碳循环的基本过程范例6篇

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碳循环的基本过程

碳循环的基本过程范文1

关键词:低碳循环 耦合 结构 途径 国有林区

中图分类号:F207 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2012)02-054-02

一、引言

长期的过量采伐,导致许多国有林区森林可采林木资源濒临枯竭,经济社会发展面临严峻挑战,企业的经营索取和人口的生存需求所产生的双重压力,远远超出了森林资源和自然环境的承载力,导致林区人口与资源、环境冲突加剧,森林资源结构严重失衡,国有林区深深陷入森林资源危机、企业经济危困的“两危”困境之中。通过低碳经济模式与低碳生活方式,实现可持续发展,已经成为国际社会达成的共识。在2010年的两会上,国家林业局局长贾治邦表示,林业转变经济增长方式,林业要走循环经济和低碳经济发展之路。

二、国有林区低碳循环经济耦合发展的结构特征

(一)国有林区低碳循环经济耦合发展的界定

低碳循环经济,是指以低能耗、低污染、低排放为基础,以减量化、再利用、资源化的“3R”原则为指导,以高效能、高效率为特征的绿色生态经济,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。国有林区低碳循环经济则是一种源头控制、过程控制、目标控制相结合的立体型低碳经济发展模式。所谓林区低碳循环经济,是指在林区经济活动过程中,通过科学管理和技术创新,增加森林碳汇,减少林业碳源,增加废弃物的回收利用,提高资源的使用效率,从而以较少的温室气体排放获得较大产出的新的林业经济发展模式。

(二)国有林区低碳循环经济耦合发展的结构构成

国有林区低碳循环经济发展是以“社会-经济-生态”复杂巨系统为背景,以低碳循环运行实现可持续发展为目标的特殊循环经济模式,国有林区本身就是一个复杂的巨系统,在实施低碳循环经济耦合发展模式中就形成了国有林区低碳循环经济耦合发展系统,此系统的结构构成图如图1所示。

(三)国有林区低碳循环经济耦合发展的结构特征分析

1.开放性。开放性体现在以系统与外界环境的物质、能量交换为基础,以各个子系统间碳减排为手段,以提高循环经济发展为目标的相互作用的过程。低碳模式不断从外界汲取负熵流,在系统内部,社会、经济和生态系统互为背景,通过碳减排,循环经济手段达到“社会-经济-生态”低碳循环动态均衡,实现可持续发展的目标。

2.高维性。国有林区低碳循环经济耦合发展系统是由低碳循环经济、低碳循环社会和低碳循环生态等子系统构成的复杂巨系统,而每一个子系统又包括其各自的子系统,由于低碳循环系统组织在作用、结构与功能上表现出等级秩序性,以上这些系统还可以继续划分系统等级,如此逐层分解,形成了低碳循环模式系统的庞大的层次结构。

3.复杂性。国有林区低碳循环发展系统是“经济-社会-生态”三维一体的多目标复合系统和有机整体,发展低碳循环模式就是要从系统整体的角度着眼,综合协调和控制低碳循环经济系统整体和部分的关系,统筹整体功能和局部利益,实现以人为中心的社会、经济系统与自然生态系统之间的动态均衡。

4.涌现性。在低碳循环经济模式内部,经济、社会和生态各子系统之间通过吸收、反馈、协同、耦合等系统运动,在动态中实现系统的优化和创新,从而使系统内部组织和结构,经历从简单到复杂、从独立到融合、从封闭到开放、从无序到有序的演化,涌现出各子系统所不具备的整体效应,即:“经济-社会-生态”的低碳均衡动态发展。

(四)国有林区低碳循环经济耦合发展的战略重点

为了保证国有林区经济发展与森林资源利用、林业环境保护的协调统一,走森林资源可持续发展之路,必须大力推进低碳循环经济,特别是要把资源循环利用放在突出位置,以“减量化、再利用、再循环、低能耗、低排放、低污染”为基本途径,贯穿于森林资源培育、资源利用、资源回收、能源生产利用、污染物排放等的各个方面,实现国有林区低碳循环的永续发展。

根据循环经济与低碳经济的异同点,立足我国当前国情,以两者已取得的发展成就为基础,将“3R”原则运用到“社会-生态”系统,走低碳经济与循环经济耦合发展之路,以克服低碳经济与循环经济单行发展的困境。国有林区低碳循环经济耦合发展模式致力于两个重点:

第一,以低碳经济补充循环经济的能源缺口,同时循环经济的经济效益则形成推动低碳经济发展的内生动力。如此一来,单独推行循环经济无法解决的能源循环困境就可通过低碳经济要求的低碳、零碳等新能源开发利用而得以破解;低碳经济单行发展的现实经济效益瓶颈也可被循环经济突破,从而刺激个人的低碳消费、企业的低碳生产和林区的低碳流通,推动国有林区低碳产业健康有序发展。

第二,在具体到制定相关政策措施时,整合发展循环经济与低碳经济所需的运行环境“软件”及技术“硬件”的相似性,积极推行能促进低碳经济与循环经济耦合发展的相应措施和相关对策,实现两者正效应的叠加,做到一举两得。

