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碳循环的主要过程范文1
A.甲为生产者,乙为分解者,丙为消费者
B.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者
C.甲为分解者,乙为生产者,丙为消费者
D.甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者
解析 在分析碳循环时,先根据箭头的指向找出大气中CO2,如果已经给出大气中CO2,则根据CO2的去向找到生产者,再根据生产者找到初级消费者和分解者。生产者上的箭头是一进多出,分解者的箭头是一出多进。
答案 A
点拨 有同学错误选择D项,原因是不能从根本上区别分解者与消费者同生产者的关系。
例2 下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是( )
A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点
B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
解析 富营养化水体出现蓝藻水华是大量有机污物排到江湖中导致藻类大量繁殖,为物质循环的再生利用,说明物质循环反复性,而能量流是单向的,所以A项错误;生态系统的能源主要为太阳能,也可源自某些无机物氧化分解释放的能量,如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物,所以B项错误。生态系统中能量流动是单向递减的,其传递效率是10%~20%,即10%~20%的能量被下一营养级所同化,故C项错误。生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性,因此无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、根的吸收进入生物群落被生物利用,故D项正确。
答案 D
例3 2006年12月17日科学家把“末日之钟”的时间从晚11时53分调至晚11时55分。警示气候变化构成的威胁“接近核武器威胁的可怕水平”,“温室效应”将给人类带来灾难。下列有关温室效应的叙述,不恰当的是( )
A.化学燃料的燃烧是导致温室效应的主要原因
B.碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环
C.碳元素在生物群落中主要以有机物的形式存在
D.植树造林、退耕还林是解决温室效应的最主要措施
解析 解答此题的关键是全面认识温室效应形成的原因和防治措施、植树造林、退耕还林能有效防治温室效应,但不能从根本上解决问题,预防温室效应必须从开发利用新能源入手以减少CO2的排放,在此基础上,再进行植树造林、退耕还林才能达到目的,
答案 D
点拨 同学们在回答此问题时,认为每个选项都正确,干扰思维,出现误选。解题过程中,应注意利用“二看法”分析能量流动和物质循环的关系:一看过程,能量和物质相伴而行,但能量在传递过程中由光能化学能热能,而物质在传递中,由无机物(CO2)有机物无机物(CO2);二看终点,能量流动的终点是热能散失到无机环境中,不能再利用。而物质循环产生的CO2又被重新利用,所以没有终点。
例4 气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。
(1)生态系统中碳的吸收主要是通过________作用实现的,碳的释放主要是通过________作用实现的。
(2)表中________时期的生态系统处于稳定状态,原因是________。
(3)由于过度的人工碳排放,破坏了生态系统的________,导致大气中________增加并引起全球气候变化。
(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的,类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段;又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的________直接发酵转化为燃料乙醇。
解析 解答本题需要掌握以下的关键点:CO2固定和释放的过程、碳平衡的原因和碳平衡被破坏的原因及危害、光合作用的过程和产物。
生态系统中碳的吸收主要是通过光合作用实现的,碳的释放主要是通过呼吸作用实现的。生态系统处于稳定状态时,生态系统吸收CO2的量和释放CO2的量应相等。在表中A时期时,生态系统吸收CO2的量和释放CO2的量应相等。人工碳排放,破坏了生态系统的稳定性或平衡,导致大气中CO2含量增多而出现温室效应。类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的光反应阶段。光合作用的产物是葡萄糖。
答案 (1)光合 呼吸 (2)A 碳吸收量等于碳释放量 (3)稳定性 CO2 (4)光反应 葡萄糖
1.如图是生物圈中碳循环示意图,下列相关分析不正确的是( )
A.生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足
B.A是消费者,C是生产者,各成分间以CO2的形式传递碳元素
C.对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
D.碳循环过程需要能量驱动,同时又是能量的载体
2.从物质循环看,人体内碳元素的最终来源是( )
A.食物有机物中的碳
B.非生物界的碳酸盐
C.大气中的二氧化碳
