土壤碳循环vs全球碳循环21页
合集下载
第十章土壤元素的生物地球化学循环
第十一页，编辑于星期五：十八点 二十一分。
（四）当前土壤碳循环研究存在的问题
➢土壤碳循环仍然是陆地碳循环研究中最薄弱的环节， 尤其是对土壤有机碳动态变化的了解更少，对全球 土壤碳库的估计差异也很大。
➢土壤碳库估计中不确定性还与土壤实测调查数据不充 分有关。
➢控制土壤碳储量的主导因子多，包括气候（温度和 水汽）、植物类型、母岩（黏土含量和土壤排水层） 等，而温度、水汽和颗粒大小在土壤剖面的不同深 度变化极大。
第十八页，编辑于星期五：十八点 二十一分。
根据土壤呼吸速率的快慢，可将土壤有机碳区分为两个具有 不同更新时间的碳库：
其一，靠近土壤表层由新鲜残留物组成的“小”碳库。更新速度快， 流通量大；
其二，贯穿整个土壤深层剖面的由难分解的腐殖质复合物组成的 “大”碳库。其更新十分缓慢。
研究土壤呼吸作用引起的土壤CO2通量变化必须特别注意土壤
表层附近的不稳定碳库的变化。人为扰动或全球变暖引起的土壤CO2 通量释放的增加主要源于具有最短更新时间的不稳定碳库。如温带森林土
壤的CO2年生产量中有83%是仅为15cm的表层土壤提供的。
第十九页，编辑于星期五：十八点 二十一分。
四、土壤碳的固定
土壤碳的固定：光合作用固定的碳大于呼吸作 用消耗的碳。
➢土壤碳库储存对减缓大气CO2浓度上升具有重要意义。
第八页，编辑于星期五：十八点 二十一分。
（二）土壤碳循环对土壤氮、硫、磷循环的影响
➢土壤碳循环是土壤氮、硫、磷循环的驱动因子， 只有在适宜于土壤有机碳积累的条件下，才会有有 机氮、硫、磷含量的增多。
➢土壤有机碳的矿化伴随着有机氮和碳键硫的 矿化。
四、 土壤有机氮的矿化
含氮的有机合化物，在多种微物物的作用下降解为简单的氨态氮的 过程。
土壤生态学课件 第十章 土壤生态系统与全球气候变化(共38张PPT)
当季植物提供的甲烷碳一般占生物量的3%—7%，生物量越高，甲烷排放量就越多。
土壤越粘，甲烷在土壤中排出的越多
第十章 土壤生态系统与全球气候变化
土壤水分状况影响产甲烷菌生存和功能发挥的环境
第十章 土壤生态系统与全球气候变化
由于湿地甲烷排放存在明显的时空变化和缺乏地带性的变化规律，在排放总量估算上有着很大的不确定性
第11页，共38页。
四、土壤与大气之间环境气体的交换
1、二氧化碳 碳在大气、海洋 与土壤之间在生物光合作用驱动下进行循环。 土壤库量的较小波动都将直接影响大气中二氧化碳浓度。
土壤中有机碳的积累和分解量影响着全球碳循环，而外界条件 的变化强烈地影响着土壤中微生物对有机碳的分解
第12页，共38页。
增加。 基质在产甲烷菌的作用下被转化为甲烷，目前已知途径有二：
一是专性矿质营养产甲烷菌的参与下，以H2作为电子供体还原CO2或直接利用HCOOH
和CO形成甲烷，反应式为：
CO2 + 4 H2
4 HCOOH
CO + 2H2O
CH4 + 2H2O
CH4 + 3 CO2 + 2H2O
CH4 + 3 CO2
第8页，共38页。
二是在甲基营养产甲烷菌的参与下，对含有甲基的化合物进行脱甲基作用，基 质主要是乙酸，因为乙酸是有机物厌氧分解的主要中间产物，反应式
CH3COO— + 2H2O
（2）甲烷氧化
CH4 + 3 HCO3-
土壤中甲烷的氧化既可以发生在非淹水土壤，例如林地、旱地、沙漠、雪地等，也可发生 在湿地，例如沼泽、水稻田等。前者主要氧化大气中的甲烷，以降低大气中甲烷的浓度，
系列微生物来接力完成。 因此好氧环境中有机物分解速率远快于厌氧环境
土壤微生物群落结构与全球碳循环之间关联分析
土壤微生物群落结构与全球碳循环之间关联分析土壤是地球上最重要的碳库之一，承载着全球碳循环过程的关键。
土壤微生物群落结构是土壤碳循环的重要驱动因素之一。
本文将从土壤微生物群落结构和全球碳循环的角度，探讨它们之间的关联。
土壤微生物群落结构是指土壤中微生物的多样性、种类组成和丰度分布等特征。
土壤微生物群落包括细菌、真菌和古菌等微生物。
它们具有重要的功能，参与土壤有机质分解、养分循环和土壤呼吸等过程。
