博士生专业课 《全球变化与碳循环》分组项目论文
生物多样性与全球变化博士生研究气候变化对生物多样性的影响
生物多样性与全球变化博士生研究气候变化对生物多样性的影响生物多样性与全球变化随着全球经济的快速发展和人口的不断增加，全球变化成为了一个不可忽视的问题。
全球变化覆盖了许多方面，包括气候变化、土地利用变化、物种迁移和栖息地破坏等等。
其中，气候变化对生物多样性的影响是一个备受关注的话题。
气候变化的主要表现之一是全球气温的上升。
随着温度的升高，许多物种的生存环境发生了很大的改变。
对于高山地区的物种来说，更高的温度意味着栖息地的向上迁移，甚至有可能导致物种的灭绝。
而对于极地地区的物种来说，气温上升则可能导致栖息地的缩小，给物种的生存带来了很大的威胁。
在温带地区，气候变暖对生物多样性也有着巨大的影响。
许多动植物的繁殖和生长的节律都与气温密切相关，而气候变暖则会打乱它们的生活规律。
例如，春天的来临可能会提前，导致一些春季型植物错过最佳的生长时机，从而影响它们的繁殖成功率。
此外，气候变暖还可能导致一些外来物种的入侵，对原本的生物多样性产生不利影响。
同样重要的是，气候变化还可能导致栖息地的破坏和物种迁移。
随着气候的变暖，许多地区的冰川融化加剧，海平面上升，这些都会导致岛屿缩小、沿海地区受到侵蚀，给岛屿上的物种带来极大的威胁。
此外，一些物种可能会因为气温的变化而迁移到更适合它们生存的地区，这也可能导致其原本的栖息地上物种的减少和生物多样性的下降。
然而，需要指出的是，生物多样性并不完全对气候变化无能为力。
许多物种具有适应环境变化的能力，它们可以通过基因突变和选择等方式来适应新的气候条件。
例如，一些昆虫可能会在气候变暖时获得更好的繁殖条件，从而数量增加。
此外，一些植物可能会在温度升高时扩大其分布范围，从而提高生态系统的多样性。
为了更好地保护生物多样性，我们需要采取一系列的措施。
首先，建立国际合作机制，共同应对气候变化问题。
其次，加强对生物多样性的保护和管理，保护珍稀物种和栖息地，减少栖息地破坏的风险。
此外，还需要加强科学研究，深入了解气候变化对生物多样性的具体影响机制，为保护工作提供科学依据。
北京师范大学全球环境变化专业周涛陆地生态系统碳循环考博专业课真题分数线报录比
北京师范大学全球环境变化专业周涛陆地生态系统碳循环考博真题-参考书-状元经验一、专业的设置北京师范大学减灾与应急管理研究院/地表过程与资源生态国家重点实验室每年招收博士生30人，下设自然地理学、地图学与地理信息系统、自然资源、全球环境变化、自然灾害学，共5个专业。
全球环境变化专业下设龚道溢、杨静的全球气候变化，大气科学、物理、数学专业背景的学生优先；周涛的陆地生态系统碳循环；地球系统模拟，导师有丑洁明、董文杰、韦志刚、延晓冬、袁文平。
本专业拟招生5名二、考试的科目陆地生态系统碳循环的考试科目为：①1101英语②2007遥感学原理或2049自然地理学③3046气候学概论或3050生态学概论三、导师介绍周涛：教授，博导，研究方向：遥感监测与区域碳循环模拟四、参考书目专业课信息应当包括一下几方面的内容：第一，关于参考书和资料的使用。
这一点考生可以咨询往届的博士学长，也可以和育明考博联系。
参考书是理论知识建立所需的载体，如何从参考书抓取核心书目，从核心书目中遴选出重点章节常考的考点，如何高效的研读参考书、建立参考书框架，如何灵活运用参考书中的知识内容来答题，是考生复习的第一阶段最需完成的任务。
另外，考博资料获取、复习经验可咨询叩叩：肆九叁叁，柒壹六，贰六，专业知识的来源也不能局限于对参考书的研读，整个的备考当中考生还需要阅读大量的paper，读哪一些、怎么去读、读完之后应该怎么做，这些也会直接影响到考生的分数。
第二，专题信息汇总整理。
每一位考生在复习专业课的最后阶段都应当进行专题总结，专题的来源一方面是度历年真题考点的针对性遴选，另一方面是导师研究课题。
最后一方面是专业前沿问题。
每一个专题都应当建立详尽的知识体系，做到专题知识点全覆盖。
第三，专业真题及解析。
