全球气候变化对土壤碳循环的影响
气候变化背景下土壤微生物碳固定机制及影响因素
土壤微生物碳泵体系
酚氧化酶主要催化难分解的芳香族化合物的氧化分解，同时还间距间接促进 水解酶释放的作用；
β-葡萄糖苷酶是纤维素水解酶，可以将寡糖水解成单糖，为土壤微生物提供 可利用底物和能源；
β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶通常可以催化几丁质和肽聚糖的水解，释放土壤 有机质中的碳和氮，通常可以用该酶的活性反映土壤氮的可利用性
土壤微生物碳泵体系
微生物残留物的稳定机制——续埋效应 "续埋效应"指的是微生物残留物在土壤里趋向稳定化的现象。长期微生物同 化过程导致微生物死亡残体和部分代谢产物的持续积累，促进了一系列微生物 残留物类有机物质的形成，此类化合物生成、积累并稳定于土壤中的过程就是 续埋效应
土壤微生物碳泵体系
激发效应 土壤环境中，由有机物质添加等各种处理所引起的土壤有机质强烈周转的短 期改变的现象。通常指外源添加碳导致微生物分解土壤稳定有机碳的能力增强、 CO2释放量增加的现象。激发效应和续埋效应会共同影响土壤稳定有机碳库的 形成
参考来源——土壤微生物碳泵储碳机制概论 梁超等 2021 中国科学：地球科学
土壤微生物碳泵体系
土壤微生物为了获取自身所需的能源和养分，微生物会合成酶将其分泌到细 胞外，使其在土壤中或者结合在微生物细胞膜上催化分解土壤有机底物，这类 被微生物细胞分泌到胞外行驶水解或氧化催化作用的酶被称为胞外酶
在土壤碳、氮循环过程中被研究较多的胞外酶有氧化还原酶和水解酶，如 酚氧化酶、β-葡萄糖苷酶和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶。
气候变化背景下土壤微生物碳固定 机制及影响因素
呆笨朝夕
土壤微生物碳泵
土壤微生物碳泵（Microbial carbon pump,MCP） 在具备可利用底物的情况下，土壤微生物通过同化作用经由“体内周转”途 径将土壤里易分解的有机物质转化为微生物生物量和自身代谢产物，在微生物死 亡后，其死亡残体以及部分代谢产物会相对较为稳定地留存在土壤中以微生物残 留物的形式贡献给土壤碳库 随着微生物群落不断生长、繁殖以及死亡的迭代过程，微生物源稳定有机碳 不断产生并逐渐在土壤中积累，正向贡献了土壤碳库的形成。上述经由土壤微生 物“体内周转”途径，以微生物群落生长死亡迭代过程为驱动力持续生成微生物 残留物的过程即为土壤MCP
气候变化与土壤碳循环
气候变化与陆地土壤碳循环摘要：自工业革命以来，大气co2浓度大幅度升高引起的全球性气候变化已成为各国关注的焦点。
即地球表面温度升高，冰川融化，海平面上升，全球性降水增加但变化幅度区域差异显著等。
气候变化对全球碳循环带来了巨大的影响，对土壤系统产生的重要影响，使土壤碳库和碳流发生了显著变化。
因此揭示气候变化对土壤碳循环的影响过程对精确理解全球碳循环和应对气候变化相关政策的制定具有重要的指导意义。
文章综述了此领域近十几年来的主要研究工作，总结了土壤碳循环对气候变化响应的主要机制及过程，并指出未来研究的主要方向。
关于气候变化与陆地土壤碳循环的关系，本论文侧重探讨气候变化对陆地土壤碳循环的影响，包括耕作土壤、森林土壤等。
这些影响究其本质与碳源碳汇密切相关。
另一方面，论文对如何采取有效措施进行了概述，并未对具体的模型和控制流程进行探讨。
这些措施和方法毫无疑问是非常重要的，但未在本论文研究范围之内。
关键词：气候变化土壤碳循环Abstract：Since the industrial revolution, atmospheric co2 concentration greatly increase the global climate change caused has become the focus of the world. That the earth's surface temperature of melting glaciers, rising sea levels, global precipitation increase but the regional