8.5 陸域生地化循環

陸地上碳的循環與累積與三個因素密切相關：

(1)氣候因素：氣溫影響到光合作用、呼吸作用。

(2)氮、磷、硫等（營養）元素的供應與消耗。

(3)人類土地利用的變化：森林－農田－牧場－草地之間的變化，常劇烈地影響了碳、氮等之循環與儲存。寒帶地區的苔原（tundra）的土壤儲存了大量的有機碳，設若有全球暖化的現象，則苔原地帶的增溫將頗為顯著，增溫的結果將使光合作用及分解作用加強，設若同時，苔原變得較為潮溼，則將增強碳的儲積，但CH₄的釋放量將增加。這方面的野外量測及控制實驗正在進行之中。

溫帶森林是氮重要的匯（sink），歐洲及北美洲的森林，氮的堆積量達10∼50kg／ha／yr，而氮又是溫帶森林中固碳（carbon fixation）的主要限制因素（換言之，有多餘的碳，但沒有足夠的氮，會抑制植物的生長）。目前，溫帶森林中氮的堆積，N₂、N₂O、NOx的排放及其與碳的生地化循環的關係，也是全球變遷研究中的重要項目。

熱帶地區森林及疏林（savanna）間的消長令人注目，因為森林中以C3的木本植物為主，而CO₂濃度增加，有利於C3植物的增殖；另方面，草原及疏林則以C4草本植物為大宗，碳及氮的循環及堆積都不如森林，且極易燃燒。目前，濃度不斷上昇的CO₂應有利於森林向草原的擴張，形成負回饋；但另方面，熱帶地區的砍伐及焚林，則有助草原的擴大。上次冰期以來的地質記錄或有助於探討此問題，因為，一般咸信，冰期中，草原較大，冰融以後，森林迅速擴張，這個此消彼長的趨勢一直維持到近年，才因人類活動而逆轉。