第四章-大氣中的二氧化碳課件

本章重點碳循環(huán)空氣中二氧化碳的日變化及影響因素二氧化碳濃度升高對農(nóng)作物的影響第四章大氣中的二氧化碳引言二氧化碳是植物進行光合作用不可缺少的原料，光合作用產(chǎn)物構(gòu)成植物體95%的組成成分。近年來，在高產(chǎn)田中的研究表明，無論氮磷鉀、微量元素、光、溫、水等如何充足，碳的供應(yīng)不足，就會成為進一步提高產(chǎn)量的障礙因素。此外，伴隨著大氣中二氧化碳濃度的不斷升高，溫室效應(yīng)越來越明顯。因此，研究在21世紀(jì)30年代以后農(nóng)作物怎樣適應(yīng)高濃度二氧化碳成為眾多科學(xué)家最搶手的熱門領(lǐng)域之一。第一節(jié)碳循環(huán)碳是構(gòu)成生物的基本元素之一，自然界中的碳可以是單質(zhì)或化合物的形式存在，在大氣中二氧化碳占空氣總體積的0.03%，碳在自然界中的循環(huán)是通過二氧化碳來完成的。自然界中碳的循環(huán)CO2CO2腐敗生物水生植物煤石油和天然氣CO2呼吸作用呼吸呼吸作用光合作用光合作用1、CO2→____作用→____物→_______作用→CO2光合有機植物呼吸2、CO2→___作用→___物→___吸收→體內(nèi)氧化→CO2光合有機動物3、CO2→____作用→____物→動植物尸體→微生物分解→CO2

光合有機4、CO2→___作用→____物→動植物殘體→地下漫長反應(yīng)→煤、石油、天然氣→燃燒→CO2光合有機一、碳循環(huán)途徑大氣中的二氧化碳是通過什么被消耗的？大氣中的二氧化碳通過植物光合作用被消耗，又隨動植物的呼吸作用、有機物的燃燒以及腐爛分解等過程，源源不斷地重新釋放出來，結(jié)果使大氣中的二氧化碳的數(shù)量與重新釋放出的數(shù)量大至相等。碳循環(huán)

圖瓦盧面臨“滅頂之災(zāi)”央視國際2004年02月19日11:06前幾年，一部名為《未來水世界》的電影，向人們描述了一個地球被洪水淹沒的場面。今天，太平洋上的一個小島國圖瓦盧真的就將面臨這樣的問題。根據(jù)該國氣象部門發(fā)出的警告，今明兩天，由于新月的影響，該國周圍水域?qū)⒊霈F(xiàn)罕見大潮，圖瓦盧極有可能被海水吞沒。圖瓦盧由9個環(huán)形小珊瑚島組成，海拔都在4.5米以下。最近幾年，隨著地球氣溫的上升，海平面提高，它隨時面臨被海水吞沒的危險。

2000年，圖瓦盧就遭遇了一次滅頂之災(zāi)。當(dāng)時，該國的海平面上升超過3米，大部分地區(qū)都被海水淹沒，低洼處的房屋全部沒頂。圖瓦盧政府曾多次向全世界發(fā)出緊急求救信號，并曾經(jīng)考慮在鄰近的國家購買土地，另建一個新的國家。但圖瓦盧太窮，拿不出錢來置地，只有舉國移民。兩年來，已經(jīng)有3千多人移居到了新西蘭，剩下還有九千多人等著搬遷。赤道1500E二、碳循環(huán)的破壞：溫室效應(yīng)感受什么是溫室效應(yīng)取二只塑料杯，各裝一半的清水，在一只杯上蓋一塊玻璃片，把它們同時在太陽下曬1小時左右，分別測量水溫，進行比較。測量水溫：__________杯水的溫度較高.解釋原因：蓋有玻璃片的太陽光透過杯口的玻璃后，會使杯內(nèi)的水面溫度升高，而杯內(nèi)的水的反射卻很少能穿透玻璃,這就是溫室原理.溫室效應(yīng)：二氧化碳等溫室氣體過度排放，大量吸收地面長波輻射，致使氣候變暖的效應(yīng)。過去100年，大氣中二氧化碳濃度約增加了55ppM，地球氣溫升高0.6攝氏度！二氧化碳排放量預(yù)計2000年將達(dá)260億噸，是1860年工革命開始時的50多倍。臭氧層破壞1984年發(fā)現(xiàn)南極上空臭氧層空洞以來，人類也越來越多的受到紫外線的困擾。最近，北極上空臭氧層也日益稀薄。

假如把這個溫室看作是一個巨大的地球，那么玻璃是什么？二氧化碳大氣中的二氧化碳具有與溫室玻璃相似的作用，對地球起著保溫作用，從而產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。造成溫室效應(yīng)的原因是什么？自然原因：自然界的碳循環(huán)人為原因：大量使用煤、石油等燃料；大量砍伐森林

從1950年到1985年全球排放的二氧化碳、氯氟烴、氮氧化物、甲烷等溫室氣體增加了20倍。20世紀(jì)大氣中溫室氣體濃度呈指數(shù)增加，地球的溫室效應(yīng)被人為增強，導(dǎo)致全球溫度上升和相隨而來的海面上升。全球變暖已經(jīng)成為人類生存困境的第一號問題。溫室效應(yīng)對地球所帶來的后果2、導(dǎo)致全球氣候變暖,從而造成生態(tài)平衡鐵破壞.1、“溫室效應(yīng)”加劇導(dǎo)致地球表面溫度上升，因而地球兩極冰山和冰川開始融化，會使海平面上升，最終可能會使沿海城市和農(nóng)田被淹沒.

