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碳循环的重要意义范文1
【关键词】森林经营管理；森林碳汇；影响；提高措施
随着全球气候变暖、温室效应等全球性气候问题的突出显现，人们将解决该问题的途径更多的寄托在对森林资源的开发利用方面，这是因为森林生态系统对全球碳循环有着很大的影响，而全球气候变暖的主要原因就是全球工业排放过多量的含碳物质在大气中，超过地球环境的承载能力，破坏了全球碳循环的平衡。因此，研究森林生态系统碳循环的机理、森林经营管理对森林碳汇的影响以及如何提高森林碳汇对改善全球气候，实现可持续发展有重要意义。
1.森林碳汇的特点
树木生长过程中会依靠光合作用吸收大气中的CO2合成自身物质，单就这个角度而言，森林是大气CO2的汇，大面积的森林生长可以减少空气中CO2的量，这会对温室效应有较好的控制作用。而另一方面，树木的呼吸作用，枯叶落地后的腐败发酵以及森林发生火灾时等也会向空气中释放CO2气体，增加空气中CO2的量，这样就认为森林同时也是CO2的源。因此森林对碳循环的作用具有双重性的特点，重点在于如何使森林能够多吸收空气中的CO2而同时能够尽量少的向空气中释放CO2，从而实现碳汇功能才是我们应该考虑的。根据相关研究表明，森林固碳量占整个陆地生态系统固碳量的45%左右，具体而言就是每生长1m3的森林大约会从大气中吸收约1830kg的CO2。总而言之，森林生态系统对大气中CO2的浓度起着至关重要的调节作用，对全球气候变化的意义重大。
2.森林经营对森林碳汇的影响
2.1森林资源破坏对森林碳汇的影响
社会经济发展过程中对森林资源的主要利用方式是森林采伐，纸浆厂砍伐森林用于造纸，不仅对森林造成严重破坏，造纸废水还会污染水资源，广大山区砍伐森林做烧柴也会消耗一定量的森林资源；除了上述原因外，道路建设、放牧、开荒种地和开矿等都会对森林造成严重破坏。森林资源的破坏不仅造成森林对空气中CO2的吸收能力降低，也降低森林碳储量，同时这些被破坏的森林大多数都会被燃烧产生CO2，从而使大气中CO2浓度升高，进一步加剧了温室效应。有的学者认为森林破坏是仅次于化石燃料产CO2量的第二位的CO2排放源。因此，采取合理措施保护森林资源，增强森林碳汇功能已迫在眉睫。
2.2森林受火灾和病虫害对森林碳汇的影响
自然状态下，森林受火灾和病虫害的影响也会使森林释放CO2的量增加，吸收CO2的量降低，造成森林碳汇功能的降低。统计资料显示全球每年因火灾造成的森林损失面积约0.1亿hm2，占全球森林面积的0.2%，由此造成空气中CO2量增加约3000亿kg，占全球CO2总排放量的40%。此外，病虫灾害造成的森林碳汇损失也是巨大的，病虫害对森林碳汇造成的损失主要是由于其使树木根、茎、叶生长状态变差，进而导致森林固碳能力的降低，据估算每年在我国约有100万hm2的森林遭受病虫害的威胁。综上可以看出加强森林保护，降低火灾和病虫害给森林造成的损失是增强森林碳汇功能的又一重要途径。
3.提高森林碳汇的措施
3.1推进生态工程建设
扩大森林面积是增强森林碳汇功能，提高森林碳储备能力的最佳途径。为此就要继续推进生态工程建设，结合我国“生态文明”战略及地区实际情况争取更多资金和政策支持，大力开展人工造林，增加森林覆盖面积。同时加大对主要道路两旁、湖泊地、农田防护林的建设的支持力度，积少成多以取得更好的效果。此外，对原有森林进行综合规划，采用乔灌相结合，形成复层林，提高林地利用率，使单位面积的森林能产生更多的碳汇。具体的可从以下几个方面进行，一是在荒山、沙漠地带植树造林，加强困难立地条件下植树造林技术研究，扩大后备造林地面积；二是继续推进退耕还林还草，恢复林地功能，以增加对CO2的吸收；三是要大力支持各类自然保护区建设，发展森林旅游，实现生态功能和经济价值的双赢；四是要总览全局，建设有一定规模的速生林以使造林工作能尽早发挥作用。总而言之，继续推进生态工程建设，增加森林面积是提高森林碳汇的重要措施之一。
3.2加强各类森林灾害的防治
森林自身独有的特点使其面临着很多自然灾害的威胁，就火灾而言，由于森林密度较大，地面沉积着厚厚的落叶、枯枝等易燃物均给火灾的发生和蔓延创造了条件，在这种情况下一个烟头即可能造成数万公顷的森林消失。另外，病虫害也极易在森林发生、蔓延，给森林保护带来一定困难。因此采取规范、合理的措施加强森林灾害的控制是不可或缺的，一是要对突发灾害建立应急处理方案，确保灾害发生时，消防官兵、林业部门等相关部门能迅速反应，做出合理处置将危害降至最低；二是增加资金投入，建立灾害预警系统，以及时的发现灾害并做出处置；三是各区主管部门结合邻区及历年病虫害发生情况进行定期综合防治，以期做到完全控制病虫害。
3.3科学管理森林资源
采取合理的措施管理森林资源对实现森林可持续发展，提高森林碳汇价值也是必不可少的。这是因为虽然通过造林，再造林增加森林面积可以增加林业碳汇，但是土地面积是有限的，尤其是我国这样的人口大国，更是面临土地资源紧张的困境。因此，当造林面积达到一定程度时，只能通过加强对现有森林的管理来增加森林碳储量，促进森林对大气中CO2的吸收、缓解气候变化和全球变暖。随着我国植树造林、林业生态工程的实施和森林管理水平的进一步提高，未来我国森林在应对气候变化和全球变暖中的作用将会进一步增强。
4.小结
目前，追求低碳经济，实现可持续发展已成为共识。按照低碳经济的发展方向，融合森林碳汇思想，充分考虑各种可能造成森林破坏的因素，加强对森林资源的科学管理，严禁各种破坏森林资源的行为，组织力量进行生态工程建设，以探索结合碳汇管理的森林资源经营管理新模式，使森林碳汇功能持续增强，实现森林产业可持续发展。同时减少大气中CO2浓度，恢复生态系统碳平衡，达到改善全球气候的目的，实现人与自然的和谐发展。 [科]
【参考文献】
[1]张志华，彭道黎.森林管理对森林碳汇的作用和影响分析[J].安徽农业科学，2008，36（9）：3654-3656.
