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碳循環的主要形式范文1
“生態系統中的物質循環和能量流動”是蘇教版八年級《生物》下冊第25章第二節,本節內容綜合性較強,既涉及光合作用、呼吸作用、生態系統、食物鏈、食物網等方面的知識,又涉及能量流動和物質循環;不僅與生活和生產密切相關,又與全球的環境、資源密不可分。能量流動是一個比較抽象的過程,各營養級中能量的來源和去路比較復雜,學生理解難度相對較大。但八年級學生已具有一定的分析問題能力,又學過水(氧)循環以及生態系統組成等基礎知識。另外,生活經驗也提供給他們大量相關的信息,學生對生物學主題中與實際應用和社會問題相關的內容興趣較濃,這是學習本節內容的有利條件。為此,本節教學以生態系統的能量流動及特點和碳循環過程作為重點,將生態系統能量流動的特點分析及能量流動和物質循環的關系作為難點,應用問題情境、閱讀、小組討論、比較和師生談話等多種教學方法,引導學生主動學習,建構自己的認知體系。在教學過程中學習分析、總結,學會思考。教學設計如下。
2教學目標
2.1知識目標
描述生態系統中的能量流動和物質循環;描述生態系統中的能量流動和物質循環的特點;說出生態系統中能量的最初來源。
2.2能力目標
通過分析總結,培養運用科學知識分析和解決實際問題的能力;通過圖片的觀察,培養識圖、觀察和分析能力;通過討論、交流,培養語言表達能力、小組合作能力。
2.3情感態度和價值觀
正確認識人類作為生態系統中的一員在物質循環和能量流動中的作用,增強環境、資源意識,更加熱愛大自然和保護大自然。
3教學過程
課前教師準備多媒體課件,學生預習本節課本內容,并搜索相關資料。
3.1引入
播放紀實視頻“實拍灰狼欲捕食羊群,遭到牧民策馬驅逐”片段,學生觀察:在草原上,一只野兔遭灰狼的追逐最終被捕食,狼欲捕食羊群,遭到牧民策馬驅逐。精彩、直觀的視頻展示引入新課,以激發學生興趣。創設問題情境:能否說出草原上一條食物鏈?學生很容易回答:“草兔狼;草羊狼”等。進一步提問:兔(羊)的能量從哪里來?兔(羊)的能量到哪里去了?學生思考后回答……,那么生態系統的能量是怎樣輸入的呢?又是怎樣傳遞和散失的呢?讓我們一起來共同探究。
3.2生態系統的能量流動
提出問題:從上述的食物鏈中,大家知道了兔(羊)靠吃草獲得能量,那么草的能量又從哪里來的?按以下步驟展開教學:(1)第一步指導學生閱讀教材第一自然段文字,設置問題①生態系統的能量最初來源是什么?②能量進入生產者的途徑是什么?③能量來源的起點是什么?④流動的渠道是什么?設置問題情境導讀,引導學生思考、分析,可以提高閱讀效率,教師鼓勵學生大膽發言,激發競爭意識。(2)第二步嘗試分析“草兔狼”食物鏈中的各個營養級以及所屬的生物組成,學生分析后作匯報(如下),明確“營養級”概念。(3)第三步呈現課件“生態系統能量流動的示意圖”并提出問題:能量是怎樣流動的?有何規律?指導學生閱讀教材第二自然段并分組討論,教師可作為參與討論者,與學生一起討論。師生交流:輸入第一營養級的能量,一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了,一部分則用于生產者的生長、發育和繁殖。在后一部分能量中,一部分被分解者利用,還有一部分被植食性動物攝取,這樣能量就從第一營養級流人第二營養級,以此類推……教師再問:能量從一種生物傳到另一種生物,是不是百分之百傳遞?為什么?(不是,因為有一部分散失了)能量從哪種生物又流向哪種生物?(由被取食者流向取食者)在食物鏈中,能量流動能不能倒流過來?教師引導學生觀察這條食物鏈中各營養級的排序是否可以變動(不能,單一方向)。能否總結能量流動特點?學生:逐級遞減,單向傳遞。接下去,可展示“生態系統的能量流動”動畫(配解說),豐富學生的感覺視覺,加深學生對能量流動的理解,有突破教學難點;繼續展示“能量金字塔”,闡明其含義及特點……通過層層遞進,引導和分析,使學生獲得新知,進一步完善認知結構。
3.3生態系統的物質循環
過渡:生態系統能量流動伴隨物質的循環,能量由太陽提供,物質由地球提供的,為什么生態系統中的大量物質,億萬年來沒有被耗盡呢?是因為物質可以被循環利用的。教師引導學生寫出光合作用和呼吸作用的公式,說明二氧化碳在此過程中的作用,從回顧舊知入手,通過知識遷移把新舊知識融會貫通。課件呈現“碳循環示意圖”并指導學生分組討論,思考每一個箭頭代表的生理過程及物質名稱,可設置思考題:①碳在大氣中以什么形式存在的?②碳在生物體內以什么形式存在的?③大氣中二氧化碳的主要來源?④地球上無數的生物每天都要消耗大量氧氣并產生大量的二氧化碳,為什么我們沒有缺氧?⑤嘗試描述碳循環的過程。通過圖片觀察提高學生的識圖能力,培養學生的觀察、分析能力,在討論和交流中,也鍛煉學生的語言表達和小組合作能力。接著,播放“生態系統中的物質循環”動畫,然后師生共同歸納碳循環的含義:碳(元素)循環是指生物(群落)與無機(非生物)環境之間進行的循環;碳循環的范圍是全球性的,特點是全球性往復循環。引導學生繼續探討:物質是可以循環利用的,那么地球上的資源是不是用之不竭?亂砍濫伐和大量燃燒化石燃料對生態系統的碳循環有沒有影響?你有什么建議?談談自己的看法。同學們各杼己見。課堂延伸引導學生利用新知識去解決實際問題,學以致用,同時也增強了學生的環境、資源意識。
碳循環的主要形式范文2
關鍵詞 地震災害；生態系統；低碳均衡；重建模式；統籌
中圖分類號 F062.2
文獻標識碼 A
文章編號 1002－2104(2010)07－12－08
doi：10.3969／j.issn.1002－2104.2010.07.002
5?12汶川大地震給四川生態系統造成了巨大破壞。大面積的崩塌、滑坡和泥石流，形成堰塞湖，大面積地表覆蓋被摧毀，動植物生存環境被破壞。地震間接影響氣候環境。地震及由其造成的次生災害毀壞作為碳循環中重要組成部分的植被，造成災區CO2吸收能力下降，碳循環失衡。地震中死亡的大量動植物殘體在腐敗過程中，滋生大量生態流行病蟲害，比如炭疽、瘧疾、鼠疫等等，排放出大量CO2，生態均衡被打破。地震成為自然災害中對生態系統結構和功能破壞最強烈的災害類型之一。在全球氣候劇烈變化的大背景下，加上頻繁的地震災害，生態的健康發展成為了全球越來越關注的問題。特別是汶川大地震，對長江中上游地區生態造成了巨大破壞。本文將針對汶川地震生態結構表現出的高碳化問題，運用生態碳循環理論，采用統籌方法，構建災后生態低碳均衡模式，通過實施生態重建工程，實現災區生態系統的低碳化目標。
1 災區生態系統的結構特征
1.1生態要素系統