differences significant changes. Climate change to the global carbon cycle to bring the enormous influence on soil system, the important influence of soil carbon, and carbon flow varied significantly. Thus reveals the climate change in soil carbon cycle of accurate understanding the effect of global carbon cycle and climate change policy formulation has important significance. This paper reviews the recent ten years this field of research work, and summarizes the soil carbon cycle of response to climate change, and the main mechanism and process of the main direction of future research.About climate change and land soil carbon cycle, this thesis mainly focused on climate change to the terrestrial carbon cycle, the influence of soil tillage soil including forest soils, etc. These effects in its essence and source of carbon carbon closely related. On the other hand, the paper on how to take effective measures were summarized, not for specific model and control process were discussed. These measures and methods of doubt is very important, but not in this research area.Key words: Climate change soil carbon cycle1．引言土壤和气候是有密切关系的两大自然客体，气候是土壤形成的要素之一，反过来，从土壤及其风化壳也可论证气候变迁。
气候变化对全球生态系统碳循环的影响
收稿日期：2018-11-07 基金项目：本文系国家自然科学基金项目（项目编号：413010052）的阶段性研究成果之一。 作者简介：王天华（1994-），女，吉林白城人，硕士研究生，研究方向：植被遥感。
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工业革命以来，人类活动产生了大量 CO2，它是 过去一百年气候变暖的重要驱动因子 [1]。当气温升高 时，陆地生态系统呈现出一个微弱的碳汇 [2]。当净初 级生产力的增加速率小于土壤呼吸速率时，生态系统 则从一个微弱的碳汇转变为碳源 [3]。气候变暖同样会 影响降水格局，降水量的增加会提高生态系统生产力， 降水格局的改变也会直接影响碳循环。所以，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
降水关系也不同；在一定降水范围内，降水量对土壤呼吸的作用是不同的。水分对土壤呼吸的抑制作碳循环；净初级生产力；土壤呼吸
中图分类号：Q148
文献标识码：A
文章编号：1008-9500(2019)01-0105-04
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2019.01.030
Vol.37，No.1 2019 年 1 月
