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碳循環的主要過程范文1
A.甲為生產者,乙為分解者,丙為消費者
B.甲為消費者,乙為分解者,丙為生產者
C.甲為分解者,乙為生產者,丙為消費者
D.甲為生產者,乙為消費者,丙為分解者
解析 在分析碳循環時,先根據箭頭的指向找出大氣中CO2,如果已經給出大氣中CO2,則根據CO2的去向找到生產者,再根據生產者找到初級消費者和分解者。生產者上的箭頭是一進多出,分解者的箭頭是一出多進。
答案 A
點撥 有同學錯誤選擇D項,原因是不能從根本上區別分解者與消費者同生產者的關系。
例2 下列關于生態系統中物質循環和能量流動的敘述,正確的是( )
A.富營養化水體出現藍藻水華的現象,可以說明能量流動的特點
B.生態系統中能量的初始來源只有太陽能
C.食物鏈各營養級中10%~20%的能量會被分解者利用
D.無機環境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用
解析 富營養化水體出現藍藻水華是大量有機污物排到江湖中導致藻類大量繁殖,為物質循環的再生利用,說明物質循環反復性,而能量流是單向的,所以A項錯誤;生態系統的能源主要為太陽能,也可源自某些無機物氧化分解釋放的能量,如硝化細菌、硫鐵細菌等化能自養型生物,所以B項錯誤。生態系統中能量流動是單向遞減的,其傳遞效率是10%~20%,即10%~20%的能量被下一營養級所同化,故C項錯誤。生態系統的物質循環帶有全球性和循環往復性,因此無機環境中的物質可以通過多種途徑如光合作用、根的吸收進入生物群落被生物利用,故D項正確。
答案 D
例3 2006年12月17日科學家把“末日之鐘”的時間從晚11時53分調至晚11時55分。警示氣候變化構成的威脅“接近核武器威脅的可怕水平”,“溫室效應”將給人類帶來災難。下列有關溫室效應的敘述,不恰當的是( )
A.化學燃料的燃燒是導致溫室效應的主要原因
B.碳元素在生物群落和無機環境之間以CO2的形式循環
C.碳元素在生物群落中主要以有機物的形式存在
D.植樹造林、退耕還林是解決溫室效應的最主要措施
解析 解答此題的關鍵是全面認識溫室效應形成的原因和防治措施、植樹造林、退耕還林能有效防治溫室效應,但不能從根本上解決問題,預防溫室效應必須從開發利用新能源入手以減少CO2的排放,在此基礎上,再進行植樹造林、退耕還林才能達到目的,
答案 D
點撥 同學們在回答此問題時,認為每個選項都正確,干擾思維,出現誤選。解題過程中,應注意利用“二看法”分析能量流動和物質循環的關系:一看過程,能量和物質相伴而行,但能量在傳遞過程中由光能化學能熱能,而物質在傳遞中,由無機物(CO2)有機物無機物(CO2);二看終點,能量流動的終點是熱能散失到無機環境中,不能再利用。而物質循環產生的CO2又被重新利用,所以沒有終點。
例4 氣候變化與生態系統的碳循環密切相關。下表為A、B兩個不同時期陸地生態系統與大氣環境的碳交換情況。
(1)生態系統中碳的吸收主要是通過________作用實現的,碳的釋放主要是通過________作用實現的。
(2)表中________時期的生態系統處于穩定狀態,原因是________。
(3)由于過度的人工碳排放,破壞了生態系統的________,導致大氣中________增加并引起全球氣候變化。
(4)人們正在積極開發新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的,類囊體吸收光能的過程發生在光合作用的________階段;又如經改造的藍藻能在細胞內將光合作用產生的________直接發酵轉化為燃料乙醇。
