固碳是什么意思,什么是固碳?为何它如此重要?
什么是固碳?为何它如此重要?
固碳,即通过生物质燃烧或工业排放捕获二氧化碳并储存于地下的一种技术。这项技术可以有效减少大气中有害的温室气体含量,并在一定程度上缓解全球变暖带来的影响。
以下是详细介绍:
1. 固碳是指将二氧化碳从工厂和其他工业设施中捕获下来,经过处理后储存于地下。
2. 该技术被广泛认为是降低温室气体排放量和应对全球变暖挑战的重要手段之一。
3. 运用固碳技术,能够降低环境污染,防止海平面上升和极端天气现象发生等问题。
4. 因为二氧化碳会在大气层中形成不稳定状态,加剧全球变暖,并导致严重影响地球自然生态系统、人类健康及经济发展等方面。
5. 制订出强有力的政策支持和合作扶持已经成为包括政府、企业和民间组织在内各方共同推进固碳技术的关键作用。
6. 持续稳定的发展需要建立起更具有可持续性、高效率、低成本和安全可靠等多方面特点的固碳技术体系,为人类社会做出更大贡献。
总而言之, 固碳是一种非常重要的解决气候变化问题的方法之一。虽然还存在着许多挑战和障碍需要克服,但它仍被认为是缓解全球暖化带来影响最重要手段之一。
固碳热点和冷点什么区别
区别就在于固碳处于热点的历明斗时候它的密度会更高,冷点就会更低。
所谓固碳也叫碳封存,指的是增加除大气之外的碳库的碳含量的措施,包肢磨括物理固碳和生物固槐磨碳。
生活中比较常见的,那么就是木炭,木炭也称之为固炭。
亚马逊森林为何如此重要,对地球生态的意义是什么?
因为亚马逊森林是世界上最大的热带雨林,它对全球的气候和生态环境的影响举足轻重。这个大森林被称为地球之肺,不仅可以通过光合作用吸收大量的二氧化碳,净化空气,还能调节气候,涵养水源,保护了很多珍稀动物植物资源。
一、亚马逊雨林是地球之肺
亚马逊热带雨迟巧林是世界上最大的雨林,它具有相当重要的生态学意义。它被称为地球之肺,可以吸收大量的二氧化碳、氯气、氟化氢等有害气体。大量的森林可以让空气中的有害气体得到净化,变成氧气。在另一种程度上,亚马逊雨林还维系了大气中二氧化碳和氧气的平衡,净化环境,使人类不断获得新鲜空气。
二、亚马逊雨林是珍贵的生物资源宝库轮悄
亚马逊雨林是丰富的生物资源宝库,在这里的生物物种占到全世界总数的1/5,植物和鸟类又占到了世界的1/2,被人类称作世界动植物王国。在亚马逊平原上,野生动物种类繁多,数量丰富。昆虫、鸟类、植物、其他物种多达数百万种。在这片繁茂的森林中,有各种各样的树木,这些树木对人类的生产生活带来了很多自然价值和经济价值。
三、调节气候
亚马逊雨林还能够保护生态环境的稳定,对气候有着一定的调节作用。根据科学研究,在夏季,森林内的温度比非森林的地方要低上几度。在冬季,森林能够使风速降低,从而提升温度,起到冬暖夏凉的作用。此外,森林中的植物叶片有蒸腾水分的腊旦渣作用,它可以使周围的空气湿度提高,减少干旱程度,减少水分的流失。
近年来,由于温室效应的加剧,这片原始森林的气候和植被已经遭到了破坏,这无疑对人类敲响了一个警钟。亲爱的读者朋友们,你们懂了吗?