专业课的试题都是论述题，答案的开放性比较强。
一般每门专业课都有有三道大题，考试时间各3小时，一般会有十几页答题纸。
考生在专业课复习中仅仅有真题是不够的，还需要配合对真题最权威最正统的解析，两相印证才能够把握导师出题的重点、范围以及更加偏重哪一类的答案。
全球变化与湿地有机碳循环的研究
全球变化与湿地有机碳循环的研究雷霄（华东师范大学资源与环境科学学院环科系，上海）摘要：湿地生态系统的碳循环正在成为全球变化与陆地生态系统碳循环研究中的一大热点。
由于湿地独特的水文条件,使得湿地碳循环具有与其他生态系统不同的特点。
植被、气候条件及水文状况共同决定湿地生态系统的碳收支。
系统地研究湿地生态系统碳循环有助于加深对全球碳循环变化的理解。
本文通过研究湿地生态系统的碳循环以及影响湿地碳循环的因素进行了总结和归纳，对于了解湿地土壤有机碳的储存特点及其与陆地生态系统碳循环的关系,为评价和保护湿地生态系统提供依据具有重要的科学意义。
关键词：全球气候变化湿地生态系统碳循环引言随着人类活动的加剧,大气中CO2、CH4等主要温室气体的浓度比工业革命前分别增加了约28%、118% , 全球平均气温升高了约0. 3 ～0. 6 ℃。
全球变暖是世界经济可持续发展和国际社会所面临的最为严峻的挑战。
全球碳循环和碳收支是当前气候变化和区域可持续发展研究的核心之一。
湿地在化学元素循环中,特别是在CO2和CH4等温室气体的固定和释放中起着重要的“开关”作用,被称之为“转换器”。
湿地生态系统是陆地生态系统的重要碳库，约占全球陆地生态系统碳库的10%。
CO2和CH4是引起温室效应的主要气体,其增温效应分别占70%和23%。
有关碳的全球生物地球化学循环研究就显得格外重要。
碳汇、源及通量的研究也受到重视。
湿地碳通量研究主要关注这两种气体的排放问题以及影响它们蓄积或者排放的因素。
由于湿地生态系统的复杂性,当前的湿地碳循环研究工作仍有许多困难。
但不可否认的是,考虑到湿地生态系统对大气碳循环的可能贡献及对全球气候变化的可能影响,湿地碳循环研究工作将是全球生态环境问题的重要组成部分。
1湿地生态系统中碳循环的研究1.1 湿地碳循环机制碳循环是指碳元素在大气、水体、动植物、土壤等圈层中的迁移和转变的一系列物理化学和生物过程。
湿地碳循环的过程主要表现为：植物吸收大气中的CO2与水分，通过光合作用生成有机物和O2，有机物经过食物链传递被动物吸收，生物死亡后在好氧条件下腐蚀在土壤中的有机质经微生物分解成CO2又释放到大气中，在厌氧环境下则生成CH4释放到大气中，同时植物在呼吸过程中也会释放出CO2（图1）。
全球变化之全球变化科学导论(大气所考博真题知识点归纳)
《全球变化科学导论》要点总结第一篇全球变化研究的基本问题第一章全球变化科学产生的背景及其研究内容及意义1、什么是全球变化？其产生背景？答：全球变化作为一个科学术语和一门交叉学科，是随着全球环境问题的出现和人类对其认识程度的不断深化而提出并发展起来的。
全球变化科学的精髓是系统地球观，强调将地球的各个组成部分作为统一的整体来加以考察和研究，将大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的相互作用和地球上的物理的、化学的和生物的基本过程之间的相互作用，以及人类与地球之间的相互作用联系起来进行综合集成研究。
即全球变化科学是研究作为整体的地球系统的运行机制、变化规律和控制变化的机理（自然的和人为的），并预测其未来变化的科学。
它研究的首先是一个行星尺度的问题——将大气圈、水圈（含冰雪圈）、岩石圈和生物圈看成是有机联系的全球系统，把太阳和地球内部作为两个主要的自然驱动器，人类活动作为第三种驱动机制。
发生在该系统中的全球变化是在上述驱动力的推动下，通过物理、化学和生物学过程相互作用的结果。
全球变化科学是在时代发展、科学进步、人类活动的强烈影响和社会需要的背景下产生的，主要表现在以下几个方面：（1）硬件条件。