D.生态系统中的生产者
3.碳在生物群落与无机环境之间的循环是通过( )
A.光合作用
B.呼吸作用和光合作用
碳循环的主要过程范文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。
碳循环的主要过程范文3
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。
碳循环的主要过程范文4
一、选择题
1.干旱环境下,森林中树木的根系比正常情况下扎得更深且分布更广,根本原因是()
A.生态系统具有一定的自我调节能力
B.森林中植物生长旺盛
C.森林有物质和能量的流动
D.森林生态系统的稳定性高
2.要使海洋生物资源可持续利用,就必须保持海洋生态系统的动态平衡。对一个平衡的生态系统来说,下列相关叙述错误的是()
A.具有一定的自我调节能力
B.能量流动与物质循环保持动态平衡
C.植物与动物的数量相等
D.生物成分之间相互制约、相互协调
3.(2014·江苏高考改编)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是()
A.富营养化水体出现蓝细菌水华的现象,可以说明能量流动的特点
B.人工鱼塘生态系统中能量的来源只有太阳能
C.食物链各营养级中约10%的能量会被分解者利用
D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
4.(2014·天津高考改编)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是()
A.两个生态系统均存在着反馈调节机制
B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成
C.城市生态系统不具有自我调节能力
D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
5.有些人工林面积大,构成的树种单一,树木年龄和高度比较接近,树冠密集,这种森林被称为“绿色沙漠”。以下分析不正确的是()
A.植物种类单一,无法提供多样的食物或栖息环境,因而动物种类也十分稀少
B.密集的树冠遮挡了阳光,使林下缺乏灌木层和地表植被,群落结构简单
C.营养结构简单,食物链短,生态系统的稳态容易维持
D.生物多样性水平低,缺少天敌对虫害的控制,易爆发虫害
6.环境问题是全世界人民密切关注的问题,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是()
A.煤、石油和天然气的大量燃烧,致使大气中的CO2急剧增加
B.大气中CO2进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进入大气的方式只能是微生物的分解作用
D.大力植树造林是缓解温室效应的方法
7.下面为碳循环示意图,甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分,下列叙述正确的是()
A.碳循环是指二氧化碳在甲与丙之间不断循环的过程
B.乙在该生态系统中均处于第二营养级
C.甲、乙、丙共同组成生态系统
D.生物X可能不具有细胞核,生物Y可能含有线粒体
8.下面为某生态系统的部分物质循环简图,其中M表示非生物的物质和能量。相关叙述正确的是()
A.若M表示大气中的CO2,则碳元素在图中④过程中是以有机物形式传递的
B.从图中我们可以看出能量伴随着物质循环而循环
C.若M表示大气中的CO2,则碳元素可在生物群落中反复循环利用
D.若M表示无机环境中的能量,则①的能量值为②与③对应的能量值之和
9.下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。下列说法正确的是()
A.该生态系统中的所有生物构成了一个生物群落
B.流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
C.由于生态系统具有自我调节能力,故该湿地可以处理大量的污水
D.增加该湿地中生物种类可提高能量传递效率
10.动物生态学家对林区周边区域进行了4种经济动物的调查,结果如下表:区域种群
物种一 二 三 四 五 A A1 A3 A5 B B2 B3 B4 C C1 C2 C3 D D1 D2 D3 D5
根据表中信息,有关叙述错误的是()
A.被调查的4种动物中,分布最广的是物种D
B.A1、A3、A5之间可能存在地理障碍,不存在生殖隔离
C.如果各物种存在着食物关系,且物种A处于营养级,那么各动物之间的食物关系是BDCA
D.如果选一区域,用标志重捕法调查4种经济动物的种群密度,选取第三号区域
11.下面为某生态系统的物质和能量流向示意图(能量传递效率按10%计算)。下列有关叙述正确的是()
A.X1过程的完成必须依赖一种具有双层膜结构的细胞器
B.X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等
C.当该生态系统处于相对稳定状态时,X3过程的能量值约为X1过程能量值的1%
D.Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
12.下图一为科学家提供的大气中近40年每月平均二氧化碳浓度图,图乙为碳元素在生态系统中循环的模式图,“甲、乙、丙”表示生态系统的生物成分,“a~g”表示生理过程。下列相关叙述中,正确的是()
A.图一所示CO2浓度逐年升高,主要原因是植物被破坏,使CO2的消耗减少
B.图二中c过程代表光合作用,f过程代表微生物的呼吸作用
C.图二中甲代表的营养级在生态系统的食物链中占有的碳元素最多
