碳循環和磷循环

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碳循環和磷循环之间的区别

碳循環 vs. 磷循环

碳循環是一种生物地质化学循环，指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、土壤圈、水圈及大氣中交換。碳的主要來源有四個，分別是大氣、陸上的生物圈（包括淡水系統及無生命的有機化合物）、海洋及沉積物。与氮循环和水循环一起，碳循环包含了一系列使地球能持续存在生命的关键过程和事件。碳循环描述了碳元素在地球上的回收和重复利用，包括碳沉淀。一个对湖泊的碳预算的测试可以检测这个湖泊是否起到了沉淀二氧化碳的作用。碳循环最早被 Joseph Priestley 和  Antoine Lavoisier 发现，被 Humphry Davy 所推广。 碳循環示意圖。黑色數字表示碳的蘊藏量，以十億噸的縮寫。約為2004年數據計。紫色數字表示碳每年的流動量。圖中的“沉積物”不包括碳酸鹽及岩乾酪根碳循环示意图。黑色数字表示碳的储存量，以十亿吨据计。紫色数字表示碳每年的流动量。图中的“沉积物”不包括碳酸盐及岩干酪根. 磷循环(Phosphorus cycle)是生物地球化学循环，描述了通过岩石圈，水圈，生物圈的磷移动。因为磷和磷基化合物在地球上找到的典型范围的温度和压力下通常是固体，磷循环与许多其它的生物地球化学循环不同，大气没有起到磷移动的显著作用。磷化氢气体只會在具備特定條件的地點產生。 在陆地上，磷几千年来对于植物來說变得越来越少，因为它是慢慢地流失。通过土壤微生物生物质的研究所示，土壤中的低浓度磷减缓了植物的生长，也减慢土壤中微生物的生长。在生物地质化学循环中，土壤中的微生物同时作为磷的去处和磷的来源Turner B.L et al.

岩石圈

岩石圈是地球的表層，薄而堅硬。岩石圈在軟流圈之上，包含部分上部地幔和地殼。地殼在地幔之上，由莫氏不連續面作為分界。根據板塊構造學說，岩石圈并非整体一块，而是由许多板块组成。 岩石圈相對於其下的軟流圈，屬於較剛性、脆性的一部分。在這種情況下，岩體仍然有足夠的強度來累積能量，發生地震。 岩石圈与软流圈的区别在于对应力的不同响应：岩石圈在很长时间内保持刚性、弹性形变、最终可能发生脆性断裂；软流圈黏滞变形，在应力下塑性形变。 岩石圈的厚度因地而異。一般而言，大陸地殼的岩石圈厚度大於海洋地殼的岩石圈厚度，但是其具体深度存在争议。岩石圈的下界是上地幔岩石从脆性转变为黏性的等温线。超过此温度（～1000°C），上地幔中最软弱的矿物——橄榄石将黏性形变。洋底岩石圈典型厚度为50–100公里厚（但在大洋中脊下的岩石圈厚度仅相当于地壳厚度），大陆岩石圈的厚度约40公里到可能的75公里；其上部的～30到～50公里是大陆地壳。岩石圈的地幔部分主要由橄榄岩组成。地壳与上地幔的化学组成成分有很大不同，二者的分界面即莫霍面。.

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空气

气是指地球大气层中的气体混合。它主要由78%的氮气、21%氧气、还有1%的稀有气体和杂质组成的混合物。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气裡还有氦、氩、氙、氖等稀有气体。 在自然状态下空气是无味无臭的。 空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必需。所有动物都需要呼吸氧气，植物利用空气中的二氧化碳进行光合作用，二氧化碳是近乎所有植物的唯一的碳的来源。.

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生物圈

生物圈（Biosphere）是指地球上所有生態系的統合整體，是地球的一个外层圈，其範圍大約為海平面上下垂直約10公里。它包括地球上有生命存在和由生命过程变化和转变的空气、陆地、岩石圈和水。从地质学的广义角度上来看生物圈是结合所有生物以及它们之间的关系的全球性的生态系统，包括生物与岩石圈、水圈和空气的相互作用。生物圈是一個封閉且能自我調控的系統。地球目前是整个宇宙中唯一已知的有生物生存的地方。一般认为生物圈是从35亿年前生命起源后演化而来的。 簡單來說地球上所有的生物體和賴以生存的環境，合稱生物圈。.

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水圈

水圈（hydrosphere），是一個行星、衛星或小行星上所有的水以及其所構成的系統。地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，包括大气水、海水、陆地水（河、湖、沼泽、冰雪、和地下水），以及生物体内的生物水。水圈可能與岩石圈、生物圈、大氣圈、磁圈等其他地球外表圈層高度重疊，共同形成地球的。 地球上水圈的總質量約為1.4×1018公噸，佔地球質量的0.023％。約有20×1012公噸存在於地球大氣層。地球表面積3.61億平方公里（75％）被海洋所覆蓋。地球海洋的平均鹽度為每公斤海水35克鹽（3.5％）。 水圈的上限可视为对流层顶，下限为深层地下水所及的深度。.

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