微生物通过嗜热或厌氧的代谢活动，将有机碳转化为二氧化碳、甲烷和其他气体，从而影响全球碳循环。
首先，土壤微生物群落结构对土壤有机碳储存和分解起着重要的作用。
土壤微生物通过分解有机质，将有机碳转化为溶解态和悬浮态有机碳，进一步影响土壤碳储存和透水性。
不同的微生物具有不同的功能，细菌更适应分解易降解的有机物，而真菌则更适应分解难降解的有机物。
因此，土壤微生物的组成和多样性会影响土壤有机质的分解速率和分解产物的类型，进而影响全球碳循环。
其次，土壤微生物群落结构对土壤呼吸和全球碳循环也具有重要作用。
土壤呼吸是指土壤中微生物和植物根系通过呼吸作用释放的二氧化碳。
研究表明，土壤微生物群落的丰度和多样性与土壤呼吸速率密切相关。
较高的微生物丰度和多样性通常意味着更高的土壤呼吸速率和碳排放量。
此外，微生物的活动也受到土壤温度和湿度等环境因素的影响。
随着全球气候变暖，土壤微生物群落结构可能发生变化，进而影响土壤呼吸和全球碳循环。
同时，土壤微生物群落结构对全球氮循环和磷循环也有影响，进而间接影响碳循环。
土壤中的氮和磷是微生物生长和代谢所必需的营养元素。
研究发现，氮和磷的利用效率不同的微生物群落具有不同的氮磷比。
这些差异导致微生物在不同的环境条件下对氮和磷的吸收和释放速率不同，进而影响土壤有机碳的分解和氮磷循环的速率。
因此，土壤微生物群落结构与全球氮磷循环的关系密切，进而影响全球碳循环。
另外，人类活动对土壤微生物群落结构的改变也会影响全球碳循环。
全球气候变化与森林生态系统碳循环PPT教案学习
全球气候变化与森林生态系统碳循环
会计学
1
温室气体
二氧化碳：植物呼吸、生 物体燃烧和分解，煤炭、石油 和天然气的燃烧等。
甲烷：化石燃料、稻田等。
氧化亚氮：土壤脱氮和氨盐 消化、工业排放。
和氟里第1页昂/共11类页 物质：制冷设 备和气溶胶喷雾罐。
9.2 全球碳循环及其相关过程
9.2.1 地球上的主要碳库 表 9-1 地球上的主要碳库
第6页/共11页
9.3.2 中国森林生态系统碳库的分配特征
表13-5
第7页/共11页
9.3.3 适应全球气候变化的森林碳管理对策 现有森林的保护与管理： 即从根本上实施天 然林保护政策，改变采伐管理制度，减缓并最 终制止毁林，防止森林火灾和病虫害。 扩大森林碳储存： 增加天然林、人工林和农 林符合系统的面积和碳密度。 替代式管理经营： 发展薪炭林，减少矿物燃 料，推广太阳能、风能和水能。
第2页/共11页
9.2.2 全球碳循环
图 9 - 1 碳 的 生 物地 球化学 循环模 式
第3页/共11页
9.2.2 全球碳循环来自图 9-2 全 球 碳 循 环 模式（ Nakazawa 1997）
第4页/共11页
9.2.3 陆地生态系统 碳库
第5页/共11页
9.3 森林在全球碳循环中的作用
9.3.1 全球森林碳库及碳通量 表13-4
第8页/共11页
9.4 全球气候变化对森林生态系 统 的潜在影响。
9.4.1 热带森林 9.4.2 温带森林 9.4.3 寒温带森林
第9页/共11页
The End
西北农林科技大学林学院 2021年4月26日 第10页/共11页
会计学
1
温室气体
二氧化碳：植物呼吸、生 物体燃烧和分解，煤炭、石油 和天然气的燃烧等。
甲烷：化石燃料、稻田等。
氧化亚氮：土壤脱氮和氨盐 消化、工业排放。
和氟里第1页昂/共11类页 物质：制冷设 备和气溶胶喷雾罐。
9.2 全球碳循环及其相关过程
9.2.1 地球上的主要碳库 表 9-1 地球上的主要碳库
第6页/共11页
9.3.2 中国森林生态系统碳库的分配特征
表13-5
第7页/共11页
9.3.3 适应全球气候变化的森林碳管理对策 现有森林的保护与管理： 即从根本上实施天 然林保护政策，改变采伐管理制度，减缓并最 终制止毁林，防止森林火灾和病虫害。 扩大森林碳储存： 增加天然林、人工林和农 林符合系统的面积和碳密度。 替代式管理经营： 发展薪炭林，减少矿物燃 料，推广太阳能、风能和水能。
第2页/共11页
9.2.2 全球碳循环