中国资源综合利用 Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
节能减排
气候变化对全球生态系统碳循环的影响
王天华 1，孟素昕 1，崔桂善 1，2
（1. 延边大学地理系；2. 延边大学湿地研究中心，吉林 延吉 133000）
Impacts of Climate Change on Global Carbon Cycle in Ecosystem
干旱区土地利用变化对碳循环的影响研究
干旱区土地利用变化对碳循环的影响研究干旱区土地利用变化对碳循环的影响研究随着全球气候变化的加剧，干旱区的土地利用变化成为了研究的热点之一。
干旱区的土地利用变化不仅会影响区域生态环境的稳定性，还会对碳循环产生重要的影响。
本文将从干旱区土地利用变化对碳循环的影响方面进行探讨。
一、干旱区土地利用变化对碳储量的影响干旱区土地利用变化会对土壤有机碳储量产生重要的影响。
研究表明，荒漠化和沙漠化等土地退化过程会导致土壤有机碳储量的减少，而草地退化和植被恢复则会促进土壤有机碳储量的增加。
此外，干旱区的土壤有机碳储量还受到降水量、温度、土壤类型等因素的影响。
二、干旱区土地利用变化对碳排放的影响干旱区土地利用变化还会对碳排放产生重要的影响。
研究表明，荒漠化和沙漠化等土地退化过程会导致土壤呼吸作用的加剧，从而促进碳排放。
而草地退化和植被恢复则会降低土壤呼吸作用，从而减少碳排放。
此外，干旱区土地利用变化还会影响植物生长和死亡过程中的碳排放。
三、干旱区土地利用变化对碳吸收的影响干旱区土地利用变化还会对碳吸收产生重要的影响。
研究表明，草地退化和沙漠化等土地退化过程会降低植物的光合作用强度，从而减少碳吸收。
而草地恢复和植被恢复则会促进植物光合作用强度的提高，从而增加碳吸收。
此外，干旱区土地利用变化还会影响植物生长和死亡过程中的碳吸收。
四、干旱区土地利用变化对碳循环的综合影响干旱区土地利用变化对碳循环的影响是多方面的。
荒漠化和沙漠化等土地退化过程会导致土壤有机碳储量的减少和碳排放的增加，从而促进碳循环的加速。
而草地恢复和植被恢复则会促进土壤有机碳储量的增加和碳吸收的提高，从而促进碳循环的减缓。
因此，在制定干旱区土地利用规划时，应当充分考虑其对碳循环的综合影响。
五、结论干旱区土地利用变化对碳循环具有重要的影响。
荒漠化和沙漠化等土地退化过程会导致碳循环加速，而草地恢复和植被恢复则会促进碳循环减缓。
因此，在制定干旱区土地利用规划时，应当充分考虑其对碳循环的综合影响，采取有效措施促进植被恢复和防止荒漠化和沙漠化等土地退化过程。
亚马逊雨林退化对全球碳循环的影响研究
亚马逊雨林退化对全球碳循环的影响研究亚马逊雨林是全球最大的热带雨林之一，拥有广袤的面积和多样的生物资源。
然而，近年来，亚马逊雨林的退化现象引起了全球的关注。
本文将探讨亚马逊雨林退化对全球碳循环的影响，并分析其潜在的环境影响。
首先，亚马逊雨林是地球上最重要的碳吸收汇之一。
树木通过光合作用将二氧化碳转化为氧气和有机物，这有助于减缓全球变暖。
然而，亚马逊雨林的退化导致森林面积减少，造成大量的二氧化碳释放到大气中。
根据研究，亚马逊雨林每年释放的二氧化碳约为10亿吨，相当于全球二氧化碳排放的13%。
这意味着亚马逊雨林退化对全球碳循环产生了巨大的影响，进一步加剧了气候变化。
其次，亚马逊雨林退化还会对全球生态系统造成连锁反应。
亚马逊雨林是地球上最为丰富的生物多样性热点之一，拥有数以百万计的物种。
然而，随着森林的退化，许多植物和动物失去了栖息地，导致物种灭绝和生态平衡破坏。
这不仅对亚马逊地区的生态系统造成了巨大的破坏，还对全球的生态系统稳定性产生了负面影响。
生物多样性的丧失可能会引发连锁反应，影响到全球的食物链和生态过程。
此外，亚马逊雨林退化还会导致土壤侵蚀和水资源短缺。
雨林植物能够保护土壤免受风蚀和水蚀的侵害。
然而，退化的雨林面积增加，土壤暴露在自然元素的侵蚀下，导致土壤质量下降。
这会导致土壤肥力减弱，农作物产量下降，给当地农民带来经济和生活压力。
此外，雨林是亚马逊地区水循环的重要组成部分。
退化的雨林会减少蒸发蒸腾作用，导致水循环减弱，进而导致水资源短缺和干旱的发生。
