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碳循环的主要形式范文1
“生态系统中的物质循环和能量流动”是苏教版八年级《生物》下册第25章第二节,本节内容综合性较强,既涉及光合作用、呼吸作用、生态系统、食物链、食物网等方面的知识,又涉及能量流动和物质循环;不仅与生活和生产密切相关,又与全球的环境、资源密不可分。能量流动是一个比较抽象的过程,各营养级中能量的来源和去路比较复杂,学生理解难度相对较大。但八年级学生已具有一定的分析问题能力,又学过水(氧)循环以及生态系统组成等基础知识。另外,生活经验也提供给他们大量相关的信息,学生对生物学主题中与实际应用和社会问题相关的内容兴趣较浓,这是学习本节内容的有利条件。为此,本节教学以生态系统的能量流动及特点和碳循环过程作为重点,将生态系统能量流动的特点分析及能量流动和物质循环的关系作为难点,应用问题情境、阅读、小组讨论、比较和师生谈话等多种教学方法,引导学生主动学习,建构自己的认知体系。在教学过程中学习分析、总结,学会思考。教学设计如下。
2教学目标
2.1知识目标
描述生态系统中的能量流动和物质循环;描述生态系统中的能量流动和物质循环的特点;说出生态系统中能量的最初来源。
2.2能力目标
通过分析总结,培养运用科学知识分析和解决实际问题的能力;通过图片的观察,培养识图、观察和分析能力;通过讨论、交流,培养语言表达能力、小组合作能力。
2.3情感态度和价值观
正确认识人类作为生态系统中的一员在物质循环和能量流动中的作用,增强环境、资源意识,更加热爱大自然和保护大自然。
3教学过程
课前教师准备多媒体课件,学生预习本节课本内容,并搜索相关资料。
3.1引入
播放纪实视频“实拍灰狼欲捕食羊群,遭到牧民策马驱逐”片段,学生观察:在草原上,一只野兔遭灰狼的追逐最终被捕食,狼欲捕食羊群,遭到牧民策马驱逐。精彩、直观的视频展示引入新课,以激发学生兴趣。创设问题情境:能否说出草原上一条食物链?学生很容易回答:“草兔狼;草羊狼”等。进一步提问:兔(羊)的能量从哪里来?兔(羊)的能量到哪里去了?学生思考后回答……,那么生态系统的能量是怎样输入的呢?又是怎样传递和散失的呢?让我们一起来共同探究。
3.2生态系统的能量流动
提出问题:从上述的食物链中,大家知道了兔(羊)靠吃草获得能量,那么草的能量又从哪里来的?按以下步骤展开教学:(1)第一步指导学生阅读教材第一自然段文字,设置问题①生态系统的能量最初来源是什么?②能量进入生产者的途径是什么?③能量来源的起点是什么?④流动的渠道是什么?设置问题情境导读,引导学生思考、分析,可以提高阅读效率,教师鼓励学生大胆发言,激发竞争意识。(2)第二步尝试分析“草兔狼”食物链中的各个营养级以及所属的生物组成,学生分析后作汇报(如下),明确“营养级”概念。(3)第三步呈现课件“生态系统能量流动的示意图”并提出问题:能量是怎样流动的?有何规律?指导学生阅读教材第二自然段并分组讨论,教师可作为参与讨论者,与学生一起讨论。师生交流:输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了,一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。在后一部分能量中,一部分被分解者利用,还有一部分被植食性动物摄取,这样能量就从第一营养级流人第二营养级,以此类推……教师再问:能量从一种生物传到另一种生物,是不是百分之百传递?为什么?(不是,因为有一部分散失了)能量从哪种生物又流向哪种生物?(由被取食者流向取食者)在食物链中,能量流动能不能倒流过来?教师引导学生观察这条食物链中各营养级的排序是否可以变动(不能,单一方向)。能否总结能量流动特点?学生:逐级递减,单向传递。接下去,可展示“生态系统的能量流动”动画(配解说),丰富学生的感觉视觉,加深学生对能量流动的理解,有突破教学难点;继续展示“能量金字塔”,阐明其含义及特点……通过层层递进,引导和分析,使学生获得新知,进一步完善认知结构。
3.3生态系统的物质循环
过渡:生态系统能量流动伴随物质的循环,能量由太阳提供,物质由地球提供的,为什么生态系统中的大量物质,亿万年来没有被耗尽呢?是因为物质可以被循环利用的。教师引导学生写出光合作用和呼吸作用的公式,说明二氧化碳在此过程中的作用,从回顾旧知入手,通过知识迁移把新旧知识融会贯通。课件呈现“碳循环示意图”并指导学生分组讨论,思考每一个箭头代表的生理过程及物质名称,可设置思考题:①碳在大气中以什么形式存在的?②碳在生物体内以什么形式存在的?③大气中二氧化碳的主要来源?④地球上无数的生物每天都要消耗大量氧气并产生大量的二氧化碳,为什么我们没有缺氧?⑤尝试描述碳循环的过程。通过图片观察提高学生的识图能力,培养学生的观察、分析能力,在讨论和交流中,也锻炼学生的语言表达和小组合作能力。接着,播放“生态系统中的物质循环”动画,然后师生共同归纳碳循环的含义:碳(元素)循环是指生物(群落)与无机(非生物)环境之间进行的循环;碳循环的范围是全球性的,特点是全球性往复循环。引导学生继续探讨:物质是可以循环利用的,那么地球上的资源是不是用之不竭?乱砍滥伐和大量燃烧化石燃料对生态系统的碳循环有没有影响?你有什么建议?谈谈自己的看法。同学们各杼己见。课堂延伸引导学生利用新知识去解决实际问题,学以致用,同时也增强了学生的环境、资源意识。
碳循环的主要形式范文2
关键词 地震灾害；生态系统；低碳均衡；重建模式；统筹
中图分类号 F062.2
文献标识码 A
文章编号 1002－2104(2010)07－12－08
doi：10.3969／j.issn.1002－2104.2010.07.002
5・12汶川大地震给四川生态系统造成了巨大破坏。大面积的崩塌、滑坡和泥石流，形成堰塞湖，大面积地表覆盖被摧毁，动植物生存环境被破坏。地震间接影响气候环境。地震及由其造成的次生灾害毁坏作为碳循环中重要组成部分的植被，造成灾区CO2吸收能力下降，碳循环失衡。地震中死亡的大量动植物残体在腐败过程中，滋生大量生态流行病虫害，比如炭疽、疟疾、鼠疫等等，排放出大量CO2，生态均衡被打破。地震成为自然灾害中对生态系统结构和功能破坏最强烈的灾害类型之一。在全球气候剧烈变化的大背景下，加上频繁的地震灾害，生态的健康发展成为了全球越来越关注的问题。特别是汶川大地震，对长江中上游地区生态造成了巨大破坏。本文将针对汶川地震生态结构表现出的高碳化问题，运用生态碳循环理论，采用统筹方法，构建灾后生态低碳均衡模式，通过实施生态重建工程，实现灾区生态系统的低碳化目标。
1 灾区生态系统的结构特征
1.1生态要素系统
中国环境科学研究院对汶川、安县、绵竹、彭州、什邡、北川、都江堰、茂县、平武、青川、文县、理县、江油、崇庆等14个重灾县的遥感数据显示了汶川地震对森林生态系统、草地生态系统、农田生态系统和其他生态系统造成了大面积的破坏(见表1)。
1.1.1森林生态系统