碳循环的重要意义范文2
一、理解《课程标准》，研读《中考化学考试说明》
研读考试说明，明确考试的具体范围、内容和要求，做到心中有数，避免盲目超标、拔高、拓展，关注新增内容，防止对因超标内容和习题的关注和强化而干扰正常复习和误导学习，应引导学生将有限的精力和宝贵的时间用在对双基础知识深层次的理解和广泛的应用上，用在对化学学科知识思想的感悟上，重视引导学生善于合作，勤于思考，实事求是和勇于创新等科学精神的升华，通过实物和课件展示等方法手段再现实验过程，精心选取习题帮助学生动脑、动口、动手的机会。
二、抓主干、突重点、促有效
初中化学知识的学习应使学生获得未来发展所需的最基础的化学知识和技能，形成基本的方法和价值观，理解化学、社会和技术的关系，这一重点的复习突出初中化学主干知识的巩固和深化，才能增强复习的针对性，有效性。
初中化学主干包括氧气、二氧化碳、金属、酸、碱、盐等常见物质的主要性质和用途，溶液的基本知识，常见元素及原子团的化合价，金属活动性顺序，常见酸碱盐的溶解性，质量守恒定律，原子得失电子规律，化合物中元素化合价的一般规律，置换反应与复分解反应规律，化学用语的书写，数字表示的意义，符号意义及运用，据化学式，化学方程式，溶液中溶质质量分数的计算，常见化学仪器的识别使用，化学实验基本操作，常见气体的制取，常见物质的检验和区分，观察实验现象、图表、图形，定量研究物质的组成、化学反应，对比研究物质的性质、结构、组成、制取、用途，控制条件的研究如金属锈蚀、燃烧、影响物质溶解性的因素，分类方法中物质的分类，化学反应的分类，物质结构决定性质，性质决定用途的思想及微观构成物质，物质的多样性，物质是变化的，化学变化中元素、原子不变的观念，氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、常见的酸、碱、盐的主要用途，常见合成材料的应用，元素、化学物质对人体健康的关系，有机物生命活动的意义，有毒物质（一氧化碳、甲醛、黄曲霉素等）对人体的伤害，化学与能源的关系，常见化学燃料的主要成分和新能源的开发，化学与环境的关系，常见污染源的来源、危害、治理等。
三、注重复习方法，提升能力
复习时没有学生的主动参与，就没有成功的有效课堂，在复习中怎样才能提高学生参与产生浓厚的兴趣，提高学生的思维能力呢？
1.联系生活，生产创设情景
复习时要全方位地搜集多方面的信息，将化学知识的复习融入社会生活生产中，这样既能对学生产生好奇心、吸引力、激发学生主动参与，又能利用已学的知识去解决实际问题，达到学以致用的目的，为了这一目的，教师就应加强学习，扩大信息来源，关注与生活、生产、重大科研（如每年的诺贝尔化学奖的最新理论）上一届高考题目中的信息来丰富复习内容，在这些信息处理中要充分挖掘所给信息，用所掌握的知识去灵活运用解答。
2.重视问题设计，利于激发学生思维
好的问题设计利于使学生产生积极的思维，从而增强复习的有效性，首先问题应有较强的综合性，因为复习它是初中化学整体知识的展示，是对现有知识的整合、运用。如：氧气、二氧化碳是身边化学物质的重要代表，设计问题时应从氧气、二氧化碳的组成、性质、变化、制取、用途等方面的差异，在巩固结构决定性质，性质决定用途的同时，深化对氧气，二氧化碳两者之间的关系，在自然界中的转化，认识碳循环和氧循环的意义，增强学生对保护环境的重要意义。
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有（填字母）
A.减少化石燃料的使用 B.植树造林，增大植被面积
C.采用节能技术 D.利用太阳能、风能
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环，CO2转化成有机物的例子很多，如：
A.6CO2+6H2O光合作用C6H12O6+6O2
B.CO2+3H2催化剂CH3OH+H20
C.CO2+CH4催化剂CH3COOH
D.2CO2+6H2催化剂CH2=CH2+4H20
以上反应中，最节能的是，原子利用率最高的是（填字母）
这是一道以温室效应中二氧化碳气体为命题背景，介绍了一系列关于减少CO2含量的方法和措施，利于引导学生树立环保意识，人人有责及物质综合应用意识。
四、认真审题，规范解题，提高练习质量
中考复习中可用于练习的时间和精力都非常有限，因此，选什么样的题给学生做，显得尤为重要，选题时要有利于巩固双基，掌握方法，提升能力和培养学生良好思维能力，要从针对中考考查的重点，学生学习的难点以及形成能力的关键点，要从题目具有典型性，有较大的发展空间，体现课改精神的新题型，如开放题、探究题、信息题等方面去下功夫，学生练习时教师要求学生审题要清楚，不可盲目做题，对于选择题的要求答案是选正确的还是选错误的，填空题目要注意是填名称还是化学式，是填元素名称还是元素符号，对于答题中化学名词和术语必须写准确，化学用语必须规范，解题过程和答题过程必须完整。
碳循环的重要意义范文3
【关键词】森林；开发；环境保护；影响
0.前言
生态是森林旅游的第一卖点，破坏了森林的生态环境，其旅游资源的价值就无从谈起，而且对经济价值和人类的生存都会产生严重的影响。因此，在森林开发中，应该努力做到不损林木，不毁林地，不改地貌，不影响野生动植物的生存和繁衍。要统筹安排森林资源的保护和利用，以和谐的生态旅游切入到美妙的大森林中来。
1.森林资源破坏对环境的影响
1.1生态平衡失调
森林面积的锐减，使复杂的生态结构受到破坏，原有的功能消失或减弱，导致自然生态进一步恶化。大片林地被砍光，使局部小气候发生变化，也使地表截蓄径流能力减弱，加剧了风沙、洪水等自然灾害，扩大了水土流失区。