图 9 - 1 碳 的 生 物地 球化学 循环模 式
第3页/共11页
9.2.2 全球碳循环来自图 9-2 全 球 碳 循 环 模式（ Nakazawa 1997）
第4页/共11页
9.2.3 陆地生态系统 碳库
第5页/共11页
9.3 森林在全球碳循环中的作用
9.3.1 全球森林碳库及碳通量 表13-4
第8页/共11页
9.4 全球气候变化对森林生态系 统 的潜在影响。
9.4.1 热带森林 9.4.2 温带森林 9.4.3 寒温带森林
第9页/共11页
The End
西北农林科技大学林学院 2021年4月26日 第10页/共11页
全球碳循环(中科院延晓东PPT)
容
1 温室效应与全球碳循环
missing carbon sink 陆地生态系统与全球碳循环 海洋与全球碳循环 环境因素与碳循环 全球碳循环模型 《京都议定书》 中国的碳收支 未来全球碳循环展望
Regional Center
Temperate East Asia
全球碳循环：《全球变化》第四章 Global Carbon Cycle: 《Global Change》Chapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong
globalchangechapteryanxiaodong中国科学院大气物理研究所东亚气候环境重点实验室2003年4月温室效应与全球碳循环温室效应与全球碳循环missingcarbonsinkmissingcarbonsink陆地生态系统与全球碳循环陆地生态系统与全球碳循环海洋与全球碳循环海洋与全球碳循环环境因素与碳循环环境因素与碳循环全球碳循环模型全球碳循环模型京都议定书京都议定书中国的碳收支中国的碳收支未来全球碳循环展望未来全球碳循环展望missingcarbonsinkmissingcarbonsinktemperateeastasiaregionalcenter全球碳循环
Regional Center
Temperate East Asia
全球碳循环：《全球变化》第四章 Global Carbon Cycle: 《Global Change》Chapter 4 延晓冬 Yan Xiaodong
中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2003年4月
3 陆地生态系统与全球碳循环：主要碳库和通量
中国科学院大气物理研究所 东亚-气候环境重点实验室 2003年4月
温室效应与全球碳循环：CO2浓度上升的主要原 因－化石燃料燃烧和人类活动排放
全球碳循环
边 际
长 白松一一 难以确 定的名称
随着人们 生活 水平 的提 高，旅 游成为人们 生活 中不可缺 少的一部分， 各地方也把旅 游 当做经 济增长点 来抓。 东北
最著名 的山为 吉林省 长白山，是 东北 最高山。原始 森林是 长白山旅游核心 内容之一 （ 另 为天池） ．最能代表 长白山原始 森林树种和 最具魅力的就是长 白松 了。
５ ６ 国土 绿 化２ ０ １ ７ ． ５
松 的变型， 学名 为 Ｐ ｉ ｎ ｕ ｓ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ． ｆ ． ： ￣ ｌ ｏ ｒ ａ Ｓ ． ｅ ｔ Ｚ ￣ ． １ ｖ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｙ Ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｏ ｕ ｃ ｈ ｉ
．
１ ９ ４ ３年，他再 次研 究后，认 为其是欧洲赤松，学名 为Ｐ ｉ ｎ ｏ＇ ｔ ｓ ｙ ｌ ｖ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｓ Ｌ ，