汶川灾区森林资源丰富，植被种类多样：该地震带南端的云南省有“植物王国”和“植物区系的摇篮”之称；四川的被子植物、蕨类植物种类数量居全国第二，裸子植物数量居全国第一。与其他植被组成相比，由于树木生活周期较长，形体更大，在时间和空间上均占有较大的生态位置，具有较高的碳贮存密度，能够长期和大量地影响大气碳库，因此森林生态系统在全球碳循环与碳蓄积过程中起着不可替代的重要调控作用。汶川大地震使四川林业受损严重(见表2)，全省林地损毁493万亩，受损林木蓄积1947万m3，森林覆盖率下降0.5％。
1.1.2草地生态系统
四川草地面积约为0.2亿hm2，占全省幅员面积的42.0％，是四川省绿色植被生态环境中面积最大的生态系统。四川草地主要分布在西部少数民族地区和盆地四周边远山区，其中80％以上分布在甘孜、阿坝、凉山三州。四川草地分布区正是汶川大地震主要区域。草地植被固定了大气中相当大一部分c02，对调节全球气候发挥重大作用。草地生态系统地上碳库不明显，其碳储量绝大部分集中在土壤中。地表土层的破坏将会摧毁草地的根系系统，会导致土壤中有机碳的大量释放。地震是影响内陆草原土壤碳储量最为剧烈的自然活动因素。汶川地震造成的滑坡分布区域面积约48678km2，滑坡总面积711.8km2。大面积滑坡破坏草地的根系系统，使原来固定在草被中的碳素全部释放到大气中；滑坡破坏了原来的土壤结构，使土壤中的有机质充分暴露在空气中，促进了土壤呼吸作用，加速了土壤有机质的分解。
1.1.3农田生态系统
受灾地区共有农田20504km2，其中旱地11018km2，水田9486km2。由于灾区农田总面积70.23％分布于东南部的平原区，因此本次地震对农田的破坏不大。直接损毁农田33.59km2，其中旱地损毁28.94km2，占损毁农田面积的86.16％，水田损毁4.65km2，占损毁农田面积的13.84％。受损农田主要分布于西部山区，其中北川县和平武县农田损毁比较严重，农田损毁面积占了灾区损毁农田的70％。农田生态系统中的碳库是全球碳库中最活跃的部分，是在人类活动干扰下的生态系统碳流动过程。农作物通过光合作用固定大气中的CO2，一部分合成有机质，以食物、饲料等形式存在于植物体内，然后通过人和动物的消耗排放到大气中；一部分成为工业原料储存起来；还有一部分直接用于植物的呼吸消耗、残体腐烂分解释放CO2到大气中，形成农田生态系统的碳循环过程。
1.1.4湿地生态系统
四川湿地总面积42089.57km2，占全省土地面积的8.7％。四川省大于1km2自然湿地主要分布在四川西部，面积20518.22km2，占全省湿地总面积48.78％，是本次地震的主灾区。四川湿地植物主要以草本植物为主，兼有灌木和乔木，共有68科150属299种；湿地动物主要包括122种鸟类，224种鱼类，12种兽类，36种两栖类，15种爬行类。湿地是地球上生物产量最高、生物多样性最为丰富的自然生态系统之一，是生物多样性的特殊栖息地，是重要的碳汇，被破坏的湿地会释放大量的c02等温室气体。湿地生态是生态系统的重要组成部分，也是自然碳循环中的重要组成部分。
1.2生态环境参量
灾区地形地貌复杂，山高谷深，是众多河流的发源地或上游区。地震引起地质滑坡、泥石流增加，泥沙与砾石滑入河流，淤塞河道水库，抬高河床，破坏水体与水库容量，削弱区域防洪能力。灾区气候环境复杂、山体滑坡规模大、水体存在隐患、森林破坏严重，对生态环境造成严重影响。
1.2.1气候参量
在全球的陆地气候环境中，除典型的赤道雨林气候和极地冰盖气候外，受纬度带谱和垂直带谱影响，该地震带上涵盖了多种气候类型：暖温带季风森林草原气候，暖温带季风半旱生落叶阔叶林气候，北亚热带季风落叶常绿阔叶林气候，高原高山寒温带气候，中亚热带季风常绿阔叶林气候，高原高山亚热带季风气候等等，构成了复杂多变的独特气候环境。
1.2.2山体参量
汶川大地震诱发的大规模滑坡受地震烈度、地形结构、土质及构造运动等多方面因素的影响，使得四川、陕西和甘肃山区发生大面积山体滑坡。表3显示，地震烈度越
高，造成滑坡体面积越大，但滑坡个数却不是最多；地震烈度在9度时，造成的崩塌滑坡个数最多，占整个滑坡总数的三分之一以上。地震重灾区汶川县境内产生滑坡体206.5km2，151.08km2林地、16.13km2草地、5.11km2耕地遭破坏，崩塌的滑坡体填充的河流面积3.45km2，各类生态系统服务总价值损失22646万元。
1.2.3水体参量
汶川大地震产生近200个堰塞湖，较大的有35个，其中33个在四川。从短期来看，3―5年的时间里，这些堰塞湖不稳定，余震、雨季都有可能造成溃堤，对生态带来次生灾害。地震造成398座水库出现险情，库堤开裂受损，附属设施受到破坏，水库排水不畅；山崩和大量泥石倾泻到低洼地区的水库中，抬高水库的水位，考验堤坝承受能力。地震引发放射性元素活跃性增强、重金属分布被打破以及化工原料泄露等事件，径流、湖泊水体质量受影响。
1.2.4森林参量
森林具有二重性：当森林发挥稳固水土资源、调节气候的功能时，森林属于环境系统要素之一；当森林特指林木，作为食物链上的生产者时，森林属于生态系统要素之一。5・12地震使受灾区森林植被毁损严重，不少地方昔日青山如今满目疮痍。据四川省林业厅统计，地震造成四川地区泥石流堆积灾害迹地达343万亩，堆积量达42.96亿m3，森林水源涵养功能降低30.24亿t，水土流失潜在条件将使进人长江的泥沙达到10.74亿m3；森林碳汇储备能力每年损失78.1万t，损失价值2.5亿元，森林释放氧气能力降低67.38万t，损失价值2.7亿元。
1.3生态系统整体特征
灾区生态系统要素和生态环境遭到巨大的破坏，在灾区开展生态系统恢复重建，需要结合国际生态发展趋势和国内生态发展战略。这是一项规模宏大的生态重建工程，涉及到自然生态和人工生态，包括灾后恢复的保障系统、环境系统等各个子系统。因此，灾区生态系统是与国内外发展环境息息相关的开放复杂巨系统，其主要特征表现为涌现性、开放性、复杂性、巨量性，如图1所示。
1.3.1余震不断，熵值增大化
汶川大地震受灾面积大，受灾情况严重，受灾地区地形复杂、山体植被损毁严重、水资源受污染、农耕田大面积破坏等复杂的情况，导致生态恢复过程中不断涌现新的问题。余震不断，土壤中存贮的CO2被释放出来；山体、植被、水资源被反复破坏，泥石流掩埋了大量生命体，这些生命体在分解过程中向大气释放出大量温室气体。自然生态的碳平衡在余震中不断被破坏，新的平衡重建过程必然伴随人类使用大量石化能源，对灾区进行能量的输入，造成碳排放增加。这些不断涌现的新问题，打破了生态系统碳循环的有序性，系统内混乱程度加大，熵值增大。要克服熵值增大，就要以生态低碳为目标重建灾区碳循环模式，减少系统熵值，实现整个生态系统有序化。
1.3.2环境开放，结构高碳化
生态系统不断地与其所处环境发生物质一能量一信息交换，体现了系统的开放性。地震释放出地质深处大量有害气体，增加了大气中高碳气体总量；地震损毁大片地表植被，削弱了灾区植被固碳能力；重建资金主要投向城乡住房、公共设施、基础设施和重大产业重建，对林木、草地等植被的重建资金投入不足。灾后人类生产和生活快速恢复，但自然生态系统恢复缓慢，灾区人工生态系统和自然生态系统失衡，生态结构高碳化。灾后生态恢复，应该以人工生态高碳结构调整为主，发展高技术、低能耗的产业，使用可再生能源及太阳能、风能、核能等新能源，宣传低碳生活，鼓励低碳消费，构建生态系统的低碳结构。
