構成氮循環的主要環節是：生物體内有機氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用。
動植物的遺體、排出物、殘落物中的有機氮被微生物分解後形成氨，這一過程叫做氨化作用。在有氧的條件下，土壤中的氨或铵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産生的無機氮，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，并且進一步還原成分子态氮，分子态氮則返回到大氣中，這一過程叫做反硝化作用。生物固定是指一些共生細菌和一些非共生細菌能進行固氮作用并以有機氮的形式吸收。
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