解析 解答本題需要掌握以下的關鍵點:CO2固定和釋放的過程、碳平衡的原因和碳平衡被破壞的原因及危害、光合作用的過程和產物。
生態系統中碳的吸收主要是通過光合作用實現的,碳的釋放主要是通過呼吸作用實現的。生態系統處于穩定狀態時,生態系統吸收CO2的量和釋放CO2的量應相等。在表中A時期時,生態系統吸收CO2的量和釋放CO2的量應相等。人工碳排放,破壞了生態系統的穩定性或平衡,導致大氣中CO2含量增多而出現溫室效應。類囊體吸收光能的過程發生在光合作用的光反應階段。光合作用的產物是葡萄糖。
答案 (1)光合 呼吸 (2)A 碳吸收量等于碳釋放量 (3)穩定性 CO2 (4)光反應 葡萄糖
1.如圖是生物圈中碳循環示意圖,下列相關分析不正確的是( )
A.生物圈通過碳循環實現碳元素的自給自足
B.A是消費者,C是生產者,各成分間以CO2的形式傳遞碳元素
C.對E過度開發利用會打破生物圈中碳循環的平衡
D.碳循環過程需要能量驅動,同時又是能量的載體
2.從物質循環看,人體內碳元素的最終來源是( )
A.食物有機物中的碳
B.非生物界的碳酸鹽
C.大氣中的二氧化碳
D.生態系統中的生產者
3.碳在生物群落與無機環境之間的循環是通過( )
A.光合作用
B.呼吸作用和光合作用
碳循環的主要過程范文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?;率艿卣鹆叶取⒌匦谓Y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??梢?,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?;谏鷳B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。
碳循環的主要過程范文3
所謂“碳循環”,是指碳元素在自然界中的循環狀態,生物圈中的“碳循環”主要表現在綠色植物從空氣中吸收二氧化碳,經光合作用轉化為葡萄糖,并且釋放出氧氣的過程。而碳元素主要存在于巖石圈和化石燃料中,其二者含碳量約占地球上碳總量的99.9%。除此之外,地球上還有三個“碳庫”:大氣圈庫、水圈庫和生物庫。盡管這三個庫中的碳含量較小,但是他們扮演著碳在生物和無機環境之間迅速交換的交換庫的角色。
碳在巖石圈中主要以碳酸鹽的形式存在;在大氣圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在;而在水圈中,碳則以多種形式存在于幾百種被生物合成的有機物中。在大氣中,二氧化碳是含碳的主要氣體,也是碳參與物質循環的主要形式。在生物圈中,森林是碳的主要吸收者,它固定的碳相當于其他植被類型的2倍。他又是生物庫中碳的主要存在者。植物、可見光作用的微生物通過光合作用從大氣中吸收碳的速率,與通過生物的呼吸作用將碳釋放到大氣中的速率大致相等。因此,大氣中二氧化碳的含量在受到人類活動干擾以前是相對穩定的。
碳循環可以分為以下幾種類型:生物和大氣之間的循環、大氣與海洋之間的循環以及含碳鹽的形成與分解。這三種循環對于控制地球環境的穩定具有重要的意義,而且它們對于全球碳的平衡有著重要的意義。在過去,這幾種循環都是極為穩定的。然而人類的活動極有可能打破這種平衡。人類在燃燒礦物燃料獲得能量時,產生了大量的二氧化碳。從1949到1969年之間,由于燃燒礦物燃料以及其他工業活動,二氧化碳的生成量每年增長4.8%。打破了自然界中原有的平衡,導致了全球范圍內氣候的異常變化。