因此，保护亚马逊雨林是非常重要的。
国际社会和科研机构应加强合作，制定相关的保护政策和措施。
这可能包括减少森林砍伐和非法伐木行为，推动可持续林业管理和开展森林恢复计划。
此外，应提供技术支持和资金援助，帮助当地居民改善生活条件，减少对雨林资源的过度依赖。
同时，需要加强环境教育和意识提高，提高公众对亚马逊雨林重要性的认知，并呼吁个人行动，减少碳排放和环境破坏。
气候变暖对草地生态系统碳循环的影响
＊ 气候变暖作为全球变化的主要 表 现 之 一，已 经 成 为 一 个 不 争 的 事 实 。 ［１－３］ 自 工 业 化 革 命 以 来，人 类 活 动 包 括化石燃料的燃烧和土地利用／覆盖度的变化，已使地球大气层中 ＣＯ２ 的浓度上升了３０％，造成地球表面的平均 温度在２０世纪升高了（０．６０±０．２）℃，预 计 到 ２１ 世 纪 末 地 球 的 平 均 温 度 还 将 继 续 上 升 １．４～５．８℃［４，５］。ＩＰＣＣ （Ｉｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ Ｐａｎｅｌ ｏｎ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ）第 ３ 次 评 估 报 告 对 北 半 球 的 树 木 年 轮 和 沉 积 核 等 估 算 数 据 以 及 仪 器观测的数据所得到的地球表 面 温 度 变 化 进 行 了 总 结，并 结 合 各 种 气 候 模 型 模 拟 了 过 去 的 气 温 变 化，以ＩＳ９２ａ （温 室 气 体 排 放 方 案 ）情 景 对 未 来 １００ 年 全 球 平 均 温 度 进 行 了 预 测 。 尽 管 各 种 方 法 所 估 算 的 结 果 在 量 上 存 在 一 定 的差别［６］，但温度上升的趋势是一致的。由于所有的物理、化 学 和 生 物 学 过 程 都 对 温 度 反 应 敏 感，上 述 地 质 历 史 上前所未有的气候变化将对陆地植物和动物的生长和分布以及生态系统的结构和功能产生 深 远 的 影 响 ，并 通 过 生态系统和全球碳循环反馈于全球气候变化 。 ［７］
气候变化对土壤微生物多样性和生态功能的影响
气候变化对土壤微生物多样性和生态功能的影响随着全球气候变化的日益严重，生态系统的稳定性与生态服务能力逐渐降低，土壤微生物多样性和生态功能面临着严峻的挑战。
本文将深入探讨气候变化对土壤微生物多样性和生态功能的影响，并提出相应的应对措施。
一、气候变化对土壤微生物多样性的影响土壤微生物是土壤中重要的组成部分之一，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。
它们在土壤生物地球化学循环和生态过程中发挥着至关重要的作用。
然而，气候变化对土壤微生物的生态环境和生命活动产生了深刻的影响，具体表现为以下几个方面：1. 土壤温度的变化气候变化导致地球气温升高，进而造成了全球范围内的土壤温度升高。
这种变化将直接影响土壤微生物的生理代谢和多样性，导致高温耐受性微生物的扩张，而其他微生物却遭受压制；此外，高温环境对土壤细菌、真菌和放线菌等微生物有严重的影响，从而可能降低了土壤微生物的多样性。
2. 干旱化随着全球气候变化，地球上干旱区域的面积不断扩大，干旱气候也日益严重。
这种气候变化将导致土壤水分不足，包括微生物生长所需的水份。
干旱环境会削弱土壤微生物对抗病原微生物和保持土壤稳定性的能力。
此外，干旱条件下微生物的代谢活动会下降，可能导致土壤微生物多样性的降低。
3. 酸化和盐碱化气候变化还会导致土壤酸化和盐碱化这些严重的问题，并直接影响到土壤微生物的生长和代谢，造成微生物多样性的降低。
酸化和盐碱化也会破坏土壤微生物和植物之间的相互作用，导致植被的退化和土壤失去其本身的生产力。
二、气候变化对土壤微生物的生态功能的影响土壤微生物在土壤生态过程中扮演着至关重要的角色，涉及到土壤养分循环、植物生长、碳循环、土壤稳定性等多个方面。