Ｐ ｉ ｎ ｕ ｓ － ， １ ， ｅ ｓ Ｂ ４ ｓ Ｌ ． Ｖ ａ ｒ ． 、 Ｂ 西（ Ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｏ ｕ ｃ ｈ ｉ ） Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇｅ ｔ ． Ｃ ． Ｄ． Ｃ ｈ ｕ：
ｌ ９ ８ ３年 ， 郑 万 均 同 意 王 战 （中科 院 院 士 ） 建 议， 将 其 提 升 为 一 个 独 立 的 种 ， 命 名 为 长 白 松 Ｐ ｉ ｎ ｕ ｓ
环途径 主要有 ： ①在 光合作 用和呼吸作 用之 间的细胞水平上 的循环 ； ② 大气二 氧化碳 和植物 之 间的个体 水平上 的循环 ： ③ 大气二氧化碳一 一 植物—动物一微 生物之 间的食物 链水平上的循环 ： ④ 碳以动植物有机体形 式深埋地下，
在还原 条件 下，形 成化石 燃料，于是碳 便进入地质 大循环。 在 生物 圈中， 森 林是碳 的主要 吸收者， 它固定的碳相 当于其 他植被 类型的 ２ 倍， 也是生物库 中碳 的主要贮存者， 相 当于 目前 大气含碳 量的 ２ １ ３ 。植物、微 生物通过 光合作 用从大 气中吸收碳 的速 率． 与通过 生物 的呼吸作 用将碳 释放 到 大气中的速率大体相等。 因此， 大气中二 氧化碳 的含量在 受到人类活动 干扰 以前是相 当稳 定的。
长 白松一一 难以确 定的名称
随着人们 生活 水平 的提 高，旅 游成为人们 生活 中不可缺 少的一部分， 各地方也把旅 游 当做经 济增长点 来抓。 东北
最著名 的山为 吉林省 长白山，是 东北 最高山。原始 森林是 长白山旅游核心 内容之一 （ 另 为天池） ．最能代表 长白山原始 森林树种和 最具魅力的就是长 白松 了。
５ ６ 国土 绿 化２ ０ １ ７ ． ５
松 的变型， 学名 为 Ｐ ｉ ｎ ｕ ｓ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ． ｆ ． ： ￣ ｌ ｏ ｒ ａ Ｓ ． ｅ ｔ Ｚ ￣ ． １ ｖ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｙ Ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｏ ｕ ｃ ｈ ｉ
．
１ ９ ４ ３年，他再 次研 究后，认 为其是欧洲赤松，学名 为Ｐ ｉ ｎ ｏ＇ ｔ ｓ ｙ ｌ ｖ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｓ Ｌ ，
Ｐ ｉ ｎ ｕ ｓ － ， １ ， ｅ ｓ Ｂ ４ ｓ Ｌ ． Ｖ ａ ｒ ． 、 Ｂ 西（ Ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｏ ｕ ｃ ｈ ｉ ） Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇｅ ｔ ． Ｃ ． Ｄ． Ｃ ｈ ｕ：
ｌ ９ ８ ３年 ， 郑 万 均 同 意 王 战 （中科 院 院 士 ） 建 议， 将 其 提 升 为 一 个 独 立 的 种 ， 命 名 为 长 白 松 Ｐ ｉ ｎ ｕ ｓ
环途径 主要有 ： ①在 光合作 用和呼吸作 用之 间的细胞水平上 的循环 ； ② 大气二 氧化碳 和植物 之 间的个体 水平上 的循环 ： ③ 大气二氧化碳一 一 植物—动物一微 生物之 间的食物 链水平上的循环 ： ④ 碳以动植物有机体形 式深埋地下，
在还原 条件 下，形 成化石 燃料，于是碳 便进入地质 大循环。 在 生物 圈中， 森 林是碳 的主要 吸收者， 它固定的碳相 当于其 他植被 类型的 ２ 倍， 也是生物库 中碳 的主要贮存者， 相 当于 目前 大气含碳 量的 ２ １ ３ 。植物、微 生物通过 光合作 用从大 气中吸收碳 的速 率． 与通过 生物 的呼吸作 用将碳 释放 到 大气中的速率大体相等。 因此， 大气中二 氧化碳 的含量在 受到人类活动 干扰 以前是相 当稳 定的。
土壤碳循环在全球碳循环中的地位与作用
3.2土壤碳的输出