三、国有林区低碳循环经济耦合发展的实现途径

(一)加强森林资源培育、管护和监测

1.加强森林资源培育。按照碳汇和减排的要求,加强林业低碳循环森林培育业的建设。一是充分利用现代科技、管理等手段推进科学经营,加强速生丰产林、珍贵树种和大径级用材林、能源林等商品林的建设以及防护林、水源涵养林等生态公益林的保护和营造,加大森林资源培育力度,提高森林资源总量,增加森林碳汇储量;二是在森林培育全过程中,科学整地、施肥和抚育,减少土壤、化肥以及林木腐解等释放的CO2量,并充分利用生物质能、太阳能和风能等清洁新能源,减少化石能源的使用,从而实现森林培育的减排。

2.加强森林资源管护。建立健全森林资源管护经营责任制,将管护区落实到山头地块,将管护责任落实到人头,强化管护人的监督和管理责任,充分调动职工群众管护森林的积极性。要逐步建立管护经营责任人参与分配森林资源培育成果的机制。

(二)遵循3R原则,实施清洁生产,促进森林资源(下转第56页)(上接第54页)循环利用

实施清洁生产,既需要有国家宏观层面的推动,又需要有企业微观层面的执行。在企业层面上,实施清洁生产,提高森林资源循环利用率。林业企业的生产方式是:“木质或非木质资源―产品―剩余物―产品”,它以闭路循环的形式在生产过程中实现森林资源的最充分和最合理利用。实施清洁生产要求企业转变生产经营观念,发展节能环保技术,发展回收处理技术,尽可能的减少产品和服务的森林资源使用量;尽可能减少废弃物质的排放;尽可能提高森林资源产品的耐用度和抗变性;尽可能提高森林资源产品和服务的强度;尽可能强化相关森林资源产品的回收和再利用。

(三)建立区域产业代谢,构建林区低碳循环经济产业化体

建立林区低碳循环经济的林业产业化体系,建立绿色森林资源原料产业基地,发挥各地区的比较优势;发展绿色林副产品加工、种植和驯养产业,充分利用现有森林资源;发展森林的生态观光、旅游业,满足现代人日益增长的多重需求;发展高科技绿色森林产品深加工业,用高科技来发掘森林资源的无穷价值;强化森林环境保护和水土保持,维护森林资源未来发展潜力。可以发展低碳循环产业园区,构建低碳循环经济产业化体。

(四)实施绿色低碳消费方式,增强低碳消费意识

通过定期举办培训班和讲座等方式宣传低碳农业相关知识,鼓励人们节约资源、使用节能产品,推动全社会节能减排行动;加强媒体和公众在低碳农业发展中的监督作用,引导企业逐步在公众中树立良好的“低碳经济”形象,促进企业完成低碳经济目标和指标。

(五)坚持不懈地植树造林,提高森林碳汇功能,继续推动生物质能源产业发展

林木生物质能源是直接来自光合作用的木材,以及根、茎、叶等采伐剩余物和刨花、碎木、木屑等加工剩余物,还包括各类可作为能源的木制品废物等。林木生物质能源资源丰富、可再生性强,林木生物质能源的开发利用可以有效地缓解能源紧张的局面,调整能源结构,改善生态环境。

在吸收借鉴国外成功经验的基础上,紧密结合发展实际,制定符合自身发展要求的林木生物质能源的发展规划与措施,以促进林木生物质能源的研发和产业化进程。

(六)加强政府对林区低碳循环经济发展的政策支持

要加强政府对低碳林业发展的指导,制定农村新能源发展利用纲要和专项规划,提出低碳循环林业的发展目标、重点和措施,研究低碳循环林业的统计方法和考核指标,逐步建立和完善能源效果评价机制。

研发森林资源低碳循环利用技术,大力发展信息技术、生物技术、环境无害化技术、再利用技术、系统化技术等,支撑森林资源低碳循环利用的技术体系。推广低碳循环林业技术并建立林业示范区。借鉴国内外经验,大力推广沼气工程、秸秆综合利用、节水灌溉、林业机械节能减排等技术,减少温室气体的排放,改善生态环境。

借鉴国际经验,设计市场化的政策工具,探索发展碳排放配额交易市场,建立广泛的碳交易机制,使低碳产品、低碳技术、低碳服务市场化。

建立林产品低碳认证制度,对符合条件的低碳林产品实行低碳认证,并给予这些林产品一定价格补贴,改善林业生态补偿机制。

[项目来源:黑龙江省哲学社会科学规划项目(10C020);中央高校基本科研业务费专项资金资助(DL11CC14)]

参考文献:

1.徐玖平,李斌.发展循环经济的低碳综合集成模式[J].中国人口・资源与环境,2010(3)

2.韩宝华,李光.论低碳经济与循环经济的异同及整合[J].云南社会科学,2011(2)

3.张秋根.林业低碳经济探讨[J].林业经济,2010(3)

4.王锋.基于低碳经济视角的我国生态农业发展模式及对策分析[J].农业经济,2010(6)

5.陈钰.低碳经济视角下我国生态农业发展新模式及对策分析―以河西走廊为例[J].商业时代,2011(9)

碳循环的基本过程范文2

    所谓“碳循环”,是指碳元素在自然界中的循环状态,生物圈中的“碳循环”主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并且释放出氧气的过程。而碳元素主要存在于岩石圈和化石燃料中,其二者含碳量约占地球上碳总量的99.9%。除此之外,地球上还有三个“碳库”:大气圈库、水圈库和生物库。尽管这三个库中的碳含量较小,但是他们扮演着碳在生物和无机环境之间迅速交换的交换库的角色。

    碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在;在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在;而在水圈中,碳则以多种形式存在于几百种被生物合成的有机物中。在大气中,二氧化碳是含碳的主要气体,也是碳参与物质循环的主要形式。在生物圈中,森林是碳的主要吸收者,它固定的碳相当于其他植被类型的2倍。他又是生物库中碳的主要存在者。植物、可见光作用的微生物通过光合作用从大气中吸收碳的速率,与通过生物的呼吸作用将碳释放到大气中的速率大致相等。因此,大气中二氧化碳的含量在受到人类活动干扰以前是相对稳定的。

碳循环可以分为以下几种类型:生物和大气之间的循环、大气与海洋之间的循环以及含碳盐的形成与分解。这三种循环对于控制地球环境的稳定具有重要的意义,而且它们对于全球碳的平衡有着重要的意义。在过去,这几种循环都是极为稳定的。然而人类的活动极有可能打破这种平衡。人类在燃烧矿物燃料获得能量时,产生了大量的二氧化碳。从1949到1969年之间,由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动,二氧化碳的生成量每年增长4.8%。打破了自然界中原有的平衡,导致了全球范围内气候的异常变化。

“温室效应”便是最为直接的例子,地球的温室效应是由于人类在长期生产和生活中,不断向大气层大量排放各种各样有害气体而造成的。在这些气体中,最主要的是二氧化碳。此外,还有氟、氯化钙、臭氧、甲烷、氢氧化物等40多种微量气体。二氧化碳等气体不能吸收太阳短波辐射,而让太阳热辐射能够吸收大部分的地面长波辐射,使得地面辐射热无法散发到外层去,像温室的作用一样,从而导致地面和低层大气温度逐渐升高。这就是温室效应。

碳循环的基本过程范文3

1.与植物对矿物质离子的吸收有关的是 ( )

A.矿物质离子的浓度

B.温度、水、气体等环境条件

C.植物对矿物质离子的吸收能力

D.以上三个都正确

2.在竞争中的种群增长方程中,竞争系数α、β卢与K1、K2决定物种1、2的竞争结果。物种1取胜,物种2被排斥α、β与K1、K2的关系是 ( )

2015年成人高考生态学基础模拟试题及答案(六)

3.种类组成贫乏,乔木以松、冷杉、云杉、落叶松为主的生态系统是 ( )

A.热带雨林

B.落叶阔叶林

C.常绿阔叶林

D.北方针叶林

4.一个生态系统必须有的生物成分是 ( )

A.植物、动物

B.生产者、分解者

C.动物、微生物

D.微生物、植物

5.可持续农业的目标是 ( )

A.促进农村综合发展,减少多种经营

B.保证稳定持续增长的农业生产率

C.保持健康、协调的生态环境,有益于城市人民身体健康

D.合理利用、保护资源,特别是要保证土壤肥力得到快速的提高

6.现代生态学发展的主要特点之一是( ).

A.以微观层次为主

B.向微观和宏观发展

C.以宏观层次为主

D.以个体层次为主

7.植物花芽的分化和形成的过程中,起着主导作用的是 ( )

A.光照时间

B.光照强度

C.光照长度

D.光照速度.

8.黑龙江省是种植水稻纬度最北的地方,此现象是___ 对生物分布的限制作用的表现。 ( )。

A.日照强度

B.日照长度

C.常年温度

D.有效积温

9.种群的性别比例直接影响种群的繁殖力,两性花植物种群的繁殖 ( )

A.应考虑性别比例问题

B.不考虑性别比例问题

C.应考虑育龄雌体数问题

D.不考虑育龄雌体数问题

10.下列选项中,不属于种群自动调节机制的是 ( )

A.遗传诃节

B.食物调节

C.内分泌调节

D.动物的领域性

11.早稻是不宜连作的农作物,其原因是 ( )

A.种群调节

B.竞争作用

C.抗毒作用、

D.他感作用

12.辛普森多样性指数公式中Pi的意义是 ( )

A.群落中的物种数

B.物种i个在群落中的盖度

C.物种i的个体数

D.物种i个体数占群落中总个体数的比例

13.从裸岩开始的旱生演替又属于 ( )

A.快速演替

B.次生演替

C.内因性演替

D.外因性演替

14.中国植物群落分类的高级单位是 ( )

A.群丛

B.群丛组

C.植被型

D.群系组

15.生态系统中的植物群落光能利用率一般是 ( )

A.1%

B.5%

C.10%

D.20%

16.时间长、范围广、闭合式的循环是 ( )

A.气相型循环

B.生物循环:

C.沉积型循环

D.地球化学循环

17.碳循环不平衡带来的环境问题是 ( )

A.臭氧层破坏

B.酸雨

C.温室效应

D.水体富营养化

18.使多样性维持高水平的措施是 ( )

A.保持平静

B.强度干扰

C.中度干扰

D.低度干扰

19.最重要的温室气体是二氧化碳,其对温室效应的作用 ( )

A.100%以上

B.80%以上

C.50%以上

D.20%以上

20.下列属于生态因子的是 ( )

A.温度、食物、湿度、氧气、二氧化碳等条件

B.温度、食物、光、土壤、氧气、二氧化碳等条件

C.温度、湿度、氧气、二氧化碳和其他相关生物等条件

D.温度、湿度、食物、空气和其他相关生物等条件

二、填空题:21~40小题,每小题2分。共40分。把答案填在题中的横线上。

21.既能按气相型循环,又能按沉积型循环的元素是___ 。

22.一般来讲,土壤的质地可分为沙土、黏土和___ 三大类。

23.当水分不足时,往往会引起动物___ 。

24.两个或多个群落或生态系统之间的过渡区域叫 ___ 。

25.群落演替的先决条件是___ 。

26.碳循环失调的环境问题是 ___ 。

27.而容积较小,临时性,与外界物质交换活跃的库称为___ 。

28.生态学研究的每一个高层次对象,都具有其下级层次对象所不具有的某些___ 。29.在未被生物占领过的区域,从没有种子或孢子体的状态的原生裸地或水体开始的演替,叫___。