然而，气候变化对土壤微生物的生态功能产生了很大的影响，以下是主要的方面：1. 土壤养分循环土壤微生物参与了许多有助于土壤养分循环的生命活动，例如有机质分解，氮和磷的转化和固定，微生物是土壤中重要的生态回路，而气候变化对土壤养分循环的影响，则会改变原本的生态回路，从而直接影响到土壤微生物的生态功能。
全球变化对陆地生态系统碳循环的影响及其机制分析
全球变化对陆地生态系统碳循环的影响及其机制分析随着工业化的快速发展和经济的繁荣，全球变化已经成为当今世界面临的重要挑战。
全球变化的根源是人类活动对自然生态系统的破坏，而陆地生态系统是地球生命支撑系统之一，其对全球碳循环的贡献至关重要。
本文将介绍全球变化对陆地生态系统碳循环的影响及其机制分析。
一、全球变化对陆地生态系统碳循环的影响（一）降水和气温变化众所周知，气候变化会导致全球气温变暖和降水变化，这些变化直接影响着陆地生态系统。
气候变暖导致陆地生态系统蒸散作用增加，植物呼吸作用也逐渐增强，因此碳排放量增加，从而导致二氧化碳浓度的增加。
同时，气温上升还导致土壤温度升高，矿化作用加速，有机碳的分解加快，这也会导致土壤二氧化碳排放。
（二）人类活动全球变化的另一大原因是人类的活动。
人类活动如林地砍伐、草原放牧、农业生产等，都会对陆地生态系统造成一定的影响，导致土壤有机碳分解和二氧化碳排放。
尤其是森林砍伐和土地利用变化，对碳循环影响最为明显。
（三）自然灾害自然灾害如火灾、洪水等也会对陆地生态系统造成重大影响。
灾害过后，枯萎植被逐渐分解，这会导致大量碳排放，同时也破坏了生态系统碳固定能力。
二、全球变化对陆地生态系统碳循环的机制分析（一）植被因子和土壤因子的协同作用相比于植被因子，土壤因子对生态系统碳吸收和排放扮演着更为重要的角色。
土壤中的有机碳含量越高，其对碳循环的贡献就越大。
同时，植被对土壤中的有机碳含量也会有很大的影响，一方面植物会通过根系将碳输送到土壤中，另一方面枯萎植被的分解也会导致碳排放。
因此，植被和土壤因素两者之间的协同作用对生态系统碳循环影响极大。
（二）人类活动影响下的碳循环在现代人类社会，人类活动对生态系统的影响主要表现在土地利用变化、林地砍伐、农业生产、使用化肥等方面。
特别是在农业生产中，过量的化肥使用会导致土壤有机碳的流失，这对生态系统的碳固定和排放都造成了负面影响。
另一方面，人类活动也可以通过生态修复等措施来达到良好的碳循环效果。
全球气候变化对草地生态系统的影响
全球气候变化对草地生态系统的影响随着工业化和人类活动的不断增加，全球气候变化已经成为当今世界面临的重大问题之一。
气候变化对地球上各个生态系统都产生了深远的影响，其中包括草地生态系统。
本文将探讨全球气候变化对草地生态系统的影响，并分析其可能的后果。
一、温度上升全球气候变化导致了全球气温的上升，这对草地生态系统产生了明显的影响。
高温使得草地植物的生长周期缩短，导致草地植被的更新速度减慢。
同时，高温还会导致草地植物蒸腾作用的增加，水分蒸发速度加快，导致土壤干燥，进而影响植物的生长和生存。
二、降水模式变化全球气候变化还导致了降水模式的变化，这对草地生态系统造成了一定程度的冲击。
在某些地区，降水量减少导致草地干旱化，植被减少，给草地生态系统带来了极大的压力。
而在另一些地区，降水量的增加可能导致草地洪涝，影响植物的正常生长和生存。
无论是干旱还是洪涝，都将对草地生态系统的物种组成和结构产生影响。
三、海平面上升全球气候变化引起的海平面上升对沿海地区的草地生态系统造成了直接的影响。
海水侵蚀了沿海的草地植被区域，导致植物死亡和土壤盐碱化。
此外，海平面上升还会导致地下水位的上升，进而使得草地内部的土壤变得更加湿润，影响植物根系的正常生长。
四、生物多样性减少全球气候变化对草地生态系统的影响还表现在生物多样性减少上。
气候变化对植物和动物的适应性产生了挑战，不适应气候变化的物种很可能无法生存下去或迁移到其他地区。
因此，气候变化可能导致草地生态系统中某些物种的消失，进而影响整个生态系统的平衡。
五、碳循环草地生态系统在全球碳循环过程中扮演着重要的角色。
然而，气候变化可能对草地生态系统的碳循环产生影响。
温度升高和降水模式的变化可能导致植物的光合作用和碳吸收减少，从而减缓碳循环的速度。
这将进一步加剧全球变暖的问题。
综上所述，全球气候变化对草地生态系统产生了多方面的影响，包括温度上升、降水模式变化、海平面上升、生物多样性减少和碳循环减缓等。