中國環境科學研究院對汶川、安縣、綿竹、彭州、什邡、北川、都江堰、茂縣、平武、青川、文縣、理縣、江油、崇慶等14個重災縣的遙感數據顯示了汶川地震對森林生態系統、草地生態系統、農田生態系統和其他生態系統造成了大面積的破壞(見表1)。
1.1.1森林生態系統
汶川災區森林資源豐富，植被種類多樣：該地震帶南端的云南省有“植物王國”和“植物區系的搖籃”之稱；四川的被子植物、蕨類植物種類數量居全國第二，裸子植物數量居全國第一。與其他植被組成相比，由于樹木生活周期較長，形體更大，在時間和空間上均占有較大的生態位置，具有較高的碳貯存密度，能夠長期和大量地影響大氣碳庫，因此森林生態系統在全球碳循環與碳蓄積過程中起著不可替代的重要調控作用。汶川大地震使四川林業受損嚴重(見表2)，全省林地損毀493萬畝，受損林木蓄積1947萬m3，森林覆蓋率下降0.5％。
1.1.2草地生態系統
四川草地面積約為0.2億hm2，占全省幅員面積的42.0％，是四川省綠色植被生態環境中面積最大的生態系統。四川草地主要分布在西部少數民族地區和盆地四周邊遠山區，其中80％以上分布在甘孜、阿壩、涼山三州。四川草地分布區正是汶川大地震主要區域。草地植被固定了大氣中相當大一部分c02，對調節全球氣候發揮重大作用。草地生態系統地上碳庫不明顯，其碳儲量絕大部分集中在土壤中。地表土層的破壞將會摧毀草地的根系系統，會導致土壤中有機碳的大量釋放。地震是影響內陸草原土壤碳儲量最為劇烈的自然活動因素。汶川地震造成的滑坡分布區域面積約48678km2，滑坡總面積711.8km2。大面積滑坡破壞草地的根系系統，使原來固定在草被中的碳素全部釋放到大氣中；滑坡破壞了原來的土壤結構，使土壤中的有機質充分暴露在空氣中，促進了土壤呼吸作用，加速了土壤有機質的分解。
1.1.3農田生態系統
受災地區共有農田20504km2，其中旱地11018km2，水田9486km2。由于災區農田總面積70.23％分布于東南部的平原區，因此本次地震對農田的破壞不大。直接損毀農田33.59km2，其中旱地損毀28.94km2，占損毀農田面積的86.16％，水田損毀4.65km2，占損毀農田面積的13.84％。受損農田主要分布于西部山區，其中北川縣和平武縣農田損毀比較嚴重，農田損毀面積占了災區損毀農田的70％。農田生態系統中的碳庫是全球碳庫中最活躍的部分，是在人類活動干擾下的生態系統碳流動過程。農作物通過光合作用固定大氣中的CO2，一部分合成有機質，以食物、飼料等形式存在于植物體內，然后通過人和動物的消耗排放到大氣中；一部分成為工業原料儲存起來；還有一部分直接用于植物的呼吸消耗、殘體腐爛分解釋放CO2到大氣中，形成農田生態系統的碳循環過程。
1.1.4濕地生態系統
四川濕地總面積42089.57km2，占全省土地面積的8.7％。四川省大于1km2自然濕地主要分布在四川西部，面積20518.22km2，占全省濕地總面積48.78％，是本次地震的主災區。四川濕地植物主要以草本植物為主，兼有灌木和喬木，共有68科150屬299種；濕地動物主要包括122種鳥類，224種魚類，12種獸類，36種兩棲類，15種爬行類。濕地是地球上生物產量最高、生物多樣性最為豐富的自然生態系統之一，是生物多樣性的特殊棲息地，是重要的碳匯，被破壞的濕地會釋放大量的c02等溫室氣體。濕地生態是生態系統的重要組成部分，也是自然碳循環中的重要組成部分。
1.2生態環境參量
災區地形地貌復雜，山高谷深，是眾多河流的發源地或上游區。地震引起地質滑坡、泥石流增加，泥沙與礫石滑入河流，淤塞河道水庫，抬高河床，破壞水體與水庫容量，削弱區域防洪能力。災區氣候環境復雜、山體滑坡規模大、水體存在隱患、森林破壞嚴重，對生態環境造成嚴重影響。
1.2.1氣候參量
在全球的陸地氣候環境中，除典型的赤道雨林氣候和極地冰蓋氣候外，受緯度帶譜和垂直帶譜影響，該地震帶上涵蓋了多種氣候類型：暖溫帶季風森林草原氣候，暖溫帶季風半旱生落葉闊葉林氣候，北亞熱帶季風落葉常綠闊葉林氣候，高原高山寒溫帶氣候，中亞熱帶季風常綠闊葉林氣候，高原高山亞熱帶季風氣候等等，構成了復雜多變的獨特氣候環境。
1.2.2山體參量
汶川大地震誘發的大規模滑坡受地震烈度、地形結構、土質及構造運動等多方面因素的影響，使得四川、陜西和甘肅山區發生大面積山體滑坡。表3顯示，地震烈度越
高，造成滑坡體面積越大，但滑坡個數卻不是最多；地震烈度在9度時，造成的崩塌滑坡個數最多，占整個滑坡總數的三分之一以上。地震重災區汶川縣境內產生滑坡體206.5km2，151.08km2林地、16.13km2草地、5.11km2耕地遭破壞，崩塌的滑坡體填充的河流面積3.45km2，各類生態系統服務總價值損失22646萬元。
1.2.3水體參量
汶川大地震產生近200個堰塞湖，較大的有35個，其中33個在四川。從短期來看，3―5年的時間里，這些堰塞湖不穩定，余震、雨季都有可能造成潰堤，對生態帶來次生災害。地震造成398座水庫出現險情，庫堤開裂受損，附屬設施受到破壞，水庫排水不暢；山崩和大量泥石傾瀉到低洼地區的水庫中，抬高水庫的水位，考驗堤壩承受能力。地震引發放射性元素活躍性增強、重金屬分布被打破以及化工原料泄露等事件，徑流、湖泊水體質量受影響。
1.2.4森林參量
森林具有二重性：當森林發揮穩固水土資源、調節氣候的功能時，森林屬于環境系統要素之一；當森林特指林木，作為食物鏈上的生產者時，森林屬于生態系統要素之一。5?12地震使受災區森林植被毀損嚴重，不少地方昔日青山如今滿目瘡痍。據四川省林業廳統計，地震造成四川地區泥石流堆積災害跡地達343萬畝，堆積量達42.96億m3，森林水源涵養功能降低30.24億t，水土流失潛在條件將使進人長江的泥沙達到10.74億m3；森林碳匯儲備能力每年損失78.1萬t，損失價值2.5億元，森林釋放氧氣能力降低67.38萬t，損失價值2.7億元。
1.3生態系統整體特征
災區生態系統要素和生態環境遭到巨大的破壞，在災區開展生態系統恢復重建，需要結合國際生態發展趨勢和國內生態發展戰略。這是一項規模宏大的生態重建工程，涉及到自然生態和人工生態，包括災后恢復的保障系統、環境系統等各個子系統。因此，災區生態系統是與國內外發展環境息息相關的開放復雜巨系統，其主要特征表現為涌現性、開放性、復雜性、巨量性，如圖1所示。
1.3.1余震不斷，熵值增大化
汶川大地震受災面積大，受災情況嚴重，受災地區地形復雜、山體植被損毀嚴重、水資源受污染、農耕田大面積破壞等復雜的情況，導致生態恢復過程中不斷涌現新的問題。余震不斷，土壤中存貯的CO2被釋放出來；山體、植被、水資源被反復破壞，泥石流掩埋了大量生命體，這些生命體在分解過程中向大氣釋放出大量溫室氣體。自然生態的碳平衡在余震中不斷被破壞，新的平衡重建過程必然伴隨人類使用大量石化能源，對災區進行能量的輸入，造成碳排放增加。這些不斷涌現的新問題，打破了生態系統碳循環的有序性，系統內混亂程度加大，熵值增大。要克服熵值增大，就要以生態低碳為目標重建災區碳循環模式，減少系統熵值，實現整個生態系統有序化。