“溫室效應”便是最為直接的例子,地球的溫室效應是由于人類在長期生產和生活中,不斷向大氣層大量排放各種各樣有害氣體而造成的。在這些氣體中,最主要的是二氧化碳。此外,還有氟、氯化鈣、臭氧、甲烷、氫氧化物等40多種微量氣體。二氧化碳等氣體不能吸收太陽短波輻射,而讓太陽熱輻射能夠吸收大部分的地面長波輻射,使得地面輻射熱無法散發到外層去,像溫室的作用一樣,從而導致地面和低層大氣溫度逐漸升高。這就是溫室效應。
碳循環的主要過程范文4
一、選擇題
1.干旱環境下,森林中樹木的根系比正常情況下扎得更深且分布更廣,根本原因是()
A.生態系統具有一定的自我調節能力
B.森林中植物生長旺盛
C.森林有物質和能量的流動
D.森林生態系統的穩定性高
2.要使海洋生物資源可持續利用,就必須保持海洋生態系統的動態平衡。對一個平衡的生態系統來說,下列相關敘述錯誤的是()
A.具有一定的自我調節能力
B.能量流動與物質循環保持動態平衡
C.植物與動物的數量相等
D.生物成分之間相互制約、相互協調
3.(2014·江蘇高考改編)下列關于生態系統中物質循環和能量流動的敘述,正確的是()
A.富營養化水體出現藍細菌水華的現象,可以說明能量流動的特點
B.人工魚塘生態系統中能量的來源只有太陽能
C.食物鏈各營養級中約10%的能量會被分解者利用
D.無機環境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用
4.(2014·天津高考改編)圖a、b分別為農村和城市生態系統的生物量(生命物質總量)金字塔示意圖。下列敘述正確的是()
A.兩個生態系統均存在著反饋調節機制
B.兩個生態系統的營養結構均由3個營養級組成
C.城市生態系統不具有自我調節能力
D.流經兩個生態系統的總能量均是其植物所固定的太陽能
5.有些人工林面積大,構成的樹種單一,樹木年齡和高度比較接近,樹冠密集,這種森林被稱為“綠色沙漠”。以下分析不正確的是()
A.植物種類單一,無法提供多樣的食物或棲息環境,因而動物種類也十分稀少
B.密集的樹冠遮擋了陽光,使林下缺乏灌木層和地表植被,群落結構簡單
C.營養結構簡單,食物鏈短,生態系統的穩態容易維持
D.生物多樣性水平低,缺少天敵對蟲害的控制,易爆發蟲害
6.環境問題是全世界人民密切關注的問題,以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經濟模式越來越成為促進國家經濟持續增長和可持續發展的重要經濟模式。下列說法正確的是()
A.煤、石油和天然氣的大量燃燒,致使大氣中的CO2急劇增加
B.大氣中CO2進入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C.生物群落中的碳元素進入大氣的方式只能是微生物的分解作用
D.大力植樹造林是緩解溫室效應的方法
7.下面為碳循環示意圖,甲、乙、丙表示生態系統中的三種成分,下列敘述正確的是()
A.碳循環是指二氧化碳在甲與丙之間不斷循環的過程
B.乙在該生態系統中均處于第二營養級
C.甲、乙、丙共同組成生態系統
D.生物X可能不具有細胞核,生物Y可能含有線粒體
8.下面為某生態系統的部分物質循環簡圖,其中M表示非生物的物質和能量。相關敘述正確的是()
A.若M表示大氣中的CO2,則碳元素在圖中④過程中是以有機物形式傳遞的
B.從圖中我們可以看出能量伴隨著物質循環而循環
C.若M表示大氣中的CO2,則碳元素可在生物群落中反復循環利用
D.若M表示無機環境中的能量,則①的能量值為②與③對應的能量值之和