A.土壤有机碳中的部分分解有机物和土壤微生物在短时间内通过分解作用释放 出CO2； B.土壤中的腐殖质经过10到100年得时间分解释放出CO2； C.土壤中的木炭经过上千年的时间被侵蚀溶解，释放出CO2； D.以上三个过程释放出的CO2将会通过土壤的呼吸作用释放到大气中。 E.在湿润气候条件下，通过土壤—水系统的移动以DOC形式和HCO3—形式向海 洋沉积系统迁移；在干旱、半干旱条件下沉淀成为土壤无机碳酸盐（SIC）； F.植物根系生长过程中吸收土壤中的碳。
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。
4.2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。
2.土壤碳
2.1土壤碳的分布及含量
一些主要的热带土壤 ,如变性土、铁铝土和淋溶土上层 1m 内的有机碳含 量 ,分别占2 m 深度范围总有机碳量的53 % 、69 %和 82 % 。
各类土壤中有机碳和无机碳含量比较
2.2土壤有机碳稳定定性最差，碳循环的速度 最快，一般不到一年的时间，参 与这类循环的主要有部分分解有 机物和微生物。“慢”的循环速度 处于中间，一般需要10到100年的 时间，参与这部分循环的主要有 腐殖质。“顽固”循环的时间最慢 ，一般需要几千年或以上，参与 这部分循环的主要是木炭，它可 以在土壤中停留非常长的一段时 间。
全球气候变化对土壤碳循环的影响
全球气候变化对土壤碳循环的影响
--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
--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
土壤微生物群落结构与全球碳循环之间关联分析
土壤微生物群落结构与全球碳循环之间关联分析简介：全球碳循环是指地球上碳元素在不同地球系统之间的循环过程，涉及大气、海洋、陆地和生物体等。
而土壤是其中重要的碳储存库，土壤微生物是土壤碳循环的主要参与者之一。
土壤微生物群落结构与全球碳循环之间的关联分析，可以揭示土壤微生物对碳循环的调控作用，为生态系统碳循环的研究和管理提供科学依据。
1. 土壤微生物群落结构的组成土壤微生物群落结构是指土壤中微生物群落的多样性、组成和相对丰度等特征。
土壤微生物群落由细菌、真菌、放线菌等多种微生物组成，其中以细菌最为丰富多样。
细菌的主要群体包括变形菌门、拟杆菌门、放线菌门等。
真菌主要包括子囊菌门、担子菌门、接合菌门等。
土壤微生物群落的组成及结构受到多种因素的影响，包括土壤类型、环境因子（温度、湿度、酸碱度等）、植被类型等。
2. 土壤微生物群落结构与土壤碳循环的关系土壤微生物群落结构与土壤碳循环密切相关。
首先，土壤微生物是土壤碳循环的重要驱动因素之一。
土壤微生物通过分解有机物，将有机碳转化为无机碳，参与有机碳的矿化和固定。
继而，这些无机碳可通过微生物的呼吸作用释放为二氧化碳（CO2），进一步参与大气中的碳循环。
其次，土壤微生物群落的多样性、组成和活性对土壤碳循环过程产生影响。
较高的微生物群落多样性有利于碳时空变化的调控和稳定。
而不同微生物群落的功能差异导致土壤碳循环过程中的不同速率和路径。
3. 全球碳循环与气候变化的关系全球碳循环与气候变化密切相关。
全球气候变暖导致冰川融化、海平面上升等变化，进而影响陆地和海洋的生物圈，从而对全球碳循环产生重要影响。
气候变化对土壤部分也有明显影响，如温度和湿度变化会改变土壤中微生物群落的结构和组成。
此外，气候变化还可能通过影响陆地植被、降水模式等间接影响全球碳循环。
4. 全球碳循环管理的意义与挑战全球碳循环管理对于气候变化的缓解和适应至关重要。
通过科学合理的管理措施，可以增加碳储存和减少碳排放。
土壤碳循环与全球气候变化的关系
土壤碳循环与全球气候变化的关系土壤碳循环与全球气候变化的关系
作为地球上生物最基础的一环，土壤碳循环在精细的调控下，影响着地表、大气环境和大气中碳含量，从而影响及影响全球气候变化。
