碳库及其循环

碳库及其循环_环境微生物学（上

    一、碳库及其循环

    地球上的碳库多种多样，而且碳含量及活跃程度差异明显(表4-3)。最大的碳库是地球沉积层中的碳酸盐，其数量比海洋中的碳酸盐高4个数量级，比大气中的CO₂高6个数量级。最易被光合作用利用的碳是最小的大气CO₂库，其最小但循环却最为活跃。正因为其小循环又活跃，因而容易受人类活动的干扰。实际上，19世纪后半叶工业革命以来，人类活动已对最小的碳库产生影响。矿物燃料的利用和森林砍伐降低了这些库的C量，同时增加了大气中的CO₂(表4-4)。大气CO₂的增加并不像所预料的那样，这是因为海洋中的碳酸盐库可以作为大气和沉积物碳库的缓冲器，其平衡公式如下。

    

    表4-3　　　　　　　　　　地球上的碳库

    

    

    *这个库包括陆地或海洋环境的整个岩石圈。引自Dobrovolsky(1994)。

    

    这样，部分释放出来的CO₂可被海洋所吸收，然而，仍有大约7×10⁹吨/年的CO₂进入大气。这样在过去的100年中，大气CO₂已经从0.026%上升到0.033%，增加了28%。CO₂增加的温室效应(greenhouse effect)导致地球变暖。除CO₂外，甲烷、氯氟烷(CFCs)和N₂O也具同样作用。

    我们可以从三个不同的层次(生物圈、生境和特定的有机碳化合物)来考察碳的循环，生物圈层次是宏观的，生境是具体的，而特定有机物则是循环的基础。

    

    表4-4　　　　　　　　　　不同碳库的净碳输出