9.下面是利用人工濕地凈化生活污水的原理簡圖。下列說法正確的是()
A.該生態系統中的所有生物構成了一個生物群落
B.流入該生態系統的總能量是生產者固定的太陽能
C.由于生態系統具有自我調節能力,故該濕地可以處理大量的污水
D.增加該濕地中生物種類可提高能量傳遞效率
10.動物生態學家對林區周邊區域進行了4種經濟動物的調查,結果如下表:區域種群
物種一 二 三 四 五 A A1 A3 A5 B B2 B3 B4 C C1 C2 C3 D D1 D2 D3 D5
根據表中信息,有關敘述錯誤的是()
A.被調查的4種動物中,分布最廣的是物種D
B.A1、A3、A5之間可能存在地理障礙,不存在生殖隔離
C.如果各物種存在著食物關系,且物種A處于營養級,那么各動物之間的食物關系是BDCA
D.如果選一區域,用標志重捕法調查4種經濟動物的種群密度,選取第三號區域
11.下面為某生態系統的物質和能量流向示意圖(能量傳遞效率按10%計算)。下列有關敘述正確的是()
A.X1過程的完成必須依賴一種具有雙層膜結構的細胞器
B.X1過程吸收的CO2總量與Y1、Y2、Y3……及Z過程釋放的CO2總量相等
C.當該生態系統處于相對穩定狀態時,X3過程的能量值約為X1過程能量值的1%
D.Z1、Z2、Z3……過程提供的有機物中的碳將全部轉變為Z過程釋放的CO2中的碳
12.下圖一為科學家提供的大氣中近40年每月平均二氧化碳濃度圖,圖乙為碳元素在生態系統中循環的模式圖,“甲、乙、丙”表示生態系統的生物成分,“a~g”表示生理過程。下列相關敘述中,正確的是()
A.圖一所示CO2濃度逐年升高,主要原因是植物被破壞,使CO2的消耗減少
B.圖二中c過程代表光合作用,f過程代表微生物的呼吸作用
C.圖二中甲代表的營養級在生態系統的食物鏈中占有的碳元素最多
D.圖二中丙所代表的生物的細胞內沒有成形的細胞核
二、非選擇題
13.(2014·全國卷Ⅱ)某陸地生態系統中,除分解者外,僅有甲、乙、丙、丁、戊5個種群。調查得知,該生態系統有4個營養級,營養級之間的能量傳遞效率為10%~20%,且每個種群只處于一個營養級。一年內輸入各種群的能量數值如下表所示,表中能量數值的單位相同。
種群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列問題:
(1)請畫出該生態系統中的食物網。
(2)甲和乙的種間關系是________;種群丁是該生態系統生物組分中的________。
(3)一般來說,生態系統的主要功能包括__________________、____________,此外還具有信息傳遞等功能。碳對生物和生態系統具有重要意義,碳在________和________之間的循環主要以CO2的形式進行。
14.(2014·江蘇高考)機場飛行跑道及場內小路旁多是大片草地,有多種動物棲息。下圖是某機場生態系統食物網的主要部分。
請回答下列問題:
(1)此食物網中,小型猛禽分別處于________營養級。
(2)機場內的小鳥初遇稻草人十分驚恐,這種反應屬于________反射。
(3)為了進一步驅鳥,某機場先鏟除原有雜草,而后引種了蟲和鳥都不愛吃的“驅鳥草”,機場內小鳥大為減少。以后“驅鳥草”逐漸被雜草“扼殺”,這種生物群落的變化過程屬于________演替。
15.圖1是某人工濕地生態系統的碳循環圖解,其中的生物主要有荷花(挺水植物)、綠藻(浮游植物)、黑藻(沉水植物)、輪蟲等浮游動物以及人工放養的魚和鴨等。圖2是該系統中能量流經初級消費者的示意圖。請據圖回答問題:
(1)被稱作該人工濕地生態系統“基石”的生物有:_________________________,它們在空間的配置情況體現了群落的________結構,提高了光能的利用率?!叭斯竦亍眱艋鬯淖饔檬峭ㄟ^不同類型的水生植物和______________的共同作用實現的;當過量的污水進入該人工濕地時,該人工生態系統將遭到破壞,這說明生態系統的________________是有一定限度的。
(2)請在圖1中用恰當的箭頭和文字補充完成該人工濕地公園的碳循環圖解。
(3)該人工濕地公園的能量來源包括________________________。若圖2中A表示初級消費者的攝入量,那么,D表示________________________________。
1.選A 干旱條件下植物的根扎得深、分布廣,才能保持水分的正常吸收,抵抗外界惡劣的環境,說明森林生態系統具有一定的自我調節能力。
2.選C 生態系統平衡時,植物與動物數量不一定相等。
3.選D 富營養化水體出現藍細菌水華是大量有機污物排到江湖中導致藻類大量繁殖引起的,不能說明能量流動的特點;人工生態系統的能源來源部分為太陽能,也可源自人為添加的魚飼料。生態系統中能量流動是單向遞減的,其傳遞效率是10%,即10%的能量被下一營養級所同化。生態系統的物質循環帶有全球性和循環往復性,因此無機環境中的物質可以通過多種途徑如光合作用、根的吸收進入生物群落被生物利用。
4.選A 反饋普遍存在于生態系統中,通過負反饋可調節生物種間關系,以維持生態系統的穩定;營養級是指不同的生物種群,而圖a和b中的動、植物的種類不確定,無法判斷兩圖中有幾個營養級;城市生態系統也具有一定的穩定性,具有自我調節能力;圖b中人的數量明顯多于植物的量,應有外界能量流入。
5.選C 題干信息“樹種單一”說明植物種類少,無法提供多樣的食物或棲息環境,因而動物種類也十分稀少;“樹冠密集”遮擋光照,使林下缺乏灌木層和地表植被,群落結構簡單;營養結構簡單,食物鏈短,生態系統的穩態容易被破壞。
6.選A 近代工業的迅速發展,導致化石燃料大量燃燒,打破了生物圈中碳循環的平衡,因此減緩溫室效應的重要措施是減少化石燃料的燃燒。光合作用和化能合成作用都能夠固定大氣中的CO2。動植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能釋放CO2。
7.選D 圖中甲為生產者,X可為沒有葉綠體但能進行光合作用的生物。乙為消費者;丙為分解者,Y可為營腐生生活的真菌等,真菌含有線粒體等細胞器。碳循環是指碳元素在生物群落與無機環境之間的循環。乙中包括各種消費者,可處于不同的營養級。甲、乙、丙共同形成生物群落。
8.選A 碳在生物群落內部是以有機物的形式傳遞的,圖中④表示捕食關系。能量是單向流動的,不能循環利用。碳在無機環境和生物群落之間反復循環利用,而不是在群落內反復利用。①表示生產者固定的總能量,除包括②③外,還包含消費者通過呼吸作用散失的能量。
9.選A 流入該生態系統的總能量是生產者固定的太陽能及生活污水中的化學能;生態系統的自我調節能力有限,若排入的污水超過其調節能力范圍,則該濕地不能進行處理;增加濕地中生物種類不能提高該生態系統的能量傳遞效率。
10.選C 從表中信息可知,D物種分布的區域最廣;由于A1、A3、A5處于三個不同的區域且屬于同一物種,所以可能存在地理障礙,不存在生殖隔離;從第五號區域動物的分布能確定A與D之間應存在捕食關系;只有第三號區域內有4種經濟動物,所以選擇第三號區域調查四種動物的種群密度。
