生物地球化学循环与全球变化.ppt

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1、,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,生物地球化学循环与全球变化,延 晓 冬中国科学院大气物理研究所东亚区域气候环境重点实验室中国科学院气候变化研究中心Tel:82995136 Fax:82995133,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles延

2、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2010年3月,要求掌握的内容,什么是生物地球化学循环（What）研究生物地球化学循环的重要性（Why)生物地球化学循环的驱动力（Who）生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW)常见的生物地球化学循环(World focused BGC)碳循环问题（Global Warming problem BGC）“迷失的碳汇”生物圈在全球碳循环中的作用海洋在全球碳循环中的作用京都议定书,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Bioge

3、ochemical Cycles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2010年3月,内容,什么是生物地球化学循环（What）研究生物地球化学循环的重要性（Why)生物地球化学循环的驱动力（Who）生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW)常见的生物地球化学循环(World focused BGC)碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles延晓冬 Yan X

4、iaodong,中国科学院大气物理研究所东亚-气候环境重点实验室2010年3月,什么是生物地球化学循环？,什么是地球系统 大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈和人类构成的相互作用着的系统 地球系统是封闭系统（为什么？），但非孤立系统（为什么？）什么是封闭系统 与外界没有物质交换（或净交换为零）的系统 只有在封闭系统中才能讨论物质循环问题什么是孤立系统 与外界既无物质交换又无能量交换的系统什么是生物地球化学循环 物质在地球系统中在各圈层中互相传输或转化，使物质总量不变的过程之和,大气圈,光合作用,太阳辐射输入,植物,藻类,自养细菌,化石燃料,岩石圈,土壤圈,风搬运,风输、沉降、排放,氮气氧气水汽

5、氩气二氧化碳氖气氦气甲烷氪气氢气氧化亚氮一氧化碳二氧化硫臭氧氙气氮氧化物其它,物种,体积丰度,来源,数量特征,大气化学组成,重量百分率,氧：61碳：21.8%氢：10%氮:2.6%钙：1.4%磷：1.1%钾：0.2%硫：0.2%钠：0.14%氯：0.13%镁：0.03%铁：0.006%氟：0.004%锌：0.003%硅：0.001%,人体中元素含量,70-kg 动物或人体中元素含量,大气圈,河海,岩土,生物圈,中国植物器官中元素含量（常绿阔叶林）,大气圈,河海,岩土,生物圈,中国植物器官中元素含量（人工常绿针叶林）,大气圈,河海,岩土,生物圈,氧硅铝铁钙钠钾镁其它所有,大气圈,生物圈,河海,岩

6、土,全国土壤(A层*)化学组成(g/kg),大气圈,生物圈,河海,岩土,中国森林土壤背景,大气圈,生物圈,河海,岩土,北京河湖中元素含量（）,大气圈,生物圈,岩土,河海,氧(O)857.0氢(H)108.0氯(CI)19.0钠(Na)10.00镁(Mg)1.350硫(S)0.885钾(K)0.380碳(C)0.028硅(Si)0.003氮(N)0.0005磷(P)0.00007铝(Al)0.00001,海洋中主要元素含量（g/kg）,海水与生命中元素含量比较类似！,大气圈,生物圈,岩土,河海,大气沉降输入陆面,大气圈,生物圈,河海,岩土,Temperate East Asia,Regional

7、 Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,内容,什么是生物地球化学循环（What）研究生物地球化学循环的重要性（Why)生物地球化学循环的驱动力（Who）生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW)常见的生物地球化学循环(World focused BGC)碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introdu

8、ction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,为什么研究生物地球化学循环？,许多物质及对于生命的存在和持续具有决定性的作用决定生命能否存在决定生命存在的最大数量不同物质的生物地球化学循环的特征差别巨大与能量的单向流动不同，生物地球化学循环使物质通过生物圈过程重复使用人类已经显著地改变了地球的生物地球化学循环改变了通量产生出新的物质转移路径可能使某些储库储量改变量巨大可导致循环链断裂,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Intro

9、duction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,缓解和控制的机制和方法探索,与生物地球化学循环有关的主要人类活动影响：温室效应酸雨农药富集水生生态系统富营养化,酸沉降导致的生态和环境问题,人类健康,生态退化,水生生物产量和品质下降,森林草地生长衰退,元素的生物地球化学循环对环境的影响,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles延晓冬 Yan Xiaodong,

