自然地理学-12.碳循环与全球变化
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生态系统碳循环与全球变化的关系研究随着工业化进程的加速,大量的化石燃料被燃烧,导致大气中的CO2浓度不断上升,全球气候变暖加剧,海平面上升,灾难频发。
为了应对全球变化的挑战,对于生态系统碳循环与全球变化的关系进行深入研究,也就显得尤为重要。
碳循环是什么?碳循环是指大气、海洋、陆地生态系统之间,碳物质在其中的循环过程。
它包括三个部分:大气碳、植物生物量碳和枯萎腐殖质碳。
在大气中,二氧化碳的浓度持续上升,使得全球生态系统碳循环发生了变化。
碳物质的输入和输出都与全球变化有着密切的关系。
生态系统碳循环是如何影响全球变化的?生态系统的碳循环直接影响全球变化中的许多要素,例如气候、海平面、生物多样性、生产力等等。
以下是一些常见的情况:1. 借助植物植物积极吸收二氧化碳,在光合作用中将二氧化碳转化为有机物,并通过呼吸作用释放出氧气。
植物的生产量会随着二氧化碳浓度的升高而增加。
这也是为什么一些地区的森林可长时间储存大量的二氧化碳的原因。
2. 森林伐木森林资源被广泛利用,伐木导致大量的二氧化碳释放。
尤其是热带雨林的砍伐,它们的碳库相当于全球的18个人均碳排放,对全球变化和碳交换有着极为重要的意义。
3. 土壤呼吸土壤中存储的碳物质是全球碳储量中最大的一部分之一。
随着全球变化,土壤中的呼吸作用加强,使得土壤中的碳物质释放出来,对全球变化产生了直接的影响。
4. 海洋吸收二氧化碳海洋的碳循环是全球碳循环中最大的一部分,海洋中有着比大气和陆地更多的碳物质储存。
海洋吸收二氧化碳,减少了二氧化碳污染物在大气中所带来的负面影响,但同时海洋温度升高,对水生物和沿海居民产生了负面影响。
总的来说,生态系统碳循环和全球变化存在很大的联系。
特别是将碳物质的分布和流动视作生态系统的一部分,从而可以更好地理解全球变化的运作机制,预测气候变化趋势,改进森林经营管理,对于国家应对全球变化产生的挑战具有重要意义。
面对全球变化的挑战,生态系统碳循环的深入研究更是显得尤为重要。
全球变化与生物地球化学循环随着人类社会的快速发展,全球变化问题日益受到关注。
全球变化主要包括气候变化、大气污染和物种消失等方面的变化。
而生物地球化学循环是指物质在地球上的循环过程,包括碳循环、氮循环和磷循环等。
全球变化与生物地球化学循环之间存在着密切的关系。
本文将从全球变化的影响、生物地球化学循环的重要性以及二者之间的相互作用等方面进行探讨。
首先,全球变化对生物地球化学循环产生了显著影响。
气候变化是全球变化的关键要素之一,而碳循环是地球上最重要的循环之一。
气候变化导致了温度的升高和降水模式的改变,进而影响了植物的生长和分解速率。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物,并释放氧气。
然而,温度升高会加快植物的光合作用速率,导致植物对二氧化碳的吸收和固定能力增强,从而促进碳循环。
与此同时,由于温室气体的排放导致温室效应加剧,全球气候变暖,使得冰川融化、海平面上升等现象频繁发生,对土壤碳储存和氮循环等生物地球化学循环过程产生直接影响。
其次,生物地球化学循环对于全球变化具有重要作用。
生物地球化学循环是地球生命系统的基础,维持着地球生态系统的稳定性。
其中,氮循环是生命体所需的营养元素,直接影响着植物的生长和动物的繁殖。
氮化合物的过量释放会导致水体和土壤的富营养化,造成藻类过度生长,对水质造成污染,形成"赤潮"等现象。
另外,碳循环是影响全球气候变化最重要的循环之一。
通过生物地球化学循环,二氧化碳被吸收和释放,在地球大气系统中维持着稳定的碳平衡。
植物通过光合作用吸收大量的二氧化碳,将其转化为有机物固定在植物体内,同时释放氧气。
这一过程对于减缓温室气体的排放,稳定地球气候具有重要的意义。
最后,全球变化与生物地球化学循环之间存在着密切的相互作用。
全球变化改变了地球的物质循环模式,从而进一步加剧了全球变化问题。
例如,温度升高导致海洋的水温上升,进而影响海洋生态系统中的生物地球化学循环。
海洋的温度升高会减缓大部分海洋生物的生长和代谢过程,从而影响二氧化碳的固定和氧的释放。
碳循环与全球气候变暖研究综述李镜尧*(华东师范大学资源与环境科学学院地理系,上海200062)摘要:九十年代以来,大量观测和研究表明全球气候逐渐变暖,并同时导致其他一系列的全球变化问题。
CO2作为主要的温室气体之一,越来越受到人们的重视,碳循环也成为了国际全球变化研究的重要主题。
笔者总结了当前国际上有关碳循环与全球气候变暖研究的主要内容和研究方法.主要包括:(1)人类活动对碳排放的影响;(2)森林生态系统的碳循环与管理;(3)河流碳循环对全球变化的影响;(4)土壤呼吸作用和全球碳循环。
在总结了碳循环与全球气候变化研究动态的同时,提出了今后研究中应该重视的问题。
关键词:碳循环;全球变化;人类活动0 引言气候变暖近年来一直是全球变化领域研究热点和国际环境谈判的焦点[1].IPCC第四次评估报告表明:1906~2005年,地表平均温度已经上升了0。
74℃[2];世界气象组织评估认为,2010年为全球有记录以来最热年份,比1961~1990年间平均气温高了0。
53℃,中国2010年平均气温较常年偏高0.7℃,是1961年以来第十个最暖年,也是第十四个连续气温偏高年[3]。
全球气候变暖的主要原因有人为因素也有自然因素,虽然究竟哪类因素起主导作用任然存在争议,但这不属于本文讨论范围,笔者认为人类活动与温室效应的影响是导致气候变暖的主要原因.地球温室效应是由于人类在长期生产和生活叶,不断向大气层大量排放各种各样有害气体而造成的.在这些有害气体中,最主要的是二氧化碳。
此外,还有氟、氯化碳、臭氧、甲烷、氢氧化物、氯化物等40多种微量气体。
二氧化碳等有害气体不能吸收太阳短波辐射,而让太阳热辐射顺利通过大气层到达地而,而且它们能够吸收大部分地面长波辐射,而使地面辐射热无法散发到外层间去,像温室的作用一样,从而导致地面和低层大气温度逐渐升高[4].这就是地球温室效应.因气温效应的气体称为温室效应气体。
人类活动通过化石燃料的燃烧以及将森林、草原转换成农业或其它低生物量的生态系统,将岩石、有机体以及土壤中的有机碳以CO2的形式释放到大气中从而增加大气中CO2的含量。