30.一些物种的种群密度有一个下限要求,如果低于临界下限,该生物种就不能正常生活,甚至不能生存,这就是___ 。

31.种群的数量随时问的变化而上下摆动的情况称为___ 。

32.在生物机体内部自发性和自运性的时间节律,这种内源节律不是精确的24h,因此称为9___ 。

33.能够被植物叶绿素吸收利用的太阳辐射称___ 。

34.旱生植物在形态结构上的特征,一方面表现为增加水分摄取;另一方面表现为 。

35.次生演替过程中若群落被进一步破坏叫群落退化或___ 。

36.全球生态学又叫 ___ 。

37.水生植物区别于陆生植物之处,一是通气组织发达;二是机械组织___ 。

38.群落演替最后达到和环境紧密协调的稳定群落叫 ___ 。

39.根据物质循环的路径不同,生物地球化学循环可分为___ 和沉积型循环两种类型。40.生物群落是指在一定时间内居住在一定空间范围内的___ 的集合。

三、判断题:41~50小题,每小题2分,共20分。判断下列各题的正误。正确的在题后的括号内划“√”,错误的划“×”。

41.土壤及时满足植物对水、肥、气、热要求的能力,称为土壤肥力。 ( )

42.根据植物的可见结构成分的不同而划分的类群,就是植物的生态型。 ( )

43.特有种属于群落成员。 ( )

44.阳光被大气层的气体所吸收。因此,由于地理位置的不同,辐射的能量也有差异。( )

45.生物群落是生物种内许多个体组成的群体。 ( )

46.群落内部的环境变化是由群落本身的生命活动造成的,与外界环境条件的改变没有直 接的关系。 ( )

47.地形因子对生物的作用主要是直接作用。 ( )

48.生态系统的生产力是指某个种群或生态系统所生产出的有机物的数量、重量或能量。( )

49.原生演替的是森林。 ( )

50.生态农业是运用生态学原理和系统科学的方法,把现代科技成果与传统农业技术精华结合起来而建章的具有高功能、高效益的农业系统。因此,生态农业可以根本解决地球日益增长的人口与粮食短缺的问题。 ( )

四、简答题:51~53个小题.每小题10分。共30分。

51.什么是植物的温周期现象?简述昼夜变量与植物干物质积累的关系.

52.什么是种间竞争?简述种问竞争的特点和类型。

53.生物群落有哪些基本特征?

碳循环的基本过程范文4

在地质循环中,地壳物质在内、外力作用下不断运动和变化,从岩浆到形成各种岩石,又到新岩浆的产生,周而复始,构成了地壳物质循环的过程。要使岩石实现转化,必须具备三个条件:一是能量来源,地球内部的热能和外部的太阳能是岩石转化的动力;二是物质运动,地质循环和外力的搬运是岩石转化的链条;三是地质作用,外力作用、变质作用、岩浆上升冷凝、高温熔化是岩石转化的基本条件。

对于岩石圈的物质循环,可归纳为以下三类模式图:

1.三大类岩石和岩浆之间的互相转化

此类图相对简单,仅仅是三大类岩石和岩浆之间的相互转化,对此图具体解读如下:

2.沉积岩形成过程中常展现出沉积物的固结成岩环节

如图2所示,在各类岩石形成沉积岩的过程中,分成了两个步骤:先由岩浆岩或变质岩经过风化、侵蚀、搬运、堆积作用形成沉积物,然后沉积物再经固结成岩作用形成新的沉积岩。

3.岩浆岩根据形成条件不同又可分为喷出岩和侵入岩

此类图中,增加了沉积物环节,而且体现了两种岩浆岩类型――侵入岩与喷出岩。地下深处的岩浆,既可以侵入地壳上部,形成侵入岩;也可以喷出地表,形成喷出岩。喷出岩或侵入岩经过隆起出露地表后,可经过风化、侵蚀、搬运、堆积作用形成沉积物,而后沉积物再经过固结成岩作用形成新的沉积岩。

4.方法总结

地壳物质循环过程的变式图较多,但不管哪种变式图,我们在判断地壳物质名称时都大致可以用进出箭头的多少来区分:

(1) 岩浆:三进一出。岩浆是“岩石之本”,地壳物质循环源于岩浆,也是地壳物质循环中各类岩石的起点和归宿,因此有三个箭头指向的应是岩浆。

(2)岩浆岩:一进三出。在组成地壳的物质中,岩浆岩只能由岩浆上升冷却凝固形成,因此只有一个箭头指向的是岩浆岩。

(3)变质岩和沉积岩:二进二出。岩浆岩可形成沉积岩和变质岩,沉积岩和变质岩可互相转化,因此有两个箭头指向的一般是沉积岩或变质岩。

判断箭头含义:

(1)指向岩浆岩的箭头――冷却凝固,是内力作用。

(2)指向沉积岩的箭头――风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用,是外力作用。

(3)指向变质岩的箭头――变质作用,是内力作用。

(4)指向岩浆的箭头――重熔再生作用,是内力作用。

二、分类例析

题型一:“单图”展示

只呈现单一的物质循环图,由此考查三大类岩石及地质作用类型。只要能熟练掌握上述岩石圈物质循环的各种变式图及相应的作用类型,此类问题就可以迎刃而解。

例1 (2016年高考江苏地理卷)图4为地球系统物质循环示意图。读图,回答(1)~(2)题。(双选题)

(1)关于图中①②③④所示箭头代表的地质作用,正确的是( )

A.①指化学沉积作用

B.②指搬运作用

C.③指成岩作用

D.④指火山喷发作用

(2)地球内部圈层与大气圈的关系是 ( )

A.生物圈是大气中的碳进入内部圈层的纽带

B.地球内部能量的释放导致全球气候变暖

C.火山活动使地球内部的碳释放到大气圈

D.大气圈吸收太阳能使地球内部不断增温

【解题思路】题图呈现的是地球四大圈层的相互关系。第(1)题,读图可知,①表示水中的化学离子,在一定条件下发生化学反应,形成不溶于水的化合物而沉淀下来,经过固结成岩作用形成沉积岩;②表示沉积物经过固结成岩作用形成沉积岩;③表示变质岩经过风化、侵蚀等外力作用形成沉积物;④表示火山喷发。第(2)题,自然界碳循环的基本过程如下:大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动,又以二氧化碳的形式返回大气中。绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用成为植物体的碳化合物,经过食物链的传递,成为动物体的碳化合物。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。一部分动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过漫长的年代,在热能和压力作用下转变成矿物燃料――煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时,其中的碳成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环产生重大影响。人类燃烧矿物燃料以获得能量时,产生大量的二氧化碳,由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动,二氧化碳的生成量估计每年增加4.8%,其结果是大气中二氧化碳浓度升高,这样就破坏了自然界原有的平衡,可能导致气候异常。

【答案】 (1)AD (2)AC

题型二:“双图”考查

1.第一类为“景观图+物质循环图”。这是最常见的一种考查方式,通常是呈现某一景区的某一著名景观,给出背景材料(如该景观的岩石组成),进而在题目中给出岩石圈的物质循环图,选择该岩石在循环图中所在的位置,进而宏观判断该景观的形成过程或形成的内外力作用。

例2 D5中A为厦门鼓浪屿“日光岩”(典型的花岗岩)风化景观,B为地壳物质循环示意图。读图,完成(1)~(2)题。

(1)形成“日光岩”风景的岩石属于图B中的( )

A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

(2)图A中“巨石”形成过程的先后顺序是( )

A.地壳上升―岩浆侵入―风化堆积

B.地壳下降―岩浆喷发―风化侵蚀

C.岩浆喷发―地壳下降―风化堆积

D.岩浆侵入―地壳上升―风化侵蚀

【解题思路】第(1)题,先明确此类图的判断技巧:岩浆是“岩石之本”,地壳物质循环起源于岩浆,终止于岩浆,而且岩浆岩只能由岩浆冷却凝固形成,因此只有一个箭头指向的为岩浆岩;沉积岩与变质岩可以相互转化,有两个箭头指向的为沉积岩或变质岩;三大类岩石都可以在地下重熔再生,形成岩浆,所以有三个箭头指向的为岩浆。由此可以判断出:乙为岩浆岩,丁为岩浆,甲、丙为变质岩和沉积岩,再由题干中“花岗岩”得出正确答案应为B项。

在该题中,也可能给出如下的变式图:

通过与图5对比,该图增加了沉积物环节,这两类图的区别如下:

在图5中,各类岩石过外力作用形成新的沉积岩;在图6中,某类岩石先经过风化、侵蚀、搬运、沉积形成沉积物,然后沉积物经过固结成岩作用形成新的沉积岩。根据判断技巧,图6中乙为岩浆,丙为岩浆岩,甲由沉积物转化而成,因而为沉积岩,丁为变质岩。第(2)题,花岗岩属于岩浆岩,是岩浆侵入,经冷却凝固作用形成的,后地壳上升,岩石露出地表,经风化侵蚀形成图A所示景观。

【答案】 (1)B (2)D

2.第二类为“板块运动图+物质循环图”,可以看成是第一类图的一种变式,只不过把景观图换成了板块运动图。

例3 图7为板块运动示意图,图8为岩石圈物质循环示意图。读图,回答(1)~(2)题。

(1)在图7所示板块边界区域,可能形成的地表形态为( )

A.东非裂谷 B.海岸山脉

C.大西洋 D.喜马拉雅山脉

(2)在图7中的①处,最可能形成的岩石类型应为图8中的( )

A.a B.b C.c D.d

【解题思路】第(1)题,读图可知,该图是大陆板块和大洋板块挤压碰撞区,可以形成海沟、岛弧、海岸山脉等;两个大陆板块碰撞处,则形成高大的山脉,例如喜马拉雅山;在板块张裂区,常形成裂谷或大洋中脊,例如东非大裂谷,因此,该题答案为B项。第(2)题,读图可知,①位于火山通道附近,可能受高温高压的变质作用形成变质岩。在图8中,根据前面介绍的解题技巧,判断出b为变质岩。

【答案】(1)B (2)B

三、能力测试

古雷半岛位于福建省漳浦县境内,整座岛屿的面积仅有40平方公里。剧烈的地质运动,让古雷半岛上衍生了珍贵的风动石(图9)。风动石是花岗岩石蛋地貌的一种特殊类型,因石蛋的底部与基座的接触面积很小,给人一种大风吹来摇摇欲坠的感觉。读图,完成1~2题。