1.2环境质量退化
森林在生态平衡中起决定作用，有人认为环境中的林业问题、农业问题、水利问题、土壤问题等，其中心是林业问题。森林破坏必然会引起环境质量退化，引起水土流失，土质沙化，对生物带来不利的影响。
1.3造成野生动植物物种减少
森林面积缩小，使野生动物失去了适宜的生活环境，破坏了野生动植物栖息和繁衍场所，使2.5万种物种面临灭绝的威胁。
1.4影响大气的化学组成
大气中的CO2、CH4和N2O是对地球温度和臭氧层破坏产生主要影响的三种气体。研究表明，对森林的破坏加剧了大气温室效应的严重性，森林的土壤和人类耕种土地对大气中碳循环的影响具有全球性的重要意义。森林砍伐后二氧化碳释放量明显减少，同时因光合作用减少，也减少了对二氧化碳的吸收，导致二氧化碳在空气中的浓度增加。
1.5引起气候变化
森林具有调节气候的功能，森林的减少使这种功能大大减弱。如我国四川的森林覆盖率从25%降到13%后，有46个县的年降雨量减少了10-20%，历史罕见的春旱也年年出现。素有“天无三日晴”之称的贵州，随着森林覆盖率下降到15%，近年来变得三年二旱。历史上自然灾害的发生频率与森林减少的趋势都非常一致。
2.森林开发与环境保护中存在的问题
2.1思想认识严重不足
仅仅将森林公园仅视为林业利用自身优势开展的多种经营项目来对待，而没有充分认识到森林公园具有的生态与社会效益，因而片面的将森林公园建设看作林业部门的事，在制定经济和社会发展规划时没有将其提上应有的位置。在培育、管理着大量的森林资源的时候，却没有看到森林旅游的巨大价值，不重视其开发建设，这是制约森林建设与发展的根本原因。
2.2建设管理资金短缺
在森林开发建设中，主要是靠国家拨款，自身“造血”功能弱。搞了一些基础设施项目，但由于投入不足，整体上森林公园基础设施依然十分薄弱。一些游乐项目不仅小，而且很“俗”，几乎大街上都能看得到。而且森林公园交通不便或通而不畅。森林公园的防火、防病虫害缺乏必要的设备与器械，采取的仍是最原始的死看硬守的防治模式。建设资金短缺更制约着旅游开发、宣传促销、招商引资等工作的开展，束缚了森林公园的进一步发展。
2.3职工生活缺少保障
森林公园的前身大都是国有林场，以前主要依靠国家财政供给和经营木材，职工生活有一定保障。现在林场80%属自收自支事业单位，国家供给渠道被切断。建立森林公园后，停止了木材采伐，靠经营木材创收已不可能，收入来源中断，职工生活无法保障。本地居民处于一般人均生活水平之下。地方政府在推进森林公园经营权流转过程中，有损害职工权益的现象。造成职工占山为王，自创一些盈利途径，扰乱市场，破坏景区形象。
2.4难以同步协调发展
森林风景资源和其它自然景观多数都是不可再生资源，必须合理的开发和保护才能达到永续利用的目的。有些投资商为了追求一时的经济利益，不能严格按规划布局，制造一些粗糙的景点，有的甚至开山炸石，进行掠夺性开发，破坏了生态资源的原有风貌。景区内很少看到环保人员，垃圾没有及时清扫，烟头、纸屑、食品残渣等抛弃物随处可见，卫生状况很差，而且有些建筑物长年失修，存在明显的安全隐患。因为急功近利，漠视项目建设对自然的破坏和对环境的污染，结果往往是森林旅游发展得越快，这类建设项目就越多，此种状况应引起高度重视。
3.协调森林开发与环境保护的对策
3.1保护水源地
不许采伐一棵树木，不许污染一条河流，不许破坏一块植被，不许流转一片林地，不许在林场散养黄牛，不许毁林开垦或者采砂、取土，不许倾倒垃圾及其他废弃物，不许使用炸药、毒药捕杀水生动物，不许新建污染生活饮用水水源的企业，不许使用化肥和农药。
3.2加大森林资源培育和保护
近年来，我们必须把加大森林资源培育和保护放在第一位，按照“高起点规划、高标准造林、高质量管理”的原则，提出“以木为本，以山为根，靠天保丰林”的发展思路，认真实施天然林保护工程，大力种植沙棘、五味子、文冠果等果树林、经济林，在育苗、防治病虫害等重要环节，限制肥、药的种类和使用范围，严把造林、抚育管理。
3.3调减木材产量
主动停止森林主伐，确保涵养水源生态安全。按照政策和相关要求，坚决做到对全面停伐，以保护水源涵养地。虽然停伐减产给企业带来重大损失，但这只是暂时的，为涵养水源做贡献却是长远的。通过播放电视专题节目、张贴标语、悬挂横幅、设立警示牌等多种形式，全面提高职工群众保护水源安全的法律意识和自觉性，有效控制水源人为污染。
3.4加大景区生态环境保护力度
购置环保垃圾车和生物降解式公厕，成立了森林管理委员会、城管大队和清扫队，对景区垃圾进行统一收检、分类处理并及时将垃圾清运到垃圾场进行深埋；增设了观景台、避雨亭、休憩驿站、红松餐桌、环保垃圾箱等人性化的服务设施，避免了游人践踏植被资源。
3.5科学规划开发景区
森林开发是一项系统工程，相关部门应通力协作，积极参与。但前提是森林资源不受破坏、职工利益不受损害。应当规范森林开发市场化运作机制：一要建立权威的森林风景资源价值评估机构，实现森林风景资源有偿合理转让；二要健全森林风景资源转让听证制度，保护森林公园权益人的合法利益；三要做到相关部门管理不能缺位，建立行之有效的保护与监管制度，保障森林公园的生态安全。规划理念坚持“低碳化”、“零排放”的生态旅游开发和消费方式，实现人与人、人与经济活动、人与环境和谐共存，以此创造出一个项目多元、服务优良、经济高效、生态良性循环的宜游、宜居的全生态休闲度假旅游目的地。 [科]
【参考文献】
[1]王玉凤.森林资源保护和林业可持续发展的研究[J].科技致富向导，2012.27.
