握住科学钥匙 打开科学之门

首页 > 正文

生态系统碳循环

2018-05-17 08:36  来源: 2018世界杯投注平台

目前,已知的含有碳元素的物质已有数千万种,碳元素在地球生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止。

在自然界中,地球上两个最大的储存碳元素的“仓库”是岩石圈和化石燃料,其中所储存的碳元素的量约占地球上碳元素总量的99.9%,在这两个“仓库”中的碳元素迁移、转化活动缓慢,起着贮存库的作用。除此之外,地球上还有三个储存碳元素的“仓库”:大气、水体、生物体。这三个“仓库”中的碳元素在不同物质间迅速迁移、转化、交换,起着交换库的作用。

在空气中,二氧化碳是含碳元素的主要气体,也是碳元素参与物质循环的主要形式。空气中的二氧化碳与陆地动物、植物体内的含碳化合物是怎样进行迁移转化的呢?绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用转化为葡萄糖,再综合成为植物体的碳化合物,经过食物链的传递,成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气,另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。

这个循环过程主要发生在空气和陆地生物体之间。在自然界中,水中所溶解的二氧化碳、水生植物、动物之间也存在着类似碳循环。

除此之外,在水体中,二氧化碳与碳酸、碳酸盐之间还存着复杂的转化关系。

除了这两个循环体系外,空气和水体之间还在时刻不停地进行着二氧化碳交换。二氧化碳可由大气进入海水,也可由海水进入大气,这种交换发生在气和水的界面处,由于风和波浪的作用而加强,这两个方向流动的二氧化碳量大致相等,大气中二氧化碳量增多或减少,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。

进入工业时代之后,人类大量开发和使用化石燃料,把地球存储下来的碳元素转化为二氧化碳释放到空气中。从而导致空气中二氧化碳逐渐增加,导致了大气中二氧化碳浓度升高,破坏了自然界原有的平衡,温室效应也随之增强,大气中的二氧化碳含量升高又会导致水体中所溶解的二氧化碳的量增加,从而又会引起海水中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。

面对碳循环的失衡,面对全球气候变化,我们应该大力倡导并践行低碳经济、低碳生活。

审核人:李继良

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

作者: 张旭忠   [责任编辑: 李浩]

相关稿件

碳循环,二氧化碳