在20世纪末，全球国际性应用的探测器和预测预报系统已有约1000个高空站、10000个气象站、3000个飞行器、7000艘充气船、500个浮标、长期立体动态信息库，还有全球海洋观测系统、全球陆地观测系统、全球气候观测系统。
（2）由于强烈的人类活动和社会经济的飞速发展，目前在全球范围内产生以下十大环境问题，急需国际社会合作共同解决。
主要有大气污染、温室气体排放和气候变暖、臭氧层破坏、土地退化、水资源匮乏和水体污染、海洋环境恶化、森林锐减、物种濒危、垃圾成灾、人口增长过快。
（3）从人类社会文明发展看，全球变化科学的产生是历史进程的必然。
（4）从历史发展角度看，全球变化研究有其科学思想的代表。
亚里士多德第一次提出支持生命的物理系统；加兰第一次提出地球系统科学的概念；弗里德曼第一次提出“全球变化”概念，从此人类开始从交叉学科角度将地球作为全球系统开展研究。
全球碳循环与中国百年气候变化
第３ ０卷 第 ３期 ２ ０ １ ０年 ５月
第 四 纪 研 究 Ｑ Ｕ Ａ Ｔ Ｅ Ｒ Ｎ Ａ Ｒ Ｙ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ｓ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ０ ， Ｎ ｏ ． ３ Ｍａ ｙ ，２ ０ １ ０
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ ７ ４ １ ０ ． ２ ０ １ ０ ． ０ ３ ． ０ １
能够成功再现全球平均气温在过去百年的 实 际 演 变。 就 全 球 年 平 均 温 度 在 １ ８ ８ ０～１ ９ ９ ９年 的 变 化 而 言， 在自然因 子和人为因子的共同强迫作用下， 参加 Ｉ Ｐ Ｃ ＣＡ Ｒ ４的 １ ９个耦合模式集合模拟的变暖趋势为 ０ ６ ７ ℃／ １ ０ ０ ａ ， 非常 接 近
［ ２ ］ ２ ± ０ １ Ｇ ｔ Ｃ ／ ａ 和海洋吸收的碳为 ２ ２ ± ０ ４ Ｇ ｔ Ｃ ／ ａ 。碳源比碳汇高出 ２ ６ ［ ０ ９～ ４ ３ ］ ， 这部分目前学术 碳为 ３ Ｇ ｔ Ｃ／ ａ ［ ２ ］ 界还不能解释的碳汇被称为“ 碳失汇” 。北半球陆地生态系统是寻找“ 碳失 汇 ” 的 重 要 方 向。 目 前 多 数 气 候 模 式
２ １ ］ 间［ ， 与近百年的温度持续变化趋 势不相 符合 而且
。
中国的温度变 化 呈 地 区 性 和 季 节 性， 增暖地区 主要在 黄 河 以 北 的 北 方 地 区， 包 括 东 北、 华 北、 西
１ ４ ， １ ５ ］ 北［ 和青藏高原北部， 最显著的季节在冬季和春
火山爆发的时间是不 确定的。 ２ ０ ０ ７年 Ｉ Ｐ Ｃ Ｃ第 四 次
在的高浓度气溶胶， 能在很大程度上影响中国区域的气候变化。由于气候变化同时 受 地 球 系 统 的 自 然 变 率 和 人 为 因子的影响， 更进一步了解全球碳循环对中国近百年气候变化的影响还依赖于地球气 候 系 统 模 式 对 各 种 自 然 和 人 为气候强迫的模拟准确性， 特别需要结合观测和模拟减小陆地生态系统碳源汇的不确定性。 主题词 温室气体 气候变化 碳循环 中图分类号 Ｐ ４ ６ ７ 文献标识码 Ａ
全球碳循环从基本的科学问题到国家的绿色担当
知识讲堂fC O M P A S S 全球碳循环：从基本的科学问题到国家的绿色担当0轰联合大气C0:浓度不断増高导致全球气温明显上升，作为影响大气C O:浓度的重要过程，碳循环成为全球气候变化研究的焦点.碳平衡是其中的核t o问题.它由碳固定与碳释放两个过程组成，促进碳固定.减少碳释放是全人类共同面临的环境命题大气中二氧化碳（c o2)、臭氧（〇3)、甲烷（c h4)、氧化亚氮（NO)等浓度的增加，就像在地球周围大气中 罩了一层玻璃，使得太阳福射到地表的热量难以向空中 散发，导致近地表的温度增高，造成温室效应。
其中，最重要的因素是C02浓度的増高，c o2有吸热和隔热 的特点，因此也被称为温室气体。