土壤中碳循环是“输入”和“输出”之间的复杂关系，其中“输入”有植物凋落物、植物体内转化到土壤的有机质以及火山爆发放出的二氧化碳等；“输出”有土壤微生物释放出的二氧化碳、通过刨地技术将大量土壤碳及有机质暴露于大气、水分等形式搬移物等。
正是这种“输入”和“输出”复杂相互作用下，形成一个稳定的碳循环调节体系，在稳定的调节体系中，人类起了关键性的作用，比如森林维护等相关措施，有效调控着土壤碳循环，保持了土壤碳的稳定状态，进而有效防止土壤中释放到大气中的碳排放，极大的抑制了全球气候变化的速度。
目前的研究也表明，如果把贫瘠土地中的碳库释放出来，全球温室气体排放将会比没有改变土壤碳循环前提高约37％，总计称影响全球气候变化。
这说明了，科学管理土壤碳循环，对抑制全球气候变化有极其重要的作用。
因此，应该把“土壤碳循环”的调控加入地球系统管理的考虑中，采取有效措施来控制土壤碳的排放，尽可能减缓全球气候变化，维护地球的生态环境和全球气候的平衡。
土壤碳循环vs全球碳循环ppt课件
在干或湿环境下沉积的各种地上及地下 掉落物参与碳循环的三个途径 A．直接成矿 B．根系的腐殖质过腐殖化作用成矿 C．厌氧环境中释放出CH4，排至大气， 植物呼吸释放CO2，淋溶其实作用固定 在土壤中
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
土壤碳的储存与输出
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： 1、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； 2、土壤有机碳积累，即土壤碳饱和 容量的实现。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
CATALOGUE
1
全球碳循环
2 土壤碳循环
3
土壤碳循环的地位与作用
4
总结
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
土壤碳库
土壤是陆地生态系统最大的碳库，其碳储量相当于大气碳库和植物碳库的2-3倍。
有机碳库 土壤碳库的增加或减少取决于土壤有机碳的输入和输出速率。 土壤有机库分解释放CO2进入土壤溶液转化为无机碳。
无机碳库 土壤无机碳库通过影响土壤团聚体的状况，微生物活性，土 壤ph，有机质的分解速率，今儿影响土壤有机碳库。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
土壤碳的储存与输出
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： 1、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； 2、土壤有机碳积累，即土壤碳饱和 容量的实现。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
CATALOGUE
1
全球碳循环
2 土壤碳循环
3
土壤碳循环的地位与作用
4
总结
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
土壤碳库
土壤是陆地生态系统最大的碳库，其碳储量相当于大气碳库和植物碳库的2-3倍。
有机碳库 土壤碳库的增加或减少取决于土壤有机碳的输入和输出速率。 土壤有机库分解释放CO2进入土壤溶液转化为无机碳。
无机碳库 土壤无机碳库通过影响土壤团聚体的状况，微生物活性，土 壤ph，有机质的分解速率，今儿影响土壤有机碳库。
土壤碳循环vs全球碳循环