1.3.2環境開放，結構高碳化
生態系統不斷地與其所處環境發生物質一能量一信息交換，體現了系統的開放性。地震釋放出地質深處大量有害氣體，增加了大氣中高碳氣體總量；地震損毀大片地表植被，削弱了災區植被固碳能力；重建資金主要投向城鄉住房、公共設施、基礎設施和重大產業重建，對林木、草地等植被的重建資金投入不足。災后人類生產和生活快速恢復，但自然生態系統恢復緩慢，災區人工生態系統和自然生態系統失衡，生態結構高碳化。災后生態恢復，應該以人工生態高碳結構調整為主，發展高技術、低能耗的產業，使用可再生能源及太陽能、風能、核能等新能源，宣傳低碳生活，鼓勵低碳消費，構建生態系統的低碳結構。
1.3.3物種多樣，生態復雜化
災區地勢上屬青藏高原邊緣昆侖山―祁連山―龍門山―大涼山向海拔1000―2000的中級臺階四川盆地的垂直過渡區，其物種多樣，生態豐富：植物種類占全國的85％，滇北、川西有大量原始森林；動物種類多達1000種以上，其中獸類近200種，占全國的1／2，鳥類776種，占全國的66％，爬行類和兩棲類有600多種，魚類200余種。地震后，動物行為方式是否發生轉變，物種基因是否發生突變，食物鏈是否發生改變，物種生存環境是否發生變化等等不確定性，使災區生態變得更加復雜化。因此，生態重建要對災后生態具體情況展開調查，并進行定性定量分析，如受災地區的巖石、土壤、空氣質量、水質等多方相互作用的自然環境分析，植物群落、動物群落以及人類社會震后的相互關系分析等等。這些錯綜復雜的關系需要在災后恢復中妥善處理，重新確立生態均衡關系，避免災后生態系統失衡。
1.3.4對象太多，系統巨量化
災后生態重建的低碳統籌復雜巨系統包括自然環境、生物群落和人類社會三個子系統，而各子系統又包括其各自的子系統。其中，自然環境子系統包括水、空氣、巖石、無機鹽和有機質；生物群落子系統涉及植物群落和動物群落；人類社會子系統包括低碳農業系統、低碳經濟系統、低碳制度系統、低碳文化系統等等。可見，這一系統是一個具有很高維度的復雜巨系統。面對這樣的復雜巨系統，應該按照統籌方法，對災后生態系統的巨量性化繁為簡，以簡馭繁，實現生態系統整體協調發展。
2 災區生態重建的模式框架
災后生態重建，是面對結構遭到重創的生態系統，按照生態碳循環理論實施的一項以建設低碳均衡結構為目標的生態重建工程。在災區開展生態重建低碳工程，比在其他地區打破原有生態系統再重建低碳生態更節約成本。這項系統工程涉及到災區生態的各個層次，需要按照統一的指導思想，遵循生態碳循環的規律，在多方協調與合作的基礎上建立生態低碳均衡結構。如圖2所示。
2.1統籌思想
低碳重建作為一種新型的、特殊的恢復方式，就是在災后重建的實踐中運用低碳均衡理論組織生態重建，實現生態恢復的低碳發展模式。這一創造性的重建模式，必須基于綜合集成與統籌優選的思想，對災后生態系統進行統籌恢復重建，尋找新均衡，實現災區生態從簡單恢復提升為科學發展式修復重建。災后生態重建，是以科學發展觀為指導思想，以人為本，尊重自然為原則，全面協調可持續發展為目的，統籌兼顧為方法，對災區脆弱的生態系統重塑均衡，建設和諧生態。低碳統籌模式從自然生態和人工生態兩個維度展開，針對自然生態和人工生態碳循環的不同特點，以自然生態的增匯和人工生態的減源作為實踐方向，以尊重自然、保護生態為前提，在災區發展典型的生態統籌重建模式。基于生態碳循環的觀點，從碳源和碳匯兩個角度人手，通過自然生態和人工生態的碳中和，實現低碳均衡。碳中和的實現有兩個基本途徑，一是在源上的替代、減少、提高效率，二是在匯處的吸納、中和、末端處理。碳源處理，一般是通過能源結構調整、產業結構調整和技術創新來實現的，而碳匯則更多依靠制度手段，如制訂優惠政策，鼓勵植樹造林和退耕還林，是生物固碳、擴大碳匯、減緩溫室效應，減少CO2排放最經濟和最有效的途徑
之一。
2.2生態循環
生態碳循環是生物地球化學循環中重要的組成部分，認清楚這種循環規律，并改善生態碳循環，將有利于解決生態高碳化問題，建立生態均衡結構。生態碳循環過程中形成了許多CO2、CH4和N2O構成的碳源和碳匯。碳源對應碳排放過程，碳匯對應碳存儲過程。碳存儲和碳排放是兩個具有相反運動方向的過程，構成封閉的碳循環。如圖3所示。通過對碳存儲和碳排放過程的人工干預，可以改變碳存儲和碳排放的速度，從而影響作為環境參量的大氣CO2混合比例。
從地球空間角度來看，不妨將存在大氣中的碳統稱為碳氣圈，存在于地表土壤和巖石中的碳統稱為碳殼圈，存在于地表以下的碳(比如煤炭、石油等石化資源)統稱為碳核圈。那么，碳從碳氣圈碳殼圈碳核圈的過程，即為碳存儲；反方向的運動過程即為碳排放。這樣就構成了碳在生態地球空間的循環，如圖4所示。地球生態碳循環可以分為自然生態碳循環和人工生態碳循環兩個部分。
自然生態碳循環過程中，綠色植被在光合作用下從碳氣圈吸收CO2，將空氣中的碳固定在碳殼圈，碳殼圈的碳經過地質運動，被深埋入碳核圈，經過生物地球化學反應，形成石化資源。這樣完成了自然生態的碳存儲過程。煤層自燃、天然氣溢出等自然作用，將會把碳從碳核圈釋放到碳氣圈；林木燃燒、腐爛等自然作用，將把碳從碳殼圈釋放到碳氣圈：這些都是自然生態的碳排放過程。在當前自然生態碳循環中，碳存儲速度快于碳排放速度，碳存儲規模大于碳排放規模。
人工生態碳循環過程中，人類大量開采碳核固的石化資源，并燃燒石化資源向碳氣圈排出大量CO2；人類劈山開路、開墾荒地，破壞了碳殼圈，釋放出CO2。這就是人工生態碳排放過程。人類通過CCUS(CO2 Capture and Using／Storage)技術，將生產、生活、運輸等過程產生的碳捕獲下來，進行二次循環利用或封存到碳核圈，這就是人工生態碳存儲過程。當前人類對石化能源依賴很強，消費很大，而碳處理技術尚不成熟，碳排放速度遠遠快于碳存儲速度，碳排放規模遠遠大于碳存儲規模。
由此可見，自然生態和人工生態兩個子系統內碳循環不協調，子系統間不均衡。因此，有必要綜合統籌自然生態和人工生態兩個子系統，構建生態系統均衡結構。
2.3均衡結構