最近的150年来，大 气（：02浓度已从28〇x l〇_8上升到40〇x l〇_8,导致全 球平均气温上升了约〇.7°C,灾害性天气频发，且强度加 大。
大量科学论证表明，如果大气温度上升超过2°C，地球上的生命将岌岌可危。
2015年12月22日，美国国家航空航天局（N A SA)公布了首张全球c o2分布图，其中中低纬度部分地区的大气C02浓度突破了400 x1〇_8。
2019年5月夏 威夷莫纳罗亚天文台观测到大气层c o2浓度达到了 415.26XHT8,这是人类有史以来首见。
全世界的科学家已达成共识：c o2排放增加会导致全球气候变暖、极端天气增多，从而使南北极积雪融化、海平面上升、极端旱涝灾害频发、沿海三角洲 被淹没等。
根据100个野外站点的观察，科学家们估 计，从2003年到2017年，全球变暖导致的北部多年冻土层融化释放的碳，比植被吸收的量平均每年多出6x l〇n千克。
姜联合：高级工程师，中国科学院植物研究所，北京100093。
****************.cnJiang Lianhe: Senior Engineer, Institute of Botany, C h i n e s e A c a d e m y of Sciences. Beijing 100093.到目前为止，人类使用煤炭、石油、天然气等化石燃 料所产生的以c o2为主的温室气体排放，被认为是导 致近150年来大气C02浓度急剧上升和全球变暖的主 要推手。
碳循环与全球变化研究
碳循环与全球变化研究随着全球化的加剧，全球变化已成为当今世界的重要议题之一。
其中，碳循环是全球变化的重要组成部分，其研究对于了解和应对气候变化具有重要意义。
碳循环是指碳在地球上的循环过程，包括碳的吸收、释放、转化和存储等过程，涉及大气、生物圈和地球表层等多个层面。
本文将探讨碳循环与全球变化的关系，以及相关的研究成果与应用。
碳循环是地球上生物圈与大气圈之间相互作用的结果。
地球上的大气中，主要含有二氧化碳（CO2）等温室气体。
这些温室气体的增加直接导致地球变暖和气候变化。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，并释放出氧气，从而将大气中的碳转化为有机物质。
而动物通过呼吸作用释放出二氧化碳，并将有机物质转化为能量。
此外，地球表层的碳库也会与大气中的碳发生交换，例如海洋中的水生生物和陆地上的植物和土壤。
这些过程共同组成了碳循环，维持着地球上的生命和气候的稳定。
随着人类活动的不断增加，人类对碳循环的干扰也越来越大。
工业化、能源消耗和森林砍伐等因素导致了大量的二氧化碳和其他温室气体排放到大气中，使地球气候发生了显著的变化。
全球变暖、海平面上升、极端气候事件的增多等现象的背后，都与碳循环和人类活动密切相关。
为了更好地理解和应对全球变化，科学家们进行了大量关于碳循环的研究。
他们通过测量和监测大气中的二氧化碳浓度、植被生长情况以及土壤碳储量等指标，建立了全球碳循环模型。
这些模型能够预测碳循环的变化趋势，评估不同因素对碳循环的影响，并为制定减少温室气体排放的政策和措施提供科学依据。
此外，碳循环研究也为全球变化的应对提供了一些解决方案。
例如，植物吸收二氧化碳的能力被广泛利用，发展了碳汇林和碳交易市场等机制。
通过种植更多的树木和保护现有的森林，可以增加植物对二氧化碳的吸收量，从而减少大气中的温室气体浓度。
同时，还可以通过开发清洁能源和提高能源利用效率来减少碳排放，减缓气候变化的进程。
总之，碳循环与全球变化紧密相关，研究碳循环对于了解和应对全球变化具有重要意义。
全球变化科学中的碳循环研究进展与趋向_曲建升
9 82
地球科学进展
第 18 卷
中既 是 长 时 间 尺 度 作 用, 也 具 有 短 时 间 尺 度 作 用[ 23, 24] 。徐胜友等[ 25] 估算了我国岩溶作用回收大 气中 CO2 的量为 3. 5 106 tC/ a、全球岩溶作用回收 大气 CO2 的量为 2. 2 108~ 6. 08 108 t C/ a。