全球碳循环是指碳元素在地球的岩石圈、水圈、气圈和生物圈之间，以多种化合物形式进行相互转换和运移的过程。虽然碳在地壳中的含量并不高，但它在生命物质中占有重要地位，对人类生存和环境具有基本意义。全球碳循环的主要源包括化石燃料燃烧、土地利用变化等释放到大气中的二氧化碳，而主要汇则包括陆地生态系统通过光合作用固定的二氧化碳以及海洋对大气中二氧化碳的吸收。此外，土壤碳循环作为全球碳循环的重要组成部分，其碳库的变化会直接影响到全球碳平衡。土壤中的有机碳和无机碳通过一系列生物和地质过程进行转化和运移，从而与全球碳循环紧密相连。因此，深入理解全球碳循环及其各个环节，特别是土壤碳循环的地位和作用，对于预测气候变化、制定应对策具有重要意义。
土壤碳循环在全球碳循环中的地位与作用20页
4.1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。 • b.土壤呼吸是全球碳循环中 重要的流通途径,土壤呼吸 的的变浓化度将 。控显制著土影壤响呼大吸气C将O2 能和有温效室缓 效和应大。气CO2的升高
3.2土壤碳的输出
A.土壤有机碳中的部分分解有机物和土壤微生物在短时间内通过分解作用释放 出CO2； B.土壤中的腐殖质经过10到100年得时间分解释放出CO2； C.土壤中的木炭经过上千年的时间被侵蚀溶解，释放出CO2； D.以上三个过程释放出的CO2将会通过土壤的呼吸作用释放到大气中。 E.在湿润气候条件下，通过土壤—水系统的移动以DOC形式和HCO3—形式向海 洋沉积系统迁移；在干旱、半干旱条件下沉淀成为土壤无机碳酸盐（SIC）； F.植物根系生长过程中吸收土壤中的碳。
2.土壤碳
2.1土壤碳的分布及含量
一些主要的热带土壤 ,如变性土、铁铝土和淋溶土上层 1m 内的有机碳含 量 ,分别占2 m 深度范围总有机碳量的53 % 、69 %和 82 % 。
各类土壤中有机碳和无机碳含量比较
2.2土壤有机碳稳定性分类 根据土壤有机碳的稳定性，我们 把它分为三类：快，慢和顽固。“ 快”的稳定性最差，碳循环的速度 最快，一般不到一年的时间，参 与这类循环的主要有部分分解有 机物和微生物。“慢”的循环速度 处于中间，一般需要10到100年的 时间，参与这部分循环的主要有 腐殖质。“顽固”循环的时间最慢 ，一般需要几千年或以上，参与 这部分循环的主要是木炭，它可 以在土壤中停留非常长的一段时 间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
3、全球碳循环的源和汇
• 主要源: • C:化石燃料燃烧释放到大气 中的CO2 • D:土地利用(包括森林砍伐、 森林退化、 开荒等)释放到大 气中CO2； • 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CO2；
• 主要汇: • P:陆地生态系统 通过光合作用固定 的CO2； • I:海洋吸收大气中 CO2； • B:沉积在陆地和 海洋中的有机和无 机碳。
土壤碳循环
土壤碳循环模式
最简单的陆地土壤碳循环模式： 植物枯死后凋落于土壤表面，形成凋落 物层，然后经腐殖质化作用，形成土壤 有机碳，土壤有机碳经微生物分解产生 二氧化碳，重新释放到大气中。
CATALOGUE
1
全球碳循环
2 土壤碳循环
3Hale Waihona Puke 土壤碳循环的地位与作用4
总结
全球碳循环
1、全球碳循环定义
地球系统的碳循环,是指碳在岩石圈、水 圈、气圈和生物圈之间,以CO32+(以CaCO3、 MgCO3为主)、HCO3-、CO2、CH4、 (CH2O)n(有机碳)等形式相互转换和运移的过 程。
无机碳库 土壤无机碳库通过影响土壤团聚体的状况，微生物活性，土 壤ph，有机质的分解速率，今儿影响土壤有机碳库。
土壤碳的储存与输出
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： 1、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； 2、土壤有机碳积累，即土壤碳饱和 容量的实现。
水圈：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。