生態碳均衡就是人工生態系統和自然生態系統碳循環間達到一種相對穩定狀態，在這種狀態下，人工生態系統和自然生態系統都能夠健康發展，任何一個系統的碳循環發生改變都會威脅到整個生態系統。因此，生態碳均衡可以從人工生態子系統和自然生態子系統兩個方面來闡述，如圖5所示。在人工生態子系統內，社會、經濟、文化和制度相互作用，相互制衡，并決定人類的能源消費模式和人類向大氣的碳排放量。人工子系統碳循環以廢物、廢氣、廢水的形式向外排放出大量碳，通過垃圾站、污水站以及碳捕獲站等方式將碳收集起來，集中排放到自然生態子系統。自然生態子系統通過無機環境和生物群落的物理一化學作用，構成子系統內碳循環，同時降解和吸收人工生態子系統排出的廢物、廢氣、廢水，尤其是植物通過光合作用固定大氣中的CO2，減少溫室氣體。排出人工生態子系統循環外多余的碳排放和自然生態子系統循環富余的碳存儲合在一起，就是碳中和。碳中和的結果有三種：一是碳排放量多于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳排放量；二是碳排放量少于碳存儲量，碳中和后仍有多余的碳存儲量；三是碳排放量與碳存儲量相當，人工生態子系統和自然生態子系統形成完全碳中和。如果生態系統碳中和的結果長期處于第一種情況，那么多余的碳排放量將隨時間累積起來，發揮累積效果，形成溫室效應；如果生態系統碳中和的結果長期處于第二種情況，那么多余的碳存儲能力將吸收以前排放的溫室氣體；如果生態系統碳中和的結果是第三種情況，那么生態系統實現碳循環平衡。
在低碳均衡結構中，人工生態子系統通過低碳社會、低碳經濟、低碳文化和低碳制度改變人類的物質和能源消費方式，減少子系統的碳消耗，減少排放到自然生態系統中的高碳廢物、廢氣、廢水；運用CCUS技術，增強子系統內的碳存儲能力。自然生態子系統通過增加生物群落中的綠色生產者，增強碳吸收能力；加強環境保護和建設，減少子系統內的碳排放。通過對生態系統碳循環的合理調節，可以實現整個生態系統的動態碳均衡。
3 生態重建工程的運行模式
生態系統作為典型的開放系統，在受到地震破壞后，可以通過自身動態調節達到平衡，但時間非常漫長。低碳生態重建是以低碳方式定向加速生態系統改善并達到生物群落和諧共存的演替過程。這種演替過程是不可逆的，但可以在關鍵環節實現突破性的進展，加快演替速度，縮短演替進程。
3.1運行演化
地震打破了原有生態系統碳均衡結構，土壤、動植物殘骸、人類社會等排放出大量CO2，生態系統瞬間躍遷高碳區間振蕩。如圖6所示。在3―5年內，生態將處在高碳區間振蕩。生態系統與外部環境進行能量、物質和信息的交換，系統內各要素相互作用，將形成新的生態有序結構。通過低碳技術對生態進行重構，將引導生態系統朝著低碳均衡方向演化，逐步形成低碳均衡生態新結構。因此地震災后的生態恢復，是一個生態混亂程度不斷降低，系統熵值不斷減小的過程，需要一段較長的時間。樹木尚需十年，動物的回歸、食物鏈的修復、生態系統的恢復、低碳生態均衡的建立，則是一個更長久過程。發揮人類主觀能動性，開展生態低碳重建工程，將會大大縮短生態系統結構調整時間，加速實現生態系統低碳均衡結構。
3.2重建工程
生態重建系統工程就是基于現有的社會經濟基礎及背景，充分發揮已經確立的或潛在的社會經濟優勢，對災后重建過程中的社會物質和能量投入進行統籌優化，達到災區生態系統效果最優化。它是以災區人類生態系統整體優化為目的，通過在關鍵環節投入物資和能量，對災區生態系統和人類社會經濟系統進行整理和重組，形成一種有利于人類的、良性循環的生態系統的過程。如圖7所示：災區的植被、動物活動、人類生產生活規律被地震打破，生態系統的CO2等溫室氣體排放量遠遠大于CO2吸收量；通過植被恢復工程、節能減排工程、城市改造工程，建設低碳生態工業、低碳生態農業、低碳生態城市，實現災區生態環境、生態社會、生態制度和生態文化的重建，最終達到災區生態系統碳循環的低碳均衡。
3.2.1生態城市低碳化
生態城市是建立在對人與自然關系更深刻認識基礎上的新文化觀，是按照生態學原理建立起來的社會、經濟、自然協調發展的新型城市關系。生態城市低碳化是市民以低碳生活為理念和行為特征、經濟以低碳經濟為發展模
式及方向、政府公務管理以低碳社會為建設標本和藍圖的城市化進程。地震給四川帶來了巨大的破壞，災區的重建又是一次工業化和城鎮化的過程，參與重建的政府、企業等各方單位都需要更加重視經濟發展與資源和環境的平衡，使得新建的城鎮更加能夠適應全球氣候變化的挑戰。
四川廣元位于川陜甘三省交匯處，是5?12大地震的重災區之一，是明確提出低碳重建的城市。依靠豐富的天然氣資源，廣元提出了能源轉化行動，35家大中型企業的能源供應將逐漸從煤轉化為天然氣，預計每年可減少CO2排放123萬t。到2015年，廣元九成的出租車和公交車動力能源也將采用天然氣。為增加碳匯，廣元市計劃到2015年，全市森林覆蓋率從2009年的48％增加到53％，未來的產業結構也將向旅游業、茶產業、電子業等低碳產業轉型。廣元市對污水處理重建采用了蚯蚓生物濾池，數百條經過特殊培育的蚯蚓“清潔工”對進入濾池的污水和污泥進行生物凈化，凈化后的清水排入江河，處理后的污泥則變成了無害的蚯蚓糞，用作農田肥料。
3.2.2生態工業低碳化
生態工業是模擬生態系統的功能，建立起相當于生態系統的“生產者、消費者、還原者”的工業生態鏈，是以工業發展與生態環境協調為目標的工業模式。生態工業低碳化是在生態工業的基礎上，以低能耗、低污染、低排放為目標的工業生產模式升級，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳生態工業實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。
災區工業百廢待興，其建設成本遠低于工業發達地區。在重建過程中，應該順應國際產業發展的新趨勢，大力發展環保產業、大力發展綠色制造、大力發展低碳工業，建設資源節約型、環境友好型工業；大力發展低碳經濟、節能與新能源產業，加快自主創新步伐，推進產業升級和結構調整。災區政府應該采取有力措施，積極引導災區工業走綠色發展的道路，抓好節能減排技術、綠色和氣候友好技術，尤其是低碳技術的研發，加快節能環保和裝備的推廣應用。
3.2.3生態農業低碳化
生態農業是指在保護、改善農業生態環境的前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式，按照生態學原理和經濟學原理，運用現代科學技術成果和現代管理手段，以及傳統農業的有效經驗建立起來的，能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業。生態農業低碳化是在生態農業的基礎上，以低碳理念為指導思想，以低碳能源為建設動力，將傳統生態農業生產模式提升到以低碳技術為核心的新型農業生產模式。
