1. 地球上的碳分布情況
碳 ( C arbon ) 是構成生物的基本元素， 是一切有機物的核心 。
碳以有機物或無(wú)機物的形態(tài)， 存在于大氣、海洋、地殼、動(dòng)植物之中，反復進(jìn)行無(wú)機化與有機化，變化成各種物質(zhì)，不斷循環(huán)。
碳可能以二氧化碳 ( CO 2 ) , 一氧化碳 ( CO ) ， 甲烷 （ CH 4）， 碳酸根 （ CO?2﹣）， 碳酸氫根（ HCO 3 -）， 有機體， 化石燃料， 堆積物， 巖石等形態(tài)存在于自然界中。
據說(shuō)以石灰質(zhì)巖石的形態(tài)存在于地殼的碳量，是全地球最高的，共有 75,000,000 Pg (P = Peta = 1x 10 15; 1 Pg = 10億噸）. 含碳量次高的是水系統（海洋、湖泊）， 共有 36,000 Pg; 而大氣中的含碳量只有 750 Pg.
土壤中所含的碳， 有 2,400 Pg， 覆蓋于地表上的植物所含的碳量是 550Pg。不過(guò)這樣的量， 不過(guò)是古代動(dòng)植物遺體所形成的化石燃料的十分之一。
地球的碳循環(huán)
1 Pg = 10億噸
2. 植物所吸收與排放的碳量
植物在一年間會(huì )從大氣中吸收 110 Pg 的碳， 但是因為呼吸而排放出的量為 50 Pg。因此固定量為 60 Pg。 然而落葉或殘根等植物遺體回到土壤圈的量，也是 60 Pg。因此， 從整個(gè)地球的觀(guān)點(diǎn)看， 通過(guò)植物生成與排放的碳量是處于平衡狀態(tài)的。像植物這種碳收支平衡的狀態(tài)，被稱(chēng)為 “ 碳中和 ( carbon neutral) '. 但實(shí)際上，碳的處理或移動(dòng)，仍然需要消耗能量， 因此也不能算是完全達到平衡。
3. 碳與全球變暖、酸雨
全球變暖的原因之一，就是原本穩定存在于地底的化石燃料， 被當作能源燃燒后， 使得大氣中的二氧化碳濃度上升?；剂纤欧诺亩趸剂繛槊磕?5.5 Pg，占所有植物固定量的十分之一。
大氣中的二氧化碳會(huì )隨著(zhù)雨水回到地面。
大氣中的二氧化碳溶解在雨水中時(shí)，因為碳酸根處于溶解平衡狀態(tài)， pH值約為5.6。一旦雨水的pH值低于此數值， 其它的酸性物質(zhì)便可能溶解在雨水中，而這種pH值低于5.6的雨，就是所謂的酸雨。
4. 以土壤為中心的碳循環(huán)
讓我們來(lái)看看以土壤圈為中心的碳移動(dòng)。
植物會(huì )通過(guò)光合作用，固定空氣中的二氧化碳。據研究， 平均一公頃的稻田，每年可以通過(guò)光合作用固定12噸的碳。
大氣中的二氧化碳被植物的光合作用固定后，可能直接在土壤中被分解， 或是被動(dòng)物食用， 成為能源， 接著(zhù)再次變成二氧化碳， 被排放至大氣中。 土壤中有種類(lèi)極為繁多的小動(dòng)物與微生物可以分解二氧化碳， 而一部分的二氧化碳則會(huì )變成碳酸根。另外，沒(méi)有被分解的二氧化碳， 也會(huì )成為土壤的腐殖質(zhì)，蓄積在土壤之中。
以土壤為中心的碳循環(huán)
5. 旱田蓄積二氧化碳， 水田蓄積甲烷
在旱田里，有機物會(huì )被分解為二氧化碳。但是在水田這種水分含量高，容易呈現厭氧狀態(tài)的土壤里， 在分解有機物的過(guò)程中所產(chǎn)生的有機酸，可能不會(huì )變成二氧化碳，而成為甲烷。
換言之，土壤中有機態(tài)碳的最終形態(tài)，可能是二氧化碳或者甲烷。
大部分的二氧化碳都被排放至空氣中， 但有一部分則會(huì )形成碳酸根，蓄積在土壤里。碳存在于土壤中時(shí)，比以植物形態(tài)存在時(shí)還要不容易變化。根據計算，碳在植物體內的平均滯留時(shí)間約為10年， 在土壤中則約為50年。
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