D.图二中丙所代表的生物的细胞内没有成形的细胞核
二、非选择题
13.(2014·全国卷Ⅱ)某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知,该生态系统有4个营养级,营养级之间的能量传递效率为10%~20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同。
种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列问题:
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是________;种群丁是该生态系统生物组分中的________。
(3)一般来说,生态系统的主要功能包括__________________、____________,此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在________和________之间的循环主要以CO2的形式进行。
14.(2014·江苏高考)机场飞行跑道及场内小路旁多是大片草地,有多种动物栖息。下图是某机场生态系统食物网的主要部分。
请回答下列问题:
(1)此食物网中,小型猛禽分别处于________营养级。
(2)机场内的小鸟初遇稻草人十分惊恐,这种反应属于________反射。
(3)为了进一步驱鸟,某机场先铲除原有杂草,而后引种了虫和鸟都不爱吃的“驱鸟草”,机场内小鸟大为减少。以后“驱鸟草”逐渐被杂草“扼杀”,这种生物群落的变化过程属于________演替。
15.图1是某人工湿地生态系统的碳循环图解,其中的生物主要有荷花(挺水植物)、绿藻(浮游植物)、黑藻(沉水植物)、轮虫等浮游动物以及人工放养的鱼和鸭等。图2是该系统中能量流经初级消费者的示意图。请据图回答问题:
(1)被称作该人工湿地生态系统“基石”的生物有:_________________________,它们在空间的配置情况体现了群落的________结构,提高了光能的利用率。“人工湿地”净化污水的作用是通过不同类型的水生植物和______________的共同作用实现的;当过量的污水进入该人工湿地时,该人工生态系统将遭到破坏,这说明生态系统的________________是有一定限度的。
(2)请在图1中用恰当的箭头和文字补充完成该人工湿地公园的碳循环图解。
(3)该人工湿地公园的能量来源包括________________________。若图2中A表示初级消费者的摄入量,那么,D表示________________________________。
1.选A 干旱条件下植物的根扎得深、分布广,才能保持水分的正常吸收,抵抗外界恶劣的环境,说明森林生态系统具有一定的自我调节能力。
2.选C 生态系统平衡时,植物与动物数量不一定相等。
3.选D 富营养化水体出现蓝细菌水华是大量有机污物排到江湖中导致藻类大量繁殖引起的,不能说明能量流动的特点;人工生态系统的能源来源部分为太阳能,也可源自人为添加的鱼饲料。生态系统中能量流动是单向递减的,其传递效率是10%,即10%的能量被下一营养级所同化。生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性,因此无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、根的吸收进入生物群落被生物利用。
4.选A 反馈普遍存在于生态系统中,通过负反馈可调节生物种间关系,以维持生态系统的稳定;营养级是指不同的生物种群,而图a和b中的动、植物的种类不确定,无法判断两图中有几个营养级;城市生态系统也具有一定的稳定性,具有自我调节能力;图b中人的数量明显多于植物的量,应有外界能量流入。
5.选C 题干信息“树种单一”说明植物种类少,无法提供多样的食物或栖息环境,因而动物种类也十分稀少;“树冠密集”遮挡光照,使林下缺乏灌木层和地表植被,群落结构简单;营养结构简单,食物链短,生态系统的稳态容易被破坏。
6.选A 近代工业的迅速发展,导致化石燃料大量燃烧,打破了生物圈中碳循环的平衡,因此减缓温室效应的重要措施是减少化石燃料的燃烧。光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2。动植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2。
7.选D 图中甲为生产者,X可为没有叶绿体但能进行光合作用的生物。乙为消费者;丙为分解者,Y可为营腐生生活的真菌等,真菌含有线粒体等细胞器。碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间的循环。乙中包括各种消费者,可处于不同的营养级。甲、乙、丙共同形成生物群落。
8.选A 碳在生物群落内部是以有机物的形式传递的,图中④表示捕食关系。能量是单向流动的,不能循环利用。碳在无机环境和生物群落之间反复循环利用,而不是在群落内反复利用。①表示生产者固定的总能量,除包括②③外,还包含消费者通过呼吸作用散失的能量。
9.选A 流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能及生活污水中的化学能;生态系统的自我调节能力有限,若排入的污水超过其调节能力范围,则该湿地不能进行处理;增加湿地中生物种类不能提高该生态系统的能量传递效率。
10.选C 从表中信息可知,D物种分布的区域最广;由于A1、A3、A5处于三个不同的区域且属于同一物种,所以可能存在地理障碍,不存在生殖隔离;从第五号区域动物的分布能确定A与D之间应存在捕食关系;只有第三号区域内有4种经济动物,所以选择第三号区域调查四种动物的种群密度。