新的研究成果, 对 未知汇 问题的新的研究方向作了阐述。碳循环研究已经进入一个新的发展时
期, 国际科学组织与各国政府对碳循环研究的关注与投入正逐步增加, 但其关注的内容并不一致。
分别以地球系统科学联盟的全球碳计划和美国的北美碳计划为例, 介绍了国际碳循环研究的重点
与趋势。最后提出了今后全球碳循环研究需要关注的一些领域: 陆地碳循环机理与源汇定量研究;
陆地生态系统是全球碳循环又一重要碳库, 每 年净吸收 0. 4 GtC, 其贮存的碳总量为 2 477 GtC, 其中植物体储存了 466 GtC, 土壤( 地表 1 m 深度范 围) 储存了 2 011 Gt C[ 28, 29] 。陆地生态系统 大气 的碳通量取决于植物的光合作用、呼吸作用和土壤 微生物之间的平衡, 这些过程受温度、降水、土壤质 地和养分供应的强烈影响。
第6期
曲建升等: 全球变化科学中的碳循环研究进展 与趋向
9 81
副热带、暖热带和寒带缩小, 寒温带略有增加; 草 原和荒漠的面积增加, 森林的面积减少; 农业的种 植决策、品种布局和品种改良、土地利用、农业投入 和技术改进等受到影响; 加剧了目前日趋紧张的 水资源问题; 改变了区域降雨、蒸发的分布状况;
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大气物理研究所博士生专业课《全球变化与碳循环》分组项目论文选题：气候系统模式中碳循环研究进展第10小组召集人：李剑东组别： 10 组员总数：14组员名单：李剑东,关月,洪洁莉,潘蔚娟,竺夏英,潘月鹏,张冬峰,韩雪,谭晓伟,宇婧婧,李晓峰,郭亮,郑永骏,李秀萍指导老师：曾宁教授日期： 2008年4月28日气候系统模式中碳循环研究进展气候模式是当前气候变化研究的强有力工具，亦是预测未来气候变化趋势的主要研究工具，它的完善和发展具有极其重要的科学意义。
碳循环过程是地球气候系统的重要组成部分之一，当前越来越多的气候模式已经加入碳循环过程。
了解模式中主要碳循环过程的研究进展，不仅可以加深对该课程的掌握和理解，还能结合组内多数同学的论文研究方向，拓宽视野，加深对气候模式系统的认识。
根据气候系统模式的主要组成和碳循环的特点，从陆地和海洋两方面着手，侧重研究当前气候模式中碳的源和汇、陆气和海气碳通量的交换及其季节变化的模拟现状，并总结碳循环模拟所面临的主要问题。
按照各个组员的研究内容，我们小组采用“大陆式”论文写作方式，分为一下五个部分，分别如下：陆地生态系统碳源、汇问题（竺夏英，潘月鹏）陆地碳循环的季节变化和年际变化的模拟进展（韩雪，张冬峰）海洋碳循环模拟的研究进展（洪洁莉，关月，潘蔚娟）当前气候系统模式中碳循环模拟遇到的主要问题（谭晓伟，宇婧婧，李晓峰）碳循环与气候模式相同相互作用部分内容及最后答辩准备（李剑东，李秀萍，郭亮，郑永骏）附录是组员分工清单。
陆地生态系统碳源、汇问题竺夏英，潘月鹏1 引言碳循环过程是一个发生在各种时间尺度和空间范围内的多种过程的综合。
这种过程可简单地表示为（Batjes and Brides，1994）：B I P O S R DC dtdCO −−−++++=2 其中方程左端代表大气CO 2浓度的变化率，右端各项代表大气CO 2的源和汇。
主要源:C : 化石燃料燃烧释放到大气中的CO 2；D : 土地利用(包括森林砍伐、森林退化、开荒等) 释放到大气中CO 2；R : 陆地植物的自养呼吸；S : 陆地生态系统植物的异养呼吸(包括微生物、真菌类和动物)；O : 海洋释放到大气中的CO 2。
主要汇:P : 陆地生态系统通过光合作用固定的CO 2；I : 海洋吸收大气中CO 2；B : 沉积在陆地和海洋中的有机和无机碳。
由于人类活动的增加(包括化石燃料燃烧、森林砍伐、森林退化和开荒等) 以及生物质的燃烧等释放到大气中CO 2量呈逐年增加趋势，90年代约为8 Pg C/a（表1），其一半左右将保留在大气中,剩余的部分则被海洋和陆地生态系统吸收。