土壤中的碳
（二）土壤碳的活性
定义：土壤碳有效性的高低，为微生物分解
与利用的难易程度和可为植物直接利用的 营养元素的多寡。
通常所说的土壤活性有机碳是在一定的时空 条件下受植物 微生物影响强烈，具有一定溶解性， 且在土壤中移动较快 不稳定 易氧化易分解和易矿 化，其形态空间位置对植物和微生物有较高活性 的那部分土壤碳素。 可用土壤碳的氧化移动度来评价土壤碳的移 动性。
含有大量游离CaCO3的潮土,实验室恒温培育试验 结果没有显示出土壤质地对有机物质分解的影响。 这可能是由于潮土中大量CaCO3的存在改变了土 壤的结构,同时掩蔽了部分粘粒表面的吸附位,从而 掩盖了土壤质地的影响。 但是在利用盐酸除去潮土中CaCO3后,土壤质地对 有机物质分解的影响显现出来,随着土壤粘粒含量 的提高,14Ｃ-黄花苜蓿分解1年后的残留碳量增加, 而分解速率降低。
5、土壤pH和碳酸钙含量 土壤pH影响了微生物的生长,在酸性土壤中微 生物种类受到限制,以真菌为主,从而减慢了有机物 质的分解。在广州的红壤性水稻土和无锡的水稻 土中,8种植物残体中除了水葫芦外分解1年后的残 留碳量并没有明显差异,其残留碳量分别为 (30.4±3.4)%和(30.1±3.9)%.但是两地的年均温 相差6.4,因此红壤性水稻土中较低的pH是导致分 解减慢的原因。 土壤中的游离碳酸钙影响了土壤团聚体的状 况及土壤ｐＨ,通常促进了植物物质的分解。
三 土壤有机碳的分解转化
土壤有机碳循环：有机碳进入土壤，并在 土壤微生物（包括部分动物）的参与下分 解和转化形成的碳循环过程。进入土壤中 的主要包括植物和动植物残体，土壤中的 有机碳包括土壤腐殖质 土壤微生物及其各 级代谢产物的总和。 （一）土壤有机质各组分的转化 （1）动植物残体的转化 （2）微生物生物量 （3）腐殖质组分（胡敏素 胡敏酸 富啡酸）
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--戴健鹏
全球碳循环
全球碳循环
全球碳循环模式示意图
自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化 碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过 生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的 形式返回大气中。
土壤碳与气候变化
大气二氧化碳浓度的增加导致全球变暖，同时，气候变化在两 个方面影响土壤碳蓄积过程：一是温度，降水变化影响植物生产速 率和凋落速率。二是气候变化影响微生物活性，从而改变土壤有机 碳的分解速率。
5土壤碳循环与人类圈
a.土壤碳循环研究是确定陆地生态系统对全球变化响应时间、 方式及规模的有效方法 ,是认识农、林生态系统生产潜力的重 要手段。 b.人类活动引起的碳循环紊乱导致大气中CO2浓度的日趋升高, 也引起了世界各国对潜在的全球变暖的关注,也许更严重的是 引起我们对全球变暖和CO2从陆地碳库特别是土壤中进一步释 放出来之间的可能的正反馈效应的担忧。 c.日益加强的土地利用加速了土壤的碳呼吸,动植物残体和有机 质分解增强, 土壤贮存的碳大幅度减少, 通过水土、 大气输出 而成为重要的碳源。
6土壤碳循环在全球碳循环中的地位和意义 a.土壤有机碳储量大。研究者估算陆地土壤碳储量约为12002500Pg，是大气碳库2倍，陆地生物量2-3倍。 b.土壤碳库活跃度大。有学者研究认为土壤有机碳库变化 0.1%将导致大气圈二氧化碳浓度1mg/L（毫克/升）的变化， 全球土壤有机碳10%转化为二氧化碳，其数量将超过30年来 人类二氧化碳总量排放。 c.土壤固碳潜力大。研究表明，土壤存在巨大碳容量和天然 固碳作用是减缓碳释放可选择的最为经济有效途径之一。可 以说，土壤碳库是地球系统处于活跃状态的最大碳汇，也是 温室气体的主要碳源。
由于土壤有机碳贮量的巨大库
因而研究土壤碳循环对于气候
变暖，农业土地利用，水体污 染，生态平衡等问题具有重要 的战略意义。
THANK YOU!
