碳循环-定义，步骤，例子，意义，人类影响

表的内容

碳周期定义

碳循环是一种生物地球化学循环，不同形式的碳化合物在地球的不同系统中循环，如大气、生物圈、水圈和岩石圈。

碳循环决定了储层之间的碳流，从大气到活产物，并在循环过程中返回到大气层。
生活生物等各种因素会影响碳循环，气候变化，海洋化学，甚至地球化学活动。
碳是活生生物的重要组成部分，以及有机和无机化合物形式的非生物。
它是碳水化合物，氨基酸和核苷酸等各种生物分子的基本要素。
地球上的碳主要来源是有限公司₂其中保留在空气中或溶解在水中。
碳在储层之间通过不同的过程从一种形式循环到另一种形式光合作用，呼吸和燃烧。
碳的主要储层包括大气，海洋和三个陆地隔间，包括土地植物，滴灌和土壤，统称为陆地生物圈。
像河流，湖泊和动物这样的组成部分不被视为重要的水库，但它们作为与海洋和大气相连的陆地生物圈的一部分。
在石灰石和页岩中储存非常大量碳的岩石圈形成了第四个水库，但它不被视为与其他水库非常缓慢地相互作用。
由于地球是一个封闭系统，地球上的碳量不会改变，但碳库中的碳浓度可能会根据碳循环过程而变化。
碳循环是一种重要的自然现象，因为它平衡了不同形式的碳的量，以使地球成为热情好客的栖息地。
根据碳化合物从一个储存器到另一个储存所需的时间，碳循环可以被分类为快速和缓慢的碳循环。

缓慢的碳循环

缓慢的碳循环由大气，土地和海洋之间的碳化合物之间的循环运动来定义，通常需要100至2亿年。
缓慢的碳循环构成了岩石圈的储层，在那里碳被储存在岩石和土壤中，然后缓慢地循环到大气和水圈。
这个循环移动大约10个^11.-10^13.一年中通过不同储层的碳量。
当大气碳与水结合时，慢碳循环开始于碳酸的形成。
然后酸溶解岩石，导致碳和钙化合物的释放及其流入河流，最终进入海洋。
碳化合物的钙形成碳酸钙，其在海底的层上以层的形式形成壳和沉积物。
储存在海洋中的碳然后通过像火山这样的方法移动到大气中，这导致二氧化碳释放到大气中。
在缓慢碳周期中不同水库中的碳量的平衡需要几千年。

快速碳循环

快速碳循环是碳通过地球的活性组成部分或通常在短时间内发生的生物圈的运动。
快速碳循环每天都在进行，生物之间的气体交换影响着几十年碳储量的变化。
循环移动超过10^15.到10.^17.一年内不同碳形式的克克。
生物是快速碳循环中碳的主要储层，因为碳形成了生物分子形式的生命的必要组分。
在快速碳循环中碳的运动始于从大气中通过绿色植物吸收二氧化碳。
然后通过光合作用的方法将二氧化碳转化为有机形式的二氧化碳。
然后，有机碳在通过呼吸释放到多氧化碳中的动物之前通过不同的生物形式移动。
另一种形式的二氧化碳释放发生在分解过程中，不同的微生物降解有机化合物。
快速碳循环与植物密切相关，因为它们必须将无机碳转化为其有机形式。
在短时间内，在快速碳循环期间不同储存器中的碳浓度变化，允许相对较短的平衡时间。

图:碳循环。图像来源：OpenStax.。

碳循环步骤

碳循环由不同地球化学储层组成，该储层在地球上储存碳以及在它们之间运输碳的途径。碳通过地球中的不同储存器的运动通过不同的步骤发生，所有这些都在一起工作，以保持在地球上的平衡。以下是碳循环过程中涉及的步骤;

1.将二氧化碳进入大气中

碳循环的第一步是二氧化碳的进入，无机碳形式的碳，进入大气中。
最初，该过程通过火山和小行星活性等自然过程发生，导致二氧化碳释放到大气中。
在缓慢的碳循环中，岩石圈（海洋中的石灰石和其他沉积物）中存在的碳通过火山活性释放到大气中。
像使用化石燃料和燃烧一样的活动也会导致无机碳释放到大气中。
然而，如今，二氧化碳也被代谢过程释放，如呼吸，分解或通过人类燃烧树林或化石燃料。
二氧化碳是碳循环的起点，然后是将无机形式转化为有机形式的方法。

2.生产者的二氧化碳摄入量

大气中存在的二氧化碳通过占用CO的绿色植物和藻类进入陆地生物圈₂在光合作用过程中。
生产者是一群活着的生物，能够转换无机形式的碳（CO₂）进入有机形式（碳水化合物）。
光合作用是碳循环的重要步骤，主要负责碳从大气中的碳的运动到生物圈。
此外，在海洋储层的情况下，大气二氧化碳溶解到水中以通过各种水下生产者使用。
在有能量(太阳能或化学物质)存在的情况下，无机二氧化碳被转换成一种富含能量的有机形式。

