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地球上的碳分布情况
碳(C)是构成生物的基本元素，是一切有机物的核心。碳以有机体或无机体的型态，存在于大气、海洋、地壳、动植物之中，反复进行无机化与有机化，变化成各种物质，不断循环。
碳可能以二氧化碳、碳酸根、一氧化碳氢盐、有机体、化石燃料、堆积物、岩石等型态存在于自然界中。据说以石灰质岩石的形态存在于地壳的碳量，是全地球最高的，共有75000000Pg。含碳量次高的则是水系统(海洋、湖泊)，共有36000Pg;而大气中的含碳量只有750Pg。
土壤中所含的碳，有2400Pg，覆盖于地表上的植物所含的碳量是550Pg;不过这样的量，不过是古代动植物遗体所形成之化石燃料的十分之一。
02
植物所吸收与排放的碳量
植物在一年间会从大气中吸收110Pg的碳，但是因为呼吸而排放出的量为50Pg，因此固定量为60Pg，因此以整个地球的观点来看，透过植物生成与排放的碳量是处于平衡的状态，被称为「碳中和」(carbonneutrality)但实际上仍需要处理或移动的能量，因此也不能算是完全达到平衡。
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炭与全球暖化、酸雨
影响全球暖化的原因之一，就是原本稳定存在于地底的化石燃料被当作能源燃烧后，使得大气中的二氧化碳浓度上升。化石燃料所排放出的二氧化碳量为5.5Pg/年，占所有植物固定量的十分之一。
大气中的二氧化碳会随着雨水回到地面。大气中的二氧化碳溶解在雨水中时，因为碳酸根处于溶解平衡状态，PH值约为5.6。一旦雨水的PH值低于此数值，其他的酸性物质便可能溶解在雨水中，而这种PH值低于5.6以下的雨，就是所谓的酸雨。
04
以土壤为中心的碳循环
让我们来看看以土壤为中心的碳移动。植物会透过光合作用，固定空气中的二氧化碳。根据国外农业环境技术研究所的研究报告，平均1ha的稻作，每年可以透过光合作用固定12Mg的碳。
大气中的二氧化碳被植物的光合作用固定后，可能会直接在土壤中被分解，或时被动物食用，成为能源，接着再次变成二氧化碳，被排放至大气中。土壤中有种类极为繁多的小动物与微生物可以分解二氧化碳，而一部分的二氧化碳则会变成碳酸根。另外，没有被分解的二氧化碳，也会成为土壤腐植质，蓄积在土壤之中。
01
旱田蓄积二氧化碳，水田蓄积甲烷
在旱田里，有机物会被分解为二氧化碳，但是在水田这种水分含量高、容易呈现厌氧状态的土壤里，在分解有机物的过程中所产生的有机酸，可能不会变成二氧化碳，而成为甲烷。
换言之，土壤中有机态碳的最终型态，可能是二氧化碳或是甲烷。
大部分的二氧化碳都被排放至空气中，但有一部份则会形成碳酸根，蓄积在土壤里。碳存在于土壤中时，比以植物形态存在时还要不容易变化。根据计算，碳在植物体内的平均滞留时间约为10年，在土壤中则约为50年。
