麻省理工大学：《生态学基础》课程教学课件（双语版）第11讲 碳循环

1018/7.30J 2003年秋季 生态学基础 第11讲-碳循环 下一讲的阅读资料 口全球气候变化的文章(上节课发的) a Whitehouse D. 2003. Photosynthesis puzzle solved. BBC http://news.bbcco.uk/2/hi/science/nature/3174582.stm.10/10/03访问过 a Bentley M. 2003. Synthetic trees could purify air. BBC httr/ news bbc co uk/2/ /hi/science/nature/2784227sm.10/10/03访问过 今天的提要: L.完成S循环稳定的同位素分析 I.全球碳循环 A.新闻报道中的C B.全球循环 C.碳和温度 D.CO2增加的生态效应 全球碳循环 化石燃 料燃烧 6 大气围库 GPP 陆地 +3.2/年 植物 土地净破环 海洋 库(1015克C) 岩石 流通(1015克C年) 81,000,000 化石燃料 参考: Schlesinger,997 4000 0.1

1.018/7.30J 2003年秋季 生态学基础 第11讲 – 碳循环 下一讲的阅读资料： … 全球气候变化的文章(上节课发的) … Whitehouse D. 2003. Photosynthesis puzzle solved. BBC. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3174582.stm. 10/10/03 访问过 … Bentley M. 2003. Synthetic trees could purify air. BBC. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2784227.stm. 10/10/03 访问过 今天的提要： I. 完成S循环/稳定的同位素分析 II. 全球碳循环 A. 新闻报道中的C B. 全球循环 C. 碳和温度 D. CO2增加的生态效应 库（1015克C） 流通（1015克C/年） 参考：Schlesinger,1997 陆地 植物 土 地 植被的 净破环 岩石 81，000，000 化石燃料 4000 海 洋 河 流 大气圈库 750 +3.2/年 化石燃 料燃烧 全球碳循环

测定的溶解在大西洋表层水中的CO2的变化 350 大气中的CO2 uAtm/年 195719501965197019751980 年份 改编自: Schlesinger,1997( figure9.10) 改编自 Krebs,Fig.28.13 改编自 Krebs,Fig.28.13 来自亚利桑那州,北卡罗来纳州和意大利的树 250 e Pinus taeda o Citrus aurantium ● Querc us ilex 200 2 o Quero us ilex 150●0 100 1975 1980 1985 19901995 30 CO2丰富的年份

测定的溶解在大西洋表层水中的CO2的变化 Atm/年 大气中的 年 份 改编自：Schlesinger, 1997 (Figure 9.10) 改编自Krebs, Fig. 28.13 来自亚利桑那州，北卡罗来纳州和意大利的树 改编自Krebs, Fig. 28.13 年 份 生物量增加（ %） 生物量变化 CO2丰富的年份

夏威夷 Mauna loa观测台的CO 从南极洲 Vostok冰芯确定的全球气 浓度。改编自 Krebs,Fig.289 温和CO2浓度的长期变化。改编自 Krebs. Fig 28.15 260 二氧化碳 非命●非●带非春春命命静春 也a501 240 倒220 +25 200 餐 -7.5 年份 温度变化 10.0 160 l20 距今千年 相对于千年平均气温的温度变化,改编自 Mann et al, 0.5 199 恻女 0.0 -0.5 10001200140016001800200 公元年份 *1998年和2001年是百年来最热的年份

从南极洲Vostok冰芯确定的全球气 温和CO2浓度的长期变化。改编自 Krebs, Fig. 28.15 与现在的温度水平 的差距（℃） 二氧化碳 温度变化 二氧化碳的浓度（ppm） 夏威夷Mauna Loa观测台的CO2 浓度。改编自Krebs, Fig. 28.9 二氧化碳的浓度（ppm） 年 份 距今千年 相对于千年平均气温的温度变化，改编自Mann et.al., 相对温度变化 公元年份 *1998 年和 2001 年是百年来最热的年份

不只是CO2 气体 大气中每年的相对温对当前的气体的主 的浓度浓度増室效应温室效应要来源 (ppm)加(%)(CO2=1)贡献(% 氧化碳351 0.4 化石燃料 森林砍伐 CFC(氯0.002255 1500025 泡沫塑料 氟化碳) 烟雾 溶剂 冷却剂 甲烷 1.675 湿地 水稻 牲畜 化石燃料 一氧化氮0.31 0.2 30 6 燃料 肥料 林砍伐 床来源: Schlesinger,1997 CO2增加对浮游植物的影响 幼虫体重的时间变化曲线 Riebesell U. et. al. Reduced calcification of 改编自 Krebs fig.2817) Marine phytoplankton in response to increased Atmospheric CO2. Nature 407: 364 (2000) 大气中的CO2 高CO2 虫龄期(天)

不只是CO2 来源：Schlesinger, 1997 气体 大气中 的浓度 (ppm) 每年的 浓度增 加(%) 相对温 室效应 (CO2=1) 对当前的 温室效应 贡献(%) 气体的主 要来源 2=1) 二氧化碳 351 0.4 1 57 化石燃料 森林砍伐 CFC（氯 氟化碳） 0.00225 5 15 000 25 泡沫塑料 烟雾 溶剂 冷却剂 甲烷 1.675 1 25 12 湿地 水稻 牲畜 化石燃料 一氧化氮 0.31 0.2 230 6 燃料 肥料 森林砍伐 高CO2 幼虫平均体重(毫克)的对数 大气中的CO2 幼虫体重的时间变化曲线 (改编自Krebs Fig. 28.17) CO2增加对浮游植物的影响： Riebesell U., et. al. “Reduced calcification of Marine phytoplankton in response to increased Atmospheric CO2. Nature 407:364 (2000). 幼虫龄期（天）