1.3.3物种多样，生态复杂化
灾区地势上属青藏高原边缘昆仑山―祁连山―龙门山―大凉山向海拔1000―2000的中级台阶四川盆地的垂直过渡区，其物种多样，生态丰富：植物种类占全国的85％，滇北、川西有大量原始森林；动物种类多达1000种以上，其中兽类近200种，占全国的1／2，鸟类776种，占全国的66％，爬行类和两栖类有600多种，鱼类200余种。地震后，动物行为方式是否发生转变，物种基因是否发生突变，食物链是否发生改变，物种生存环境是否发生变化等等不确定性，使灾区生态变得更加复杂化。因此，生态重建要对灾后生态具体情况展开调查，并进行定性定量分析，如受灾地区的岩石、土壤、空气质量、水质等多方相互作用的自然环境分析，植物群落、动物群落以及人类社会震后的相互关系分析等等。这些错综复杂的关系需要在灾后恢复中妥善处理，重新确立生态均衡关系，避免灾后生态系统失衡。
1.3.4对象太多，系统巨量化
灾后生态重建的低碳统筹复杂巨系统包括自然环境、生物群落和人类社会三个子系统，而各子系统又包括其各自的子系统。其中，自然环境子系统包括水、空气、岩石、无机盐和有机质；生物群落子系统涉及植物群落和动物群落；人类社会子系统包括低碳农业系统、低碳经济系统、低碳制度系统、低碳文化系统等等。可见，这一系统是一个具有很高维度的复杂巨系统。面对这样的复杂巨系统，应该按照统筹方法，对灾后生态系统的巨量性化繁为简，以简驭繁，实现生态系统整体协调发展。
2 灾区生态重建的模式框架
灾后生态重建，是面对结构遭到重创的生态系统，按照生态碳循环理论实施的一项以建设低碳均衡结构为目标的生态重建工程。在灾区开展生态重建低碳工程，比在其他地区打破原有生态系统再重建低碳生态更节约成本。这项系统工程涉及到灾区生态的各个层次，需要按照统一的指导思想，遵循生态碳循环的规律，在多方协调与合作的基础上建立生态低碳均衡结构。如图2所示。
2.1统筹思想
低碳重建作为一种新型的、特殊的恢复方式，就是在灾后重建的实践中运用低碳均衡理论组织生态重建，实现生态恢复的低碳发展模式。这一创造性的重建模式，必须基于综合集成与统筹优选的思想，对灾后生态系统进行统筹恢复重建，寻找新均衡，实现灾区生态从简单恢复提升为科学发展式修复重建。灾后生态重建，是以科学发展观为指导思想，以人为本，尊重自然为原则，全面协调可持续发展为目的，统筹兼顾为方法，对灾区脆弱的生态系统重塑均衡，建设和谐生态。低碳统筹模式从自然生态和人工生态两个维度展开，针对自然生态和人工生态碳循环的不同特点，以自然生态的增汇和人工生态的减源作为实践方向，以尊重自然、保护生态为前提，在灾区发展典型的生态统筹重建模式。基于生态碳循环的观点，从碳源和碳汇两个角度人手，通过自然生态和人工生态的碳中和，实现低碳均衡。碳中和的实现有两个基本途径，一是在源上的替代、减少、提高效率，二是在汇处的吸纳、中和、末端处理。碳源处理，一般是通过能源结构调整、产业结构调整和技术创新来实现的，而碳汇则更多依靠制度手段，如制订优惠政策，鼓励植树造林和退耕还林，是生物固碳、扩大碳汇、减缓温室效应，减少CO2排放最经济和最有效的途径
之一。
2.2生态循环
生态碳循环是生物地球化学循环中重要的组成部分，认清楚这种循环规律，并改善生态碳循环，将有利于解决生态高碳化问题，建立生态均衡结构。生态碳循环过程中形成了许多CO2、CH4和N2O构成的碳源和碳汇。碳源对应碳排放过程，碳汇对应碳存储过程。碳存储和碳排放是两个具有相反运动方向的过程，构成封闭的碳循环。如图3所示。通过对碳存储和碳排放过程的人工干预，可以改变碳存储和碳排放的速度，从而影响作为环境参量的大气CO2混合比例。
从地球空间角度来看，不妨将存在大气中的碳统称为碳气圈，存在于地表土壤和岩石中的碳统称为碳壳圈，存在于地表以下的碳(比如煤炭、石油等石化资源)统称为碳核圈。那么，碳从碳气圈碳壳圈碳核圈的过程，即为碳存储；反方向的运动过程即为碳排放。这样就构成了碳在生态地球空间的循环，如图4所示。地球生态碳循环可以分为自然生态碳循环和人工生态碳循环两个部分。
自然生态碳循环过程中，绿色植被在光合作用下从碳气圈吸收CO2，将空气中的碳固定在碳壳圈，碳壳圈的碳经过地质运动，被深埋入碳核圈，经过生物地球化学反应，形成石化资源。这样完成了自然生态的碳存储过程。煤层自燃、天然气溢出等自然作用，将会把碳从碳核圈释放到碳气圈；林木燃烧、腐烂等自然作用，将把碳从碳壳圈释放到碳气圈：这些都是自然生态的碳排放过程。在当前自然生态碳循环中，碳存储速度快于碳排放速度，碳存储规模大于碳排放规模。
人工生态碳循环过程中，人类大量开采碳核固的石化资源，并燃烧石化资源向碳气圈排出大量CO2；人类劈山开路、开垦荒地，破坏了碳壳圈，释放出CO2。这就是人工生态碳排放过程。人类通过CCUS(CO2 Capture and Using／Storage)技术，将生产、生活、运输等过程产生的碳捕获下来，进行二次循环利用或封存到碳核圈，这就是人工生态碳存储过程。当前人类对石化能源依赖很强，消费很大，而碳处理技术尚不成熟，碳排放速度远远快于碳存储速度，碳排放规模远远大于碳存储规模。
由此可见，自然生态和人工生态两个子系统内碳循环不协调，子系统间不均衡。因此，有必要综合统筹自然生态和人工生态两个子系统，构建生态系统均衡结构。
2.3均衡结构
生态碳均衡就是人工生态系统和自然生态系统碳循环间达到一种相对稳定状态，在这种状态下，人工生态系统和自然生态系统都能够健康发展，任何一个系统的碳循环发生改变都会威胁到整个生态系统。因此，生态碳均衡可以从人工生态子系统和自然生态子系统两个方面来阐述，如图5所示。在人工生态子系统内，社会、经济、文化和制度相互作用，相互制衡，并决定人类的能源消费模式和人类向大气的碳排放量。人工子系统碳循环以废物、废气、废水的形式向外排放出大量碳，通过垃圾站、污水站以及碳捕获站等方式将碳收集起来，集中排放到自然生态子系统。自然生态子系统通过无机环境和生物群落的物理一化学作用，构成子系统内碳循环，同时降解和吸收人工生态子系统排出的废物、废气、废水，尤其是植物通过光合作用固定大气中的CO2，减少温室气体。排出人工生态子系统循环外多余的碳排放和自然生态子系统循环富余的碳存储合在一起，就是碳中和。碳中和的结果有三种：一是碳排放量多于碳存储量，碳中和后仍有多余的碳排放量；二是碳排放量少于碳存储量，碳中和后仍有多余的碳存储量；三是碳排放量与碳存储量相当，人工生态子系统和自然生态子系统形成完全碳中和。如果生态系统碳中和的结果长期处于第一种情况，那么多余的碳排放量将随时间累积起来，发挥累积效果，形成温室效应；如果生态系统碳中和的结果长期处于第二种情况，那么多余的碳存储能力将吸收以前排放的温室气体；如果生态系统碳中和的结果是第三种情况，那么生态系统实现碳循环平衡。