11.選C 圖示X1表示光合作用固定CO2的過程,參與的生物可能是綠色植物或原核生物藍細菌等,藍細菌等原核生物沒有葉綠體。X2、X3等表示動物通過攝食同化有機物的過程,Y1、Y2等表示生產者和消費者通過呼吸作用釋放CO2的過程,Z表示分解者的分解作用。一般情況下,X1過程固定的CO2總量大于Y和Z過程釋放的CO2總量,因為還有一部分有機物未被利用。Z1、Z2、Z3……過程提供的有機物中的碳還有一部分轉化為分解者自身的有機物。當生態系統達到相對穩定時,X3=X1×10%×10%。
12.選C 圖一中CO2濃度逐年升高主要是由化學燃料的燃燒造成的; 圖二中甲是生產者,乙是消費者,丙是分解者,丁是無機環境中的CO2庫,c過程為消費者的呼吸作用,f過程為分解者的呼吸作用;甲是生態系統的第一營養級,固定的有機物中的能量是流經生態系統的總能量,因此占有的碳元素最多;丙是分解者,其中有真核生物也有原核生物,真核生物有成形的細胞核。
13.解析:(1)根據“營養級之間的能量傳遞效率為10%~20%”可知,戊中能量最多,處于第一營養級,乙和丙中能量相差不多,都處于第二營養級,甲處于第三營養級,丁處于第四營養級,因此可得出該生態系統中的食物網。(2)根據(1)中的食物網簡圖可以看出甲和乙之間的關系為捕食,戊是生產者,而甲、乙、丙和丁都為消費者。(3)生態系統的主要功能是能量流動、物質循環和信息傳遞。碳在無機環境和生物群落之間是以CO2的形式進行循環的。
答案:(1) (2)捕食 消費者(其他合理答案也可) (3)物質循環 能量流動 生物群落 無機環境(其他合理答案也可)
14.解析:(1)食物鏈的起點是草,本食物網中小型猛禽分別位于第三、四、五營養級。(2)小鳥初遇稻草人十分驚恐,是后天習得的,屬于條件反射。(3)驅鳥草逐漸被雜草“扼殺”,出現新的優勢種,這是在已有生物生長的地方發生的演替,屬于次生演替。
答案:(1)第三、第四、第五 (2)條件 (3)次生
15.(1)生態系統的基石是生產者:荷花、綠藻、黑藻。挺水植物、浮游植物、沉水植物是垂直方向上的分布,為垂直結構。 微生物和生產者都可以凈化污水。過度污染,生態系統將遭到破壞,因為生態系統的自我調節能力是有限的。(2)注意無機環境和生產者之間是雙向箭頭。(3)人工濕地公園的能量可來源于生產者固定的太陽能,也
可來自生活污水。A表示攝入量,那么,B應為同化量,D為細胞呼吸消耗量。
答案:(1)荷花、綠藻、黑藻 垂直結構 微生物
碳循環的主要過程范文5
1.與植物對礦物質離子的吸收有關的是 ( )
A.礦物質離子的濃度
B.溫度、水、氣體等環境條件
C.植物對礦物質離子的吸收能力
D.以上三個都正確
2.在競爭中的種群增長方程中,競爭系數α、β盧與K1、K2決定物種1、2的競爭結果。物種1取勝,物種2被排斥α、β與K1、K2的關系是 ( )
2015年成人高考生態學基礎模擬試題及答案(六)
3.種類組成貧乏,喬木以松、冷杉、云杉、落葉松為主的生態系統是 ( )
A.熱帶雨林
B.落葉闊葉林
C.常綠闊葉林
D.北方針葉林
4.一個生態系統必須有的生物成分是 ( )
A.植物、動物
B.生產者、分解者
C.動物、微生物
D.微生物、植物
5.可持續農業的目標是 ( )
A.促進農村綜合發展,減少多種經營
B.保證穩定持續增長的農業生產率
C.保持健康、協調的生態環境,有益于城市人民身體健康
D.合理利用、保護資源,特別是要保證土壤肥力得到快速的提高
6.現代生態學發展的主要特點之一是( ).
A.以微觀層次為主
B.向微觀和宏觀發展
C.以宏觀層次為主
D.以個體層次為主
7.植物花芽的分化和形成的過程中,起著主導作用的是 ( )
A.光照時間
B.光照強度
C.光照長度
D.光照速度.