植物光合作用吸收大气中CO 2产生的总初级生产力(GPP) 约为100～120 Pg C/a，其中大约一半将用于植物的自养呼吸。
异养呼吸作用将分解释放出剩余的碳。
在平衡的情况下异养呼吸释放量应等于植物净初级生产力(NPP)。
如果二者不等则其差值将构成生态系统净生产力(NEP)。
作为大气中CO 2的源和汇，陆地生态系统碳循环是全球碳循环中的重要环节，在全球气候变化中扮演着重要角色（Canadell et al, 2000）。
2 陆地碳库在讨论陆地生态系统碳循环时，首先让我们来了解陆地碳库的概念。
地球上主要有四大碳库，即大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库，在陆地生态系统中碳以各种有机物或无机物的形式存在于植被和土壤中。
陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成，内部组成和各种反馈机制最为复杂，是受人类活动影响最大的碳库。
陆地生态系统蓄积的碳量约为2000 Gt 左右，其中土壤有机碳库蓄积的碳量约是植被碳库的2倍左右。
从全球不同植被类型的碳蓄积情况来看, 陆地生态系统碳蓄积主要发生在森林地区（Falkowski, et al, 2000）。
约80%的地上碳蓄积和约40%的地下碳蓄积发生在森林生态系统(Dixon et al, 1994)，余下的部分主要贮存在耕地、湿地、冻原、高山草原及沙漠半沙漠中；从不同气候带来看，碳蓄积主要发生在热带地区，全球50%以上的植被碳和近1/4的土壤有机碳贮存在于热带森林和热带草原生态系统，另外约15 %的植被碳和近18%的土壤有机碳贮存在温带森林和草地，剩余部分的陆地碳蓄积则主要发生在北部森林、冻原、湿地、耕地及沙漠和半沙漠地区(Watson and Verardo, 2000)。
3 陆地碳源、汇Keeling等（1996）在夏威夷的观测结果表明，大气CO2的浓度已从1959年的316 mg·kg - 1增加到2002年的373 mg·kg - 1 。
在过去的25年中，人类活动产生的净CO2在逐年增加，其中约有80%来源于化石燃料燃烧，约20%由于土地使用变化（表1）。
由于大气CO2 浓度增加导致了明显温室效应，并影响到全球碳循环，因此相关研究已经引起了世界各国的关注（Hughen et al，2004；IGBP Terrestrial Carbon Working Group，1998）。
联合国气候变化框架公约(UNFCCC) 将温室气体“源”定义为任何向大气中释放产生温室气体、气溶胶或其他气体的过程、活动或机制。
温室气体“汇”为从大气中清除温室气体、气溶胶或其前体的过程、活动或机制(IPCC，2001)。
全球碳源与碳汇的分布受纬度、立地条件、地表覆盖以及时间等外界因素的影响，普遍存在源与汇的转化现象。
植物通过光合作用吸收大气中的CO2，将碳储存植物体内，固定为有机化合物。
其中，一部分有机物通过植物自身的呼吸作用(自养呼吸) 和土壤及枯枝落叶层中有机质的腐烂(异养呼吸) 返回大气。
这样就形成了大气-陆地植被-土壤-大气整个陆地生态系统的碳循环。
Watson 和Noble（2001）指出，1850 ~1990年，陆地生物圈由于土地利用的变化排放了124Gt C，但同时吸收了85Gt C，因而陆地生物圈呈现为一个39Gt C的净源。
然而，Pacala 等（2001）的研究则表明1980 ~1990年间，陆地生物圈已变成为一个汇。
Prentice等（2001）利用模型和同位素测量结果显示，从80年代到90年代陆地生物圈的净吸收从0.2±0.7Gt C/a增加到1.4Gt C/a,总吸收从1.9Gt C/a增至3.0Gt C/a。
表1 全球碳收支(单位：GtC/yr) （IPCC4表7.1）是什么造成了陆地生态系统碳的吸收能力增强？在什么地方增强？其年际变化如何？能持续多长时间？这些估算对《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）和《京都议定书》而言有十分重要的意义。