在低碳均衡结构中，人工生态子系统通过低碳社会、低碳经济、低碳文化和低碳制度改变人类的物质和能源消费方式，减少子系统的碳消耗，减少排放到自然生态系统中的高碳废物、废气、废水；运用CCUS技术，增强子系统内的碳存储能力。自然生态子系统通过增加生物群落中的绿色生产者，增强碳吸收能力；加强环境保护和建设，减少子系统内的碳排放。通过对生态系统碳循环的合理调节，可以实现整个生态系统的动态碳均衡。
3 生态重建工程的运行模式
生态系统作为典型的开放系统，在受到地震破坏后，可以通过自身动态调节达到平衡，但时间非常漫长。低碳生态重建是以低碳方式定向加速生态系统改善并达到生物群落和谐共存的演替过程。这种演替过程是不可逆的，但可以在关键环节实现突破性的进展，加快演替速度，缩短演替进程。
3.1运行演化
地震打破了原有生态系统碳均衡结构，土壤、动植物残骸、人类社会等排放出大量CO2，生态系统瞬间跃迁高碳区间振荡。如图6所示。在3―5年内，生态将处在高碳区间振荡。生态系统与外部环境进行能量、物质和信息的交换，系统内各要素相互作用，将形成新的生态有序结构。通过低碳技术对生态进行重构，将引导生态系统朝着低碳均衡方向演化，逐步形成低碳均衡生态新结构。因此地震灾后的生态恢复，是一个生态混乱程度不断降低，系统熵值不断减小的过程，需要一段较长的时间。树木尚需十年，动物的回归、食物链的修复、生态系统的恢复、低碳生态均衡的建立，则是一个更长久过程。发挥人类主观能动性，开展生态低碳重建工程，将会大大缩短生态系统结构调整时间，加速实现生态系统低碳均衡结构。
3.2重建工程
生态重建系统工程就是基于现有的社会经济基础及背景，充分发挥已经确立的或潜在的社会经济优势，对灾后重建过程中的社会物质和能量投入进行统筹优化，达到灾区生态系统效果最优化。它是以灾区人类生态系统整体优化为目的，通过在关键环节投入物资和能量，对灾区生态系统和人类社会经济系统进行整理和重组，形成一种有利于人类的、良性循环的生态系统的过程。如图7所示：灾区的植被、动物活动、人类生产生活规律被地震打破，生态系统的CO2等温室气体排放量远远大于CO2吸收量；通过植被恢复工程、节能减排工程、城市改造工程，建设低碳生态工业、低碳生态农业、低碳生态城市，实现灾区生态环境、生态社会、生态制度和生态文化的重建，最终达到灾区生态系统碳循环的低碳均衡。
3.2.1生态城市低碳化
生态城市是建立在对人与自然关系更深刻认识基础上的新文化观，是按照生态学原理建立起来的社会、经济、自然协调发展的新型城市关系。生态城市低碳化是市民以低碳生活为理念和行为特征、经济以低碳经济为发展模
式及方向、政府公务管理以低碳社会为建设标本和蓝图的城市化进程。地震给四川带来了巨大的破坏，灾区的重建又是一次工业化和城镇化的过程，参与重建的政府、企业等各方单位都需要更加重视经济发展与资源和环境的平衡，使得新建的城镇更加能够适应全球气候变化的挑战。
四川广元位于川陕甘三省交汇处，是5・12大地震的重灾区之一，是明确提出低碳重建的城市。依靠丰富的天然气资源，广元提出了能源转化行动，35家大中型企业的能源供应将逐渐从煤转化为天然气，预计每年可减少CO2排放123万t。到2015年，广元九成的出租车和公交车动力能源也将采用天然气。为增加碳汇，广元市计划到2015年，全市森林覆盖率从2009年的48％增加到53％，未来的产业结构也将向旅游业、茶产业、电子业等低碳产业转型。广元市对污水处理重建采用了蚯蚓生物滤池，数百条经过特殊培育的蚯蚓“清洁工”对进入滤池的污水和污泥进行生物净化，净化后的清水排入江河，处理后的污泥则变成了无害的蚯蚓粪，用作农田肥料。
3.2.2生态工业低碳化
生态工业是模拟生态系统的功能，建立起相当于生态系统的“生产者、消费者、还原者”的工业生态链，是以工业发展与生态环境协调为目标的工业模式。生态工业低碳化是在生态工业的基础上，以低能耗、低污染、低排放为目标的工业生产模式升级，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳生态工业实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。
灾区工业百废待兴，其建设成本远低于工业发达地区。在重建过程中，应该顺应国际产业发展的新趋势，大力发展环保产业、大力发展绿色制造、大力发展低碳工业，建设资源节约型、环境友好型工业；大力发展低碳经济、节能与新能源产业，加快自主创新步伐，推进产业升级和结构调整。灾区政府应该采取有力措施，积极引导灾区工业走绿色发展的道路，抓好节能减排技术、绿色和气候友好技术，尤其是低碳技术的研发，加快节能环保和装备的推广应用。
3.2.3生态农业低碳化
生态农业是指在保护、改善农业生态环境的前提下，遵循生态学、生态经济学规律，运用系统工程方法和现代科学技术，集约化经营的农业发展模式，按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业低碳化是在生态农业的基础上，以低碳理念为指导思想，以低碳能源为建设动力，将传统生态农业生产模式提升到以低碳技术为核心的新型农业生产模式。
在灾区发展低碳生态农业，应该开发安全优质农产品，并注重生态环境经营，同时积极对农村产业结构进行低碳化调整、优化和升级。安全优质农产品应该满足国家绿色农产品和有机农产品的标准。有机农产品不施用任何化学合成物质，绿色农产品严禁施用高毒高残留化肥农药，少用化学合成物，多用有机肥。这是从根本上解决农业生产过程中大量消耗化石燃料、大量排放温室气体的问题，是应对气候变化的重要途径，对灾区发展低碳生态农业十分有利。
3.3政策保障
生态低碳均衡模式的着眼点是人类与自然环境的和谐相处，核心是人类的可持续发展，目标是低碳均衡，本质是应对全球气候变暖。在灾区开展低碳均衡模式实践，应该结合灾区生态的实际情况，长远规划，统筹安排，在尊重自然规律的前提下，坚持以自然恢复为主，人工重建为辅的原则，制定相关政策制度，保障低碳生态的实现。
(1)总体规划，综合恢复，实施低碳政策。以可持续发展思想为指导，把灾区江河作为一个整体的大系统，从自然、社会、经济综合考虑低碳化进程，统筹安排、综合治理、宏观调控；建立相应的碳汇管理和经营体制，引导灾区群众在尊重自然的基础上过低碳生活。
(2)退耕修养，还林还草，实现低碳生产。阿坝州、山州、甘孜州、雅安、广元等灾区山多坡陡，在坡度大于25度的陡坡和水土流失严重的地段，应坚决杜绝开荒，已开垦的地段应尽快退耕还林；在绵阳、德阳、都江堰等成都平原西北部地区，土壤和水利条件较好、坡度较缓、水土流失潜在威胁较小，应实行林业和农业综合规划，推行农林复合经营体系，实行低碳生产。
(3)发展林木，建管结合，构建碳汇基地。大力发展灾区林木业，林木建设和管理相结合。对灾区，主要是尽可能多地保护现存森林碳库，改变天然林的采伐机制；在无林地上营造人工林；促进次生林的天然或人工更新，并加以保护；在农田和牧场上增种树木，发展农林综合经营系统；扩大人工植树造林，提高森林碳汇功能；发展速生丰产林，加强人工林的集约经营、提高生产力、增加碳汇，增加耐久木材产品；开展群众性的造林绿化，加快防护林和公益林建设。