在災區發展低碳生態農業，應該開發安全優質農產品，并注重生態環境經營，同時積極對農村產業結構進行低碳化調整、優化和升級。安全優質農產品應該滿足國家綠色農產品和有機農產品的標準。有機農產品不施用任何化學合成物質，綠色農產品嚴禁施用高毒高殘留化肥農藥，少用化學合成物，多用有機肥。這是從根本上解決農業生產過程中大量消耗化石燃料、大量排放溫室氣體的問題，是應對氣候變化的重要途徑，對災區發展低碳生態農業十分有利。
3.3政策保障
生態低碳均衡模式的著眼點是人類與自然環境的和諧相處，核心是人類的可持續發展，目標是低碳均衡，本質是應對全球氣候變暖。在災區開展低碳均衡模式實踐，應該結合災區生態的實際情況，長遠規劃，統籌安排，在尊重自然規律的前提下，堅持以自然恢復為主，人工重建為輔的原則，制定相關政策制度，保障低碳生態的實現。
(1)總體規劃，綜合恢復，實施低碳政策。以可持續發展思想為指導，把災區江河作為一個整體的大系統，從自然、社會、經濟綜合考慮低碳化進程，統籌安排、綜合治理、宏觀調控；建立相應的碳匯管理和經營體制，引導災區群眾在尊重自然的基礎上過低碳生活。
(2)退耕修養，還林還草，實現低碳生產。阿壩州、山州、甘孜州、雅安、廣元等災區山多坡陡，在坡度大于25度的陡坡和水土流失嚴重的地段，應堅決杜絕開荒，已開墾的地段應盡快退耕還林；在綿陽、德陽、都江堰等成都平原西北部地區，土壤和水利條件較好、坡度較緩、水土流失潛在威脅較小，應實行林業和農業綜合規劃，推行農林復合經營體系，實行低碳生產。
(3)發展林木，建管結合，構建碳匯基地。大力發展災區林木業，林木建設和管理相結合。對災區，主要是盡可能多地保護現存森林碳庫，改變天然林的采伐機制；在無林地上營造人工林；促進次生林的天然或人工更新，并加以保護；在農田和牧場上增種樹木，發展農林綜合經營系統；擴大人工植樹造林，提高森林碳匯功能；發展速生豐產林，加強人工林的集約經營、提高生產力、增加碳匯，增加耐久木材產品；開展群眾性的造林綠化，加快防護林和公益林建設。
(4)生態核算，效益補償，建立碳匯市場。盡快建立經濟生態核算和生態效益補償制度，建立國內碳交易市場。鑒于災區生態工程建設的長期性和全局性，通過政策、立法，在財政、稅收信貸等方面進行扶持。參與碳市場交易，按照森林生態效益的高低對經營者實行補償，這不僅對提高經營者經營的積極性是有益的，同時對提高災區的生態意識，以全新的碳交易觀念評價森林都是必需的，應盡快加以實施。
碳循環的主要形式范文3
A. 1983年我國人口的出生率是1.862%
B. 某草原每公頃有10只黃鼠
C. 鹽鉤蝦在5℃下后代雄性為雌性的5倍，而在23℃下后代雌性為雄性的13倍
D. 瓢蟲的成群分布
2.關于生態系統的敘述，正確的是（ ）
A.生態系統的食物鏈中營養級越高的生物，其體型必然越大
B.生態系統中的信息傳遞對所有捕食者都必然是有利的
C.生態系統中生產者得到的能量必然大于消費者得到的
D.生態系統的食物鏈中營養級越高的生物，其體型必然越小
3. 在下圖食物網中，a表示動物性食物所占比例，若要使鳥體重增加x，至少需要生產者量為y，那么x與y的關系可表示為（ ）
A. y=90ax+10x B. y=25ax+5x
C. y=20ax+5x D. y=100ax+10x
4. 將A、B兩種單細胞生物分別放在兩個容器中培養，得到圖a所示結果。將這兩種生物放在一個容器中混合培養，得到圖b所示結果。從實驗結果中可知，這兩種生物的種間關系是（ ）
A. 競爭 B. 捕食 C. 互利共生 D. 寄生
5. 下列關于生態系統的敘述中，錯誤的是（ ）
A. 生態系統的結構由非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者組成
B. 生態系統中的能量最終都以熱量形式散發到大氣中
C. 森林生態系統的自動調節能力大于草原生態系統
D. 生態系統的物質循環是通過食物鏈、食物網這種渠道進行的
6. 下圖為野生綿羊種群在1800年早期被引入某島嶼后種群數量變化。下列對1850年前種群數量增長方式的判斷及1850年后種群數量變化趨勢的理解與分析正確的是（ ）
A. S型種群將超過K值，因為在1850年以后，種群數量呈現波動狀態
B. J型1850年后趨于穩定，因為主要受密度制約因素的凋節
C. S型種群數量趨向滅絕，因為在1930年出現了種群“爆炸”
D. J型受非密度制約因素的調節，因為種群大小每10年呈現快速下降趨勢
7. 某島嶼有海底火山噴發形成，現已成為旅游勝地，島上植被茂盛，風景優美。下列敘述不正確的是（ ）
A. 該島嶼不同地段物種組成上的差異是群落水平結構的體現
B. 該島嶼形成后最初進行的群落演替屬于次生演替
C. 旅游可能使島上的群落演替按照不同于自然演替的速度進行
D. 該島嶼一定發生過漫長的群落演替過程
8. 下列調查活動或實驗中，實驗所得到數值與實際數值相比，可能偏大的是（ ）
A. 標志重捕法凋查池塘中鯉魚的種群密度時，部分鯉魚身上的標志物脫落
B. 探究培養液中酵母菌種群數量時，從試管上層吸出培養液汁數且沒有震蕩試管
C. 調查土壤小動物豐富度時，用誘蟲器采集小動物沒有打開電燈
D. 樣方法調查草地中的蒲公英時，不統計正好在樣方線上的個體
9. 下圖表示某物種遷入新環境后，種群增長速率隨時間的變化關系，在t1時經調查該種群數量為N，下列有關敘述正確的是（ ）
A. 在t2時種群個體的數量與在t0時種群個體的數量相等
B. 在t0～t2時間內，種群數量呈“S”型增長
C. 該種群在此環境中的環境負荷量約為N
D. 在t1～t2時，該魚的種群數量呈下降趨勢
10. 對某地區新引入的一種鳥的種群增長速率[增長速率=（出生率-死亡率）/時間]1～7年的調查研究，得到的數據。下列對該鳥種群描述正確的是（ ）
A. 種群的年齡結構是穩定型
B. 種群的數量呈“J”型增長
C. 種群密度是制約種群增長的因素之一
D. 第3～4年中種內斗爭最激烈
11. 群落演替的過程中，不可能的是（ ）
A. 群落演替主要有初生演替和次生演替兩種類型
B. 在群落演替過程中，不同時期群落中的優勢種群在發生更替
C. 發生在裸巖上的演替過程：裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本階段灌木階段森林階段
D. 人類活動對群落演替的影響與自然演替的方向、速度基本相同
A. 建立自然保護區，改善其棲息環境，可使K值提高
B. 對該種群密度的取樣調查可以采用樣方法和標志重捕法
C. bc段種群增長率逐漸下降，出生率大于死亡率
D. 比較曲線Y與曲線X表明自然狀態下種群無法超出理想狀態下的最大增長率
13. 下列有關生態系統能量流動的敘述，正確的是（ ）
A. 兔子吃了1公斤的草，則這1公斤草中的能量就流入到了兔子體內