10、中国科学院大气物理研究所东亚-气候环境重点实验室2010年3月,碳的生物地球化学循环影响气候,工业革命改变了的碳循环工业革命改变碳循环原理：大气中二氧化碳升高具有施肥效应大气中二氧化碳升高会加强温室效应，通过温度升高影响碳循环,气候变暖,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,内容,什么是生物地球化学循环（What）研究生物地球化学循环的重要性（Why)生物地球化学循环的驱

11、动力（Who）生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW)常见的生物地球化学循环(World focused BGC)碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,生物地球化学循环的驱动力,太阳辐射：自然驱动力太阳辐射光合作用生物圈人类：另一驱动力燃烧化石土地利用改变矿物开发利用,生态系统中的物质和能量的循环过

12、程,C,H20,P,N.,生物地球化学循环的驱动力：太阳辐射,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,内容,什么是生物地球化学循环（What）研究生物地球化学循环的重要性（Why)生物地球化学循环的驱动力（Who）生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW)常见的生物地球化学循环(World focused BGC)碳循环问题（Global Warming problem

13、 BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,生物地球化学循环的特点,地球系统组成、格局、过程、复杂大气、土壤、水、生物、岩石地理分布分异涉及物理、化学、生物和人文过程地球系统过程时间尺度和演化过程多样地质运动（亿十亿年）生物演化（百万千万年）人类进化（万十万年）生物、物理、化学过程（秒万年）人文过程（年千年）,生物的,非生物的,有机的,动物,自养生物（植物和细菌等）

14、,生物残体,微生物,大气圈,土壤,水,沉积物,泥炭 媒石油等,岩石,无机的,易利用的,难利用的,同化、光合固定,死亡,呼吸,排泄,淋洗,侵蚀、燃烧,高压地质过程,沉积变岩石,抬升、侵蚀,风化,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,生物地球化学循环的主要研究方法,调查和实验库量、通量过程机制数学模型库量通量周转时间和平均停留时间系统动态模型,储库库量M,总输出E,总输入I,

15、周转时间：,平均停留时间：,库量变化速率：,生物 X3,土壤 X2,岩石 X1,大气 X4,海洋 X5,人为施加 通量 Io,生物地球化学循环模型的一个例子,生物 560Gt X3,土壤1500Gt X2,大气650Gt X1,海洋37900 Gt X4,人为施加 通量 I=5,简单碳循环模型（演示）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,内容,什么是生物地球化学循环（W

16、hat）研究生物地球化学循环的重要性（Why)生物地球化学循环的驱动力（Who）生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW)常见的生物地球化学循环(World focused BGC)碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,水的生物地球化学循环,太阳能驱动下的水循环人类活动改变水循环原理：不同植被具有不同

17、的蒸腾率不同陆面具有不同的蒸发率,？,Temperate East Asia,Regional Center,Impacts of Global ChangeIntroduction Global Change ScienceChapter 8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2006年2月,人类活动通过生态系统对水循环的影响原理,G1G;F1F;S1S;d1d;UU1;R1R,降水P,温度T,草地蒸腾G,森林蒸腾F,土壤水分,土壤蒸发S,地下水U,径流R,降水P,温度T,人工植被蒸腾G1,人工植被蒸腾F1,土壤水分,土壤蒸发S1,地下水U1,径

18、流R1,抽水o1,入渗d,入渗d1,调水,土地利用变化,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,氮的生物地球化学循环,人类活动干预的局地循环为主，但影响全球环境的氮循环人类活动改变氮循环原理：农业施肥工业排放引起的的大气氮沉降,？,氮循环：氧化和还原途径众多,大气是最大的氮库：79%N2 岩石和沉积中很少海洋中缺乏人类活动包括：合成氨和化肥施用生物学传输机制最主要的N2还原

19、为氨态氮的途径：固氮菌固氮氨态氮被生物转化为有机氮：同化氨态氮氧化成硝态氮：硝化有机氮分解为氨态氮：氨化硝态氮还原为气态氮：反硝化,Nitrates NO3,Nitrites NO2,Ammonia NH3,Gaseous N2,人类活动自然,Water,植被对氮循环起着重要的控制作用，没有植被的地方氮将逐渐减少,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,磷的生物地球化学循环