3.食品链中碳化合物的运动

生产者生产的有机形式的碳，然后通过食物链移动，因为消费者在生产者饲料，导致碳从一种形式的碳运动到另一个形式。
当它穿过消费者时，有机形式的碳也经历变化。
这些消费者利用这些化合物通过呼吸过程利用这些化合物在大气中产生能量和释放二氧化碳。
消费者将一些碳转化为生物分子并将其存放在生活过程中。
然而，其中的某些部分被转化为二氧化碳，并被释放到大气中，以保持不同储层中的碳浓度的平衡。

4.通过分解释放碳

最终，随着所有的植物和消费者都死亡，他们的尸体被不同的分解器喂养。
这些分解者将碳的有机形式转化为无机形式，这样就形成了一个循环。
这些分解器包括像真菌和一些在复合物有机化合物上饲喂的细菌一样的微生物，并将它们转化为更简单的无机形式。
一些无机碳留在土壤中形成沉积物，最终形成岩石圈，而其余的则以二氧化碳和其他气体的形式释放到大气中。
剩余的土壤中剩余的碳最终形成化石燃料，然后燃烧成碳碳进入大气中。

碳周期示例

除了碳循环之外，还有许多平行系统通过不同的储存器间接涉及碳的运输，以维持相对平衡。不同的生态系统中有不同的水库，所有这些都可以吸收，从一种形式释放到另一个形式的运输碳。

1.大气

大气主要用于碳的无源储层。
它将含碳的气体储存从其他两个储存器的挥发性而逸出。
二氧化碳是大气中最重要的碳形式，通过呼吸或通过燃烧释放。
大气中的碳通过不同的系统流动，要么被生产者吸收，要么与水混合，要么溶于水。
大气在碳循环中起着重要作用，因为它作为碳的储层工作，以便在生态系统中保持平衡。
然而，它被认为是被动储层，因为大气中碳浓度的变化迅速发生。

2.生物圈

生物圈由地球和海洋碳储层的生活组成部分组成，导致陆地和海洋生物圈。
陆地生物圈也充当过量的大气合作的水槽₂因为植物对CO的金额敏感₂在空中。
当植物在受控实验中确保足够的光和营养，它们在含有升高的CO浓度的环境空气中生长得更快₂。
生活生物是不同的群体，其中一些吸收环境中二氧化碳，而其他人则释放二氧化碳回到大气中。
生产者利用二氧化碳形成碳水化合物，然后转移给消费者。
分解器最终通过矿化过程将有机化合物转化为无机形式。
海洋碳储层含有一种生物散骨组分，包括活产海洋植物和动物及其碎屑，但它还储存了非常相当大量的无机碳作为溶解的碳酸氢盐和碳酸盐盐。
海洋也扮演着吸收大气中多余CO的角色₂在大气中积累，因为海水吸收有限公司的能力₂气体。

岩石圈

岩石圈是土壤和岩石形式的无机碳储层。
岩石圈在石灰石和页岩中含有大量的碳，参与缓慢的碳循环。
火山活动导致二氧化碳释放到大气中，有助于维持平衡。
地壳也有助于通过掩埋死亡计划和动物增加生物圈上的碳含量来帮助减少二氧化碳。

碳循环意义

碳循环很重要，因为它平衡了地球上的碳量，这使得行星保持热情的生活。
碳是所有生物的一个基本要素，它通过不同系统的运动有助于了解影响它们的不同生物因素和因素。
二氧化碳是大气中的一种重要气体，它保护地球免受太阳有害射线的伤害。然而，二氧化碳的增加导致地球的绝缘，增加了地球的温度。了解二氧化碳在不同生态系统中的运动有助于了解气候和全球变暖的开始。
碳循环也与其他元素的可用性相关联，如氧和硫相似。
碳循环使能量流过食物链。碳化合物将从生产者捕获的太阳能带到消费者对分解者。
分解或矿化过程用作天然废物清除系统。
不同的含碳气体如二氧化碳和甲烷也影响地球的气候。

人类影响对碳循环

人类活动，如燃烧化石燃料、改变土地用途和使用石灰石，是将大量碳转移回大气的原因，影响了碳循环。
大气中二氧化碳的增加增加了导致地球表面显着变暖的温室效果。地球温度的增加会影响所有形式的生命和其他组件，如海洋和冰川。
森林砍伐和城市化导致全世界绿色植物丧失，这导致大气中的二氧化碳量进一步增加。
农业导致土地结构和植被的变化，直接和间接影响整体碳循环。
施用人工肥料和深耕使土壤矿化增加，有机质减少。
工业社会以及迅速上升的世界人口和农业和林业机械化的增加，修改了以前不受干扰的景观的广泛领域，从而改变了陆地生物圈。

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