自然界中的碳在各類生物的作用下，在有機態和無機態之間不斷地轉化和循環的過程。碳是一切有機物的基本成分，沒有碳就沒有生命。生物體內的碳都來源于大氣中或溶解于水中的二氧化碳，無機環境中的碳以二氧化碳或碳酸鹽形式存在，貯存于地層中的化石燃料（煤、石油、天然氣等）中也含有大量的碳。綠色植物通過光合作用把大氣中的二氧化碳和從土壤吸收來的水合成有機物，同時放出氧氣，自然界中的碳就被固定到植物體內。食草動物吃植物，食肉動物又吃食草動物，植物體內的碳便順著食物鏈轉移到各種動物體內。另外，動植物在呼吸時，一方面在消耗體內的有機物，同時把二氧化碳放到大氣中；動物的排泄物，動植物的遺體在土壤微生物作用下分解，產生二氧化碳，這樣，生物界中的碳又回到大氣中。化石燃料是古代動植物固定的碳，它們在燃燒時，釋放出大量二氧化碳，從而使貯存在地層中的碳加入到碳循環中。人類對碳循環的主要影響是通過工農業生產，把大量二氧化碳釋放到大氣中而產生溫室效應。
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