碳循环的重要意义范文4
关键词：气候变暖；影响；农业；对策
中图分类号：F32文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）09-0053-03
自西方工业化以来，世界人口在急剧地增长，人类在日益强大的大规模生产和经济活动中，大量开垦耕地、掠夺与毁坏森林资源，大量地燃烧化工原料，释放了大量的温室气体，致使大气成分发生变化，导致了全球气候日趋变暖。据美国科学家（1979）估计，如果大气CO2浓度增加1倍，全球平均气温将增加1.5℃～4.5℃。进一步研究指出，如果人类继续按照目前速度释放温室气体，那么CO2的有效倍增将出现在2060年左右。如此之大的增温幅度和速度，是我们这个星球近十万年来所没有经历过的，换言之，在未来的几十年内，我们这个星球的气温将经历人类历史上前所未有的高点。
最新科学研究成果表明：近一百多年来，全球平均气温经历了冷―暖―冷―暖两次波动，总的看为上升趋势。进入20世纪80年代后，全球气温明显上升。1981―1990年全球平均气温比一百年前上升了0.48℃（见下图）。中国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致。据中国气象局的最新观测结果显示，中国近百年来（1908―2007年）地表平均气温升高了1.1℃，自1986年以来经历了21个暖冬，2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近三十年来，中国沿海海表温度上升了0.9℃，沿海海平面上升了90毫米。
全球气候不断增暖将改变各地的温度场，并影响大气的运行规律，各地蒸发量和降水量的时空分布亦随之改变；增温造成的海水、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升。这一切都必将给人类赖以生存的资源环境，包括水资源、能源、土地、森林、海洋、人类健康、物种资源、生态系统和农业生产等带来巨大冲击，并造成许多目前仍估计不到的重大影响。
一、全球气候变暖对农林业的影响分析
1.全球气候变暖将明显提高中国各地的有效积温，使无霜期延长，因而有利于复种指数的提高，并造成喜温作物的种植北界向高纬延伸以及作物产区的地理位移。这意味着我国目前的各种作物气候区划都可能发生变化：现在的一些作物适宜种植区将变得不再适宜，并出现一些新的适宜种植区。各地农事安排都将可能发生重大变动。种植区的北移固然有利于农用土地的扩大，但新开垦的土地因土壤贫瘠或水源不足，大多不易获得高产。而北移了的农作物更容易受到突降低温的威胁。
2.全球气候变暖，将使大量冰川逐渐融化，导致海平面上升。自19世纪以来，全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国NOAA卫星观察到的雪盖资料表明：1980年以来，全球的雪盖面积减少了9%～13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现，位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大（约2 900平方公里）的冰山已从南极大冰原分离，并逐渐涌向大海。随着全球的进一步变暖，冰山融化，海平面上升，对中国来说，这可能会淹没东南沿海大片肥沃的低地，并造成地表水排泄受阻，地下水位提高，带来大片土地沼泽化。长江、珠江三角洲地区因海水倒灌，大片良田将盐渍化。
3.随着全球气候的不断增暖，气候变率势必也发生变化，极端气候频繁出现。研究表明，在气候要素平均值的变化与极端事件（灾害）发生概率的变化之间，往往存在着某种非线性关系：即使温度、降水平均值发生微小变化，也可能导致灾害性天气发生频率的显著增加。这意味着干旱、洪涝、台风、暴雨等发生频率将会增加。事实上，进入20世纪90年代以来，中国各种自然灾害就没有间断过：1991年的特大洪水曾肆虐江淮大地；1992―1993年的持续干旱更是横扫整个东部；1994年夏季华中出现了旷日持久的干旱和高温酷暑天气，而华南与东北则出现了严重的水患；1995年长江中下游地区和辽河平原又出现了建国以来罕见的暴雨洪水。据中国气象局公布的数字，仅1994年全国21个省市自治区的受灾面积就达0.5亿公顷，直接经济损失1 700亿元。新世纪以来，各种极端天气就没有间断过，特别是2010年更是反常，北方出现冬天暴雪奇冷天气，春季西南5省出现百年一遇的特大干旱，受灾耕地面积达到1.11亿亩，2 212万人出现饮水困难，持续干旱近五个月，仅云南一省就损失170亿元。
4.由于全球气候增温，寒冷季节将会缩短，温暖和炎热季节将会延长。这一定程度上会改善某些高纬地区温度条件较差的状况；但对那些夏季原本就很炎热的中、低纬地区来说，无疑是“火上加油”的灾难。高温将加快作物的生育进程，使生育期特别是灌浆期明显缩短，高温逼熟，极端高温对小麦、玉米、大豆等作物均有显著的减产效应，还会造成水稻花粉败育。
5.随着全球气候增暖，作物的各类病、虫、草害将会流行、激增和蔓延，出现范围也将由目前的中低纬地区向高纬延伸。增温将为各种害虫的生长、发育和大量繁殖提供更优越的条件，因而其越冬存活力将大大提高，雌虫产卵数将急剧增加，繁衍代数亦将明显增多。大气CO2浓度的增加还会提高作物生物量的碳氮比，从而刺激昆虫的食欲。大气环流的改变更为风播病原的大范围扩散提供了外部条件。
6.气候增暖后，土壤有机质的分解将会加快，积累量将会减少。长此下去，会造成地力下降。在某些降水量可能增多的地区，径流增大还会加剧坡地土壤可溶性养分与表土的流失。在某些降水量可能锐减的地区，植被将减少，表土易沙化，耕地更易于受到风蚀侵害，一旦遇到暴风袭击时，将产生“尘暴”效应；而遭遇暴雨冲洗时，又会造成严重的水蚀。
综上所述，全球气候变暖将对人类特别是农业生产产生极其深远的影响。这种影响或许有其有利的一面，但更多的、令人担忧的却是其不利的一面。因此，如何趋利避害，利用其有利的一面，克服其不利的一面，并寻求适应或延缓气候变化的对策，是摆在全人类面前的一道崭新的课题。
二、从农林角度应对气候变化的思考
人们应对气候变化的思路主要包括两个方面：一是如何控制和减缓温室气体的排放。二是如何增强农业生产适应气候变化的能力。前者是长期、艰巨的任务，后者是现实而紧迫的任务。