土壤碳循环在全球碳循环中与各圈层 联系及其地位
1土壤碳循环与大气圈
a.土壤活性有机碳是微生物
生长的速效基质，其含量高 低直接影响土壤微生物的活 性。从而影响温室气体的排 放。例如，土壤甲烷细菌、 甲氧化菌、氨化细菌、硝化、 反硝化细菌的迅速生长直接 影响CO、CH4、N2O的产 生、排放。 重要的流通途径,土壤呼吸 的变化将显著影响大气CO2 的浓度。控制土壤呼吸将能 有效缓和大气CO2的升高和 温室效应。
b.植物以凋落物形式和动物尸体分解每年向土壤归还大量的养分 和有机质。凋落物和枯枝落叶层不但是土壤碳的主要来源,而且 覆盖地表,有效地阻滞土壤碳流失。
两个过程构成了土壤圈与生物 圈之间的碳素循环。
3土壤碳循环与水圈（土壤溶液）
a.陆地表面的岩石、 土壤与生物等经过 各种自然营力,产生大量的有机与无机碳, 以及河流自生的有机碳, 经由河流进入海 洋。大量土壤有机质被淋溶、 冲刷进入 河湖、 汇入海洋,工业废物排放、 富营 养化和酸雨等现代环境问题都会影响河 流碳通量, 并且在很大程度上是加强了河 流碳通量,使得淡水和近海成为附加的碳 汇
4土壤碳循环与岩石圈（土壤矿物）
a.在岩石圈中，全球碳酸盐岩分 布面积2200万km，约占陆地面积 的15%，土壤层是比较关键和特 殊的环节,土壤库中CO2含量的高 低直接影响表层岩溶带岩溶作用 的发生。
b.非晶质矿物对碳的固定影响营养元素的可利用性以及表层土 中易变土壤底质的分解,从而直接影响土壤 — 植被碳循环。在 景观以及长时间尺度上 ,土壤有机质的数量与更新的最大变化 可归因于土壤深部惰性碳的变化,而惰性碳库受土壤矿物控制。 土壤矿物作为气候、 母质以及土壤发育阶段的函数而变化,是 可预测的 ,因此 ,对矿物如何影响土壤碳动态的研究可大大提 高我们对土壤在全球碳循环中作用的理解。
全球变暖会加速有机质的分解导致土壤通过呼吸作用向大气中 释放的二氧化碳增加；反过来，大气二氧化碳的增加又进一步加剧 全球增温，加速土壤由碳汇向碳源的转化。
土壤中碳循环过程
1土壤碳的储存
A.植物及其根系的凋落，通过同化作用使碳储存在土壤有机碳中； B.土壤吸收大气中的CO2，主要有两种形式：
a、土壤地球化学系统对CO2的吸收（高pH值、富钙化地球化学环境下， SOC—CO2—HCO3—；干旱、半干旱地区碱性、富钙化地球化学环境下， SOC—CO2—HCO3——CaCO3）； b、土壤有机碳积累，即土壤碳饱和容量的实现。
b.土壤可溶性有机碳对污染物起着迁移载体的作用，是促进许多 污染物向地表水体或地下水体迁移的重要因素。在含水多孔介 质和地下含水层中，对重金属淋溶的促进作用尤其明显。 c.碳可以转换为有机碳和无机的碳酸盐类(CaCO3),沉积在岩层中, 而海洋中的海水化学性质,酸碱值和碱度则控制著海底碳酸盐类 的埋积与溶解。
由上图可以看出,土壤呼吸即使发生 较小的变化也会等于或超过由于土地 利用改变和(或)化石燃料燃烧而进人 大气的CO2年输入量。所以土壤呼 吸的变化能显著地减缓或加剧大气中 CO2的增加,进而影响气候变化。
b.土壤呼吸是全球碳循环中
2土壤碳循环与生物圈
a.植物通过光合作用吸收和 固定大气中的碳素,通过根 系吸收土壤中的养分,动物 通过生物链把碳素从植物 身上吸收，这时碳素进入 生物圈成为植物生命活动 的基础。
பைடு நூலகம்
总结
土壤碳循环在全球碳循环中担
当主要角色，其与地球上各圈 层的联系也密不可分，与其他 圈层的碳循环过程构成一个有 机统一的整体，共同形成全球 碳循环的复杂模式。 容，其较小幅度的变化就可能 影响到碳向大气的排放，以温 室效应影响全球气候变化，同 时也影响到陆地植被的养分供 应，进而对陆地生态系统的分 布、组成、结构和功能产生深 刻影响。
3土壤碳循环途径图解
在干或湿环境下沉积的各种地 上及地下掉落物，通过三种途 径参与土壤碳循环： a、直接成矿； b、植物根系的腐殖质通过腐殖 化作用成矿（这个过程比上一 个成矿过程要缓慢得多）；上 述两个过程形成的矿物释放出 的CO2，通过土壤的呼吸作用释 放到大气中； c、在厌氧环境中通过分解作用 释放出CH4，排放到大气中。 植物的根系呼吸释放的CO2，也 属于土壤碳循环的一部分。 通过淋溶侵蚀作用，碳被固定 在土壤中。 植物吸收土壤中的碳，通过呼 吸作用释放CO2到大气中。 另外，森林火灾也能把土壤中 的碳带到大气中去。