20、,地质作用为主的磷循环人类活动改变磷循环原理：农业施肥人类生活水生生态系统磷循环改变水体富营养化,磷循环传输机制,最大储库：海洋沉积和陆地土壤主要传输机制：大陆抬升岩石风化水中溶解 生物同化溶解磷酸盐生物间传输传输沉降侵蚀人类开发和农业施用,硫的生物地球化学循环,主要储库为岩石圈和沉积物人类活动影响剧烈通过陆气交换对环境施加影响生物循环过程复杂厌氧自养菌生长化能自养菌生长（能源多样）,深海化能自养（利用H2S）,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles延晓冬 Yan X

21、iaodong,中国科学院大气物理研究所东亚-气候环境重点实验室2010年3月,内容提要,主要发生在海洋中生物循环强烈河流输入为主深海输出为主,硅的生物地球化学循环,Temperate East Asia,Regional Center,生物地球化学循环讲义Introduction to Biogeochemical Cycles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2010年3月,内容,什么是生物地球化学循环（What）研究生物地球化学循环的重要性（Why)生物地球化学循环的驱动力（Who）生物地球化学循环的主要研究方法和特点(hoW)常见的生物地

22、球化学循环(World focused BGC)碳循环问题（Global Warming problem BGC）,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,内 容,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,Temperate East Asia,

23、Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3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,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,温室效应与全球碳循环：排放出的碳不是都

24、储在大气圈中,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,温室效应与全球碳循环：碳循环是认识未进入大气中碳去向的基础,岩石圈,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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201

25、0年3月,温室效应与全球碳循环：碳循环基础,碳通过大气圈，生物圈，土壤圈，岩石圈和水圈的变化和传输的总过程碳的生物地球化学循环为大气中氧气的产生提供了必要条件碳在生物圈中存在的形式：有机物（OC)碳在水圈中存在的形式：DIC,DOC,POC,OC碳在岩石圈中存在的形式:OC(包括化石燃料），碳酸盐碳在土壤圈中存在形式：OC(活生物，死生物物质）碳在大气圈中存在形式：CO2,CH4,CO,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 4延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院

26、大气物理研究所东亚-气候环境重点实验室2010年3月,内 容,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,2 Missing carbon sink,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,Missing carbon sink:问题的提出,Atmo

27、spheric increase=Emissions of Fossil fuels+Emissions of land use Oceanic uptake Missing carbon sink,未进入大气中的碳量是逐年积累的储藏入海洋的的碳量是相对易测的年收支计算表明除了大气圈和海洋碳汇外，仍存在另一个碳的去处，迷失的碳汇,3.2(0.2)6.3(0.4)1.6(0.8)1.7(0.5)2.8(1.2),3.3(0.2)5.5(0.5)1.6(0.7)2.0(0.8)1.8(1.2),1980s 1990s,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循

28、环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,2 Missing carbon sink:初步回答（1990s反推法）,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,内容提要,温室效应与全球碳循环missing carbon sink陆地生态系

29、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,3 陆地生态系统与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,3 陆地生态系统与全球碳循环:完整循环,大气CO2减少,化学合成作用,光合作用,所有生物（动物植物）,细菌、病毒等,植物,分解者,食肉者,食草者,CO2增加,呼吸,残渣废物,枯枝落叶,化石燃料,无机碳,土

30、壤有机碳,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,3 陆地生态系统与全球碳循环：主要过程和格局,光合作用是CO2从大气中进入生物圈的唯一途径生物圈中CO2释放有4种途径：呼吸，燃烧，凋落和人类利用（包括土地利用变化）进入土壤中的碳有一种途径：凋落土壤释放CO2的途径只有一种：呼吸生态系统中储藏着大量的碳，对其不适当利用或破坏可能导致其释放出大量的碳到大气中CH4和CO量较少

31、，对碳循环作用微小热带雨林中储藏着最大量的碳，由于对其破坏已释放出大量的CO2光合过程与环境温度湿度和CO2浓度密切相关呼吸过程与环境温度和植被结构密切相关,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,内容提要,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

32、,4 海洋生态系统与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,3 海洋生态系统与全球碳循环：主要库量和通量,1020,700,3800,3,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 4延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所东

33、亚-气候环境重点实验室2010年3月,3 海洋生态系统与全球碳循环,海洋碳循环是物理、化学和生物综合过程大气与海表的碳物理交换和化学过程大气与海表的生物的碳光合交换表层生物残体体向下层输送富积碳由海底从极地向赤道的洋流输送碳在赤道上升并向极地洋流输送高浓度中层与低浓度中层的碳垂直混合随河流来自陆地的有机物沉积从储量看海洋有一定的碳汇功能，但其能力受到表层海储碳能力较低的限制,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 4延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究