（一）发展低碳农业，减缓温室气体排放
林业以及农业生产中的种植业主要是通过植物吸收空气中的二氧化碳，生成有机物，并放出氧气的过程，在地球大气碳循环中发挥重要的碳汇功能。但在水稻田及沼泽地、动物粪便要释放一定的温室气体甲烷。农业生产过程中的农业机械、农业投入品（化肥、农药）要消耗大量的石化能量。农业秸秆等废弃物焚烧产生二氧化碳气体排放。因此，提倡低排放或零排放的低碳农业是我们的选择。
农业节能减排主要有这样几个途径：
1.革新农业技术，大力发展节约型农业。发展节约型农业关键要在节地、节水、节肥、节药、节种、节工、节能等七个方面下工夫。“节地”，就是要高度重视土地资源的保护，大力发展高效设施农业，充分挖掘土、水、光、热资源的利用潜力，提高耕地的综合产出率。“节水”，农业特别是水稻，是高耗水产业，农业用水占全社会总用水量的70％。要加快培育新的耐旱品种，深入研究和大力推广节水栽培技术，加强现有节水技术的集成推广，大力推广覆盖技术、水肥一体化技术、保护性耕作技术、滴灌施肥技术等节水技术，节约用水。“节肥”，就是要加快建立科学施肥的测土、配方、示范、推广体系，根据不同区域、不同作物、不同种植制度，制定测土配方施肥技术规程，改善养分投入结构，优化肥料运筹，改进施肥方法，发挥养分协同作用，提高肥料利用率，减少化肥总施用量。“节药”，遏制不合理的过量使用化学农药，大力开发抗病虫良种、进一步完善化学农药的使用技术，形成高效的综合防治配套技术。“节种”，就是提高种子质量，推广精量半精量播种、穴盘育苗等技术。 “节工”，即大力推广少免耕等轻简栽培和机械化生产技术，减少手工作业量，既可节约工本，又可促进农村劳动力的转移和农民增收。“节能”，大力开发农村太阳能，因地制宜开发利用风能、生物质能等清洁能源。
2.切实解决以农作物秸秆为主的生物资源的综合利用,大力开发生物质能源。农作物秸秆作为一种农业生产的副产品，产量大、分布广，同时也是一项重要的生物资源――其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6％、0.3％、10％、45％。据统计，中国年产农作物秸秆6.2亿吨，资源拥有量居世界首位。江苏省秸秆年产量3 700多万吨。但是，近年来焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈，造成资源的巨大浪费。最近的统计结果显示，中国年产农作物秸秆中30%用作农用燃料，25%用作饲料，2%～3%作工副业生产原料，6%～7%直接还田，还有35%约2.2亿吨剩余秸秆被白白焚烧了。笔者认为，中国正处于经济高速全面发展的时期，各种能源消耗量与日俱增，当务之急是要开展秸杆的回收利用。政府部门不仅要禁止农民焚烧秸秆，更要组织科研部门开展相关技术的攻关，解决秸秆综合利用的关键技术问题，挖掘秸秆利用的新途径。植物纤维可以通过汽化成为农用能源，也可以运用生化技术加工成肥料和饲料，植物纤维还可以作为包装材料、建筑材料、一次性餐具、家具等的替代资源。
3.加强畜禽粪便的无害化处理、资源化利用。目前农村畜禽粪便产生量巨大，但未得到有效利用，其污染日益严重，重污染区域在不断扩大，严重威胁水体和农田环境质量。据江苏省农调队调查，2004年全省畜禽粪总量已达7 475.7万吨，尿总量达3 477.4万吨，粪便总量折合成猪粪当量为12 340.5万吨。畜禽粪便的大量排放，给环境造成了严重污染。近年来江苏省水体N、P等含量超标，除与工业和生活污水排放有关外，畜禽粪便污染已上升为非常重要的因素。
对畜禽粪便无害化处理、资源化利用的最直接途径，是发展商品有机肥产业。加强有机肥无害化生产技术与施用技术的开发及相关政策的研究，大力扶持商品有机肥行业和培育商品有机肥市场，对于推进循环经济、提高农业和农民收益、改善农村环境、建设社会主义新农村具有重要的意义。
4.大力开发种养一体化的循环农业。种植养殖一体化是实现资源综合利用、循环利用的有效途径。常规农业经营方式人为地把原本互为上下游的种植业与养殖业割裂开来，导致“资源―产品―再资源―再产品”的物质循环利用链断裂，不仅造成农作物秸秆、畜禽粪便等可利用资源的大量浪费和生产成本的提高，而且这些可利用资源的不当处理给生态环境造成巨大的负面影响。推进现代循环农业产业化必须把种植业与养殖业纳入到一体化经营的产业体系中，按照资源互补循环利用机理，合理配置种植养殖规模，形成物质、能量循环利用的产业链，使种植业生产的秸秆等废弃物成为养殖业的饲料，养殖业的牲畜粪便经无害化处理成为种植业的有机肥料，废弃物的资源化利用既解决秸秆焚烧和粪便污染的环境问题，又大大降低农产品的生产成本，并提升农产品的质量，实现经济效益与生态效益的协调提高。采用现代经营方式，实现农产品生产、加工、销售一体化经营，并多次增值，从而实现农业生产、生态和经济的可持续发展。
沼气是实现种植业、养殖业一体化循环的关键。通过发展沼气，上联养殖业快速发展，下促种植业优质高效，中改村容村貌，维护生态平衡。随着沼气技术体系的完善，沼气在农业生产乃至农村社会全面发展中的地位显得越来越重要。它能够有效地组织和调动农业生产各要素，促进农业生产各要素的协调发展，对控制农业面源污染，促进农业可持续发展 推进社会主义新农村建设具有重要意义。
5.大力开展植树造林。森林在应对气候变化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陆地上最大的吸碳器。它通过光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气，形成碳汇。科学研究表明：森林每生长1立方米蓄积量，平均能吸收1.83吨二氧化碳，释放1.62吨氧气。二是贮存功能。森林是陆地上最大的储碳库。陆地生态系统一半以上的碳，储存在森林生态系统中。同时，木制品的储碳能力也很强。据日本《木材工业》报道，全球木制品碳储量每年约增加6 000万吨。三是替代功能。据国际能源机构测算，用木结构代替钢筋混凝土结构，单位能耗可从800降到100。由于森林在应对气候变化中具有这些特殊功能，因此，《京都议定书》规定了工业直接减排和森林间接减排两条途径。