1.风动石所属的岩石类型为图10中的( )

A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

2.目前,易对该景观造成损毁的地质作用对应于图10中的( )

A.① B.② C.③ D.④

读物质大循环示意图(图11,图中序号表示地质作用),回答3~4题。

3.图示各种地质作用中,相同的是( )

A.①③⑤ B.④⑥⑧

C.①②⑤⑥ D.⑤⑥⑦⑧

4.从物质大循环的完整性看,图中缺失的过程包括( )

A.沉积物到变质岩的过程

B.变质岩到火成岩的过程

C.沉积岩到岩浆的过程

D.火成岩到沉积岩的过程

图12中甲为江西三清山的标志性景观“巨蟒出山”,它是由风化和重力崩解作用而形成的巨型花岗岩石柱;乙为地壳物质循环示意图,其中①②③④代表岩浆和三大类岩石。读图,回答5~6题。

5.甲图中“巨蟒出山”景观形成过程的先后顺序是( )

A.岩浆侵入地壳抬升风化、侵蚀

B.岩浆喷出地壳抬升风化、侵蚀

C.地壳抬升岩浆侵入风化、侵蚀

D.地壳抬升岩浆喷出风化、侵蚀

6.图乙各数字中,能代表“巨蟒出山”景观岩石类型的是( )

A.① B.② C.③ D.④

2012年7月1日,云南澄江化石地被正式列入《世界遗产名录》。澄江生物化石群生动地再现了5.3亿年前海洋生命的壮丽景观和古生物的原始特征。图13为澄江三叶虫化石,图14为地质循环示意图。读图,完成7~8题。

7.图13中的古生物盛行的地质年代是( )

A.元古代 B.古生代

C.中生代 D.新生代

碳循环的基本过程范文5

【关键词】凋落物;节肢动物;指示动物;森林健康

森林是目前最大的陆地生态系统,其在森林系统中发挥着重要的作用与意义,同时也与人们的生活和生产环境存在着明确的关系和研究工作重点。森林凋落物是森林碳库的重要组成部分,是森林系统中制备生长发育的关键环节,也是生态系统中存在的重要作用和工作模式。在目前的森林生态系统中,凋落物层节肢动物群体活动和土壤动物、微生物以及植物根系之间都构成了一种综合性的工作模式和生物群体模式,是土壤物质循环和能量转换有着重要的作用与意义,并与森林生态环境之间存在着密切的联系和关系。鉴于此,在目前的工作中需要对其相关的指示生物监测生态环境和形成进行综合性的模式,然而在这个领域,目前我国还存在着较为薄弱的环节。

1.森林凋落层

森林凋落物层作为森林生态系统中的重要组成部分,也是一个森林生态系统中存在的独特的结构层次,其在工作中不仅是在森林土壤中存在着一定的发育功能,更是促进生态系统物质循环和能量流动的重要组成作用和工作模式。在目前的水温森林体系中,各种林业供应效应逐步明显,尤其是在林业资源维持、能源供给方面,更是发挥着不可替代的作用。森林凋落层一方面可以削弱由雨水造成的森林土壤的冲刷作用,另一方面可以有效的涵养和吸收一部分江水,从而减少土壤表面的降水量。同时在目前的研究工作中我们发现,森林凋落层的存在对于改进地表径流的产生和阻碍水土流失的发生方面存在着极大的作用。

2.森林凋落物层的介质动物研究

在目前的森林凋落层研究中,其凋落物分解为土质和树木的生长提供了较多的物质资源和能量来源,是森林生态系统中由各种生物组成并归还形成的一种地面维持生态功能以及相关的物质总称模式。一般在工作中,其分解凋落物环节中,主要是通过能量循环和转换供给的一种综合性途径模式,是凋落物分解速率的一个综合性的生态系统模式,而且一般在工作中我们也需要不断的改进和优化,并且对其中存在的问题进行深入总结和研究,对其重要作用进行深入的总结和研究模式。随着森林凋落层节肢动物的多样性进行研究和总结逐渐深入,也促使了人们对凋落层节肢动物和生态系统以及环境之间的关系有了更深一层的认识。

3.森林健康

森林健康主要是指森林营林工作中将森林作为一个整合体和有机的结合体,使得其在生长的过程中各种植物都能够发挥出其应有的生长优势和生长效益,从而实现其在工作的过程中存在的种种优势与效果。

狭义的森林健康,沿用美国早期森林健康的内容,主要强调森林有无病虫害及火灾威胁。另一类可称为广义的森林健康,主要针对区域及森林生态系统,要求森林资源既能满足人类合理的需要,又能保持自身的稳定性和健康发育,这类的森林方为健康森林。目前我国这方面的研究多趋向于广义的森林健康。

森林健康主要包括:(1)现代森林不仅具有环境属性、资源属性,还是现代社会的基础设施,应该被作为一个结构体来考虑,即评价的对象(森林) 应该具有特定性,不能随意变换被评价"森林"的时空尺度和功能内涵。(2)森林健康内涵中具有"恢复"的含义。(3)现代健康观所兼顾的森林本体状态和社会功能的特点,强调了森林功能的有限性。(4)兼顾了现状表现(状态)和内在潜力(能力)两个层面。(5)强调了森林健康价值取向的特定性,即满足自然和社会两个方面对森林功能需求情况下森林所应具有的良好状态。由此也决定了现代意义的森林经营具有很大程度的特定性。