B. 一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有l0%―20%的能量流入到狼的體內
C. 生產者通過光合作用合成有機物，能量就從無機環境流入到生物群落
D. 生態系統的能量是伴隨物質而循環利用的
14. 下圖表示某農田生態系統一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中各數字序號表達的含義分別為：①生產者呼吸釋放量；②分解者呼吸釋放量；③消費者呼吸釋放量；④生產者光合作用消耗總量。有關敘述正確的是（ ）
A. 流經該農田生態系統的總能量可用④表示
B. ②的量越小，說明該農田生態系統施用的有機肥料越多
C. 消費者同化作用的大小可用③表示
D. 該農田生態系統一年中CO2的釋放量與消耗量相等
15. 以下關于生態系統的敘述中，正確的是（ ）
A. 進入第一營養級的能量一部分儲存在有機物中，一部分經過呼吸以熱能形式散失了
B. 能量流動與物質循環均可以單獨進行
C. 成分包括生產者、消費者和分解者
D. 生態系統的營養結構是食物鏈，但是不包括食物網
16. 下列關于生態學問題的敘述中不正確的是（ ）
A. 大力植樹造林，改善能源結構，提高能源效率，是緩解溫室效應的最佳途徑
B. 被有機物輕度污染的流動水體中，距排污口越近的水體中溶解氧越多，N、P等無機鹽也越多
C. 保護生物多樣性，是維持生態系統穩定性的措施之―，體細胞克隆等為之提供了技術支持
D. 當水和土壤被重金屬污染時，營養級越高的消費者體內的重金屬含量越高
17. 2009年哥本哈根世界氣候大會所倡導的低碳生活獲得普遍認同，大氣中CO2過多與碳循環失衡有關，根據下圖做出的判斷不正確的是（ ）
①增加自養生物種類和數量有利于降低大氣中的CO2含量
②大氣中CO2的增加主要與異養生物b的數量增加有關
③該生態系統中的自養生物與所有異養生物構成了生態系統
④該圖能表示物質循環過程，不能準確表示能量流動方向
⑤圖中少一個箭頭，異養生物a指向無機環境，異養生物b的代謝類型不一定相同
A. 一項 B. 兩項 C. 三項 D. 四項
18. 微山湖是山東境內的一個面積較大的湖泊，二十年前這里是碧波萬頃、魚兒滿湖、野鴨成群，還有“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅”的美麗景象。二十年來，湖區四周縣市的工業快速發展，城市居民急增，因而大量的工業廢水、生活廢水、垃圾涌入該湖。湖水變得不僅很渾濁，而且腥臭難聞。據有關專家說，近幾年來，微山湖中已消失了一些物種，例如，四鼻孔鯉魚、野鴨、水螅等。上述的現象說明的道理主要是（ ）
A. 環境污染是破壞生物多樣性的重要原因
B. 掠奪式的開發是破壞生物多樣性的主要原因
C. 外來物種入侵破壞了生物多樣性
D. 環境教育缺乏是破壞生物多樣性的根本原因
19. 下圖表示A、B兩個特殊生態系統的能量金字塔。下列有關解釋正確的是（ ）。
①吃玉米的人所獲得的能量比吃牛肉的人獲得的能量多 ②能量沿食物鏈單向流動，傳遞效率隨營養級的升高而逐級遞減 ③若A和B中玉米的數量相同，A能養活10000人，則B最多能養活2000人 ④若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則A中的人比B中的人體內污染物濃度低
A. ①③④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
20. 下列有關生態學原理或規律的敘述，正確的是（ ）
A. 蜜蜂找到蜜源后，通過跳圓圈舞向同伴傳遞信息，這屬于物理信息
B. 低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環的平衡
C. 生態系統中的能量流動和信息傳遞都是單向的
D. 森林生態系統具有調節氣候的能力體現了生物多樣性的直接使用價值
21. 如圖表示生態系統中各成分之間的聯系。
①圖中能構成群落的是 （填字母）。
②流入D的總能量小于F獲得的總能量，主要原因是F獲得的能量除了被自身呼吸消耗以及未被利用外，還有部分能量被 （填生物成分）所利用。
③若D還能以E為食物，則B的數量會 （填“增加”或“減少”或“不變”）。
④若圖表示冬季某溫帶森林生態系統的碳循環，進入A的二氧化碳總量為M，由A進入E的二氧化碳量為N，則M和N的數量關系為 。
（2）下表是五個種群在一個相對穩定的水域生態系統中所含有的總能量和污染物X的平均濃度。已知水中X的質量分數為0.003mg/L，請分析說明：
若每一種生物都可被相鄰的下一個營養級的所有生物捕食，請你用箭頭表示出這個生態系統的營養結構： 。
22. 薇甘菊是多年生藤本植物，能攀爬樹冠迅速生長，繁殖能力強，植株覆蓋密度大。薇甘菊入侵后，以其入侵點為圓心向外擴散，劃分出薇甘菊入侵區、群落交錯區和本土植物區三類樣區。在入侵區，薇甘菊覆蓋度大于90%，入侵年齡在5年以上；群落交錯區，薇甘菊與當地植物競爭生長，薇甘菊的覆蓋度在10%～30%，入侵年齡在3年左右；本土植物區沒有薇甘菊生長，優勢種群為本土植物類蘆，其覆蓋度大于80%。讀下表分析回答：
（1）從表中數據可知，在不同樣區捕獲到的中小型土壤動物個體數量不盡相同，動物個體數量最多的樣區是 。薇甘菊入侵后對中小型土壤動物的 變化影響不大，而對土壤中動物的 變化影響較大。
（2）在該生態系統的成分中，薇甘菊屬于 ，土壤中的小動物屬于 。
（3）薇甘菊入侵5年后，本土植物成片枯萎死亡的主要原因是 ，植物大量死亡會使該生態系統中 的數量增加。因薇甘菊入侵引起的一些物種取代另一些物種等的一系列變化稱 。
23. 下圖中甲圖表示一個海灘濕地生態系統中部分生物的食物關系。請據圖回答問題：
[沼蟹][蜘蛛][線蟲][藻類][大米草][食草蟲][ 螺 ][細菌][個體存活數][一齡幼蟲][二齡幼蟲][三齡幼蟲][四齡幼蟲][卵][蛹成蟲][甲乙][丙]
（1）在該生態系統中，既是分解者又可作為消費者食物的生物是 。
（2）請根據甲圖中的生態系統，寫出乙圖中能量金字塔各營養級的所有生物名稱
（3）有人研究該生態系統中食草蟲個體存活數與發育期的關系，結果如丙圖所示。從中可推知食草蟲死亡率最大的時期是 。
（4）沼蟹會破壞大米草根系，土壤中的磷可促進藻類生長。若在食草蟲幼蟲期噴灑只殺死該蟲的含磷殺蟲劑，則蜘蛛數量將 。一段時間后大米草數量不增反降，造成此結果的可能原因是大米草死亡導致細菌數量增加，通過甲圖的 食物關系，引起沼蟹數量增加；同時因含磷殺蟲劑的使用，導致藻類數量增加，通過食物鏈 也會引起沼蟹數量增加，從而造成大米草數量不增反降。