要加快荒山荒地造林绿化步伐，加快速丰林、碳汇林、能源林、珍贵用材林、木本油料林等基地建设。要努力提高造林绿化质量。加强林木种子区划和良种基地管理，抓好区域性、示范性林木种苗基地建设，全面提高良种壮苗使用率。增加混交林和乡土树种比重，注重封山育林，强化自然恢复。加强森林病虫害防治和森林防火。
（二）增强农业生产适应气候变化的能力
农业是露天工厂。随着全球气候变暖，各种极端气候频发，自然灾害对农业的威胁越来越大。要根据自然环境和农业自然灾害发生规律，制定防旱抗涝、抵御高温寒潮、台风、病虫害等各种自然灾害的减灾应急预案，确定农业生产避灾减灾的种植模式。加强农业基础设施建设特别是水利建设，改造中低产田，完善灌溉体系，提高农田防御自然灾害能力。进一步优化种植结构，推进农业产业结构调整，将传统粗放型灌溉农业和旱地雨养农业建设成为节水型现代高效灌溉农业和现代旱地农业。加强农业科技创新工作，选育适应气候变化的抗病、抗虫、抗旱、耐涝的高产、优质农作物新品种，研究在新的气候条件下农作物病虫害的发生、发展规律。加强气象预报工作，提高农村防灾减灾能力。
参考文献：
[1]陈剑锋.依靠科学技术应对全球气候变化的挑战[J].重庆科技学院学报:社会科学版，2010,(1):92-94.
碳循环的重要意义范文5
关键词：土地利用结构；碳源排放/碳汇吸收；净碳排放；武汉市
中图分类号：F301.24 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）12-2751-06
Effect of Carbon Emission of Different Land Use Structures in Wuhan City
YU Xue-zhen，MEI Yun
（College of Land Management， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070，China）
Abstract：Land was the carrier of carbon uptake and carbon emission. The different land use structures and use patterns were the main reasons affecting net carbon emission. Based on the results of previous studies and the data of land change from 1996 to 2008， the carbon emission amount， carbon uptake amount， and net carbon emission amount of each land use structure in Wuhan city were calculated and their carbon emission effects were analyzed. The results showed that the carbon emission amount of Wuhan city increased from 15 134 100 t in 1996 to 26 429 900 t in 2008. The construction land and cultivated land were the main carbon sources， and the annual emission amount of the construction land was 18 784 600 t. The carbon uptake amount increased from 492 600 t in 1996 to 637 500 t in 2008. The forest land was the main carbon source， but its role in controlling carbon emission was limited. The change amount of net carbon emission was 297 080 t when the construction land changed by 1%， while it was 26 560 t and 3 430 t only when the farmland and forest land changed by 1% respectively， which indicated that the effect of construction land on the net carbon emission amount was the greatest. The carbon emission amount of Wuhan city in 2015 would increase steeply， while the carbon uptake amount increased slowly. The carbon emission reduction task of Wuhan city was severe. Besides， some policy suggestions were put forward from the perspective of low carbon economy.
Key words： land use structure； carbon emission/carbon uptake； net carbon emission； Wuhan city
低碳经济的概念是在全球气候变暖对人类生存和发展提出严峻挑战的背景下应运而生的。发展低碳经济是坚持科学发展观的客观要求，是构建“两型社会”走可持续发展道路的必然选择。能源、建筑、交通等领域的变革都因低碳经济这一全新的发展理念而备受关注，但土地利用对碳排放的影响似乎没有得到广泛的重视[1]。尤其是以往研究主要集中在各个自然的生态系统，如森林生态系统、草地生态系统、农田生态系统、湿地生态系统、土壤生态系统等，对于城市生态系统则单纯探讨城市能源的碳排放[2-5]，缺少对城市不同土地利用结构碳排放效应的总体研究。为此，以武汉市为例，讨论该区域不同土地利用结构对碳排放的影响，从而为深入开展土地利用的碳排放研究以及为武汉市低碳经济导向下土地利用调控提供依据和参考。