34、所东亚-气候环境重点实验室2010年3月,内容提要,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,5 环境因素与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,5环境因素与全球碳循环,对陆地生态系统的气候效应改变陆地生态系统的分布格局，进而改变碳收

35、支通过改变水平衡，氮平衡，改变碳收支通过对植物光合和呼吸的影响改变碳收支通过对土壤的呼吸速率的改变影响碳平衡对海洋生态系统的气候效应改变温度影响海洋源汇CO2浓度上升的直接效应CO2的施肥效应问题：短期效应明显，长期效应待深入研究,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,5环境因素与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循

36、环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,5环境因素与全球碳循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,5环境因素与全球碳循环,对陆地生态系统的气候效应改变陆地生态系统的分布格局，进而改变碳收支通过改变水平衡，氮平衡，改变碳收支通过

37、对植物光合和呼吸的影响改变碳收支通过对土壤的呼吸速率的改变影响碳平衡对海洋生态系统的气候效应改变温度影响海洋源汇CO2浓度上升的直接效应CO2的施肥效应问题：短期效应明显，长期效应待深入研究,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,内容提要,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

38、定书中国的碳收支未来全球碳循环展望,2 全球碳循环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,3全球碳循环模型（A.BJRKSTRM）,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 4延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所东亚-气候环境

39、重点实验室2010年3月,3全球碳循环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,3全球碳循环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,3全球碳循

40、环模型,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,内容提要,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,7 京都议定书,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Globa

41、l ChangeChapter 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2010年3月,7 京都议定书（Kyoto Protocol:1997-12),1992:(The United Nations Framwork Convention on Climate Change)有143个国家签署1995-3柏林会议；1996-7日内瓦会议；1997-12京都会议对发达工业化国家的限制：2008-2012年间平均排放量比1990年的排放量减少5%；多数欧洲国家减少8%，美国7%，加拿大和日本6%，少数国家可以不减，甚至可以增加净排放之争：如何计算陆地吸

42、收量对发展中国家的要求：不加限制；定期调查并公布源汇清单；与其他国家合作研究探索控制排放的办法；发达国家转让技术其它内容：温室气体类型及其影响系数，CO2,1;CH4,22;N2O,315;HFCs(高氟氢化合物）6000-9000；PFCs(氢氟碳化合物）,141-12000;氟化硫（SF6,24000);清洁发展机制这是控制温室气体排放的国际努力最成功的尝试,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 4延晓冬 Yan Xiaodong,中国科学院大气物理研究所东亚-气候

43、环境重点实验室2010年3月,内容提要,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,8 中国的碳收支,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,8 中国的碳收支（GtC,GtC/yr)：没有人类活动是汇，在目前情况下是源，按面积平均是全球的2倍，但人均

44、量小于世界平均水平。,大气,人口,生物量，储量6.1 净通量0.045,生产活动,土壤碳，储量185.7,海洋或国外,呼吸2.04,废弃0.14,呼吸0.08,呼吸1.85,光合4.26,燃烧0.18,燃料0.73,粮食0.22,0.02,凋落1.50,废弃0.02,河流输送等0.08,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,内容提要,温室效应与全球碳循环missing c

45、arbon 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,9 未来全球碳循环展望,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,9 未来全球碳循环展望：没有人类干扰,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global Cha

46、ngeChapter 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2010年3月,9 未来全球碳循环展望：可以不考虑地质循环,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,9 未来全球碳循环展望：有人类干扰,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global

47、 ChangeChapter 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2010年3月,9 未来全球碳循环展望：中国的可能贡献,过去10年中国森林面积增加了50%，今后10年可能还要增加50%天然次生林的面积也在增加 幼龄林具有更大的碳汇功能,China ChangBai Mt.forest,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,9 未来全球碳循环展望：不是所有地方都可以成为碳汇：一个模型 FAREAST,Northwest China：Natural coverage of ForestKABA HE(48N,86E):20%-25%,Net Ecosystem Carbon Sink,Temperate East Asia,Regional Center,全球碳循环Global Carbon Cycle:Global ChangeChapter 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2010年3月,Thanks!,