森林健康核心:实现森林最佳的服务功能,通过对森林的科学营造和经营,按照自然的进程维护森林生态系统的稳定性、生物的多样性,增强调节能力,减少因火灾、森林病虫害及环境污染、人为过度采伐利用和自然灾害等因素引起的损失,使可持续的生态系统得到适时更新,从破坏中恢复和保持生态系统的平衡,满足多目标、多价值、多用途、多产品和多服务水平的需要。

4.森林凋落与森林健康关系

4.1与生态循环

碳循环和营养循环的研究为揭示影响树木生长和森林生产力的因子提供了契机。而要研究碳循环和营养循环,森林凋落物作为森林生态系统的重要组成部分,在研究过程中必须给予足够的重视。

经过研究总结得出,所有的凋落物类型置于冲击平原林中时,分解速率最快。而对于氮和磷的利用效率则恰恰相反,以石南林的利用效率最高,其次是砂岩林,最后才是冲击平原林。据此可以推断,营养物质的供给对石南林的森林生产力影响最大,而对冲击平原林的影响最小。而且营养物质的供给对砂岩林的生产力也将产生影响,尤其是处于山脊和丘陵上的砂岩林尤为明显。导致这些森林营养匮乏的原因很可能是干旱季节森林凋落物的分解速率下降造成的。不同群落类型中,氮和磷的含量显著不同,这可以从小尺度上解释群落组成的不同。

4.2林业格局分布的影响

在森林生态系统中,乔木层的林冠层是基质分解的重要源泉,它的功能相当于一个汇总。森林的凋落物垂直分布格局研究发现:分析林冠层凋落物量如此大可能是由3个因素导致的:①更多的树叶被林冠层上部或相邻树的冠层所遮阴,树叶和枝的死亡速率会随着森林的日渐成熟而加快;②当树叶的产量达到最大值时,林冠层凋落物的量仍然会增加,因为以前研究发现,树叶的寿命并不一样,有的会持续很长时间;③林冠凋落物保留在树木上面也许是种的特有现象。例如,我国的蒙古栎枯枝落叶可以在树上存留很长时间。研究还发现,林冠层凋落物总量与树木的径级成线性关系,而凋落物中叶的含量则随树木年龄的增长而增多。

4.3森林凋落物分解的影响因素

首先,凋落物分解是一个物理和化学过程紧密结合的生态过程。在这二过程中,生物和非生物因子均参与其中,而且它们之间存在明显的交互作用。对陆地生态系统气候、落叶化学性质与落叶分解作用之间的相关性进行了综述,认为凋落物分解主要受气候、凋落物性质、微生物和土壤动物的影响。凋落物分解速率的大小与土壤微生物数量的多少、酶活性的强弱、营养元素含量变化规律基本一致。其次,凋落物分解速率所依赖的环境条件存在尺度效应。从全球尺度上来讲,凋落物分解呈现明显的气候地带性,分解速率受光照、温度、水分等非生物环境因子的显著影响。而在局部尺度下,凋落物质量对森林凋落物的分解速率影响最为明显。

碳循环的基本过程范文6

浮游植物通过光合作用将海水中CO2固定成为有机碳,是为海洋生态系统的碳汇(Marineecosystemcar-bonsink)过程。进入生态系统的有机碳,再经过浮游植物死亡沉降和以浮游动物为主的各营养级消费者摄食后粪球打包沉降作用,或各种海洋生物死亡后的有机碎屑沉降,汇总为从海洋表层向真光层以下深层海洋的有机碳输出,该过程称为有机碳的生物泵,或软组织泵(SoftTissuePump),是生物泵的主要部分,即海洋生物碳汇的主要途径。在没有人为干预的海洋生态系统中,浮游植物所产生的生态系统碳汇只有其中很少部分(1/1000~1/100)会最终通过生物泵到达大洋深处被长久封存(Sequestration)下来(Trujilloetal.2011)。浮游植物形成的海洋生态系统碳汇绝大部分会经过各级消费者和分解者———海洋细菌(真菌)的分解和再矿化作用,释放为水体中的CO2,再次进入食物链循环系统(孙军2011)。但是,自从人类产生以来,一直在对海洋生态系统进行着越来越显著的改造运动,渔业就是其中一项重要活动,其对海洋碳循环的意义在于,部分截断海洋生态系统中食物链,将浮游植物形成的海洋生态系统碳汇直接移出,形成一种新的生物碳汇形式,又称为渔业碳汇(Fisherycarbonsink)。这一概念的提出具有重要意义,促使我们从生态系统概念框架到方法学层面,对人为干预的海洋生态系统碳循环进行重新的考量和评估。海洋浮游植物处于海洋生态系统营养阶层的底层,而渔业生物往往处于食物链的高层或顶层。通过全程食物网关系,浮游植物和渔业生物成为海洋碳循环与生物碳汇的重要组成部分。大部分的海洋浮游植物生产的有机碳经过长短不一的食物链进入顶级海洋生物,这些碳在食物网中流动的过程中会逐渐损失,因此海洋生物碳汇最大量的部分处于浮游植物一端,到渔业生物会根据食物链的长短和各营养级之间的生态转换效率,最终归结到不同量级的渔业碳汇中。不同渔业生态系统中浮游植物群落以及渔业食物链组成结构不同,最终的渔业碳汇量值是不同的,但是最初的浮游植物生物碳汇量对整个渔业碳汇量的值具有重要影响。对于渔业生物来说,生态系统中的颗粒有机碳是其食物的主要来源,因此与颗粒有机碳生产相关的浮游植物碳固定过程,及其计量方法就显得尤为重要。