1 研究区域概况
武汉市是华中地区中心城市，在国家战略“中部崛起”和武汉城市圈“两型社会”建设试验区的经济规划中都处于核心地位。武汉市位于湖北省东部，长江、汉水交汇处，处于东经113°41′-115°05′，北纬29°58′-31°22′。2008年全市辖13个区，面积8 494.41 km2，全市户籍人口达833.24万人。1996-2008年武汉市伴随着城市化飞速发展，城市化率已经突破90%，位居全国前列，GDP从1996年的782.13亿元增长到2008年的3 960.08 亿元。在工业化和城市化水平不断提高的同时，土地生态系统受到人类活动影响较大。分析该区域土地利用变化的碳排放效应对探讨优化土地利用结构与促进低碳经济发展具有一定的意义。
2 研究方法与数据来源
2.1 研究方法
碳吸收主要指生态系统对空气中的碳以有机物的形式存储于体内的过程。陆地生态系统中各类植被是碳的主要吸收者，包括森林、耕地、草地、园地和水域等生态系统[6]。碳排放可以分类为人工碳排放和自然碳排放，人工碳排放是由人类活动引起的碳排放，主要包括能源消耗、工业以及农业生产过程中的碳排放，其主要的承载土地类型为建设用地，主要包括居民及工矿用地、交通用地等，此外还包括耕地；自然碳排放主要来自海洋、土壤、岩石和生物体等。根据武汉市实际情况，主要选择碳吸收量较大的林地、耕地、园地、牧草地等土地利用类型作为碳汇，借鉴前人研究经验，基于各种用地类型的碳排放系数进行测算。同时选取武汉市在生产生活中碳排放主要涉及的11种能源作为建设用地的碳排放进行测算[7]。武汉市净碳排放总量即为碳排放总量与碳吸收总量之差。
碳吸收（排放）测算公式为：
Ex=∑ei=∑Si·Qi
式中，Ex为碳吸收（排放）总量；ei为第i种土地利用方式的碳吸收（排放）总量；Si为第i种土地利用方式的面积；Qi为第i种土地利用方式的碳吸收（排放）系数。
能源消耗碳排放测算公式为：
Ep=∑ni=∑Mi·Qi
式中，Ep为能源消耗碳排放总量；ni为第i种能源消耗的碳排放总量；Mi为第i种能源的质量；Qi为第i种能源的碳排放系数。
净碳排放量测算公式为：
Ed=Ep-Ex
式中Ed为净碳排放总量。
根据有关经验数据，参考文献[8-11]，总结各土地利用类型及能源消耗碳吸收/排放系数见表1。
2.2 数据来源及处理
1996-2008年土地利用变更数据采用武汉市土地信息中心数据 ，其中2001年及其之前的土地利用变更数据采用的土地利用分类体系不同于2001年之后的分类体系，为了保持研究区域土地利用结构变更的前后一致，将前后两个时间段分类体系统一采用2001年之后的《全国土地分类（过渡期间适用）》土地利用分类体系。1996-2008年全市能源消耗数据来源于《武汉市统计年鉴》。
3 结果与分析
3.1 武汉市1996-2008年碳吸收量和碳排放量估算结果及分析
根据武汉市历年土地利用变更数据、能源消耗量数据和以上相关公式，得出与碳排放关系密切的几种土地利用类型1996-2008年碳吸收及排放量（表2和图1）。结果表明，1996-2008年武汉市碳汇吸收量相对于碳排放量数量小，波动平缓，整体呈现缓慢上升趋势，12年增加14.49万t，增长率为29.41%。碳排放量增长幅度较大，2008年比1996年增加1 129.58万t，增长率为74.64%。但是其增长是阶段性的，1996-2001年平缓发展变化较小，而2002-2006年随着经济的加速进而增长较快，2007-2008年迅猛增长的态势有所缓和。净碳排放量是由碳排放量减去碳吸收量所得，因此其总体趋势主要依赖于数量较大的碳排放量，2008年比1996年增长1 115.09万t，增长率为76.16%。
由图2可知，碳汇中林地、园地、湖泊河流等水域的碳吸收量在1996-2008年呈现缓慢增长的趋势，这是伴随着土地类型的面积而增长的。随着武汉市“两型社会”的发展，对环境保护不断加强。碳汇吸收量中所占比例最大的林地在这期间面积不但没有减少反而有所增加，使得总的吸收量持续增加，对于减少净碳排放量起到一定作用。相比较于林地覆盖率高的其他地区，对于武汉市巨大的碳排放量，2008年林地面积同比有所下降，林地保护的形势依然严峻。碳汇中牧草地以及荒草地、滩涂等未利用地的碳吸收量持续减少，主要是因为武汉城市化发展，不断盲目开发未利用地，使其面积持续减少，碳汇作用降低。武汉市1996-2008年不同土地类型碳吸收量比例变化见图3。
由图4可知，碳源中作为能源消耗载体的建设用地所产生的碳排放在1996-2008年持续大幅增加，12年增加1 173.70万t，增幅为94.06%，各能源折标煤量此期间增加1 481.93万t，增幅达到65.57%。建设用地碳排放量占到总排放量的80%以上，其中主要是居民点及工矿用地、交通用地。从建设用地碳排放强度角度来分析，在1996-2001年间建设用地的碳排放强度在总体上有所下降，为127.67～111.81 t/（hm2·a），主要因为此阶段虽然建设用地面积不断增加，但是土地利用集约化不足，粗放利用严重；2001-2006年建设用地的碳排放强度为111.81～181.86 t/（hm2·a），由于武汉城市化发展要求，城市扩张，建设用地面积依然持续增加，工业企业高能耗低端发展，同时随着国家对于土地集约利用的重视，土地集约化利用程度也有所增强，单位面积建设用地承载的经济指标和能源消耗不断增加；2006、2007、2008年建设用地的碳排放强度分别为181.86、177.27、177.60 t/（hm2·a），此期间有所减少并趋于平缓，主要是由于国家要求企业节能减排，使得经济发展向着创新型和摆脱资源依赖型方向转型。次要的碳源地是耕地，其碳排放强度为6.68 t/（hm2·a），1996-2008年耕地面积持续减少，表面上看，应对净碳排放量的减少起到一定缓解作用，相反净碳排放量却持续大幅增加，这主要是耕地减少的流向是城市化发展，即建设用地的扩张。大量耕地被建设用地所替代，相当于其碳排放强度提高了近30倍。武汉市1996-2008年碳源地碳排放量比例变化见图5。