而这些问题的答案将极大影响我们实现UNFCCC目标的具体方案。
影响陆地碳汇形成的机制可以分成两大类(Houghton，2002)：第一类是影响光合、呼吸、生长以及腐烂分解速率的生理代谢机制。
包括大气CO2 浓度增加，有效营养增加，气温和降雨的变化，以及能够增加森林生长速率的任何生态机制，这些机制通常受人类活动的间接影响；第二类是干扰和恢复机制，包括自然干扰和土地利用变化和管理的直接影响。
目前,森林向牧场或农田的转换是最主要的土地利用变化方式,每年因此而砍伐的原始森林大约为715 ×104 km2 ,次生林大约为1145 ×105 km2（Chapin et al, 2002）。
当森林被砍伐时，大部分地上生物量可能被燃烧，并将碳迅速释放进入大气。
Houghton（2003）分析表明，1850～2000 年各种类型的土地利用变化(主要是森林的破坏) 导致的CO2 净排放,全球为156 PgC,中国为23 PgC。
不少研究指出，森林火灾是将生物质和土壤有机物变成CO2的重要过程（Randerson et al., 2002; Randerson et al., 2005）。
全球而言，森林火灾产生了1.7~4.1 GtC/yr的CO2。
近年来的大量研究和实验表明,森林、农田和牧场的管理可影响CO2、CH4和N2O的源和汇。
Schimel等（2001）通过对引起的碳吸收的研究认为：仅有0.08Gt C/a的净吸收归于CO2的施肥作用，其他一些过程如氮肥和气候变暖的作用差不多与森林过程相当或略小。
因此，森林对碳的吸收主要可能是由于其年龄结构变化所致。
20世纪大面积的退耕还林对净汇做出了重大贡献（Schimel et al, 2001,约0.2Gt C/a）。
平均而言，每年有约3Gt C被陆地生态系统吸收，但这一数字的可变范围每年达2-3Gt C。
这一吸收量对减小大气CO2浓度增加的速率起着十分重要的作用。
但是我们知道，不同类型植被对CO2升高的响应机制各不相同：对C3 植物来说，随着CO2浓度升高，光合作用和发育也加快；而对C4植物来说，其光合速率在目前浓度条件下已趋于饱和（黄萍和黄春长，2000）。
因此，陆地生态系统的碳汇能力将会由强变弱。
从长期来看，所有NPP 都将成为死生物量(残屑) 并通过异养呼吸或自然及人为造成的火灾等扰动返回到大气碳库中。
陆地碳汇在何处？有两种方法可确定陆地碳汇的位置。
一是根据覆盖全球的森林和其他编目清单来确定之；二是大气传输反演分析法（即反演模式法），将大气和生物化学模式作为工具，根据测量的CO2浓度和排放源清单作为输入，用模式反推出碳是从海洋和陆地的何处放出的或藏于何处。
Fan等（1998）得到了第一个估算，即在1988~1992年间，美国边境时一个大小为1.4Gt C/a的净汇。
这一结果引发了一系列分析，但多数结果认为，美国是一个较小的汇，平均为0.6Gt C/a（Pacala et al, 2001）。
然而，Bousquet等（2000）的研究表明，北美陆气之间的碳交换变化非常大，可从1Gt C/a的汇到同样大小的源，长期平均值接近于0。
大多数模式认为，欧亚大陆是一个明显的汇，平均值大于1Gt C/a。
估算表明，热带地区是一个净碳汇，其大小约在0.3Gt C/a左右波动，平均为0。
这意味着热带地区由于土地利用变化引起的约1.6Gt C/a排放被同样大小的碳吸收所抵消。
总之，陆地生态系统所吸收的3Gt C/a中，约一半被北半球生态系统吸收，特别是欧亚大陆和北美，另一半由热带生态系统所吸收。
反演分析表明，陆地汇的年际变化明显，陆地生态系统年净吸收相对于平均值的变化可达到3Gt C/a，在5年履约期中，累积变化可达5Gt C/a。
这些变化主要是由陆地生态系统净排放造成的，与厄尔尼诺现象有密切联系。
在厄尔尼诺年，热带常常发生干旱，导致陆地生态系统吸收碳量下降，大气CO2浓度增长速率可达长期平均值的2倍；同时由于干旱，容易发生森林火灾，导致CO2排放增加。