8.黑龍江省是種植水稻緯度最北的地方,此現象是___ 對生物分布的限制作用的表現。 ( )。
A.日照強度
B.日照長度
C.常年溫度
D.有效積溫
9.種群的性別比例直接影響種群的繁殖力,兩性花植物種群的繁殖 ( )
A.應考慮性別比例問題
B.不考慮性別比例問題
C.應考慮育齡雌體數問題
D.不考慮育齡雌體數問題
10.下列選項中,不屬于種群自動調節機制的是 ( )
A.遺傳訶節
B.食物調節
C.內分泌調節
D.動物的領域性
11.早稻是不宜連作的農作物,其原因是 ( )
A.種群調節
B.競爭作用
C.抗毒作用、
D.他感作用
12.辛普森多樣性指數公式中Pi的意義是 ( )
A.群落中的物種數
B.物種i個在群落中的蓋度
C.物種i的個體數
D.物種i個體數占群落中總個體數的比例
13.從裸巖開始的旱生演替又屬于 ( )
A.快速演替
B.次生演替
C.內因性演替
D.外因性演替
14.中國植物群落分類的高級單位是 ( )
A.群叢
B.群叢組
C.植被型
D.群系組
15.生態系統中的植物群落光能利用率一般是 ( )
A.1%
B.5%
C.10%
D.20%
16.時間長、范圍廣、閉合式的循環是 ( )
A.氣相型循環
B.生物循環:
C.沉積型循環
D.地球化學循環
17.碳循環不平衡帶來的環境問題是 ( )
A.臭氧層破壞
B.酸雨
C.溫室效應
D.水體富營養化
18.使多樣性維持高水平的措施是 ( )
A.保持平靜
B.強度干擾
C.中度干擾
D.低度干擾
19.最重要的溫室氣體是二氧化碳,其對溫室效應的作用 ( )
A.100%以上
B.80%以上
C.50%以上
D.20%以上
20.下列屬于生態因子的是 ( )
A.溫度、食物、濕度、氧氣、二氧化碳等條件
B.溫度、食物、光、土壤、氧氣、二氧化碳等條件
C.溫度、濕度、氧氣、二氧化碳和其他相關生物等條件
D.溫度、濕度、食物、空氣和其他相關生物等條件
二、填空題:21~40小題,每小題2分。共40分。把答案填在題中的橫線上。
21.既能按氣相型循環,又能按沉積型循環的元素是___ 。
22.一般來講,土壤的質地可分為沙土、黏土和___ 三大類。
23.當水分不足時,往往會引起動物___ 。
24.兩個或多個群落或生態系統之間的過渡區域叫 ___ 。
25.群落演替的先決條件是___ 。
26.碳循環失調的環境問題是 ___ 。
27.而容積較小,臨時性,與外界物質交換活躍的庫稱為___ 。
28.生態學研究的每一個高層次對象,都具有其下級層次對象所不具有的某些___ 。29.在未被生物占領過的區域,從沒有種子或孢子體的狀態的原生裸地或水體開始的演替,叫___。
30.一些物種的種群密度有一個下限要求,如果低于臨界下限,該生物種就不能正常生活,甚至不能生存,這就是___ 。
31.種群的數量隨時問的變化而上下擺動的情況稱為___ 。
32.在生物機體內部自發性和自運性的時間節律,這種內源節律不是精確的24h,因此稱為9___ 。
33.能夠被植物葉綠素吸收利用的太陽輻射稱___ 。
34.旱生植物在形態結構上的特征,一方面表現為增加水分攝取;另一方面表現為 。
35.次生演替過程中若群落被進一步破壞叫群落退化或___ 。
36.全球生態學又叫 ___ 。
37.水生植物區別于陸生植物之處,一是通氣組織發達;二是機械組織___ 。
38.群落演替最后達到和環境緊密協調的穩定群落叫 ___ 。
39.根據物質循環的路徑不同,生物地球化學循環可分為___ 和沉積型循環兩種類型。40.生物群落是指在一定時間內居住在一定空間范圍內的___ 的集合。
三、判斷題:41~50小題,每小題2分,共20分。判斷下列各題的正誤。正確的在題后的括號內劃“√”,錯誤的劃“×”。
41.土壤及時滿足植物對水、肥、氣、熱要求的能力,稱為土壤肥力。 ( )
42.根據植物的可見結構成分的不同而劃分的類群,就是植物的生態型。 ( )
43.特有種屬于群落成員。 ( )
44.陽光被大氣層的氣體所吸收。因此,由于地理位置的不同,輻射的能量也有差異。( )
45.生物群落是生物種內許多個體組成的群體。 ( )
46.群落內部的環境變化是由群落本身的生命活動造成的,與外界環境條件的改變沒有直 接的關系。 ( )
47.地形因子對生物的作用主要是直接作用。 ( )
48.生態系統的生產力是指某個種群或生態系統所生產出的有機物的數量、重量或能量。( )
49.原生演替的是森林。 ( )
50.生態農業是運用生態學原理和系統科學的方法,把現代科技成果與傳統農業技術精華結合起來而建章的具有高功能、高效益的農業系統。因此,生態農業可以根本解決地球日益增長的人口與糧食短缺的問題。 ( )
四、簡答題:51~53個小題.每小題10分。共30分。
51.什么是植物的溫周期現象?簡述晝夜變量與植物干物質積累的關系.
