量；而物質的流動是迴圈式的，各種物質都能以可被植物利用的形式重返環境。同時兩者又是密切相關不可分割的。
生物地球化學迴圈可以用庫和流通率兩個概念加以描述。庫（pools）是由存在於生態系統某些生物或非生物成分中一定數量的某種化學物質所構成的。這些庫藉助於有關物質在庫與庫之間的轉移而彼此相互聯絡。物質在生態系統單位面積（或體積）和單位時間的移動量就稱為流通率（fluxrates）。一個庫的流通率（單位/d）和該庫中的營養物質總量之比即週轉率（turnoverrates），週轉率的倒數為週轉時間（turnovertimes）。
生物地球化學迴圈可分為水迴圈（watercycles）、氣體型迴圈（gaseouscycles）和沉積型迴圈（sedimentarycycles）三大型別。水迴圈的主要路線是從地球表面透過蒸發進入大氣圈，同時又不斷從大氣圈透過降水而回到地球表面，氫和氧主要透過水迴圈參與生物地化迴圈。在氣體型迴圈中，物質的主要儲存庫是大氣和海洋，其迴圈與大氣和海洋密切相關，具有明顯的全球性，迴圈效能最為完善。屬於氣體型迴圈的物質有O2、CO2、N、Cl、Br、F等。參與沉積型迴圈的物質，主要是透過岩石風化和沉積物的分解轉變為可被生態系統利用的物質。它們的主要儲存庫是土壤、沉積物和岩石。迴圈的全球性不如氣體型迴圈明顯，迴圈效能一般也很不完善。屬於沉積性迴圈的物質有P、K、Na、Ca、Ng、Fe、Mn、I、Cu、Si、Zn、Mo等。其中P是較典型的沉積型迴圈元素。氣體型迴圈和沉積型迴圈都受到能流的驅動，並都依賴於水迴圈。
生物地化迴圈是一種開放的迴圈，其時間跨度較大。對生態系統來說，還有一種在系統內部土壤、空氣和生物之間進行的元素的週期性迴圈，稱生物迴圈（biocycles）。養分元素的生物迴圈又稱為養分迴圈（nutrientcycling），它一般包括以下幾個過程：吸收（absorption），即養分從土壤轉移至植被；存留（retention），指養分在動植物群落中的滯留；歸還（return），即養分從動植物群落迴歸至地表的過程，主要以死殘落物、降水淋溶、根系分泌物等形式完成；釋放（release），指養分透過分解過程釋放出來，同時在地表有一積累（accumulation）過程；儲存（reserve），即養分在土壤中的貯存，土壤是養分庫，除N外的養分元素均來自土壤。其中，吸收量=存留量+歸還量。
生態系統的物質迴圈（circulationofmaterials）又稱為生物地球化學迴圈（biogeochemicalcycle），是指地球上各種化學元素，從周圍的環境到生物體，再從生物體回到周圍環境的週期性迴圈。能量流動和物質迴圈是生態系統的兩個基本過程。它們使生態系統各個營養級之間和各種組成成分之間組織為一個完整的功能單位。但是，能量流動和物質迴圈的性質不同，能量流經生態系統最終以熱的形式消散，能量流動是單方向的，因此，生態系統必須不斷地從外界獲得能量；而物質的流動是迴圈式的，各種物質都能以可被植物利用的形式重返環境。同時兩者又是密切相關不可分割的。
生物地球化學迴圈可以用庫和流通率兩個概念加以描述。庫（pools）是由存在於生態系統某些生物或非生物成分中一定數量的某種化學物質所構成的。這些庫藉助於有關物質在庫與庫之間的轉移而彼此相互聯絡。物質在生態系統單位面積（或體積）和單位時間的移動量就稱為流通率（fluxrates）。一個庫的流通率（單位/d）和該庫中的營養物質總量之比即週轉率（turnoverrates），週轉率的倒數為週轉時間（turnovertimes）。
生物地球化學迴圈可分為水迴圈（watercycles）、氣體型迴圈（gaseouscycles）和沉積型迴圈（sedimentarycycles）三大型別。水迴圈的主要路線是從地球表面透過蒸發進入大氣圈，同時又不斷從大氣圈透過降水而回到地球表面，氫和氧主要透過水迴圈參與生物地化迴圈。在氣體型迴圈中，物質的主要儲存庫是大氣和海洋，其迴圈與大氣和海洋密切相關，具有明顯的全球性，迴圈效能最為完善。屬於氣體型迴圈的物質有O2、CO2、N、Cl、Br、F等。參與沉積型迴圈的物質，主要是透過岩石風化和沉積物的分解轉變為可被生態系統利用的物質。它們的主要儲存庫是土壤、沉積物和岩石。迴圈的全球性不如氣體型迴圈明顯，迴圈效能一般也很不完善。屬於沉積性迴圈的物質有P、K、Na、Ca、Ng、Fe、Mn、I、Cu、Si、Zn、Mo等。其中P是較典型的沉積型迴圈元素。氣體型迴圈和沉積型迴圈都受到能流的驅動，並都依賴於水迴圈。
生物地化迴圈是一種開放的迴圈，其時間跨度較大。對生態系統來說，還有一種在系統內部土壤、空氣和生物之間進行的元素的週期性迴圈，稱生物迴圈（biocycles）。養分元素的生物迴圈又稱為養分迴圈（nutrientcycling），它一般包括以下幾個過程：吸收（absorption），即養分從土壤轉移至植被；存留（retention），指養分在動植物群落中的滯留；歸還（return），即養分從動植物群落迴歸至地表的過程，主要以死殘落物、降水淋溶、根系分泌物等形式完成；釋放（release），指養分透過分解過程釋放出來，同時在地表有一積累（accumulation）過程；儲存（reserve），即養分在土壤中的貯存，土壤是養分庫，除N外的養分元素均來自土壤。其中，吸收量=存留量+歸還量。