11.选C 图示X1表示光合作用固定CO2的过程,参与的生物可能是绿色植物或原核生物蓝细菌等,蓝细菌等原核生物没有叶绿体。X2、X3等表示动物通过摄食同化有机物的过程,Y1、Y2等表示生产者和消费者通过呼吸作用释放CO2的过程,Z表示分解者的分解作用。一般情况下,X1过程固定的CO2总量大于Y和Z过程释放的CO2总量,因为还有一部分有机物未被利用。Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳还有一部分转化为分解者自身的有机物。当生态系统达到相对稳定时,X3=X1×10%×10%。
12.选C 图一中CO2浓度逐年升高主要是由化学燃料的燃烧造成的; 图二中甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是无机环境中的CO2库,c过程为消费者的呼吸作用,f过程为分解者的呼吸作用;甲是生态系统的第一营养级,固定的有机物中的能量是流经生态系统的总能量,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,真核生物有成形的细胞核。
13.解析:(1)根据“营养级之间的能量传递效率为10%~20%”可知,戊中能量最多,处于第一营养级,乙和丙中能量相差不多,都处于第二营养级,甲处于第三营养级,丁处于第四营养级,因此可得出该生态系统中的食物网。(2)根据(1)中的食物网简图可以看出甲和乙之间的关系为捕食,戊是生产者,而甲、乙、丙和丁都为消费者。(3)生态系统的主要功能是能量流动、物质循环和信息传递。碳在无机环境和生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。
答案:(1) (2)捕食 消费者(其他合理答案也可) (3)物质循环 能量流动 生物群落 无机环境(其他合理答案也可)
14.解析:(1)食物链的起点是草,本食物网中小型猛禽分别位于第三、四、五营养级。(2)小鸟初遇稻草人十分惊恐,是后天习得的,属于条件反射。(3)驱鸟草逐渐被杂草“扼杀”,出现新的优势种,这是在已有生物生长的地方发生的演替,属于次生演替。
答案:(1)第三、第四、第五 (2)条件 (3)次生
15.(1)生态系统的基石是生产者:荷花、绿藻、黑藻。挺水植物、浮游植物、沉水植物是垂直方向上的分布,为垂直结构。 微生物和生产者都可以净化污水。过度污染,生态系统将遭到破坏,因为生态系统的自我调节能力是有限的。(2)注意无机环境和生产者之间是双向箭头。(3)人工湿地公园的能量可来源于生产者固定的太阳能,也
可来自生活污水。A表示摄入量,那么,B应为同化量,D为细胞呼吸消耗量。
答案:(1)荷花、绿藻、黑藻 垂直结构 微生物
碳循环的主要过程范文5
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?
碳循环的主要过程范文6
Chemolithoautotrophic
Bacteria
2009
Hardcover
ISBN 9784431785408
山中建男著
我们所熟悉的生命,除了植物之外,大多是以有机物质为营养的,它们的食物来源于植物、动物或者微生物。但还有一类生命,它们并非植物,但却能够以无机元素为能量和营养的来源,它们就是化能无机自养细菌。本书涵盖了化能无机自养细菌在生物化学和生理方面的特点,以及它们与相关环境之间的关系。
本书共分7章。1-2.背景和基础知识的介绍,能够帮助读者理解本书后面的内容。1.作者简单而系统的介绍了微生物生长和代谢,以及微生物所采用的各种营养类型的特点;2.介绍了一种细菌用来氧化无机化合物的细胞色素,这种细胞色素就是化能无机自养细菌生长代谢的关键物质。氮、硫和碳是自然界中所有生命所必须的,生命的繁衍和生长的过程同时伴随着这些元素的循环,正是这从未停止的循环造就了万物的生生不息。本书作者用生动的语言描述了在这三种元素的循环过程中,化能无机自养细菌是如何扮演好自己的角色的;3.地球上的氮循环。参与氮循环的细菌主要是氨氧化细菌、亚硝酸盐氧化菌、反硝化细菌,以及固氮细菌。对氨和亚硝酸盐的细菌氧化机制详加说明。介绍了硝化细菌的应用(即氨氧化、亚硝酸盐氧化菌),如利用细菌进行火药生产或是从污水脱氨氮。提到了在人体组织中的一氧化氮和它的生理功能;4-5.介绍的是地球上的硫循环相关的知识,包括硫酸盐还原菌对硫酸盐的还原和硫氧化细菌对硫化物的氧化,还有人类是如何利用参与其中的微生物的;5.阐述细菌氧化铁的机制,以及对这种细菌应用的描述:细菌浸出、生物浸出等其他应用。此外,本章还描述了由硫酸盐还原菌、硫氧化细菌和嗜酸铁氧化细菌的“合作”所引起的房屋地基冻胀;6.描述了地球上的碳循环过程的一部分,即化能无机自养细菌的碳素利用。作者对细菌由二氧化碳组生成机化合物的途径做了较为详细的说明,因为化能无机自养细菌必须由二氧化碳为材料产生细胞物质。虽然光合作用的描述省略,但细致的描述了细菌产甲烷,说明了产甲烷菌产生甲烷不是由发酵,而是通过呼吸进行的;7.描述了那些被认为是最接近生命起源的细菌,嗜热细菌是被公认最可能的生命的起源。许多嗜热细菌是厌氧的化能无机自养细菌。这里主要讨论的是那些被认为在生命演化阶段早期的生物如何取得生命所需的能源的。作者认为无论是埃姆登-迈耶霍夫-帕尔纳斯途径还是恩特纳- 多特洛夫途径都不是早期生命获得能量的方式。
本书作者山中建男教授一直参与各种生物细胞色素和化能无机自养细菌的生理和生化研究,其先后在东京工业大学和日本大学任职,期间近百篇,目前是日本东京工业大学的荣誉教授。
祝金星,博士生
(中国科学院微生物研究所)