2海洋生物碳汇总量

海洋生物群落的总碳汇输入实际上就是初级生产力,因此浮游植物初级生产力是海洋渔业碳汇最重要的参数,它的测算方法有很多,先看一下其机制。浮游植物初级生产力其实质是自然群落增长的结果。这里面有两层含义,从有机碳的生产来看,主要为颗粒态有机碳(POC)积累,其次还有一小部分是溶解有机碳(DOC)积累,DOC生产在热带海区会占到相对较多的比重,大约在30%;从POC生产来看,一部分是浮游植物细胞本身大小的增长,另一部分主要还是浮游植物种群的增殖。

3浮游植物初级生产力测算

浮游植物的初级生产力测算是一个经典命题,目前为止还没有完全解决。基于光合作用的原理,从测氧(O)和测碳(C)两个方面着手有很多直接方法,也有一些间接方法,本文只给一个简单框架和基本的几个方法,具体可以参考相关教科书或文献(Stricklandetal.1968;Krameretal.1992;Knapetal.1996;孙军2003)。

4浮游植物碳生物量计量

浮游植物碳生物量(Carbonbiomass)是另外一个重要的参数,它是海区生物碳汇的基础,浮游植物的碳生物量测算是个经典而复杂的工作,可以根据浮游植物生物量的不同参数进行转换(孙军2004)。浮游植物碳生物量,目前为止除了单细胞分离培养后可以直接测量,对于自然种群无法直接测量,因为很难将浮游植物从其他生物种群和有机碎屑中分离出来。常见的碳测量方法有:CHN元素分析仪高温催化氧化法、辅助湿法氧化法、电阻法、电导法、臭氧化发光和非分散红外吸收法等。下面介绍两种常用的浮游植物自然种群碳估算方法。

4.1叶绿素a估算法

根据“碳/叶绿素a比值”(C∶Chl-a)这样转换关系,可以直接将水体中实测的叶绿素a浓度转换为浮游植物碳含量。这是一个无量纲的值,因此直接可以将叶绿素a浓度单位用于碳含量单位。通常C∶Chl-a的值介于1~300之间,常见近岸水体中此比值介于20~80,一般浮游植物生长迅速的水体该值偏小,例如在水华区、河口区等,而在开阔大洋该比值则较高,近海环境相对稳定的水体中该值偏高(Banse1977)。我们在中国近海已经做过一些初步的工作,一般来说近岸水体这一比值稳定在40~50,超过200m等深线的开阔海中,可以用80(孙军等2009)。该方法的优点是快速简便。叶绿素a是应用非常广泛的生态参数,测定方法多,规范准确,卫星遥感使得该参数可以进行大面积实时监测。但是,由于叶绿素a这一参数本身的局限性:随环境因素变化大、变动快、数据分辨率低、不能了解生物群落的微细结构等,使得叶绿素a估算法计算浮游植物碳生物量时受到很大的局限性。

4.2细胞体积估算法

Mullin等(1966)最早于1966年发现了浮游植物细胞体积与碳含量之间有很好的相关性,后来Strick-land、Eppley、Smayda等著名浮游植物生态学家纷纷提出自己的经验公式,然后,国外许多浮游植物生理学家进行了大量浮游植物细胞体积和碳含量之间关系的研究,并取得了很好的结果(孙军等1999)。最后,大多数工作者分析发现浮游植物细胞体积和碳含量的关系具有稳定性。这样,可以利用浮游植物细胞体积与各种转换生物量(Conversionbiomass)的关系,将浮游植物细胞计数资料转换为碳含量。该方法被正式列入了联合国教科文组织的《浮游植物手册》(PhytoplanktonManual)中。随后,波罗地海海洋环境保护委员会1988年制订的生物调查规范(BMEPC-HC1988)(BalticMarineEnvironmentalProtectionCommission1988),1992年欧洲共同体科学、研究与发展委员会制订的欧洲河口区联合调查规范(JEEP92)(Krameretal.1992)等都将此方法作为碳生物量计算基本方法。中国海域浮游植物细胞体积转换生物量及相关研究正处于初步阶段(孙军等1999;Sunetal.2003;孙军2004)。细胞体积转换生物量方法的关键是选用测算浮游植物细胞体积适当的方法,另外,浮游植物细胞体积转换成生物量的经验公式也是很重要的。各海区浮游植物的群落组成和生理状态都是有差别的,所以研究本地海域浮游植物生物体积和转换生物量的经验公式是十分必要的。现在的研究都是处于资料积累阶段,随着资料的增多,更准确的经验模型才能提出。目前相对成熟的一些的计算方法为:C=aVb或log10C=a+b•(log10V)式中,V为细胞体积(μm3),C为每个细胞碳含量,用皮克(pg)表示,a和b分别为常数。对中国海区,推荐使用Eppley方法(孙军等1999),硅藻:log10C=0.76•(log10V)-0.352;非硅藻:log10C=0.94•(log10V)-0.60,也可以采用我们综合其他模型后统计的经验公式:log10C=0.7656•(log10V)-0.3259,细胞体积则建议使用几何体积模型进行批量估算(Sunetal.2003)

5浮游植物比生长率