碳循环是什么？人类活动是如何影响碳循环的?

碳循环是什么?人类活动是如何影响碳循环的? 碳循环是生物、地面、海洋和天空之间碳原子交换的方式，或者分别是生物圈、地圈、水圈和大气圈。地球上大约有1000000亿吨碳，其中大部分被锁在沉积岩中，永远不会到达地表，碳不断地进行消费和生产的动态交换。这种主动交换...

碳循环是生物、地面、海洋和天空之间碳原子交换的方式，或者分别是生物圈、地圈、水圈和大气圈。地球上大约有1000000亿吨碳，其中大部分被锁在沉积岩中，永远不会到达地表，碳不断地进行消费和生产的动态交换。这种主动交换被称为碳循环。碳在光合作用过程中不断被吸收，而光合作用利用二氧化碳产生碳水化合物。大气中含有大约7500亿吨的碳，主要以二氧化碳(CO2)的形式存在。在碳循环的消耗端，二氧化碳不断地被排出：1)光合作用的过程，利用二氧化碳产生碳水化合物;2)海洋中较冷的部分，能够吸收二氧化碳。在碳循环的生产端，大气中的碳不断地被以下过程补充：动植物的呼吸作用及其腐烂;化石燃料的燃烧;石灰石的反应;海洋温暖地区释放二氧化碳;火山爆发预算失衡，导致大气中二氧化碳含量增加地球上大部分的碳都被锁在沉积岩中，而这些岩石从未到达地表。生物圈中大约含有6亿吨碳，代表着地球上最浓缩的碳库。通过碳循环，当动植物呼吸、排泄、死亡和进行光合作用时，碳在生物圈内外循环。植物和动物死亡后形成的有机物形式的土壤含有约1500亿吨碳碳在地球深处沉入沉积岩中，再也不会浮出水面。其中一些到达海洋并溶解。深海中含有大量的碳，约38000亿吨。 碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存量。

2、碳循环过程，大气中的二氧化碳大约20年可完全更新一次。自然界中绝大多数的碳储存于地壳岩石中，岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋，同时死亡生物体以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中，由此构成了全球碳循环的一部分。碳的地球生物化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之间的迁移。

人类活动是如何影响碳循环的?

人类活动对碳循环的影响最大。工业革命以来, 通过化石燃料燃烧和土地利用等途径, 人类已经向大气中排放了大量的碳，使碳释放量大于碳固定量，这样就破坏了自然界原有的碳平衡,导致全球碳循环失衡，造成大气 CO2 浓度显著升高。由此引发全球气候变暖等问题, 直接影响到目前及未来人类自身的生存和社会经济的可持续发展。

      3、碳循环与气候变化的相互影响

全球碳循环失衡是导致气候变化的根本原因, 其长期演变决定了气候变化的速度和程度。反过来，气候变化对陆地生态系统碳循环也有着巨大的影响，具体表现在气温和降水两个方面：一方面，全球气温升高，通过影响植物的蒸腾作用和呼吸作用，促进植物对CO2的固定能力，使碳循环速度加快;另一方面，降雨过多或过少都会影响植物生产力，甚至造成树木死亡，进而影响碳循环。

研究各国碳循环对气候变化的影响，对于探索历史责任归因、制定“共同但有区别”的减缓政策和施行相应的减排技术具有重要意义。准确量化气候变化对陆地生态系统碳收的影响，既是维持区域生态系统碳收支平衡的关键，也是应对气候变化的科学依据。

     4、森林和海洋在碳循环中的作用

森林的光合和呼吸作用与大气之间的年碳交换量占到陆地生态系统总量的70%，主导着全球陆地碳循环的动态。陆地生态系统固碳是减缓大气CO2 浓度升高最经济可行的途径，中国陆地生态系统在过去几十年中一直扮演着重要的碳汇角色，2001~2010 年间，陆地生态系统年均固碳2.01×1011千克，相当于抵消了同期中国化石燃料碳排放量的14.1%。其中，中国森林生态系统是固碳的主体，贡献了约80% 的固碳量，农田和灌丛生态系统分别贡献了12% 和8%，草地生态系统的碳收支基本处于平衡。科学研究表明，人类的有效干预能提高陆地生态系统的固碳能力。例如，我国的重大生态工程(天然林保护工程、退耕还林工程、退耕还草工程、长江和珠江防护林工程等)和秸秆还田的农田管理措施，分别贡献了中国陆地生态系统固碳总量的36.8%(7.4×1010千克)和9.9%(2.0×1010 千克)。

海洋覆盖了地球表面的70.8%，是地球上最重要的“碳汇”聚集地。海洋通过波浪涌动溶解大气中CO2，生物量巨大的海藻，其光合功能亦能吸收大量CO2，海洋中的可溶性钙盐与碳酸结合，可以在海底形成大面积的碳沉积。

据测算，地球上每年化石燃料燃烧产生的CO2，约13% 为陆地植被吸收，35% 为海洋所吸收，其余部分暂存于大气中，海洋的固碳能力约为4×1015 千克，年新增储存能力(5~6)×1015 千克。所以，森林与海洋是大气CO2 的两个重要调节器。