3、一些流行病發(fā)生和傳播.科學(xué)家預(yù)測：如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展，到2050年全球溫度將上升2－4攝氏度，南北極地冰山將大幅度融化，導(dǎo)致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹于水中，其中包括幾個著名的國際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。圖為這張拍攝于2002年2月17日的衛(wèi)星照片顯示了一塊估計重達(dá)50億噸的冰雪區(qū)域從南極大陸解體，分散成數(shù)以千計的冰山的情景。這是全球氣候變暖的一個驚人結(jié)果。盡管英國南極考察隊的科學(xué)家早在4年前就預(yù)測到這塊面積為3250平方公里、200米厚的冰雪區(qū)域?qū)⒔怏w，但是沒有料到它會解體得如此之快.

最明顯的影響表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)方面。隨著二氧化碳濃度的增加，植物的氣孔（氣體和水蒸氣通過的細(xì)孔）只要張開得小一點即可收入同樣數(shù)量的二氧化碳，這樣，植物由于蒸發(fā)所損失的水份就減少了，結(jié)果是植物會長得更大。農(nóng)作物生長較快，就可能較快地把土壤中的養(yǎng)分吸光，農(nóng)家就不得不購買更多的化肥。糧食的質(zhì)量可能隨著二氧化碳的提高而下降，因為葉子的含碳量可能增加，含氮量可能減少。在溫室效應(yīng)中，害蟲和病害較易蔓延，這就需要更多的農(nóng)藥治理。溫室效應(yīng)有什么利弊？我們可以采取哪些措施來防止溫室效應(yīng)的加劇？適度的溫室效應(yīng)能保證地球上的氣溫衡定，適于動植物生存。近百年來，由于大量使用燃料，加上森林面積因濫砍濫伐而急劇減少，使大氣中二氧化碳的量增加較快，致使溫室效應(yīng)加劇，在一定程度上導(dǎo)致全球氣候變暖，并引起一系列惡果。利：弊：原來是一片溫帶草原，現(xiàn)在是這樣……

地球表面氣溫升高，各地降水和干濕狀況也會發(fā)生變化?，F(xiàn)在溫帶的農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，由于氣溫升高，蒸發(fā)加強，氣候會變得干旱，農(nóng)業(yè)區(qū)會退化成草原；干旱區(qū)會變得更干旱，土地沙漠化，使農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。

《京都議定書》是人類有史以來通過控制自身行動以減少對氣候變化影響的第一個國際文件。1997年12月，在日本京都召開的聯(lián)合國《氣候變化框架公約》締約方第3次大會上，通過了旨在限制各國溫室氣體排放量的協(xié)議，這個協(xié)議就是《京都議定書》。文件規(guī)定，39個工業(yè)化國家在2008年至2012年之間，38個主要工業(yè)國的二氧化碳等6種溫室氣體排放量需在1990年的基礎(chǔ)上平均削減5.2％，其中美國削減7％，歐盟削減8％，日本和加拿大分別削減6％。其他締約方也各有減排比例。根據(jù)聯(lián)合國的計劃，《京都議定書》最遲應(yīng)在2002年開始實施。但該議定書需要包括所有發(fā)達(dá)國家在內(nèi)的至少55個締約方批準(zhǔn)才能生效，原因是這些國家和地區(qū)的排放量占世界總排放量的55％。美國人口僅占全球人口的5％，二氧化碳排放量占世界總排放量的22%，是世界上二氧化碳最大的排放源，歐盟二氧化碳排放量也占世界總排放量的1/7。

2050年全球增溫分布圖國家和地區(qū)歐共體美國中國全球損失(億美元)7206701902980占GNP比例(%)1.61.45.31.6二氧化碳倍增引起的全球變暖的損失怎樣防止溫室效應(yīng)？①控制礦物燃料的燃燒，合理開發(fā)、合理利用燃料，尋找新能源如太陽能、生物能、地?zé)岬纫詼p少二氧化碳的排故②保護森林、保護植被，禁止亂砍濫伐，植樹造林，利用森林涵養(yǎng)水源，調(diào)節(jié)氣溫。③控制人口激增。第二節(jié)空氣中二氧化碳的日變化及影響因素（一）大氣中二氧化碳的日變化變化規(guī)律：白天低、晚上高。日出前，二氧化碳濃度為370mg/kg;日出后，明顯下降，平均每小時降低8mg/kg;9：00到17：00，二氧化碳濃度維持330mg/kg左右;后又繼續(xù)增加，知道日出前達(dá)到最大值。（二）農(nóng)田中二氧化碳的日變化作物收獲后，積雪覆蓋時，二氧化碳濃度始終維持在320mg/kg;2.有作物覆蓋的地面上，情況復(fù)雜：如在北京的農(nóng)田中，作物生長旺盛時，自上午10：00到下午16：00，二氧化碳濃度均較低，常接2