（5）上述事實說明，人類活動會引起生態系統中生物種類減少，從而導致生態系統的自動調節能力 ， 容易受到破壞。
24. 分析下面碳循環示意圖并據圖回答問題：
[尸體][尸體][碳化][動物][綠色植物][化石燃料][水圈][大氣圈][巖石圈]
（1）從微觀上看，過程①是在細胞內 中進行的；過程③主要是在細胞內 中進行的。
（2）巖石圈中的碳以 形式儲存，故不直接參與碳循環。水圈中碳的存在形式是 。
（3）由圖中可見，碳循環帶有 性，屬于氣體型循環。
（4）碳從無機環境中進入生物群落的途徑①是 ，除此之外，某些特殊的生態系統還可通過 進入生物群落；②表示的是 關系，其②內部之間還可存在 關系；④表示 。
（5）參與過程④的生物的新陳代謝類型是 ，它們與同區域中的動植物共同構成了 。
（6）如果大氣層中的CO2增多，則產生 ，效應。
（7）從上圖可知，減緩溫室效應的關鍵措施是：
（8）碳循環的進行伴隨著 ，但由于生物體不能在代謝中利用 ，因而能量流動具有 的特點。
25. 下圖a為某地建立的人工生態系統示意圖，圖b為該生態系統中四個種群和分解者的能量相對值，圖c表示某種魚遷入此生態系統后的種群數量增長率隨時間的變化曲線。請分析回答下列問題：
（1）在一個人工生態系統中最基本的生物因素是 。要使人工生態系統長期穩定發展，除了有穩定的能量來源外，各種生物的 要保持相對穩定。
（2）蠶糞、蔗葉進入魚塘經過 的作用后可被桑基、蔗基所利用。蠶糞中的氨經過 的作用形成的 可被植物利用。
碳循環的主要形式范文4
一、什么是生態系統
生態系統指在一定的空間內生物成分和非生物成分通過物質循環和能量流動相互作用、相互依存而構成的一個生態學功能單位。在這里要讓學生真正明白生態系統的含義,知道它既包括特定區域內的生物,還有這些生物所生活的無機環境。我們可以把學生領到學校的小池塘,在池塘邊讓學生通過觀察來總結什么是生態系統,當然老師要有相應的總結,從而使學生真正了解生態系統的概念。
二、生態系統的結構
關于生態系統的結構主要分為兩個部分:生態系統的組成成分和營養關系。
1、組成成分
生態系統有四個主要的組成成分。即非生物物質和能量、生產者、消費者和分解者。
我們可以在池塘邊讓學生去發現哪些因素屬于非生物的物質和能量,那些屬于生產者,消費者和分解者。通過學生的尋找,最后老師總結,像水、空氣、溫度、濕度,包括池塘里的泥沙、石頭、無機鹽等等都是屬于非生物的物質和能量這一范疇的;像綠色植物、浮游藻類等呢我進行光合作用的都是在生態系統中起主導作用的生產者;而水塘中的小魚小蝦等以其他生物為食的各種動物,包括植食動物、肉食動物、雜食動物和寄生動物都是消費者;當然其中還有像細菌真菌這樣的生物都是分解者,還包括蚯蚓、禿鷹等腐食性的動物也是分解者。這樣的話既可以讓學生聯系到現實生活,又讓他們學到了知識。
還有在這里要重點向學生講解生態系統這四種成分之間的關系,包括物質循環和能量流動的關系。
2、營養關系
所謂營養關系實際上就是指食物鏈和食物網。可以讓學生自己在池塘里自己找出食物鏈,畫出食物網。在這個內容重要重點讓學生探究的是什么是食物鏈,食物鏈中第幾營養級和幾級消費者的關系,知道是哪一級的消費者就知道是第幾個營養級。還有就是在食物網中人一種生物的消失對其他生物的影響,是增加還是減少。當從不同的路線分析出現不同的結果時,應當遵循一個重要的原則——就近原則。這些都可以讓學生通過觀察,找出答案,最后老師總結。
二、生態系統的功能
生態系統的功能主要兩個方面:能量流動、物質循環。
1、能量流動
讓學生思考“沒有人像池塘中投過食物,為什么魚兒還是能夠快樂的活著?”這樣學生們就會主動的找出能量的來源,老師可以主動引領他們去尋找能量流動的過程,總結能量流動的特點。能量流動是生態系統的基礎,一切生命都存在著能量的流動和轉化。沒有能量的流動,就沒有生命和生態系統。流量流動是生態系統的重要功能之一,能量的流動和轉化是服從于熱力學第一定律和第二定律的,因為熱力學就是研究能量傳遞規律和能量形式轉換規律的科學。
碳循環的主要形式范文5
關鍵詞：森林 可持續 發展 作用
長期以來，由于人類對自然資源無節制的開發，特別是森林的大量砍伐，和向自然界大量排放傾泄廢棄物，形成了一系列的全球性的生態環境問題，如大氣污染及酸沉降、溫室效應、臭氧層破壞、土地荒漠化、水體污染、生物多樣性銳減等。這些問題巳嚴重威脅到人類生存的地球，破壞了人類生活的環境，增加了人類生產的困難和費用，受到了國際社會的普遍關注和高度重視。
現代科學和生態學的發展，認為森林是全球生態環境問題的核心。人類面臨的生態環境問題如溫室效應、生物多樣性保護、水土流失、沙漠化擴大、土壤退化、水資源危機、大氣污染等，和森林破壞直接或間接相關，即森林減少導致或加劇了上述大部分生態環境問題。聯合國糧農組織助理總干事默里指出："聯合國糧食與農業組織對全球主要森林環境進行了統計，結果表明，全球生態環境的變化與森林的多少有很大的相關關系。在人類自然經濟社會復合大系統中，森林生態系統對人類的影響最直接、最重大、也最關鍵。離開了森林的庇護，人類生存和發展的環境條件就喪失了存在的基礎。
1.森林是生態平衡的主要調節器，是實現自然生態系統和社會經濟系統協調發展的重要紐帶。
森林是陸地生態系統中生物量儲備最大、產量最高，可以使無機物變成有機物、太陽能轉化為化學能，在生物系統和非生物系統中，生產者和消費者之間的物質循環和能量流動中扮演主要的角色，對保持生態系統的整體功能起著中樞和杠桿作用?？梢哉f，沒有森林，就沒有生態平衡，人類生存和發展就是一句空話。
2.森林能夠有效控制污染和酸沉降，改善人類和其他生物的生存環境。
空氣污染在大多數國家，尤其是在城市和工業區，是一個重大的環境問題。在美國，由于空氣污染每年花在醫療及生產損失的費用估計高達400億美元。據統計，世界上約有9億城市居民暴露在達到有害水平的CO2中，10億多人暴露在超標水平的懸浮顆粒物中。全球出現了歐洲、北美、中國和日本酸雨區。
3.森林能夠有效保護生物多樣性。
森林生態系統種類很多，結構復雜。熱帶雨林，樹高達上百米，林相能分成6 ～7個層次，生物種類十分豐富。在自然植被中，只有寒溫帶或高山針葉林，由于自然條件十分惡劣，往往由單純林或單層林所構成。全世界木本植物有2萬余種，全球500萬～3 000萬種生物中的半數以上在森林中棲息繁殖。森林提供有機質，并參與土壤的形成，對其他物種有著深刻的影響，特別是形成的森林環境，為物種進化和發育提供良好的基礎。森林消退是生物多樣性面臨的最大威脅。森林被破壞，將使野生動植物失去庇護所。根據目前的估計，一種植物的滅絕常常導致10 ～30種生物的生存危機。因此，森林的破壞是災難性的。據國際自然保護同盟估計，世界上已有2萬～3萬種生物，處于被嚴重威脅的狀態。熱帶森林雖只占地球陸地面積的7%，卻集中了全球50%。以上的物種，擁有世界80%。的昆蟲，90%的靈長類動物。有人估計，如果地球上熱帶雨林有一半消失，至少將有75萬物種滅絕。熱帶雨林有豐富的遺傳資源，例如作為人類食物的幾十種作物和果樹，如大米、玉米等，其中有一半是從熱帶雨林植物遺傳多樣性中由人工選育而來的。