(4)生态核算，效益补偿，建立碳汇市场。尽快建立经济生态核算和生态效益补偿制度，建立国内碳交易市场。鉴于灾区生态工程建设的长期性和全局性，通过政策、立法，在财政、税收信贷等方面进行扶持。参与碳市场交易，按照森林生态效益的高低对经营者实行补偿，这不仅对提高经营者经营的积极性是有益的，同时对提高灾区的生态意识，以全新的碳交易观念评价森林都是必需的，应尽快加以实施。
碳循环的主要形式范文3
A. 1983年我国人口的出生率是1.862%
B. 某草原每公顷有10只黄鼠
C. 盐钩虾在5℃下后代雄性为雌性的5倍，而在23℃下后代雌性为雄性的13倍
D. 瓢虫的成群分布
2.关于生态系统的叙述，正确的是（ ）
A.生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大
B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的
C.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的
D.生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小
3. 在下图食物网中，a表示动物性食物所占比例，若要使鸟体重增加x，至少需要生产者量为y，那么x与y的关系可表示为（ ）
A. y=90ax+10x B. y=25ax+5x
C. y=20ax+5x D. y=100ax+10x
4. 将A、B两种单细胞生物分别放在两个容器中培养，得到图a所示结果。将这两种生物放在一个容器中混合培养，得到图b所示结果。从实验结果中可知，这两种生物的种间关系是（ ）
A. 竞争 B. 捕食 C. 互利共生 D. 寄生
5. 下列关于生态系统的叙述中，错误的是（ ）
A. 生态系统的结构由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成
B. 生态系统中的能量最终都以热量形式散发到大气中
C. 森林生态系统的自动调节能力大于草原生态系统
D. 生态系统的物质循环是通过食物链、食物网这种渠道进行的
6. 下图为野生绵羊种群在1800年早期被引入某岛屿后种群数量变化。下列对1850年前种群数量增长方式的判断及1850年后种群数量变化趋势的理解与分析正确的是（ ）
A. S型种群将超过K值，因为在1850年以后，种群数量呈现波动状态
B. J型1850年后趋于稳定，因为主要受密度制约因素的凋节
C. S型种群数量趋向灭绝，因为在1930年出现了种群“爆炸”
D. J型受非密度制约因素的调节，因为种群大小每10年呈现快速下降趋势
7. 某岛屿有海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。下列叙述不正确的是（ ）
A. 该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B. 该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C. 旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D. 该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
8. 下列调查活动或实验中，实验所得到数值与实际数值相比，可能偏大的是（ ）
A. 标志重捕法凋查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落
B. 探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管上层吸出培养液汁数且没有震荡试管
C. 调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯
D. 样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体
9. 下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系，在t1时经调查该种群数量为N，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等
B. 在t0～t2时间内，种群数量呈“S”型增长
C. 该种群在此环境中的环境负荷量约为N
D. 在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势
10. 对某地区新引入的一种鸟的种群增长速率[增长速率=（出生率-死亡率）/时间]1～7年的调查研究，得到的数据。下列对该鸟种群描述正确的是（ ）
A. 种群的年龄结构是稳定型
B. 种群的数量呈“J”型增长
C. 种群密度是制约种群增长的因素之一
D. 第3～4年中种内斗争最激烈
11. 群落演替的过程中，不可能的是（ ）
A. 群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型
B. 在群落演替过程中，不同时期群落中的优势种群在发生更替
C. 发生在裸岩上的演替过程：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本阶段灌木阶段森林阶段
D. 人类活动对群落演替的影响与自然演替的方向、速度基本相同
A. 建立自然保护区，改善其栖息环境，可使K值提高
B. 对该种群密度的取样调查可以采用样方法和标志重捕法
C. bc段种群增长率逐渐下降，出生率大于死亡率
D. 比较曲线Y与曲线X表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率
13. 下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ）
A. 兔子吃了1公斤的草，则这1公斤草中的能量就流入到了兔子体内
B. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有l0%―20%的能量流入到狼的体内
C. 生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入到生物群落
D. 生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
14. 下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况，其中各数字序号表达的含义分别为：①生产者呼吸释放量；②分解者呼吸释放量；③消费者呼吸释放量；④生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是（ ）