净碳排放量的变化是不同土地利用结构碳排放效应的综合体现。由于各类型用地所占的面积不同，故测算其净碳排放效应的边际变化，用以反映不同土地利用类型净碳排放效应的敏感程度。结果（表3）表明，建设用地是最为敏感的类型，而林地仅为建设用地的1%左右。可见建设用地面积的变化是影响净碳排放量的最主要因素，而且林地面积增加所产生的碳汇能力远远难以抵消建设用地增加所带来的碳排放量。
3.2 武汉市“十二五”期末主要土地利用类型净碳排放量预测
研究依据《武汉市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》以及《武汉市年土地利用总体规划（2006—2020）》中有关“十二五”期末武汉市单位生产总值能耗下降目标、国内生产总值预测值和各种土地利用类型预测面积，对武汉市2015年净碳排放进行预测。到“十二五”期末，武汉市国内生产总值将超过万亿元，节能目标单位生产总值能耗相比于2006年下降35.92%，达到万元地区生产总值能源消耗0.58 t标煤。与碳汇密切相关的耕地，林地，园地，牧草地，荒草地和滩涂等，湖泊、河流等水域预期性面积分别为338 300、104 500、14 400、280、10 210、288 920 hm2。由表4可知，到“十二五”期末，全市主要的土地利用类型所产生的净碳排放总量明显增加，将达到5 939.13万t，是2006年的2.37倍。占碳汇贡献率70%以上的林地面积“十二五”期间有所增加，因此碳吸收量随之增加，但是涨幅不大，对于净碳排放量的增长控制有限。耕地面积维持稳定，其碳排放量基本不变。居民及工矿用地和交通用地面积相比于2006年增长20%左右，而建设用地承载的碳排放量相比于2006年迅速增加，增幅达到147%，建设用地的边际净碳排放效应明显增大。虽然按照土地利用总体规划安排，林地面积有所增加，耕地面积保持稳定，建设用地面积扩张得到一定限制，朝着土地利用结构低碳化方向发展，但是由于经济保持高速增长，能源消耗即使达到预期的节能目标，净碳排放量依然成倍增加。这说明武汉市建设用地集约化程度不断加强，单位建设用地面积承载GDP和碳排放量强度持续高速增长。想要控制净碳排放量的过快增长，仅仅依靠优化土地利用结构是无法实现的，还需要土地利用方式和经济发展方式的转变，使得国民经济支柱产业朝着低能源消耗方向发展。
4 结论与建议
4.1 结论
根据以上分析，得出武汉市土地利用结构变化对于该区域碳排放、碳吸收和净碳排放的影响程度，并对未来净碳排放量进行了预测。结论主要包括以下几点：
1）武汉市建设用地是影响该区域净碳排放最主要的因素，相比于其他的土地利用类型，其碳排放强度最高，边际碳排放量最大，与净碳排放量相关程度最高。预计到“十二五”期末，武汉市建设用地净碳排放量占到净碳排放量的97.48%。2006-2015间，建设用地增幅为30%左右，而建设用地碳排放量增幅则达到147%，未来建设用地扩张的趋势虽然得到一定控制，但是并没有使得其承载的碳排放量增加的趋势出现明显减缓。
2）武汉市耕地作为碳源的另一土地利用类型，面积总体上呈现逐年减少的趋势，但是限于《土地利用总体规划》耕地保护的约束性指标，面积趋于稳定。耕地面积持续减少，表面上来看，应该对于净碳排放量起到一定缓解作用，相反净碳排放量却持续大幅增加，这主要是耕地减少的流向是城市化发展，即建设用地的扩张。大量耕地被建设用地所替代，相当于碳排放强度提高了近30倍。
3）武汉市碳汇中林地、牧草地等土地利用类型的碳汇作用不明显。尤其是作为最大碳吸收量的林地，面对着经济不断发展、城市不断扩张，虽然面积没有减少反而有所增加，使得总的吸收量持续增加，对于减少净碳排放量起到一定作用，但是由于总体上林地面积较少，即使逐年增长，也难以对快速增加的碳排放量起到显著的抑制作用。预测到“十二五”期末，相比于2006年，林地的碳吸收量增幅仅为19%，远小于碳排放量增长率。
4）通过对过去碳排放与土地利用结构关系的分析以及对未来碳排放量的预测，不难得出想要控制净碳排放量的过快增长，仅仅依靠优化土地利用结构是无法实现的，还需要土地利用方式和经济发展方式的转变，使得国民经济支柱产业朝着低能源消耗方向发展。
4.2 构建低碳排放的土地利用体系的建议
武汉市正处于工业化、城市化发展的快速时期，同时也是经济转型，实现“两型社会”跨越式发展的攻坚阶段。对于节能减排，实现低碳经济发展，既面临着严峻的挑战，同时也是一个巨大的机遇。所以，要构建低碳排放的土地利用体系必须从以下几个方面着手：
1）优化土地利用结构。根据武汉市土地利用结构的实际情况，合理布局产业结构，避免因重复建设造成土地浪费和多余碳排放，严格控制建设用地无节制地占用林地、牧草地以及盲目开发荒草地、滩涂、水域等。加大植树造林力度，增加城市森林覆盖率和林业碳汇。加强武汉市湖泊、河流等水域的保护，严禁围湖造田、填湖造地建房，并逐步实现退田还湖。充分利用城市的空闲用地，城市的湿地、园地、水系、各种绿地等都同时具有景观价值及生态固碳功能，对增强土地的碳汇功能具有重要意义。
2）转变土地利用方式。增加建设用地供应的碳排放指标考核，促进土地供应向低碳产业转移[12]。对于建设用地利用的集约度的考核，在资源逐渐枯竭、环境日趋恶化的背景下，应逐步构建基于低碳经济的土地节约集约利用评价指标体系，在考查土地节约集约利用效率时，全面考查土地利用的生态效益。开发利用新能源，改变传统的能源消耗模式，降低化石能源的消耗。调整土地政策， 对符合低碳经济的项目以及低碳的土地利用方式予以供地扶持。增强农田管理，适当的管理措施能够增加土壤对碳的固定，减少耕地碳排放。研究表明，改进施肥、灌水管理措施、提高复种指数、降低撂荒频率、合理的作物轮作、作物品种的选择、免耕等都能够提高土壤的碳含量，减少农田生态系统的碳排放。
3）加强经济调控。从低碳经济的视角，土地低碳化利用实质就是土地利用的效益最大化。而低碳经济包括了“低碳”和“经济”的双重要求，通过制度创新、技术创新、新能源开发、产业转型等多种手段，降低传统化石燃料的消耗，减少碳排放。通过经济杠杆的调控作用，影响土地的布局优化，从而实现土地低碳化利用。完善土地交易市场，逐步建立土地利用碳排放交易市场，完善土地征税和征收环境污染治理费用等手段来实现土地低碳化利用[13]。
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