4.森林能夠有效地防治土壤流失和退化。
在我國，約有1/3的耕地受到水土流失的危害，每年流失土壤約50×108t。據統計，40年來，因水土流失危害， 全國累計減少耕地達266 × 104hm2 ，造成經濟損失100億元以上。水土流失的加重，與林草植被的破壞關系非常密切。森林憑借它龐大的林冠、深厚的枯枝落葉層和發達的根系，起到蓄水保土、減輕地表侵蝕的作用。
5.森林可以涵養水源。
全世界已有100多個國家缺水，嚴重缺水的國家已；40多個，全球607。的陸地面積淡水資源不足，20多億人飲用水緊缺。森林能吸收和下滲降水，減少水資源無效損失，增加有效水總量。森林的枯枝落葉層對保持水分貢獻最大，森林土壤良好的團粒結構使森林土壤有很強的滲透性。森林能夠削洪滯洪，加平枯期流量。森林可以促進水分小循環和影響大氣環流，增加降水。大多數學者認為森林對降水的影響很小，或者影響有限，一般不超過3%～5%，但卻有很大”時空調節”作用：調節干旱區和濕潤區、雨季和旱季的降雨量。森林吸收輻射大，用于產生降雨的熱量比曠野大；森林下墊面粗糙度大，增強了上方亂流，促進水汽運動；森林為大氣降水提供了大量的天然有機凝結核。森林可以保護水質，減少泥沙含量，防治河流鹽堿化和湖泊富營養化。
6．森林可以有效防治土地荒漠化。
土地荒漠化是生態環境惡化的重要標志。據聯合國環境規劃署1986年的估計，有史以來，人類已經損失了大約20 × 108hm2的耕地，且全球每年退化的土地面積達500 × 104 ～ 700 × 108hm2中國荒漠化和面臨荒漠化的土地面積已達到國土面積的1/3?！∫话銇碚f，土壤退化發生在森林破壞后對土地的不合理使用上。在干旱地區，由于林業的不合理經營使土壤中大量的養分被消耗，導致土壤地力衰退。半干旱地區，當森林植被破壞后，大部分降水都以地表徑流形式流失，進一步惡化了土壤的水分條件。實現荒漠化綜合治理的根本在于發展林業，建立農、林、牧、水有機結合的體系。研究表明：大范圍的綠化工程，可以改變原始風沙結構，迫使沙塵在垂直高度上分布趨于均勻，林帶內的沙塵減少80%。森林還有較強的自肥能力和有效的防止風蝕能力。森林能在一定程度上減緩土地的鹽堿化。由于林冠的阻擋， 森林土壤表層的蒸發量很小，森林的根系分布較深，吸收深層的土壤水分用于蒸騰，因而有利于防治含鹽分高的地下水向上移動。
7．森林能夠有效緩解溫室效應，維護全球碳循環
由于人類活動增加了大氣中一些溫室氣體的濃度，結果使地球表面變暖。如果按目前的溫室氣體排放速度，下個世紀全球平均溫度每10年將上升0.3℃。全球氣候的變化，將對農業、林業和水資源利用產生很大的影響。溫室效應的產生，與全球碳循環的關系非常密切。森林是世界上最大的碳儲存庫，它儲存了全球陸地生態系統90%以上的碳，與其他植被相比，林木中碳與其他元素的比率較高， 單位面積的森林儲存的碳是農田的20 ～ 100倍。森林破壞能引起大氣中濃度的增加。
碳循環的主要形式范文6
一、教學目標
首先要求學生能夠認識CO2的主要化學性質以及物理性質，知道相關的化學反應，讓學生知道這種氣體的性質能夠決定它的用途，使二氧化碳在生產生活中得到了廣泛的運用，這樣能夠提升學生分析、解決實際問題的意識和能力，更好地把握CO2在自然界中的碳循環。
二、教學難點和重點
CO2的性質決定了它的用途以及它在生產、生活中的運用。
三、講解過程
1.綜合敘述
教師要先向學生展示集滿CO2氣體的集氣瓶，向學生講明CO2是一種非常神奇的氣體。向集氣瓶里加點水后，集氣瓶能夠吸住玻璃片，指出它是氣體CO2。教師要求學生閱讀書中材料，查看空氣中的CO2含量，而且它與空氣的各成分有著非常穩定的比例。教師可用多媒體向學生展示CO2在自然界中的循環的相關圖片。要求學生回顧如何產生以及消耗CO2。在此過程中，讓學生認識到最近若干年工業快速發展，空氣中的CO2日益增多，產生了溫室效應，而且要向學生展示溫室效應的危害。教師讓學生閱讀課本關于CO2的性質概述。首先是它的物理性質：通常狀況下是無色、無味的氣體，密度大于空氣，而且能夠溶于水。CO2固體也被叫做干冰，干冰加熱易升華，出現“吞云吐霧”現象，可以用作舞臺云霧，也能夠用來人工降雨以及致冷劑等。
2.二氧化碳在生產汽水中的運用
它能夠溶于水，能與水反應，從而用來制作汽水，例如，我們所熟知的可口可樂、百事可樂等里面均含有一定數量的CO2。教師向學生展示“雪碧汽水”，并將汽水瓶蓋打開，學生會聽到一定的聲音，這是其中的二氧化碳從汽水中逸出。二氧化碳溶于水的同時會有極少部分二氧化碳與水反應生成碳酸，所以汽水也叫碳酸型飲料。教師要向學生講解：通常都會采取加壓方式將更多的二氧化碳溶解在汽水中。在打開瓶蓋后，瓶內的壓力減小，原本溶解在汽水中的二氧化碳氣體會從汽水中逸出。在人們喝過汽水以后，通常還會打嗝，說明原本溶解在汽水中的二氧化碳氣體逸出來了。這是因為，汽水在進入肚子后，它周圍的溫度升高，因此會逸出更多的二氧化碳。在這種情況下，要讓學生認識到，增大壓強或者降低溫度可以在水中溶解更多的二氧化碳。在通常情況下，1L水中只能夠溶解1L二氧化碳，因此學生要意識到，二氧化碳能溶于水。但是，打開瓶蓋壓強減小或者汽水喝進肚子溫度升高，原本溶解在汽水中的二氧化碳就會從汽水中逸出。
3.干冰在舞臺以及人工降雨中的運用
從干冰來看，它在升華的過程中伴隨著吸熱，假如在舞臺上撒干冰后，干冰就會升華吸熱，從而使它周圍的環境溫度降低，出現云霧現象。此外，在人工降雨的過程中，干冰升華，周圍溫度降低，空氣中水蒸氣凝結成小水滴，甚至形成降水，這是往天空中撒干冰人工降雨的原理。
4.二氧化碳的不可燃性
可以向燒杯內以階梯狀形式燃燒的蠟燭倒入一定數量的二氧化碳?？梢钥吹较灎T會逐漸熄滅，能夠得到二氧化碳“不能燃燒，不支持燃燒”的性質。此外，二氧化碳的密度大于空氣，能夠將燃燒物和空氣隔絕開來，從而終止火勢，它也被形象地稱作奇妙的“滅火勇士”。此外，二氧化碳能夠參加光合作用，因此也被用來制作肥料等。
從上述材料來看，二氧化碳的性質決定了它的用途，因為它能夠在不同溫度下以不同形式存在，所以也被廣泛地運用在生產、生活中，希望通過這個案例能夠讓學生更好地把握二氧化碳的性質，更好地掌握相關知識。