A. 流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B. ②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C. 消费者同化作用的大小可用③表示
D. 该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
15. 以下关于生态系统的叙述中，正确的是（ ）
A. 进入第一营养级的能量一部分储存在有机物中，一部分经过呼吸以热能形式散失了
B. 能量流动与物质循环均可以单独进行
C. 成分包括生产者、消费者和分解者
D. 生态系统的营养结构是食物链，但是不包括食物网
16. 下列关于生态学问题的叙述中不正确的是（ ）
A. 大力植树造林，改善能源结构，提高能源效率，是缓解温室效应的最佳途径
B. 被有机物轻度污染的流动水体中，距排污口越近的水体中溶解氧越多，N、P等无机盐也越多
C. 保护生物多样性，是维持生态系统稳定性的措施之―，体细胞克隆等为之提供了技术支持
D. 当水和土壤被重金属污染时，营养级越高的消费者体内的重金属含量越高
17. 2009年哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同，大气中CO2过多与碳循环失衡有关，根据下图做出的判断不正确的是（ ）
①增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量
②大气中CO2的增加主要与异养生物b的数量增加有关
③该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生态系统
④该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向
⑤图中少一个箭头，异养生物a指向无机环境，异养生物b的代谢类型不一定相同
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
18. 微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群，还有“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来，湖区四周县市的工业快速发展，城市居民急增，因而大量的工业废水、生活废水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅很浑浊，而且腥臭难闻。据有关专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，例如，四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述的现象说明的道理主要是（ ）
A. 环境污染是破坏生物多样性的重要原因
B. 掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因
C. 外来物种入侵破坏了生物多样性
D. 环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因
19. 下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。下列有关解释正确的是（ ）。
①吃玉米的人所获得的能量比吃牛肉的人获得的能量多 ②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减 ③若A和B中玉米的数量相同，A能养活10000人，则B最多能养活2000人 ④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低
A. ①③④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
20. 下列有关生态学原理或规律的叙述，正确的是（ ）
A. 蜜蜂找到蜜源后，通过跳圆圈舞向同伴传递信息，这属于物理信息
B. 低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
C. 生态系统中的能量流动和信息传递都是单向的
D. 森林生态系统具有调节气候的能力体现了生物多样性的直接使用价值
21. 如图表示生态系统中各成分之间的联系。
①图中能构成群落的是 （填字母）。
②流入D的总能量小于F获得的总能量，主要原因是F获得的能量除了被自身呼吸消耗以及未被利用外，还有部分能量被 （填生物成分）所利用。
③若D还能以E为食物，则B的数量会 （填“增加”或“减少”或“不变”）。
④若图表示冬季某温带森林生态系统的碳循环，进入A的二氧化碳总量为M，由A进入E的二氧化碳量为N，则M和N的数量关系为 。
（2）下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物X的平均浓度。已知水中X的质量分数为0.003mg/L，请分析说明：
若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的所有生物捕食，请你用箭头表示出这个生态系统的营养结构： 。
22. 薇甘菊是多年生藤本植物，能攀爬树冠迅速生长，繁殖能力强，植株覆盖密度大。薇甘菊入侵后，以其入侵点为圆心向外扩散，划分出薇甘菊入侵区、群落交错区和本土植物区三类样区。在入侵区，薇甘菊覆盖度大于90%，入侵年龄在5年以上；群落交错区，薇甘菊与当地植物竞争生长，薇甘菊的覆盖度在10%～30%，入侵年龄在3年左右；本土植物区没有薇甘菊生长，优势种群为本土植物类芦，其覆盖度大于80%。读下表分析回答：
（1）从表中数据可知，在不同样区捕获到的中小型土壤动物个体数量不尽相同，动物个体数量最多的样区是 。薇甘菊入侵后对中小型土壤动物的 变化影响不大，而对土壤中动物的 变化影响较大。
（2）在该生态系统的成分中，薇甘菊属于 ，土壤中的小动物属于 。
（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 ，植物大量死亡会使该生态系统中 的数量增加。因薇甘菊入侵引起的一些物种取代另一些物种等的一系列变化称 。
23. 下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。请据图回答问题：
[沼蟹][蜘蛛][线虫][藻类][大米草][食草虫][ 螺 ][细菌][个体存活数][一龄幼虫][二龄幼虫][三龄幼虫][四龄幼虫][卵][蛹成虫][甲乙][丙]
（1）在该生态系统中，既是分解者又可作为消费者食物的生物是 。
（2）请根据甲图中的生态系统，写出乙图中能量金字塔各营养级的所有生物名称
（3）有人研究该生态系统中食草虫个体存活数与发育期的关系，结果如丙图所示。从中可推知食草虫死亡率最大的时期是 。