由陆地生态系统吸收并转化成为土壤有机碳的碳量是全球碳平衡的一个重要部分，依靠当地的 水汽、温度和土地管理的情况和条件，土壤既能释放二氧化碳到大气中，也能吸收大气中的二氧化 碳。由于人类活动和气候变化，土壤有机碳含量不断降低，将造成土壤贫瘠化，植物生产力下降。 这些都需要对土壤碳循环各个过程进行深入的调查和研究，了解土壤和大气、植被碳库之间的碳通 量和相互关系，揭示土壤碳库在全球陆地碳循环中的作用。
输出：
A.有机物和土壤微生物在短时间通过分解作用 释放CO2. B.腐殖质经过10到100年时间分解作用释放CO2 C.土壤中的木炭经过上千年的时间被侵蚀溶解， 释放出CO2 D.通过土壤呼吸作用释放到大气 E.通过土壤—水系统的移动，以DOC和HCO3— —形式自海洋沉积系统迁移，在干旱，半干旱 条件下沉淀为土壤无机碳酸盐；
F.植物根系生长过程中吸收土壤中的碳。
土壤碳循环的地位与作用
13
概述
土壤是陆地生态系统的核心，是连接大气圈、水圈、生物圈以及岩 石圈的纽带，而陆地生态系统碳循环是全球碳循环的重要组成部分， 在全球碳收支中占主导地位。研究陆地生态系统碳循环机制及全球变 化的响应，是预测大气二氧化碳含量及气候变化的重要基础。
概述
土壤圈是陆地表层系统的重要组成部分，不
仅是大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的交汇地带， 而且是各圈层相互作用的产物，也是人类赖以生 存的物质基础。土壤碳库是全球碳库的重要组成 部分，包括土壤有机碳和土壤无机碳。土壤有机 碳库分别是植被碳库和大气碳库的2-3倍，由陆 地生态系统吸收二氧化碳转化成为土壤有机碳的 碳量是全球碳平衡的一个重要部分。土壤不仅是 人类主要生存和发展环境，而且是全球温室气体 的一个主要源和汇，它是全球碳循环的重要组成 部分，在全球碳循环中起着主导作用。
生物圈：生产者在生长过程中，既固定了大气圈中的碳也吸收了土壤中的碳， 在通过消费者使碳进入生物圈，而生物死亡后又通过分解者的作用又向土壤 输入碳，这个过程能够保证土壤中碳的储量。
岩石圈：土壤中CO2含量直接影响岩溶作用，影响成岩的过程。岩石圈中的 矿物能够控制惰性碳库，直接影响土壤与植被之间的循环。
虽然碳的克拉克值只占地壳重量很低的百 分比,它排在第8位以后,为总重量仅1.28%的 84种元素之一,但它在地球生命物质的平均含 量中却排名第2(重量比占18%,仅次于氧的 70%)。而在各种生物组织的平均重量中则占 50%。
因此,碳循环对于人类生存发展和环境具 有最基本的意义。
2、全球碳循环示意图
3、全球的土壤微生物呼吸不但占全球土壤总呼 吸的71％，同时也为每年化石燃料排放碳的9倍，为 每年陆地碳汇的57倍。
因此，由全球变化导致的极小土壤呼吸变化，都 会对全球的碳平衡起到严重的影响
土壤碳与各圈层关系
大气圈：土壤作为地球最大的碳库，土壤的呼吸作用对大气圈内CO2等气体 的浓度有着显著的影响。
在干或湿环境下沉积的各种地上及地下 掉落物参与碳循环的三个途径 A．直接成矿 B．根系的腐殖质过腐殖化作用成矿 C．厌氧环境中释放出CH4，排至大气， 植物呼吸释放CO2，淋溶其实作用固定 在土壤中
土壤碳库
土壤是陆地生态系统最大的碳库，其碳储量相当于大气碳库和植物碳库的2-3倍。
有机碳库 土壤碳库的增加或减少取决于土壤有机碳的输入和输出速率。 土壤有机库分解释放CO2进入土壤溶液转化为无机碳。
总结
小结
由于全球环境变化影响人类社会的持续发展，土壤有机碳含量变 化对大气二氧化碳浓度变化起着十分重要的作用，土壤有机碳含量变 化和土壤有机碳含量变化规律预测成为当前全球变化研究热点之一。
土壤碳循环地位与作用
1、 以森林土壤为主的土壤是陆地生态系统中最 大的有机碳库，达15500亿吨，是大气中碳储量的2 倍，是全球植物被中的3倍。
2、另一方面，由于植物根系的新陈代谢作用 （根呼吸）和土壤微生物的分解作用（微生物呼吸） 同时会有大量的有机碳倍释放到大气中。根呼吸和微 生物呼吸的总和通常被称之为土壤呼吸。到目前为止， 几乎所有的研究都表明土壤呼吸与土壤温度之间存在 着明显的指数关系。