固碳反应
植物通过光合作用吸收大气中的CO2,通过不同的同化途径(主要有C3、C4和CAM途径等),经过一系列物理和生物化学固碳反应,使其中的C原子以碳水化合物的形式进入植物的有机组织。在这一过程中产生了同位素分馏。
1.光合作用中的同位素分馏
在光合作用过程中,通常存在下列化学反应:
6CO2 11H2O→C6H22O11 6O2
大气中12CO2键比13CO2键易断裂,因此光合作用时植物组织会优先吸收空气中的12CO2,使得有机质中富集12C,而空气中则相对富集13C。
在光合作用中,植物中碳同位素分馏大体上可以分成3个阶段。第一阶段发生在大气CO2通过叶片气孔向叶内扩散进入气孔腔的过程,主要受大气CO2浓度、风速、湿度、光照强度等的影响。第二阶段是CO2由气孔腔进入叶肉细胞的过程。在这两个阶段,植物中的C还没有发生形态上的变化,只是由于质量差异引起轻重同位素的动力分馏,进入叶肉内巧缺的CO2相对于大气CO2,其δ13C值降低4.4‰左右,分馏效应约占总效应的1/3。第三个阶段发生在CO2进入光合循环被羧基多肽酶固定,并进一步合成淀粉、多糖、纤维、蛋白质、脂肪的过程,是植物固碳作用的主体,C由无机形态转变成有机形态,由于13CO2键能较12CO2大,树木同化利用12CO2较13CO2多,导致δ13C值降低27‰~29‰,约占总效应的2/3。在第三个阶段,同位素分馏主要受植物不同C同化利用C的途径影响,在同种植物中则受与植物生长密切相关的环境因子的制约(容丽,2006)。C3(Calvin途径的)植物若排除气孔导度大小造成的影响,在正常生理条件下,通过RuBP羧化酶固定CO2,分馏作用一般在-27‰左右(Arslan et al.,1999);C4(Hatch—Slack途径)植物鞘细胞和叶肉细胞在CO2同化过程中分工明确,其光合作用相关酶的分布与C3植物不同,其中丙酮酸羧化酶(PEPCase)的分馏效应只有2‰,因此推论:C4植物的碳同位素分馏茄激是由于与时间有关的分馏(即动力学分馏)而引起的(Benedict,1978);CAM(景天酸代谢途径)植物δ13C值通常介于C3和C4植物之间,约为-34‰~-11‰。
植物光合作用中有两种主要碳同化酶,C3途径的植物由1.5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBP)固定C,而C4途径的植物则由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEP)固定C。这两种酶之间关键区别在于,前者仅吸收CO2,而后者固定HCO-3,由于同位素交换反应:
同位素地球化学
所以,C4植物比C3植物富集更多的13C,致使同位素δ13C值较高(-7‰~-15‰);而C3植物则相对贫13C,其变化范围在-20‰~-35‰之间。这种碳稳定同位素的巨大差异可使人们非常轻易地区别植物光合作用的两大碳同化途径类型(容丽,2006)。
CAM(景天酸代谢途径)植物在夜间气孔张开固定CO2,白天供植物光合作用使用。夜间固定的C主要以HCO-3(PEP羧颤宽袜化酶固定)为主;有些CAM植物白天也固定C,吸收的是CO2(RuDP羧化酶固定)。所以,CAM植物δ13C差异与碳固定时所使用的酶有关,其值常有很宽的变化范围,相当于C4植物高δ13C值和接近C3植物低δ13C值均有报道。一般地,CAM植物的δ13C变化于-10‰~-22‰之间。
由此可见,不同光合作用类型的植物在吸收CO2合成有机质的过程中,碳同位素分馏模式各异,从而导致不同类型植物的δ13C值差异明显(表17-1)。可以看出,C4和CAM植物中含较多的13C。C3和C4植物的δ13C值相差-14%。CAM植物的δ值介于两者之间,这种差异主要是由于CO2扩散的分辨力、酶分辨力等不同造成的。
自然界的植物以C3植物和C4植物为主,几乎所有的树种和温带植物均属于C3植物(小麦和棉花),C4植物主要包括(亚)热带的黎科(Chenopod aceae)和禾本科(Oramineae)植物(玉米和高粱)。CAM植物很少,仅分布于仙人掌科(Cactaceae)和风梨科(Bromeliaceae)中,大多为多汁植物,如仙人掌、丝兰、龙舌兰和景天等。
表17-1 不同功能群叶片δ13C值的变化范围
(引自容丽,2006)
2.外界环境因子对植物碳同位素分馏的影响
植物中碳同位素组成不但与其光合碳代谢途径有关,还受外界环境因子的影响。据前人研究,影响植物碳同位素分馏的气候环境因素有降水、温度、压力、光照、大气压及大气中CO2的碳同位素组成等。
(1)水分胁迫下植物碳同位素分馏
水分亏缺会制约气孔或非气孔因素,从而影响植物体的光合效率和蒸腾效率。δ13C值对此能作出综合反映。当土壤含水量少、空气湿度降低以及降雨量不足时,植物为了减少水分的蒸发,会关闭气孔,导致气孔导通系数减小,从而引起植物叶内胞间CO2浓度下降,光合作用产物的δ13C值升高,即δ13C值有随湿度的降低而增加的趋势。
目前,关于水分胁迫下植物体的响应主要有以下3种类型(陈英华等,2004):
1)气孔限制因素:较早的研究认为,植物在轻度和中度水分胁迫下最敏感的反应就是气孔关闭(Chave et al.,2002)。此时,胞间CO2浓度(Ci)可能降低,植物能选择吸收的12CO2相对减少,造成δ13C的增大。但也有植物随着水分胁迫的加重,气孔导度反而出现增大的现象。这可能是气孔周转的表皮细胞失水快于保卫细胞,导致气孔被动开大、降低了气孔限制的结果。此时,胞间CO2浓度加大,植物的δ13C值降低。因此,气孔限制的一个不可缺少的判据是Ci(胞间CO2浓度)降低。
2)非气孔限制因素:严重水分胁迫下,光合效率和气孔导度下降,但胞间CO2浓度却呈现增加或恒定不变的趋势(Raschke