（4）沼蟹会破坏大米草根系，土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀死该虫的含磷杀虫剂，则蜘蛛数量将 。一段时间后大米草数量不增反降，造成此结果的可能原因是大米草死亡导致细菌数量增加，通过甲图的 食物关系，引起沼蟹数量增加；同时因含磷杀虫剂的使用，导致藻类数量增加，通过食物链 也会引起沼蟹数量增加，从而造成大米草数量不增反降。
（5）上述事实说明，人类活动会引起生态系统中生物种类减少，从而导致生态系统的自动调节能力 ， 容易受到破坏。
24. 分析下面碳循环示意图并据图回答问题：
[尸体][尸体][碳化][动物][绿色植物][化石燃料][水圈][大气圈][岩石圈]
（1）从微观上看，过程①是在细胞内 中进行的；过程③主要是在细胞内 中进行的。
（2）岩石圈中的碳以 形式储存，故不直接参与碳循环。水圈中碳的存在形式是 。
（3）由图中可见，碳循环带有 性，属于气体型循环。
（4）碳从无机环境中进入生物群落的途径①是 ，除此之外，某些特殊的生态系统还可通过 进入生物群落；②表示的是 关系，其②内部之间还可存在 关系；④表示 。
（5）参与过程④的生物的新陈代谢类型是 ，它们与同区域中的动植物共同构成了 。
（6）如果大气层中的CO2增多，则产生 ，效应。
（7）从上图可知，减缓温室效应的关键措施是：
（8）碳循环的进行伴随着 ，但由于生物体不能在代谢中利用 ，因而能量流动具有 的特点。
25. 下图a为某地建立的人工生态系统示意图，图b为该生态系统中四个种群和分解者的能量相对值，图c表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化曲线。请分析回答下列问题：
（1）在一个人工生态系统中最基本的生物因素是 。要使人工生态系统长期稳定发展，除了有稳定的能量来源外，各种生物的 要保持相对稳定。
（2）蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 的作用后可被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过 的作用形成的 可被植物利用。
碳循环的主要形式范文4
一、什么是生态系统
生态系统指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。在这里要让学生真正明白生态系统的含义,知道它既包括特定区域内的生物,还有这些生物所生活的无机环境。我们可以把学生领到学校的小池塘,在池塘边让学生通过观察来总结什么是生态系统,当然老师要有相应的总结,从而使学生真正了解生态系统的概念。
二、生态系统的结构
关于生态系统的结构主要分为两个部分:生态系统的组成成分和营养关系。
1、组成成分
生态系统有四个主要的组成成分。即非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者。
我们可以在池塘边让学生去发现哪些因素属于非生物的物质和能量,那些属于生产者,消费者和分解者。通过学生的寻找,最后老师总结,像水、空气、温度、湿度,包括池塘里的泥沙、石头、无机盐等等都是属于非生物的物质和能量这一范畴的;像绿色植物、浮游藻类等呢我进行光合作用的都是在生态系统中起主导作用的生产者;而水塘中的小鱼小虾等以其他生物为食的各种动物,包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物都是消费者;当然其中还有像细菌真菌这样的生物都是分解者,还包括蚯蚓、秃鹰等腐食性的动物也是分解者。这样的话既可以让学生联系到现实生活,又让他们学到了知识。
还有在这里要重点向学生讲解生态系统这四种成分之间的关系,包括物质循环和能量流动的关系。
2、营养关系
所谓营养关系实际上就是指食物链和食物网。可以让学生自己在池塘里自己找出食物链,画出食物网。在这个内容重要重点让学生探究的是什么是食物链,食物链中第几营养级和几级消费者的关系,知道是哪一级的消费者就知道是第几个营养级。还有就是在食物网中人一种生物的消失对其他生物的影响,是增加还是减少。当从不同的路线分析出现不同的结果时,应当遵循一个重要的原则——就近原则。这些都可以让学生通过观察,找出答案,最后老师总结。
二、生态系统的功能
生态系统的功能主要两个方面:能量流动、物质循环。
1、能量流动
让学生思考“没有人像池塘中投过食物,为什么鱼儿还是能够快乐的活着?”这样学生们就会主动的找出能量的来源,老师可以主动引领他们去寻找能量流动的过程,总结能量流动的特点。能量流动是生态系统的基础,一切生命都存在着能量的流动和转化。没有能量的流动,就没有生命和生态系统。流量流动是生态系统的重要功能之一,能量的流动和转化是服从于热力学第一定律和第二定律的,因为热力学就是研究能量传递规律和能量形式转换规律的科学。
碳循环的主要形式范文5
关键词：森林 可持续 发展 作用
长期以来，由于人类对自然资源无节制的开发，特别是森林的大量砍伐，和向自然界大量排放倾泄废弃物，形成了一系列的全球性的生态环境问题，如大气污染及酸沉降、温室效应、臭氧层破坏、土地荒漠化、水体污染、生物多样性锐减等。这些问题巳严重威胁到人类生存的地球，破坏了人类生活的环境，增加了人类生产的困难和费用，受到了国际社会的普遍关注和高度重视。
现代科学和生态学的发展，认为森林是全球生态环境问题的核心。人类面临的生态环境问题如温室效应、生物多样性保护、水土流失、沙漠化扩大、土壤退化、水资源危机、大气污染等，和森林破坏直接或间接相关，即森林减少导致或加剧了上述大部分生态环境问题。联合国粮农组织助理总干事默里指出："联合国粮食与农业组织对全球主要森林环境进行了统计，结果表明，全球生态环境的变化与森林的多少有很大的相关关系。在人类自然经济社会复合大系统中，森林生态系统对人类的影响最直接、最重大、也最关键。离开了森林的庇护，人类生存和发展的环境条件就丧失了存在的基础。
1.森林是生态平衡的主要调节器，是实现自然生态系统和社会经济系统协调发展的重要纽带。
森林是陆地生态系统中生物量储备最大、产量最高，可以使无机物变成有机物、太阳能转化为化学能，在生物系统和非生物系统中，生产者和消费者之间的物质循环和能量流动中扮演主要的角色，对保持生态系统的整体功能起着中枢和杠杆作用。可以说，没有森林，就没有生态平衡，人类生存和发展就是一句空话。
2.森林能够有效控制污染和酸沉降，改善人类和其他生物的生存环境。
空气污染在大多数国家，尤其是在城市和工业区，是一个重大的环境问题。在美国，由于空气污染每年花在医疗及生产损失的费用估计高达400亿美元。据统计，世界上约有9亿城市居民暴露在达到有害水平的CO2中，10亿多人暴露在超标水平的悬浮颗粒物中。全球出现了欧洲、北美、中国和日本酸雨区。
3.森林能够有效保护生物多样性。
