臭氧层破坏对生物地球化学循环的影响

发表时间:2019/10/10 15:43:17  来源:综合  浏览次数:49  
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阳光紫外线的增加会影响陆地和水体的生物地球化学循环,从而改变地球--大气这一巨系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环,如温室气体和对化学反应具有重要作用的其他微量气体的排放和去除过程,包括二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氧硫化碳(COS)及O3等。这些潜在的变化将对生物圈和大气圈之间的相互作用产生影响。对陆生生态系统,增加的紫外线会改变植物的生成和分解,进而改变大气中重要气体的吸收和释放。

当紫外线B光降解地表的落叶层时,这些生物质的降解过程被加速;而当主要作用是对生物组织的化学反应而导致埋在下面的落叶层光降解过程减慢时,降解过程被阻滞。植物的初级生产力随着UV-B辐射的增加而减少,但对不同物种和某些作物的不同栽培品种来说影响程度是不一样的。

在水生生态系统中阳光紫外线也有显著的作用。这些作用直接造成UV-B对水生生态系统中碳循环、氮循环和硫循环的影响。UV-B对水生生态系统中碳循环的影响主要体现于UV-B对初级生产力的抑制。

在几个地区的研究结果表明,现有UV-B辐射的减少可使初级生产力增加,由南极臭氧洞的发生导致全球UV-B辐射增加后,水生生态系统的初级生产力受到损害。除对初级生产力的影响外,阳光紫外辐射还会抑制海洋表层浮游细菌的生长,从而对海洋生物地球化学循环产生重要的潜在影响。

阳光紫外线促进水中的溶解有机质(DOM)的降解,使得所吸收的紫外辐射被消耗,同时形成溶解无机碳(DIC)、CO以及可进一步矿化或被水中微生物利用的简单有机质等。UV-B增加对水中的氮循环也有影响,它们不仅抑制硝化细菌的作用,而且可直接光降解象硝酸盐这样的简单无机物种。UV-B对海洋中硫循环的影响可能会改变COS和二甲基硫(DMS)的海-气释放,这两种气体可分别在平流层和对流层中被降解为硫酸盐气溶胶。

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