52.什么是種間競爭?簡述種問競爭的特點和類型。
53.生物群落有哪些基本特征?
碳循環的主要過程范文6
Chemolithoautotrophic
Bacteria
2009
Hardcover
ISBN 9784431785408
山中建男著
我們所熟悉的生命,除了植物之外,大多是以有機物質為營養的,它們的食物來源于植物、動物或者微生物。但還有一類生命,它們并非植物,但卻能夠以無機元素為能量和營養的來源,它們就是化能無機自養細菌。本書涵蓋了化能無機自養細菌在生物化學和生理方面的特點,以及它們與相關環境之間的關系。
本書共分7章。1-2.背景和基礎知識的介紹,能夠幫助讀者理解本書后面的內容。1.作者簡單而系統的介紹了微生物生長和代謝,以及微生物所采用的各種營養類型的特點;2.介紹了一種細菌用來氧化無機化合物的細胞色素,這種細胞色素就是化能無機自養細菌生長代謝的關鍵物質。氮、硫和碳是自然界中所有生命所必須的,生命的繁衍和生長的過程同時伴隨著這些元素的循環,正是這從未停止的循環造就了萬物的生生不息。本書作者用生動的語言描述了在這三種元素的循環過程中,化能無機自養細菌是如何扮演好自己的角色的;3.地球上的氮循環。參與氮循環的細菌主要是氨氧化細菌、亞硝酸鹽氧化菌、反硝化細菌,以及固氮細菌。對氨和亞硝酸鹽的細菌氧化機制詳加說明。介紹了硝化細菌的應用(即氨氧化、亞硝酸鹽氧化菌),如利用細菌進行火藥生產或是從污水脫氨氮。提到了在人體組織中的一氧化氮和它的生理功能;4-5.介紹的是地球上的硫循環相關的知識,包括硫酸鹽還原菌對硫酸鹽的還原和硫氧化細菌對硫化物的氧化,還有人類是如何利用參與其中的微生物的;5.闡述細菌氧化鐵的機制,以及對這種細菌應用的描述:細菌浸出、生物浸出等其他應用。此外,本章還描述了由硫酸鹽還原菌、硫氧化細菌和嗜酸鐵氧化細菌的“合作”所引起的房屋地基凍脹;6.描述了地球上的碳循環過程的一部分,即化能無機自養細菌的碳素利用。作者對細菌由二氧化碳組生成機化合物的途徑做了較為詳細的說明,因為化能無機自養細菌必須由二氧化碳為材料產生細胞物質。雖然光合作用的描述省略,但細致的描述了細菌產甲烷,說明了產甲烷菌產生甲烷不是由發酵,而是通過呼吸進行的;7.描述了那些被認為是最接近生命起源的細菌,嗜熱細菌是被公認最可能的生命的起源。許多嗜熱細菌是厭氧的化能無機自養細菌。這里主要討論的是那些被認為在生命演化階段早期的生物如何取得生命所需的能源的。作者認為無論是埃姆登-邁耶霍夫-帕爾納斯途徑還是恩特納- 多特洛夫途徑都不是早期生命獲得能量的方式。
本書作者山中建男教授一直參與各種生物細胞色素和化能無機自養細菌的生理和生化研究,其先后在東京工業大學和日本大學任職,期間近百篇,目前是日本東京工業大學的榮譽教授。
祝金星,博士生
(中國科學院微生物研究所)