森林生态系统种类很多，结构复杂。热带雨林，树高达上百米，林相能分成6 ～7个层次，生物种类十分丰富。在自然植被中，只有寒温带或高山针叶林，由于自然条件十分恶劣，往往由单纯林或单层林所构成。全世界木本植物有2万余种，全球500万～3 000万种生物中的半数以上在森林中栖息繁殖。森林提供有机质，并参与土壤的形成，对其他物种有着深刻的影响，特别是形成的森林环境，为物种进化和发育提供良好的基础。森林消退是生物多样性面临的最大威胁。森林被破坏，将使野生动植物失去庇护所。根据目前的估计，一种植物的灭绝常常导致10 ～30种生物的生存危机。因此，森林的破坏是灾难性的。据国际自然保护同盟估计，世界上已有2万～3万种生物，处于被严重威胁的状态。热带森林虽只占地球陆地面积的7%，却集中了全球50%。以上的物种，拥有世界80%。的昆虫，90%的灵长类动物。有人估计，如果地球上热带雨林有一半消失，至少将有75万物种灭绝。热带雨林有丰富的遗传资源，例如作为人类食物的几十种作物和果树，如大米、玉米等，其中有一半是从热带雨林植物遗传多样性中由人工选育而来的。
4.森林能够有效地防治土壤流失和退化。
在我国，约有1/3的耕地受到水土流失的危害，每年流失土壤约50×108t。据统计，40年来，因水土流失危害， 全国累计减少耕地达266 × 104hm2 ，造成经济损失100亿元以上。水土流失的加重，与林草植被的破坏关系非常密切。森林凭借它庞大的林冠、深厚的枯枝落叶层和发达的根系，起到蓄水保土、减轻地表侵蚀的作用。
5.森林可以涵养水源。
全世界已有100多个国家缺水，严重缺水的国家已；40多个，全球607。的陆地面积淡水资源不足，20多亿人饮用水紧缺。森林能吸收和下渗降水，减少水资源无效损失，增加有效水总量。森林的枯枝落叶层对保持水分贡献最大，森林土壤良好的团粒结构使森林土壤有很强的渗透性。森林能够削洪滞洪，加平枯期流量。森林可以促进水分小循环和影响大气环流，增加降水。大多数学者认为森林对降水的影响很小，或者影响有限，一般不超过3%～5%，但却有很大”时空调节”作用：调节干旱区和湿润区、雨季和旱季的降雨量。森林吸收辐射大，用于产生降雨的热量比旷野大；森林下垫面粗糙度大，增强了上方乱流，促进水汽运动；森林为大气降水提供了大量的天然有机凝结核。森林可以保护水质，减少泥沙含量，防治河流盐碱化和湖泊富营养化。
6．森林可以有效防治土地荒漠化。
土地荒漠化是生态环境恶化的重要标志。据联合国环境规划署1986年的估计，有史以来，人类已经损失了大约20 × 108hm2的耕地，且全球每年退化的土地面积达500 × 104 ～ 700 × 108hm2中国荒漠化和面临荒漠化的土地面积已达到国土面积的1/3。 一般来说，土壤退化发生在森林破坏后对土地的不合理使用上。在干旱地区，由于林业的不合理经营使土壤中大量的养分被消耗，导致土壤地力衰退。半干旱地区，当森林植被破坏后，大部分降水都以地表径流形式流失，进一步恶化了土壤的水分条件。实现荒漠化综合治理的根本在于发展林业，建立农、林、牧、水有机结合的体系。研究表明：大范围的绿化工程，可以改变原始风沙结构，迫使沙尘在垂直高度上分布趋于均匀，林带内的沙尘减少80%。森林还有较强的自肥能力和有效的防止风蚀能力。森林能在一定程度上减缓土地的盐碱化。由于林冠的阻挡， 森林土壤表层的蒸发量很小，森林的根系分布较深，吸收深层的土壤水分用于蒸腾，因而有利于防治含盐分高的地下水向上移动。
7．森林能够有效缓解温室效应，维护全球碳循环
由于人类活动增加了大气中一些温室气体的浓度，结果使地球表面变暖。如果按目前的温室气体排放速度，下个世纪全球平均温度每10年将上升0.3℃。全球气候的变化，将对农业、林业和水资源利用产生很大的影响。温室效应的产生，与全球碳循环的关系非常密切。森林是世界上最大的碳储存库，它储存了全球陆地生态系统90%以上的碳，与其他植被相比，林木中碳与其他元素的比率较高， 单位面积的森林储存的碳是农田的20 ～ 100倍。森林破坏能引起大气中浓度的增加。
碳循环的主要形式范文6
一、教学目标
首先要求学生能够认识CO2的主要化学性质以及物理性质，知道相关的化学反应，让学生知道这种气体的性质能够决定它的用途，使二氧化碳在生产生活中得到了广泛的运用，这样能够提升学生分析、解决实际问题的意识和能力，更好地把握CO2在自然界中的碳循环。
二、教学难点和重点
CO2的性质决定了它的用途以及它在生产、生活中的运用。
三、讲解过程
1.综合叙述
教师要先向学生展示集满CO2气体的集气瓶，向学生讲明CO2是一种非常神奇的气体。向集气瓶里加点水后，集气瓶能够吸住玻璃片，指出它是气体CO2。教师要求学生阅读书中材料，查看空气中的CO2含量，而且它与空气的各成分有着非常稳定的比例。教师可用多媒体向学生展示CO2在自然界中的循环的相关图片。要求学生回顾如何产生以及消耗CO2。在此过程中，让学生认识到最近若干年工业快速发展，空气中的CO2日益增多，产生了温室效应，而且要向学生展示温室效应的危害。教师让学生阅读课本关于CO2的性质概述。首先是它的物理性质：通常状况下是无色、无味的气体，密度大于空气，而且能够溶于水。CO2固体也被叫做干冰，干冰加热易升华，出现“吞云吐雾”现象，可以用作舞台云雾，也能够用来人工降雨以及致冷剂等。
2.二氧化碳在生产汽水中的运用
它能够溶于水，能与水反应，从而用来制作汽水，例如，我们所熟知的可口可乐、百事可乐等里面均含有一定数量的CO2。教师向学生展示“雪碧汽水”，并将汽水瓶盖打开，学生会听到一定的声音，这是其中的二氧化碳从汽水中逸出。二氧化碳溶于水的同时会有极少部分二氧化碳与水反应生成碳酸，所以汽水也叫碳酸型饮料。教师要向学生讲解：通常都会采取加压方式将更多的二氧化碳溶解在汽水中。在打开瓶盖后，瓶内的压力减小，原本溶解在汽水中的二氧化碳气体会从汽水中逸出。在人们喝过汽水以后，通常还会打嗝，说明原本溶解在汽水中的二氧化碳气体逸出来了。这是因为，汽水在进入肚子后，它周围的温度升高，因此会逸出更多的二氧化碳。在这种情况下，要让学生认识到，增大压强或者降低温度可以在水中溶解更多的二氧化碳。在通常情况下，1L水中只能够溶解1L二氧化碳，因此学生要意识到，二氧化碳能溶于水。但是，打开瓶盖压强减小或者汽水喝进肚子温度升高，原本溶解在汽水中的二氧化碳就会从汽水中逸出。
3.干冰在舞台以及人工降雨中的运用
从干冰来看，它在升华的过程中伴随着吸热，假如在舞台上撒干冰后，干冰就会升华吸热，从而使它周围的环境温度降低，出现云雾现象。此外，在人工降雨的过程中，干冰升华，周围温度降低，空气中水蒸气凝结成小水滴，甚至形成降水，这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
可以向烧杯内以阶梯状形式燃烧的蜡烛倒入一定数量的二氧化碳。可以看到蜡烛会逐渐熄灭，能够得到二氧化碳“不能燃烧，不支持燃烧”的性质。此外，二氧化碳的密度大于空气，能够将燃烧物和空气隔绝开来，从而终止火势，它也被形象地称作奇妙的“灭火勇士”。此外，二氧化碳能够参加光合作用，因此也被用来制作肥料等。
从上述材料来看，二氧化碳的性质决定了它的用途，因为它能够在不同温度下以不同形式存在，所以也被广泛地运用在生产、生活中，希望通过这个案例能够让学生更好地把握二氧化碳的性质，更好地掌握相关知识。